能譜CT曲線對不同分型肝包蟲的診斷價值

李伯龍，彭心宇,，王成偉，李 勇，張宏偉，喬 飛，宋 娟

能譜CT曲線對不同分型肝包蟲的診斷價值

李伯龍1，彭心宇1,2，王成偉3，李 勇3，張宏偉2，喬 飛3，宋 娟3

目的 探討能譜計算機X線斷層掃描（computed tomography, CT）曲線診斷囊型肝包蟲的價值。 方法 收集2015-09至2016-09囊型肝包蟲患者36例，共71枚包蟲，經寶石能譜成像(gemstone spectral imaging, GSI)掃描，應用能譜軟件GSI General進行分析，測肝包蟲與皮下脂肪的最佳對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）為65 keV，在65 keV下測量包蟲囊液和囊壁的CT值，得到囊液的能譜曲線圖像，計算能譜曲線斜率，對結果進行統計學分析。 結果 GSI平掃各型包蟲囊液的CT（65 keV）、能譜曲線斜率由小到大變化，各型之間有統計學差異（P＜0.05）；多子囊型包蟲母囊的CT（65 keV）值、能譜曲線斜率與子囊之間有統計學差異（P＜0.05）；GSI平掃各型包蟲囊壁的CT值（65 keV）、能譜曲線斜率由小到大變化，各型之間有統計學差異（P＜0.05）：單囊型到鈣化型包蟲的包蟲能譜曲線由弓背遞增型變為陡然遞減型。 結論 能譜曲線對診斷不同分型肝包蟲具有獨特優勢。

包蟲??；體層攝影術；寶石能譜成像

包蟲病為畜牧業地區的一種流行病，在全世界均有流行，中國以西部的新疆，甘肅、青海和內蒙古等地的畜牧業地區有廣泛的流行[1]。感染者由于吞服了含有絳蟲卵的食物而致病，絳蟲卵進入消化道后孵化為蚴，絕大部分蚴蟲穿越腸壁經門靜脈入肝[2]，肝包蟲病約占到包蟲總病例數的75%[3]。包蟲與宿主通過機體免疫反應和包蟲對周圍組織壓迫相互作用[4]，而包蟲對宿主臟器的損傷及其并發癥都可對人體造成嚴重危害[5]。傳統計算機X線斷層掃描（computed tomography, CT）可顯示囊性包蟲不同階段的影像學改變[6]，按影像學表現分為五型（單囊型、多子囊型、內囊塌陷型、實變型、鈣化型），單純從CT影像學圖像判斷較難區別單囊型和實變型[7]。不同物質對同一能量的射線衰減曲線不同，衰減曲線也是唯一的[8]。相同的能譜曲線提示相同的結構或病理類型，能譜曲線的表現形式及其能譜曲線斜率差異有助于判定其組織學特異性，對比傳統CT具有優勢[9]。本研究通過CT能譜曲線，探討其對肝囊型包蟲分型的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015-09至2016-09于新疆石河子大學醫學院第一附屬醫院接受腹部能譜CT掃描的36例患者，共71枚包蟲（單囊型22枚，多子囊型15枚，內囊塌陷型3枚，實變型14枚，鈣化型17枚），其中男21例，女15例；年齡18～83歲，平均（48.67±18.43）歲，體重指數（body mass index, BMI）為（22.34±3.32）kg/m2。所有患者均行超聲和核磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）且行Casoni氏試驗陽性，由3名高年資肝膽外科醫師根據臨床資料及病史進行診斷以確保診斷的準確性。本研究經我院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）經臨床及各項輔助檢查均高度懷疑為細粒棘球蚴感染者；（2）無其他器質性病變。排除標準：（1）甲亢、哮喘、心衰患者，對碘造影劑過敏者；（2）全身功能衰竭者，以及腎功能失代償者；（3）掃描后數據不完整及圖像質量欠佳者。

