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CT 双能量扫描模式在小肠疾病应用的研究进展

2020-12-27蔡颖戴鑫夏建国张红霞

世界最新医学信息文摘 2020年40期
关键词:能谱肠壁小肠

蔡颖,戴鑫,夏建国,张红霞

(泰州市人民医院,江苏 泰州 225300)

0 引言

小肠是消化道中最长的一段肌性管道,约占消化道总长度的75%,其走行迂曲、活动度大,因此小肠疾病的诊断评估是影像学上最具挑战的任务之一。常用的影像学检查方法主要有小肠钡剂造影、CT 小肠造影、MR 小肠造影等。CT小肠造影能够充分显示小肠肠腔、肠壁、周围器官情况,随着技术发展,双能量CT 由于其低辐射、多参数定量成像的特点,越来越多的被应用于小肠疾病中。本文就双能量CT在小肠疾病中的应用进行综述。

1 CT 双能量扫描技术原理

双能量CT 主要是基于不同物质对两种不同能量级的X射线衰减差值不同,利用后处理技术进行定性和定量分析,从而获得组织化学成分的特征图像。根据采集低能和高能数据技术的不同,常用的双能量CT 扫描仪主要包括:双源双能量CT(dual-source dual-energy CT scanner)、快速千伏电压转换双能量CT(rapid kV-switching dual-energy CT scanner)。

双源双能量CT 扫描仪使用两个垂直安装的X 射线球管以及对应的探测器,分别在不同的管电压下工作,低电压常为80 或100 kVp,高电压常为140 kVp[1]。这种设计的缺点是其中一个球管距离被检者更近,因此扫描视野略小,对于肥胖患者具有一定的局限性。但由于高能球管上的锡过滤器的存在,改善了低能和高能X 射线光谱分离,减少光谱重叠[2]。快速千伏电压转换双能量CT 是使用单一的X 射线球管,每次机架旋转数百次,在高kVp 和低kVp 之间快速切换,采集时间比例各占65%和35%[3],从而降低了噪音。这种设计能几乎同时采集两种不同能量的图像数据,但由于只有一个球管,因此不能像双源双能量CT 获得独立的高能量和低能量图像,同时光谱重叠也增加了。

双能量CT 在扫描后还可以使用多种图像后处理方法及多种衍生技术,主要包括:虚拟平扫图像、基物质图像(碘图)、虚拟单能谱图像、能谱曲线、有效原子序数等。这些技术广泛应用于科学研究,但目前尚未应用于临床。

2 CT 双能量扫描技术在小肠疾病中的应用

2.1 双能量CT 技术在小肠肿瘤中的应用。目前,双能量CT 低keV 虚拟单能谱图像和碘密度图被应用于肠道肿瘤,提高了肠旁肿瘤的检测[4]。碘密度图可以将肠道从粪便和其他肠道容物中分离出来,从而明确肿瘤的边界、提高肿瘤和小病灶的检出率,为肿瘤的早期诊断提供了帮助。徐慧慧[5]等对29 例结直肠腺癌的患者分别测量肿瘤动、静脉期的碘浓度值,分析碘浓度值与分化程度的相关性,结果发现动脉期碘浓度值与肿瘤分化程度有较强的相关性,动脉期碘浓度值可为术前预测结直肠癌分化程度提供有力证据。

2.2 双能量CT 技术在小肠缺血性疾病中的应用。有研究[20]比较了双能量CT 与常规CT 在小肠缺血动物模型中的检测效果,主要讨论了碘图、单谱双能CT 和常规120 kVp CT图像的缺血和灌注段的衰减值的差异,结果发现双能51 keV CT 图像和碘图与常规120 kVp CT 图像相比,缺血段与灌注段的衰减差异显著。随后,Darras[6]等进行了一项小肠梗阻患者早期缺血的临床研究,通过分析72 例急性小肠梗阻患者的虚拟单能量图像,发现在70 keV 时最大限度提高了小肠肠壁增强的噪声比值,增加了早期肠壁缺血性改变的诊断信心。

2.3 双能量CT 技术在小肠炎性疾病中的应用。目前关于双能量CT 应用于炎性肠病的研究报道较多,可以通过分析肠壁内的碘物质浓度、虚拟单能量CT 值、能谱曲线的斜率等双能量CT 参数,更加客观地评估炎性肠病的活动度、治疗监测及预后预测。李淑娟[7]等对克罗恩病患者不同性质肠段动、静脉期标准化碘浓度、能谱曲线斜率进行统计分析,评价其与病理评分(炎性肠段、纤维性肠段)的相关性,发现双能量CT 成像动脉期标准化碘浓度和能谱曲线斜率对克罗恩病肠腔狭窄性质判断有一定价值。

3 双能量CT 的不足和展望

虽然双能量CT 技术广泛应用于科研,但距离真正的临床普及还有待进一步的研究,很多的定量参数、物质解析能力需要继续完善和发展。但是我们仍有理由相信,随着CT技术的不断开发完善,双能量CT 技术一定能克服目前出现的缺点,在小肠疾病的诊断和鉴别方面发挥更重要的作用。

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