雙能量CT對結(jié)直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)性質(zhì)判定的臨床研究

楊雪君， 趙衛(wèi)， 鄭凌琳， 張帆， 楊亞英

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·腹部影像學(xué)·

雙能量CT對結(jié)直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)性質(zhì)判定的臨床研究

楊雪君， 趙衛(wèi)， 鄭凌琳， 張帆， 楊亞英

目的：探討雙源雙能量CT掃描后碘圖中碘濃度及碘圖CT值(Overlay值)在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與炎性淋巴結(jié)鑒別診斷中的價(jià)值。方法：30例結(jié)直腸癌患者進(jìn)行雙源雙能量CT掃描，分別將雙能量動(dòng)、靜脈期增強(qiáng)掃描圖像調(diào)入雙能后處理軟件“Liver VNC”，測量局域淋巴結(jié)實(shí)性部分的動(dòng)、靜脈兩期的CT強(qiáng)化值、碘濃度及Overlay值。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，以P<0．05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；并對其敏感性、特異性及受試者工作特性曲線(ROC)進(jìn)行分析。結(jié)果：30例患者共檢出105枚局域淋巴結(jié)，結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)56枚，反應(yīng)性增生49枚。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)動(dòng)、靜脈期強(qiáng)化CT值分別為(32.67±11.99)、(38.30±14.65)、(35.48±13.55)和(37.08±15.57)HU；碘濃度分別為(1.58±0.81)、(3.17±1.07)、(1.85±0.90)和(3.56±1.38)mg/mL；Overlay值分別為(35.41±14.66)、(59.58±21.20)、(41.19±14.74)和(65.52±21.46)HU。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)之間動(dòng)靜脈期碘含量及Overlay值及動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，靜脈期強(qiáng)化CT值差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；且動(dòng)靜脈碘濃度診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的診斷效能最高(敏感性為88.9%,特異性為73.2%，AUC為0.895)。結(jié)論：動(dòng)脈期碘濃度結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴及反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的影像鑒別診斷價(jià)值優(yōu)于動(dòng)、靜脈期的于Overlay值及強(qiáng)化CT值。

結(jié)直腸腫瘤； 淋巴結(jié)； 假淋巴瘤； 體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

結(jié)直腸癌為消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的常見疾病。螺旋CT是結(jié)腸直腸癌診斷及術(shù)前分期的常規(guī)檢查方法[1]，結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT強(qiáng)化值是重要診斷征象之一。由于掃描場內(nèi)射線的不均質(zhì)性、噪聲、容積效應(yīng)的影響及病人呼吸運(yùn)動(dòng)等因素的影響，使得CT值的可靠性和穩(wěn)定性具有一定的偏差[2]。故以強(qiáng)化CT值判斷淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確率較低[3]。而雙源CT雙能量增強(qiáng)掃描通過雙能軟件技術(shù)可獲得碘圖，能夠客觀的顯示病灶強(qiáng)化程度及其強(qiáng)化特點(diǎn)[4]，因此，本文旨在探討雙源CT碘圖中碘濃度及Overlay值在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)鑒別診斷中的價(jià)值。

材料與方法

1.研究對象

搜集2013年10月-2015年8月在我院行雙源CT雙能量增強(qiáng)掃描并經(jīng)腸鏡活檢病理證實(shí)的53例結(jié)直腸癌。納入標(biāo)準(zhǔn)為患者不伴其它腹部疾病，CT掃描前未行放療、化療。所有患者檢查前均簽署知情同意書。排除病灶周圍無淋巴結(jié)病變者，無完整手術(shù)病理資料者23例。符合標(biāo)準(zhǔn)者共30例，其中男14例，女16例；年齡30～77歲，平均年齡(56.06±14.16)歲。

2.儀器與方法

采用西門子第二代炫速雙源CT(Siemens Definition Flash,Siemens Medical Solutions,Forchheim,Germany)?；颊邫z查前均禁食6～8 h，掃描前30 min口服500 mL水作為陰性胃腸對比劑?；颊呷⊙雠P位，掃描范圍自膈頂至恥骨聯(lián)合水平，行常規(guī)平掃及雙能量增強(qiáng)掃描。平掃時(shí)掃描參數(shù)為管電壓120 kV，管電流250 mA，開啟CARE kV及CARE Dose 4D，準(zhǔn)直128×0.6 mm，轉(zhuǎn)速0.33 s/r，螺距0.85。增強(qiáng)掃描范圍與平掃相同，選擇雙能量模式，A球管管電壓100 kV，管電流250 mA；B球管管電壓Sn140 kV；螺距0.85，視野512 mm×512 mm；對比劑采用碘普羅胺(370 mg I/mL)，劑量為1.5 mL/kg，生理鹽水10～20 mL，以3.0 mL/s經(jīng)肘靜脈注入，采用對比劑示蹤法(bolus tracking)觸發(fā)啟動(dòng)掃描，觸發(fā)點(diǎn)為腎動(dòng)脈開口層面的腹主動(dòng)脈，觸發(fā)閾值為100 HU。

3.手術(shù)及取材標(biāo)準(zhǔn)