1.3 儀器與方法 使用 GE Discovery 750 HD 64排寶石CT機，囑患者檢查前10 min飲水600～1000 ml充盈胃腔，確定病灶掃描范圍，采用寶石能譜成像（gemstone spectral imaging, GSI）模式平掃，掃描參數為∶GSI掃描，球管旋轉速度0.8 s/周，層厚5 mm，螺距系數∶0.983∶1，自動毫安技術，高低能量（140 kVp和 80 kVp）瞬間切換，30%適應性統計迭代算法（adaptivestatisticaliterative reconstruction，ASIR），顯示視野（display field of view，DFOV）直徑35 cm。掃描后先產生混合能量120 keV的質量控制（quality control QC）圖像，層厚和層間距均為5.00 mm；然后使用影像重組標準算法，重組出40～140 keV單能量圖像，層厚和層間距均為1.25 mm。應用能譜軟件GSI General進行分析，測得肝包蟲與皮下脂肪的最佳對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）在65 keV左右（圖1）。

1.4 圖像處理與測量 采用GSI模式行平掃，在ADW 4.6工作站進行數據處理，掃描后先產生混合能量120 keV的QC圖像；然后使用影像重組標準算法，重組出40～140 keV單能量圖像，層厚和層間距均為1.25 mm。應用能譜軟件GSI General進行分析，測得肝包蟲與皮下脂肪的CNR在65 keV。將病灶平均分為10個層面，每份重復測量三次，放置圓形感興趣區（region of interest, ROI）盡可能大的包括囊液，盡量避開囊壁和子囊，對實變型和鈣化型選擇整體測量并避開囊壁；由于囊壁較薄ROI面積較小誤差較大，最大值對同一包蟲變化不大，遂選取最大值為其平均值，放置ROI面積為25 mm2測量囊壁，測量65 keV下包蟲囊液和囊壁的CT值，得到包蟲囊液的能譜曲線圖，并計算能譜曲線的斜率（病灶特異性的曲線），曲線斜率＝CT（40 keV）－CT（100 keV）/60 keV；CT（40 keV）和CT（100 keV）分別表示40 keV和100 keV下的CT值。

圖1 肝包蟲與皮下脂肪的最佳對比噪聲比（CNR）為65 keV

1.5 統計學處理 采用 SPSS 17.0統計分析軟件，對數據進行正態檢驗，符合正態分布的計量資料（CT值、能譜曲線斜率）以表示，采用單因素方差分析，兩兩比較比較采用SNK-q檢驗，母囊與子囊比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 GSI平掃各型包蟲的能譜曲線 五種類型包蟲的GSI平掃能譜曲線分別對應列出，隨著包蟲分型變化囊液的能譜曲線由逐漸弓背遞增型，變為陡然遞減型。單囊型包蟲能譜曲線由－30 HU到3 HU遞增變化（圖2A）；多子囊型能譜曲線浮動在20 HU呈一條水平線（圖2B）；內囊塌陷型由19 HU到3 HU遞減變化（圖2C）；實變型包蟲由60 HU到25 HU遞減變化（圖2D）；鈣化型包蟲由370 HU到100 HU迅速遞減變化（圖2E）。不是所有包蟲能譜曲線由此數值遞減，能譜曲線斜率可統一反映能譜曲線變化幅度。包蟲能譜曲線從40 keV到140 keV，縱向幅度由寬到窄逐漸變化，能譜曲線形成頭寬尾窄的對稱分布。

圖2 五種類型包蟲的GSI平掃能譜圖像

2.2 GSI平掃包蟲的能譜曲線斜率與CT（65 keV）值

2.2.1 四型包蟲囊液的能譜曲線斜率與CT（65 keV）值 在GSI平掃四型包蟲囊液的能譜曲線斜率值和CT（65 keV）值，單因素方差分析，四型包蟲囊液的能譜曲線斜率值，差異具有統計學意義（F=66.37，P＜0.01）；四型包蟲囊液的CT（65 keV）值，差異具有統計學意義（F=2497.35，P＜0.01）。進一步兩兩比較結果顯示，除單囊型與多子囊型之間能譜曲線斜率值與CT（65 keV）值比較差異無統計學意義外；其余兩兩比較差異均具有統計學意義（P＜0.05，表1）。

表1 GSI平掃包蟲囊液的CT值和能譜曲線斜率

2.2.2 多子囊型包蟲母囊與子囊的CT（65 keV）值與能譜曲線斜率 多子囊型包蟲母囊（15枚）、子囊（42枚），母囊的CT（65 keV）值（15.54±4.30）與子囊（5.40±1.36）比較，差異具有統計學意義（t=8.80，P=0.001）；多子囊型包蟲母囊能譜曲線斜率（0.12±0.17）與子囊（-0.04±0.01）比較，差異具有統計學意義（t=3.92，P=0.01）。

