正常胰腺及腹主动脉MSCT强化峰值和达峰时间与个体因素的相关性研究

郭 静 黄小华 董国礼 张喜荣 张小明 敬宗林

胰腺疾病隐匿，诊断相对困难，CT增强的目的在于增加病变组织和正常组织的密度差，提高胰腺病变组织定性诊断的准确性[1]。尤其胰腺多期扫描，其增强强化中的峰值（peak value，PV）及达峰时间（(peak time，PT）能很好地反映胰腺及胰周血管的强化程度及最佳的延迟时间[2]。但强化峰值和达峰时间是否受年龄、性别、体质指数等个体因素的影响，文献少有报道。本文通过灌注成像技术，研究正常胰腺及腹主动脉的强化峰值和达峰时间与年龄、性别及体质指数的相关性，旨在优化不同个体胰腺多期扫描时间窗的选择，提高成像质量。

方 法

1.一般资料

1.1 病例资料：按纳入标准收集我院2010年8月至2011年3月行中上腹增强CT检查患者共62例，其中男性47例，年龄18～75岁，平均为50.34岁（标准差为12.83）；女性15例，年龄27～73岁，平均为41.87岁（标准差为12.67）。分别测量其身高、体重数据并计算BMI值，BMI值计算公式为体重(kg)/身高2(m2)[3]，平均BMI为21.89(标准差为0.34)。

1.2 纳入标准[4]：年龄≥18岁；无临床胰腺疾病相关症状，无影响胰腺血供的心血管疾患；血、尿淀粉酶及其他胰腺相关生化指标正常；胰腺密度、形态及大小正常，无占位性病变；与胰腺血供密切相关的脏器无良恶性肿瘤；可伴肝肾囊肿，病灶直径小于3cm； 时间密度曲线（time density curve, TDC）在扫描时间内出现强化峰值或增强后有一段平台期。

1.3 分组情况：①年龄组：将符合纳入标准的62例研究对象按照2001年世界卫生组织提出的年龄划分标准分为3组，其中44岁（包括44岁）以下为青年组，共24例；45～59岁为中年组，共26例；60岁（包括60岁）以上为老年组，共12例。②性别组：男性组47例，女性组15例。③BMI组：中国肥胖问题工作组[5]将BMI切点24作为中国成人超重的界限，本研究以BMI值22作为界点将纳入对象分为2组，22以下（包括22）组，35例；22以上组，27例。

2.胰腺CT灌注技术

2.1 检查前准备：向患者解释灌注全过程，消除紧张情绪，训练呼吸，签署患者增强知情同意书，并于检查前4～6h禁食，1h前分段饮水或肠道对比剂（显影比乐）300～500m l充盈胃肠道，并于肘正中静脉建立静脉通道。所有检查均在医院伦理委员会监督下进行。

2.2 检查方法：采用日本东芝Toshiba Aquilion 16层螺旋CT，首先行平扫以确定最佳胰腺灌注层面。平扫体位：仰卧位，头先进；扫描范围：剑突平面至髂嵴平面；扫描条件：120kV，200m A，旋转时间1.0s/r，矩阵512×512，容积螺距（螺距参数）：15(0.986)，滤波函数FC10，采集层厚1mm×16。平扫完成后，于胰腺最佳显示层面行连续动态增强扫描，以V ISTRON高压注射器VCT610于肘静脉通道团注非离子型次等渗对比剂（碘海醇，300mg I/ml）50m l，流率6m l/s。扫描条件：120 kV，200m A，旋转时间1.0s/r，矩阵512×512，螺距0，滤波函数FC10，采集层厚2mm×4，总曝光时间45s，间隔1.0s，延迟时间6s，共产生180层灌注图像。灌注结束后以1.5～2.0 ml/kg注射对比剂50～60m l完成常规增强扫描。

2.3 胰腺CT灌注参数分析：将扫描后所得的影像数据传输到V itreal 2.0后处理工作站，并采用Toshiba体部灌注软件（去卷积数学模型）进行分析处理。输入动脉为腹主动脉，输出静脉为门静脉或脾静脉。腹主动脉感兴趣区（region of interest，ROI）以腹主动脉中心作为圆心，直径为腹主动脉直径的80%[6]；正常胰腺ROI的选取应避开胰腺血管、胰管、胆管等结构，为减少测值误差，每个层面取3个不同位置，ROI取其平均值。使用Toshiba软件包得到灌注层面各体素的时间-密度曲线(TDC)，根据曲线，记录其强化峰值（PV）及达峰时间(PT)（图1）。