手術(shù)均遵照全結(jié)腸系膜切除(complete mesocolic excision,CME)的原則進(jìn)行[5]，標(biāo)本取材原則是盡可能選取以顯示病灶的靶平面圖像一致的層面切開，并在與靶平面ROI一致的區(qū)域行淋巴結(jié)取材，進(jìn)行最終病理結(jié)果確定[6]，靶淋巴結(jié)情況:轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)56例，反應(yīng)增生淋巴結(jié)49例。

4.圖像分析及后處理

在MMWP后處理工作站上，分別將動(dòng)脈期、靜脈期100 kVp及Sn140 kVp兩組薄層數(shù)據(jù)一并調(diào)入雙能量(dual energy,DE)軟件，利用工具軟件觀察，觀察范圍為結(jié)腸直腸癌發(fā)生的部位以及與手術(shù)清掃范圍一致的結(jié)直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)，包括腸旁淋巴結(jié)、中間淋巴結(jié)、中央淋巴結(jié)[7]。記錄淋巴結(jié)數(shù)量、實(shí)性部分平掃CT值及增強(qiáng)后CT值，計(jì)算淋巴結(jié)動(dòng)脈期及靜脈期增強(qiáng)CT值與平掃CT值之差。后選擇“Liver VNC”模式進(jìn)行碘濃度及Overlay值的測量，利用工具軟件定義圓形ROI(約50 mm2)于相應(yīng)病變淋巴結(jié)實(shí)質(zhì)組織, 若淋巴結(jié)較小時(shí)適當(dāng)減小面積，若淋巴結(jié)較大則選取2個(gè)以上同樣大小的ROI，取其平均值?？煞謩e得到動(dòng)、靜脈期二種不同性質(zhì)淋巴結(jié)碘濃度及Overlay值。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別對增強(qiáng)動(dòng)脈期、靜脈期結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)及反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，先對各組進(jìn)行方差齊性分析，當(dāng)方差齊時(shí)，行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，當(dāng)方差不齊時(shí)，行校正t'檢驗(yàn)分析，以P<0．05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。再對動(dòng)靜脈期強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)及反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的敏感性、特異性及受試者工作特性曲線(ROC)進(jìn)行分析。

結(jié) 果

30例結(jié)直腸癌，其中升結(jié)腸癌8例，橫結(jié)腸癌2例，乙狀結(jié)腸癌4例，直腸癌16例。共發(fā)現(xiàn)區(qū)域淋巴結(jié)105枚，其中結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)56枚(53.33%)，反應(yīng)性增生淋巴結(jié)49枚(46.67%)。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)動(dòng)、靜脈期強(qiáng)化CT值、碘濃度及靜脈期Overlay值之間進(jìn)行方差分析，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.005)。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值分別為(32.67±11.99)和(38.30±14.65) HU，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.011，P=0.047)；靜脈期強(qiáng)化CT值分別為(35.48±13.55)和(37.08±15.57) HU，其差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.506，P=0.615>0.05)。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)動(dòng)脈期碘濃度分別為(1.58±0.81)和(3.17±1.07) mg/mL，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.551，P=0.000)；靜脈期碘濃度分別為(1.85±0.90)和(3.56±1.38) mg/mL，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.562,P=0.000)；靜脈期轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)Overlay值分別為(41.19±14.74)和(65.52±21.46) HU，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.957,P=0.000)。兩種淋巴結(jié)動(dòng)脈期Overlay值分別為(35.41±14.66)和(59.58±21.20) HU，將其兩者之間進(jìn)行方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.192，P=0.005)，方差不齊，采用校正t檢驗(yàn)，其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t'=5.914，P=0.000，表1)。利用動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為41.7%，特異度為80.4%，假陽性率58.3%，假陰性率19.6%，AUC(ROC曲線下面積)為0.618，靜脈期強(qiáng)化CT值診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為41.7%，特異度為81.4%，假陽性率58.3%，假陰性率18.6%，AUC為0.535；動(dòng)脈期碘濃度診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為88.9%，特異度為73.2%，假陽性率11.1%，假陰性率26.8%，AUC為0.895，靜脈期碘濃度診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為69.4%，特異度為87.5%，假陽性率30.6%，假陰性率12.5%，AUC為0.859；利用動(dòng)脈期Overlay值診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為77.8%，特異度為73.2%，假陽性率22.2%，假陰性率26.8%，AUC為0.819，靜脈期Overlay值診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)時(shí)，敏感度為83.3%，特異度為76.8%，假陽性率16.7%，假陰性率23.2%，AUC為0.837(表2、圖1)。

圖1 藍(lán)線代表動(dòng)脈期碘濃度，綠色代表動(dòng)脈期Overlay值，黃色代表動(dòng)脈期CT強(qiáng)化值；淺褐色代表靜脈期碘濃度，紫色代表靜脈期Overlay值，紅色代表靜脈期CT強(qiáng)化值。