2.2.3 四型包蟲外囊壁的能譜曲線斜率與CT（65 keV）值 在GSI平掃四型包蟲囊壁的能譜曲線斜率值和CT（65 keV）值，單因素方差分析，四型包蟲囊液的能譜曲線斜率值，差異具有統計學意義（F=3379.55，P＜0.01）；四型包蟲囊液的CT（65 keV）值，差異具有統計學意義（F=5602.36，P＜0.01）。進一步兩兩比較結果顯示，四型包蟲囊壁的能譜曲線斜率值與CT（65 keV）值比較，差異均有統計學意義（P＜0.05，表2）。

表1 GSI平掃包蟲囊液的CT值和能譜曲線斜率

3 討 論

世界衛生組織根據超聲影像將肝包蟲分為六種類型[10]，其中CL型和CE1型、CE2型、CE3型、CE4型、CE5型分別對應CT表現為單囊型、多子囊型、內囊塌陷型、實變型、鈣化型。傳統CT可顯示肝包蟲的位置、形態、大小及與周圍重要組織器官的比鄰關系[11]，以及肝包蟲不同階段的影像學改變，對包蟲的微小鈣化及囊內結構的診斷優于超聲[12]，寶石能譜CT不僅可提供65 keV的單能量圖像，較超聲更清晰的包蟲微小鈣化及囊內結構[13]，還能夠提供感興趣區的能譜曲線對應的成分分析[14]。自2009年寶石能譜CT應用于臨床后，可對肝病灶內物質進行分析，病灶來源不同產生的能譜曲線也不同[15]，有研究將能譜曲線形態和斜率的變化的運用于探索組織病變的同源性[16]。李江等[17]研究表明包蟲囊內容物中的隨著包蟲分型的變化，囊液中的物質也發生不斷的變化，牛少雄等[18]提出CT值與包蟲活性存在一定的關系，CL、CE1和CE2型包蟲具有活性，CE3型包蟲處于過渡期，包蟲活力下降，CE4型和CE5型包蟲已死亡。

本研究通過寶石能譜CT能譜曲線來分析診斷不同分型的肝包蟲。單囊型的包蟲內囊生物學活性高，半透膜活性好，囊內環境以液性為主，囊液滲透壓低，CT值（65 keV）為（14.00±3.00），能譜曲線斜率為（－0.11±0.20），呈弓背樣上升，由于膽瘺、感染等因素影響包蟲囊內環境發生變化，使內囊的生發層變性壞死，隨著囊內環境的惡化，囊液中的蛋白質變性，水份丟失，囊液濃縮，無機鹽濃度改變，到鈣化型時囊內物質發生較大變化能譜曲線呈陡然遞增形態，囊液的CT值（65 keV）、能譜曲線斜率由小到大變化，能譜曲線和CT值的這一變化主要和囊內水份丟失，無機鹽成分增多，蛋白質變性凝固有關。多子囊型由于母囊的內囊生物學活性降低，內囊對物質交換的控制力下降，使母囊內環境發生變化。子囊的活性較高，子囊的內囊是具有生物活性獨立個體，可保持囊內物質濃度基本不變，保護其脫離惡劣的外部環境，子囊并會受到母囊中大環境的影響，在未超過其環境要求的極限值時不會死亡，因此多子囊型CT值（65 keV），能譜曲線斜率為較單囊型高，呈水平型，但子囊內環境較好，水含量較高，囊內物質濃度較母囊低，CT值和能譜曲線斜率均較母囊低。根據筆者團隊術后解剖觀察，實變型和鈣化型的包囊內為豆腐渣樣黃色物質，其囊內鈣濃度成倍增高[19]，可能是包蟲死亡，導致內囊的生物學活性減低，對鈣、磷、水等交換的控制力下降，包囊內水份逐漸減少，鈣、磷等物質逐漸增多，包蟲失去活性，最終形成一個團縮實變的包囊，實變型包蟲囊液和囊壁的CT（65 keV），能譜曲線斜率，較單囊型和多子囊型都成倍變化，能譜曲線均呈陡然遞減型，說明包蟲活性降低后包蟲內物質變化較快，包蟲死亡后囊內物質變化較大。各型包蟲的能譜曲線差別較明顯，不同分型的包蟲活性不同，具有不同的能譜曲線斜率和形態，多子囊型的母囊與子囊及各子囊間的活性有差異，其之間的能譜曲線差別較大。本研究發現肝包蟲的能譜曲線斜率和形態隨著包蟲分型變化不斷變化，由此可與肝囊腫、腎上腺囊腫、卵巢腫瘤（肝包蟲誤診病例）進行區別，給臨床鑒別診斷帶來突破。