3.统计学处理

应用SPSS13.0对数据进行统计学分析，数值变量资料以均数±标准差（±s）表示。对不同年龄组间的正常胰腺PV、PT值及腹主动脉PV、PT值进行单因素方差分析，不同性别及BMI组间的各参数值进行独立样本t检验，年龄及BMI与各参数值之间的相关性分析采用Spearman等级相关分析。P＜0.05认为有统计学意义。

结 果

1. 不同年龄组对正常胰腺及腹主动脉的强化峰值（PV）和达峰时间(PT)的影响

结果显示，正常胰腺及腹主动脉PV值和PT值各年龄组间差异无统计学意义（P＞0.05）；年龄与各参数值间无显著相关性（P＞0.05）（表1）。说明正常胰腺及腹主动脉的PV值、PT值不受年龄的影响或者受年龄的影响很小。

2.不同性别对正常胰腺及腹主动脉的强化峰值（PV）和达峰时间(PT)的影响

结果显示，正常胰腺及腹主动脉PV值和PT值性别组间差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。说明正常胰腺及腹主动脉的PV值、PT值不受性别的影响或者受性别的影响很小。

3.不同BMI值对正常胰腺及腹主动脉的强化峰值（PV）和达峰时间(PT)的影响

结果显示，腹主动脉PV值在不同BMI组间差异有统计学意义（P＜0.05），且BMI值与腹主动脉PV值间呈负相关（P＜0.05）。而正常胰腺PV、PT值及腹主动脉PT值在不同BMI组间差异不具有统计学意义（P＞0.05），且BMI值与以上参数间无显著相关性（P＞0.05）（表3）。说明随着BMI值的增加，腹主动脉PV值逐渐减低，其他参数不受BMI值的影响或影响很小。

图1 男，37岁，BMI=20.2，A～F依次为胰腺的TDC图、MIP图、BF图、BV图、PS图及MTT图。（TDC图中红线为腹主动脉的强化曲线，黄线为正常胰腺的强化曲线）

表1 不同年龄组各参数值的比较

表3 不同BMI值各参数值的比较

讨 论

Z轴探测器数量的增加、数据采集的各向同性和旋转速度的亚秒级等优势特点，使得MSCT的应用价值得以提升。胰腺多期增强扫描目前已成为临床检查的常规，其作用在于提高胰腺肿瘤的检出率[7]，究其原因，胰腺动脉期有利于观察胰周动脉的受累情况；胰腺期即胰腺增强峰值为中心的扫描时间窗，胰腺实质与病灶的密度差可达最大化，利于病变的检出，同时还可很好显示胰周动静脉，对胰腺癌的早期诊断及术前可切除性的评估具有十分重要的价值；肝脏期则是发现胰腺癌肝转移灶的最佳时相。因此胰腺肿瘤检出率的高低主要取决于动脉期、胰腺期及肝脏期扫描时间窗的判断，而时间窗的准确判断依赖于腹主动脉及胰腺组织的强化峰值及达峰时间，因为PV和PT是MSCT胰腺多期增强扫描的重要参考因素，它们反映了胰腺实质的最大强化程度和达到此峰值的最佳时期。因此对腹主动脉及胰腺组织PV和PT进行研究，对指导胰腺多期增强扫描时间窗的选择以达到最佳扫描效果具有十分重要的指导意义。

