肝脏CT检查技术

• 硬件

• 辐射剂量考量

虽然CT通常被认为具有非操作员依赖性和鲁棒性，但仔细注意成像技术对于肝脏病理的最佳检测和表征仍然至关重要。表1描述了多期肝脏CT的一般扫描和造影剂参数。与可通过小剂量测试精确定时获得的造影成像不同，最佳肝脏成像通常需要对整个肝血管系统（动脉、门静脉和肝静脉）和肝实质进行强有力的增强，这只能通过快速注射相对大剂量的静脉（IV）造影剂获得。使用足够大的静脉造影剂剂量对于多期成像检测和描述肝脏病变（包括转移瘤和肝细胞癌（HCC））尤其重要。在肝脏检查的所有阶段使用相同的kV设置很有价值，这样各阶段之间的Hounsfield单位（HU）值可以直接进行比较。

表1 肝脏CT检查的基本参数推荐

• 平扫期

• 造影剂期相

• 动脉晚期

• 门静脉期

图3 多期CT上的肝癌。动脉晚期（A）、门静脉期（B）和平衡期（C）的HCC（箭头）。虽然在门静脉期可以看到微弱的冲洗，但在平衡期可以看到肿瘤冲洗和假包膜特征。该病例显示了在评估HCC时包括平衡期的重要性。

• 延迟期

DECT是肝脏成像的一种有价值的工具，它可以使对比度衰减变亮，减少伪影，并提高病变检出率。DECT利用了这样一个事实，即所有材料在低能量和高能量下都会将X射线衰减到该材料所特有的程度。与传统CT（单能CT[SECT]）不同，DECT获得两组独立的CT数据，一组来自低能X射线光子光谱，另一组来自高能X射线光子光谱。特别是，通过DECT可以从钙和有机材料中描绘碘对比度，即使它们在SECT中具有相似的HU值。

• 图像重建

DECT的各种特定于供应商的实现都是可用的，关于每种实现的详细讨论参见：双能量CT的实现方法。所有的临床DECT系统都产生类似的图像重建。与肝脏成像最相关的DECT图像重建包括线性融合等效于120 kV的图像，虚拟平扫（VNC）图像，虚拟单色（VMC）图像和材料特定图像（尤其是碘图）等。

• VNC图像

VNC图像在外观上类似于真正的平扫图像。VNC图像有助于区分病变或肝组织中的钙和出血与碘强化，以帮助诊断并消除单独的CT平扫，这简化了多期CT并减少了辐射剂量暴露。尽管早期结果令人鼓舞，但VNC图像上的衰减值可能取决于双能量扫描仪，患者的体型，以及DECT协议的采集阶段。碘分离不完整和无法在一些供应商特定的VNC图像上测量HU值是其他挑战。在VNC图像上，治疗病灶中的碘油化疗栓塞材料可能会被减去，因此可能被误认为是对比增强。为了评估模糊的高衰减病灶，VNC图像应始终与碘和线性融合120 kV图像一起查看。

• VMC图像

VMC图像模拟在给定X射线能量（keV）下用单色X射线束采集的CT扫描外观。这些图像类似于120 kV图像，但在低keV（<60 keV）下重建时碘对比度衰减增加，在高keV（>80 keV）下束硬化伪影减少。低keV VMC图像（<55keV）可提高高血管性肝脏病变的显著性（图4），并可能有助于挽救对比度增强不良的CT扫描，如不良团注。门静脉期DECT扫描可受益于低keV VMC图像，以更好地描绘低血管性病变，如转移瘤和浸润性肝脏肿块。关于单能谱的更多内容，

图4 DECT低能VMC图像改善病变的显著性。在动脉晚期获得的肝脏水平的DECT VMC图像。两个高血管性肝转移瘤（箭头）在70keV VMC图像（A）中几乎看不到，在50keV（B）和40keV（C）VMC图像中更为明显。

• 碘图

图5 改善材料密度（MD）碘图的病变可见度。在门静脉期间获得的肝脏的对比增强的70keV（A）和碘图（B）。由于其固有的优越对比度，在碘图中更好地看到左叶外侧节段中偶然的小病变。虽然病变最终诊断为血管瘤，但这个例子强调了碘图检测小病变的益处。

图6 HCC消融后的治疗监测。仅基于70keV VMC图像（A），难以区分消融床中的出血与残余增强（箭头）。碘图（B）证实消融床中缺乏增强/残留疾病。该示例强调了碘图在材料分化中的益处，特别是当平扫CT无法解释时。

在美国和世界范围内，弥漫性肝病是一个重要的公共卫生问题，也是导致肝脏相关发病率和死亡率的主要原因。脂肪变性、铁沉积、炎症和胆汁淤积可导致弥漫性肝实质损伤，如果不治疗，可能发展为肝硬化及其并发症。肝活检仍然是弥漫性肝病诊断的参考标准，但它是侵入性检查，其使用可能受到采样误差的限制，对于监测治疗和长期临床随访来说，这是不可行的。MRI无创成像对于肝脏脂肪和纤维化的定量最准确，而US对于脂肪和纤维化的定量很有价值。然而，CT通常是容易获得的，是高度可重复的，并且可以在患者无法接受MRI的情况下获得。