本研究因造影劑對包蟲無影響[20]，遂未對動脈期、靜脈期、延遲期進行研究分析。因內囊塌陷型屬過渡階段[21]，其囊內物質與其他型均有所不同，能譜曲線呈平直，故未與其他四型進行綜合分析，希望今后可以在臨床收取更多肝包蟲病例。綜上所述，寶石能譜CT的能譜曲線可診斷不同分型的肝囊性包蟲，對囊性肝包蟲的診斷有著重要的指導意義，寶石能譜CT較傳統CT有獨特優勢。

[1]Wang Z, Wang X, Liu X. Echinococcosis in China, a review of the epidemiology of echinococcus spp [J]. Ecohealth, 2008, 5（2）: 115-126. DOI: 10. 1007/ s10393-008 -0174-0.

[2]Lloyd J B, Koep L J, Yu E,et al. Hepatic cystic echinococcosis [J]. J Am Osteopath Assoc, 2014, 114（114）: 505. DOI: 10.7556/jaoa.2014.069.

[3]Torgerson P R, Budke C M. Echinococcosis-an international public health challenge [J]. Res Vet Sci. 2003, 74（3）:191-202. DOI: 10.1016 /S0034-5288（ 03）00006-7.

[4]謝天皓, 呂海龍, 趙陽陽, 等. 肝囊性包蟲病的CT表現與臨床病理改變的相關性研究[J]. 實用醫學雜志, 2013, 29（13）:2107-2110. DOI: 10.3969/j.i ssn. 1006-5725.2013.13.014.

[5]龔河軍. 肝泡狀棘球蚴病的CT診斷[J]. 實用醫技雜志, 2009, 16（9）:700.

[6]Mih?il? D E, Nitu M C, Potec? T D. Histopathological aspects described in patients with hepatic hydatidosis [J]. Rom J Intern Med, 2016, 54（1）: 47-53. DOI: 10.1515/ rjim-2016-0005.

[7]李 輝, 張雪林. 肝囊性包蟲病的CT分型及其臨床應用價值[J]. 中國醫學影像學雜志, 2010（ 1）:39-42. DOI:10.3969/j.issn.1005-5185.2010.01.014.

[8]李伯龍, 彭心宇, 喬 飛, 等. 能譜CT在肝膽疾病診斷中的應用[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017（ 3）: 593-597. DOI: 1001-5256（2017） 03 -0593-06.

[9]Matsumoto K, Jinzaki M, Tanami Y,et al. Virtual monochromatic spectral imaging with fast kilovoltage switching: improved image quality as compared with that obtained with conventional 120-kVp CT [J]. Radiology, 2011, 259（1）: 257-262. DOI: 10.1148/radiol.11100978.

[10]WHO Informal Working Group. International classification of ultrasound images in cystic echinococcosis for application in clinical and field epidemiological settings [J]. Acta Trop, 2003, 85（2）: 253-261. DOI: 10.1016/S0001-706X（02）00223-1.

[11]謝天皓. CT在囊性肝包蟲病診治中的應用[J]. 實用放射學雜志, 2012, 28（12）:1968-1970. DOI:10.3969/ j.issn.1002-1671.2012.12.038.

[12]Stojkovic M, Rosenberger K, Kauczor H U,et al. Diagnosing and staging of cystic echinococcosis: how do CT and MRI perform in comparison to ultrasound? [J]. PLoS Negl Trop Dis, 2012, 6（10）: e1880. DOI: 10.1371/ journal.pntd.0001880.

[13]李婷婷, 蔣 奕,劉文亞, 等. 能譜CT鑒別診斷肝臟單純囊腫和單房囊性包蟲病[J]. 中國醫學影像技術, 2015, 31（9）: 1344-1348. DOI: 1003-32 89（2015）09-13 44-05.