研究腹主动脉及胰腺组织PV和PT的方法中，CT灌注成像(CT perfusion imaging) 在评价组织器官微循环血流动力变化方面具有快速、准确、无创等特点而显得相对可靠。技术方法在于静脉团注对比剂后，对选定层面进行动态扫描，从而获得该层面内每一像素CT值随时间变化的时间密度曲线(TDC）。由于TDC 中由注入对比剂所引起的CT值变化与对比剂的浓度成正相关，因此TDC曲线反映的是碘聚集量的变化，通过测定局部组织器官的碘聚集量，可获得其血流灌注量。因此，TDC可通过组织器官CT值的变化量来间接获取对比剂在组织器官中浓度变化的信息（1mg/ml的碘浓度相当于25HU），从而进一步反映该组织器官的血流动力学变化特征。TDC曲线的走行反映了扫描进程中对比剂在靶器官或靶血管中的分布及代谢情况，由此可较准确地获取对比剂浓聚的最高值和达到此浓度所经历的时间，即所谓的PV值和PT值。值得考虑的是，PV值及PT值可能受多种因素影响，主要包括技术因素和个体因素：技术因素中，对比剂注射剂量及注射速率为目前最重要的影响因素，但相关性研究较多[6,8-9]，临床经验丰富，因素影响相对恒定；而个体因素多，包括年龄、性别、身高、体重等生理条件，且变异度较大，其是否影响正常胰腺及腹主动脉PV值及PT值，目前少有报道。因此本文在对比剂注射剂量、注射速率及相关扫描参数一定的前提下，应用CT灌注成像技术研究正常胰腺及腹主动脉的PV值、PT值与个体因素的相关性，目的在于优化不同个体胰腺多期螺旋CT扫描时间窗的选择，合理设置增强扫描延迟时间，提高病变检出率。至于个体因素中的身高、体重因素，本研究以体质指数（BMI）代替，BMI是反映人体胖瘦程度的重要指标之一，也是研究个体体型差异与PV值及PT值关系的一项可靠指标，采用BMI判定肥胖程度可消除不同身高对体重的影响，便于人群或个体间的比较[10]。

本研究对符合纳入标准的62例不同个体按年龄、性别及BMI分组，分别进行多层螺旋CT胰腺灌注成像，获得灌注层面的TDC图。TDC的横坐标表示时间，纵坐标表示注药后增加的CT值，曲线走形达到的最高点所对应的CT值和时间即代表了胰腺或腹主动脉的PV和PT值，记录数据并进行统计分析。研究结果显示，腹主动脉PV值在不同BMI组间差异有统计学意义（P＜0.05），且BMI值与腹主动脉PV值呈负相关，余各参数与年龄、性别及BMI值均无相关性。这说明随着BMI值的增加，腹主动脉强化峰值逐渐降低。BMI值与体内脂肪总量密切相关，有研究[11]表明BMI与体脂率（fat percentage，FP%）呈显著正相关；而Belinskiĭ等[12]在研究中证实体脂含量的增高常导致动脉压的升高，同时心脏射血及动脉血流量都有减低的趋势，陆泽元等[13]亦在报道中指出在非高血压个体中BMI是影响血压的主要因素，收缩压及舒张压与BMI呈独立正相关。在本研究中，BMI越高的患者，其腹主动脉强化峰值就越低，可能原因在于随着BMI的增高，动脉压及外周阻力升高，心脏射血减少，单位时间内分布于大动脉的对比剂浓度减低，主动脉强化程度也相应减低，腹主动脉强化峰值随之下降。因此，在MSCT胰腺多期增强扫描中根据不同个体体质指数的差异适当增加对比剂用量有利于提高胰周血管的成像质量。目前国内外关于个体因素与腹主动脉PV值及PT值的相关性研究报道不多，朱晓梅等[6,8]有以身高、体重作为自变量来进行类似研究，其研究结果表明腹主动脉PV值随着年龄、身高、体重的增加而逐渐减低，男性平均比女性低；腹主动脉PT值随着年龄的增加而逐渐延长，女性平均比男性短，不受身高、体重的影响。而在本研究中，性别、年龄等生理因素与腹主动脉PV值及PT值均无相关性（P＞0.05），这可能与检查方法、扫描条件及后期处理软件等存在差异有关，其真实结果有待进一步研究。关于个体因素与正常胰腺PV值及PT值的相关性，本研究结果显示年龄、性别及BMI作为单因素对正常胰腺的强化峰值和峰值时间均无影响，这说明了在胰腺CT灌注成像扫描中正常胰腺组织的PV值及PT值与年龄、性别、身高、体重等生理因素不具有相关性，因此在设定胰腺增强扫描实质期时间窗时可不考虑这些生理因素的影响。但本研究样本量较少，且胰腺灌注成像技术尚未进入临床应用阶段，其指导价值尚需大宗病例进一步研究证实。

总之，本研究表明，除腹主动脉PV值随BMI值的增加而逐渐降低外，其他受个体因素的影响小。因此临床在确定胰腺多期CT增强扫描时间窗时，应针对不同体质指数对扫描方案进行适当调整。

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