• 肝脏脂肪变性和铁沉积

肝脏脂肪变性与代谢X综合征和非酒精性脂肪肝相关，可能发展为脂肪性肝炎和肝硬化。肝脏铁过载可能是原发性（特发性）或继发性的，如果未经治疗，可导致肝硬化和多器官衰竭（更多内容，参见：铁过载症：症状，原因，诊断和治疗）。CT评估脂肪和铁沉积的一个问题是，这两种材料对CT衰减有相反的影响，因此其中一种材料的存在可能会干扰另一种材料的评估：脂肪减少，铁增加肝衰减。虽然SECT对检测轻度脂肪变性可能不敏感，但几个CT平扫120 kV SECT阈值（例如，<37或<48 HU）对检测中度至重度脂肪变性（组织学上脂肪含量为30%）有一定价值。相反，平扫SECT铁过载阈值（例如，>75 HU）是提示性但非特异性的，因为在其他情况下，如胺碘酮或胶体金治疗、肝豆状核变性和糖原贮积症，可能会出现肝脏CT高衰减。当对SECT进行静脉注射造影剂时，脂肪变性或铁沉积的检测变得更加不准确。

在某种程度上，DECT减轻了SECT的一些限制，因为材料分解可能允许对脂肪或铁进行更具体的量化。与水和正常肝组织不同，水和正常肝组织在不同kV设置下的衰减变化可以忽略不计，肝脏衰减随肝脏铁过载和脂肪变性程度的不同而线性变化。在脂肪变性的情况下，CT衰减随着kV成像的增加而增加。相反，在铁沉积的情况下，随着kV成像的增加，CT衰减略有降低。但DECT定量沉积疾病的临床研究结果好坏参半，尤其是低水平脂肪变性和铁沉积。在中度至重度铁过载患者中，DECT对肝脏铁的定量结果更好，这类人群MRI定量不太准确。新的多物质分解算法可能允许将铁与其他物质（包括脂肪）区分开来，DECT验证的大型队列临床研究是有必要的。

• 肝纤维化

肝纤维化是肝脏反复损伤的结果。纤维化分期具有重要的预后意义，因为早期阶段可以通过乙型或丙型肝炎抗病毒治疗和非酒精性脂肪性肝炎患者生活方式的改变来治疗甚至逆转。在成像技术中，MRI和US弹性成像是临床实践中最常用的方法。然而，目前正在研究几种分期纤维化的CT方法。纤维化的形态学测量包括肝段容积比和肝表面结节评分，这是简单的方法，但可能需要专门的软件。增强CT方法包括灌注CT，可以显示造影剂平均通过时间和肝动脉血流量与纤维化阶段的相关性。这种方法需要专用的CT协议、辐射剂量较高和专用软件。根据fECV（%）=肝增强/主动脉增强 公式计算的平衡期和平扫期肝细胞外体积分数（fECV）的简单测量(100-红细胞压积[%]），在常规成像中显示出良好的肝硬化预测和适度的纤维化分期预测。DECT进一步简化了单平衡（延迟）期扫描的fECV计算，无需额外的非增强扫描。需要进一步研究来验证DECT在量化肝纤维化中的作用。

关于双能量CT在弥漫性肝脏疾病中的价值。

CT机的几项进展即将出现，并有望在未来5至10年内提供。人工智能（AI）已经在改变放射学实践，并将改善我们专业的许多基本面。使用卷积神经网络的深度学习用于减少图像噪声、减少所需的辐射剂量、增加对比度衰减和减少CT上的伪影。图像识别中的深度学习有望减少放射科医生的工作量，提高诊断一致性，以检测和描述局灶性和弥漫性肝病。

光子计数CT（PCCT）使用微型探测器，按能量对入射光子进行排序。理论上，这些小型探测器应提供更高的空间分辨率，减少所需的辐射剂量，减少束硬化伪影，并提供比现有使用能量积分探测器的CT扫描仪更详细的成像部位能谱描绘。PCCT应能够重建更精确的材料特异性图谱，并根据肝脏脂肪变性、铁和对比度增强的量化需要区分两种以上的材料。与此同时，新型非碘造影剂正在开发中，这种造影剂可以与碘造影剂同时使用，但在DECT中以不同的颜色出现，在PCCT中更为生动。这些造影剂通常使用高原子序数物质，如钽、铋、金、镱或铪，即使使用SECT，也可能提供CT衰减优势。多对比PCCT检查，例如在一次采集中使用碘和钆造影剂，可以提供肝脏的动脉期和静脉期检查以及完美的图像配准。当然，这些图像将进一步提高AI在肝脏CT分析中的价值。

CT仍然是肝脏疾病评估的基石。双能CT技术可以改进肝脏局灶性病变的检测和表征，并在较小程度上评估肝脏脂肪变性、铁沉积和纤维化。对CT技术的重视，尤其是准确捕捉动脉晚期，可以提高对肝癌和其他高血管肿瘤的评估。包括人工智能、光子计数CT和新型造影剂在内的新兴技术将进一步提高肝脏CT诊断能力。

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原作者披露：N.K.是通用电气医疗顾问。A.R.K.报告通用电气医疗、飞利浦医疗和胰腺癌行动网络的研究资助。B.M.Y.报告通用电气医疗、飞利浦医疗、Guerbet和NIH的资助；Nextrast股东；通用医疗顾问；通用电气医疗、飞利浦医疗和佳能医疗发言人。

2021年8月16日