[14]錢仲余,周 云,錢利明. 寶石能譜CT能譜曲線對惡性腫瘤同源性的臨床應用價值[J]. 實用醫學影像雜志, 2016, 17（4）: 333-334. DOI: 10.1610 6/j.cnki.cn14 -1281/r.2 016.04.022.

[15]Ascenti G, Sofia C, Mazziotti S,et al. Dual-energy CT with iodine quantification in distinguishing between bland and neoplastic portal vein thrombosis in patients with hepatocellular carcinoma [J]. Clin Radiol, 2016, 71（9）: 938. DOI: 10.1016/j.c rad.2016.05.002.

[16]徐明哲, 劉愛連, 孫美玉, 等. 單源雙能CT平掃能譜曲線對不典型小肝癌與異常灌注灶鑒別的價值[J]. 中國臨床醫學影像雜志, 2017, 28（1）: 44-48.

[17]李 江, 彭心宇, 楊宏強, 等. 不同分型的囊型肝包蟲囊內環境的研究[J]. 農墾醫學, 2014, 36（2）: 97-100. DOI: 10.3969/j.issn.1008-1127.2014.02.001.

[18]牛少雄, 劉振忠, 彭心宇, 等. CT在囊型肝包蟲活性判斷中的應用價值[J]. 醫學影像學雜志, 2007, 17（5）: 478-481. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9011.2007.05.014.

[19]Peng X, Li J, Wu X,et al. Detection of Osteopontin in the pericyst of human hepatic Echinococcus granulosus [J]. Acta Trop. 2006,100（3）:163-171. DOI: 10.1016/ j.actatropica.2006.08.013.

[20]謝天皓, 呂海龍, 車小雙, 等. 肝包蟲囊腫退行性變的CT診斷[J]. 實用放射學雜志, 2013, 29（7）：1098-1101. DOI:10.3969/j.issn.1002-1671.2013.07.018.

[21]Mihmanli M, Idiz U O, Kaya C,et al. Current status of diagnosis and treatment of hepatic echinococcosis [J]. World J Hepatol 2016, 8（28）: 1169-1181. DOI:10.4254/ wjh.v8.i28.1169.

（2017-03-24收稿2017-05-05修回）

（本文編輯 宋宮儒）

The value of spectral computed tomography in diagnosing different types of hepatic hydatid

LI Bolong1, PENG Xinyu1,2, WANG Chengwei3, LI Yong3, ZHANG Hongwei2, QIAO Fei3, and SONG Juan3. 1.Department of Graduate School, 2. Department of Hepatobiliary Surgery, 3. Department of CT Room, The First Affiliated Hospital of the Medical College, Shihezi University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Shihezi 832000, China

PENG Xinyu, E-mail: pengxinyu2000@sina.com

Objective The study objective was to explore the value of the spectral computed tomography (CT) in diagnosing cystic hepatic hydatid. Methods 36 cases of patients with cystic hepatic hydatid were selected from September 2015 to September 2016， which resulted in 71 hydatids. All were scanned by gemstone spectral imaging (GSI) and analysed by GSI General. Contrast to noise ratio (CNR) between hepatic hydatid and subcutaneous fat was 65 keV level. With CNR at 65 keV, the value of CT in hydatid cyst fluid and the capsule wall was measured, and the spectral curve was determined. The slope of the spectral curve was calculated and the results were statistically analyzed. Results GSI scan the CT of hydatid liquid (65 keV) and energy spectrum curve slope changes from small to large, and the differences were statistically significant (P＜0.05). There was significant difference in CT (65 keV) value and the slope of the energy spectrum curve between mother cyst and daughter cyst，and the differences were statistically significant (P＜0.05). The CT values (65 keV) of capsular wall scanned by GSI and the slope of the energy spectrum curve changed from small to large, and the differences were statistically significant (P＜0.05). The energy spectrum curve of the hydatid from single cystic type to the calcification type was changed from increasing camber to precipitous decline. Conclusions Spectral CT of spectral curve has unique advantages in diagnosing different types of hepatic hydatid.

echinococcosis; tomography; gemstone spectral imaging

R445.3；R383.3

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.06.009

832000，新疆維吾爾自治區石河子大學醫學院第一附屬醫院：1.研究生院；2.肝膽外科；3.CT室

彭心宇，E-mail: pengxinyu2000@sina.com