INVEST RADIO:双源光子计数探测器CT在肺气肿定量中的应用

慢性阻塞性肺病（COPD）是全世界最重要的呼吸系统疾病之一，也是高、中收入国家的人群主要死亡原因之一。计算机断层扫描（CT）可用于识别和量化肺气肿，以监测COPD患者的病情发展。根据COPD全球倡议的标准，肺部CT密度测量已被证明与气流阻塞、1秒内强制呼气量和严重程度相关。肺气肿的自动化、计算机辅助识别和量化在慢性阻塞性肺病的常规评估中具有客观性和可靠性。据我们所知，只有少数研究调查了对比增强对肺气肿定量的影响。

最近，一种临床双源光子计数探测器CT（PCD-CT）系统已引入临床，可提供常规的光谱数据采集，使得虚拟单能（VMI）和虚拟非对比（VNC）图像的计算成为可能。VNC图像的重建使得在同一数据采集中，增强和平扫图像之间的肺气肿定量的差异可以进行个人比较。此外，VMI的keV能量主要用于减少金属伪影和CT血管造影期间血管内碘的最佳可视化，可以优化血管评估和肺气肿定量的同时进行。

近日，发表在INVEST RADIO杂志的一项研究评估了增强和不同VMI能量水平对客观和主观图像质量的影响，以及对PCD-CT中肺气肿自动定量评估的影响。

本研究回顾性地纳入了60名在第一代临床双源PCD-CT上接受对比增强胸部CT扫描的患者。扫描是在120千伏的多能量（QuantumPlus）模式下进行的，并使用了重量调整的静脉注射对比剂。重建了虚拟非对比（VNC）图像以及以10千伏间隔获得的40至80千伏的虚拟单能图像（VMIs）。在主动脉中测量了计算机断层扫描的衰减。噪声是在皮下脂肪中测量的，定义为衰减的标准偏差。计算升主动脉感兴趣区域的对比度-噪声和皮下脂肪的信号-噪声比。主观的图像质量（以及肺气肿评估、肺实质评估和血管评估）由2名盲目的放射科医生评定。肺气肿的量化（阈值为-950HU）由一个市售的软件进行。虚拟非对比图像作为肺气肿量化的参考标准。 

噪声和对比度-噪声比与VMI能量显示出强烈的负相关（r = -0.98; P < 0.01）。主观评估的得分在70KeV的肺实质和50KeV的肺血管评估中最高（P < 0.001）。在评估肺气肿的同时保持肺血管评估的合理对比度的最佳权衡被确定在60和70KeV之间。总的来说，与VNC相比，对比增强成像导致肺气肿的显著和系统性低估（P < 0.001）。这种低估随着VMI-能量的增加而减少（r = 0.98; P = 0.003）。肺气肿定量显示随着VMI能量的增加，肺气肿体积明显增加（P < 0.05），除了60-70 keV和70-80 keV之间。在80KeV时，对比增强扫描和VNC之间的肺气肿定量差异最小。

图 64岁男性患者的胸部CT扫描，显示有分隔和中央肺气肿。在40KeV（A）、50KeV（B）、60KeV（C）、70KeV（D）、80KeV（E）和VNC（F）下，在轴向平面进行全自动分割和肺气肿定量分析。用不同的颜色进行全自动的肺叶分割。由于在较高的KeV水平有较高的肺气肿成分（深蓝色，阈值设置为-950 HU），因此必须假定在低KeV水平对肺气肿的估计不足。黄色区域是中叶内侧段，在40KeV下未被检测到（A）

本研究表明，CT肺气肿的定量评估受静脉注射造影剂和不同VMI能量的影响很大，80KeV的VMI产生的结果与VNC图像最相似。在定性和定量的图像质量评估中，60/70KeV是最佳的权衡标准。

原文出处：

Lisa Jungblut,Daniel Kronenberg,Victor Mergen,et al.Impact of Contrast Enhancement and Virtual Monoenergetic Image Energy Levels on Emphysema Quantification: Experience With Photon-Counting Detector Computed Tomography.DOI:10.1097/RLI.0000000000000848