對比項(xiàng)目轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)反應(yīng)性增生淋巴結(jié)t值P值動(dòng)脈期 強(qiáng)化CT值平均值(HU)32.67±11.9938.30±14.652.0110.047 碘濃度平均值(mg/mL)1.58±0.813.17±1.077.5510.000 Overlay值平均值(HU)35.41±14.6659.58±21.205.9140.000靜脈期 強(qiáng)化CT值平均值(HU)35.48±13.5537.08±15.570.5060.615 碘濃度平均值(mg/mL)1.85±0.903.56±1.386.5620.000 Overlay值平均值(HU)41.19±14.7465.52±21.465.9570.000

表2 依據(jù)動(dòng)、靜脈淋巴結(jié)強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值診斷效能對比

討 論

根據(jù)物質(zhì)在不同管電壓下對X線的吸收系數(shù)不同的原理，雙源CT能量掃描采用雙球管、雙探測器同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過碘在高低管電壓球管掃描時(shí)發(fā)出的不同能量下的衰減趨勢與其他組織衰減趨勢的明顯差異，將碘從圖像中單獨(dú)提取出來并配以偽彩，形成碘圖。其中在碘圖上所測的病變淋巴結(jié)的CT值(Overlay)值即為病變凈強(qiáng)化值，而碘濃度則為每個(gè)體素內(nèi)的碘的濃度值，通過碘圖中碘對比劑的強(qiáng)化程度，能夠直接反映出病灶的血流灌注分布情況，相比常規(guī)CT強(qiáng)化值能夠更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定地分析輕微強(qiáng)化的病灶[8-9]。目前國內(nèi)外文獻(xiàn)中多用Overlay值或碘濃度體現(xiàn)碘的分布情況，少有兩者對病灶診斷效能的對比研究。

本研究結(jié)果表1顯示，結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)動(dòng)靜脈期的強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值均低于反應(yīng)性增生淋巴結(jié)，與Tawfik等[10]研究頸部淋巴結(jié)的結(jié)論相同。淋巴結(jié)內(nèi)的血流灌注主要與淋巴結(jié)中微血管密度(MVD)有關(guān)，在腫瘤血管最密集部位的微小血管數(shù)值稱之為微血管密度，是腫瘤血管生成評估的金標(biāo)準(zhǔn)[11]，當(dāng)MVD升高時(shí)，病灶強(qiáng)化程度也將升高。本研究得到轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值均低于反應(yīng)性增生淋巴結(jié)，主要是由于轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中的MVD低于反應(yīng)性增生淋巴結(jié)[10，12]。Naresh等[13-14]學(xué)者認(rèn)為這種現(xiàn)象與淋巴結(jié)腫本身存在的抗腫瘤血管形成因子作用使轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中MVD下降有關(guān)。同時(shí)反應(yīng)性淋巴結(jié)壞死少見,血流類型以中心型和邊緣型為主，而轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)壞死多見,血流灌注類型則多以邊緣型為主[15]，這進(jìn)一步解釋了轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)強(qiáng)化CT值、碘濃度及Overlay值均低于反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的原因。

結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的動(dòng)靜脈期碘濃度、Overlay值及動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值之間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可以認(rèn)為動(dòng)靜脈期碘濃度、Overlay值及動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值對結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)及反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的鑒別診斷有一定的意義。本研究顯示動(dòng)、靜脈期碘濃度及Overlay值在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的鑒別診斷上的敏感性及特異性均大于強(qiáng)化CT值對診斷轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的敏感性、特異性，且碘濃度、Overlay值ROC曲線下面積也遠(yuǎn)大于強(qiáng)化CT值的曲線下面積。說明動(dòng)、靜脈期兩期碘濃度及Overlay值對兩種淋巴結(jié)的鑒別診斷價(jià)值均要優(yōu)于強(qiáng)化CT值的測量，且動(dòng)脈期碘濃度的診斷效能最高，為三種診斷結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的方法之中的最佳選擇方案。而在本研究中利用動(dòng)靜脈期強(qiáng)化CT值診斷結(jié)直腸癌淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移的假陽性率高達(dá)58.3%、58.3%，分析原因可能有兩點(diǎn)：一是由于圖像的噪聲、容積效應(yīng)的影響及測量誤差等因素的影響，使得測量的增強(qiáng)前后的CT值存在一定的誤差；二是由于不同BMI指數(shù)的患者所注射造影劑總量不同而導(dǎo)致病灶強(qiáng)化程度的不同，而導(dǎo)致了假陽性率的升高。由于對比劑的主要成份為碘劑，而碘圖對碘劑沉積極為敏感，能在一定程度上減少背景CT值和容積效應(yīng)的干擾。此外，單能譜成像能避免或減少常規(guī)CT混合成像時(shí)混合能力X線頻率波動(dòng)(固有硬化效應(yīng))的影響，能得到更為穩(wěn)定、精準(zhǔn)的CT值[16]。故相較于常規(guī)CT上由于硬化偽影和CT值漂移的影響，碘圖能客觀、直接的反映不同病變淋巴結(jié)內(nèi)的碘劑濃度分布差異及強(qiáng)化程度差異，為結(jié)直腸癌淋巴結(jié)病變的定性、分級提供指導(dǎo)意見。

圖2 患者，女，64歲。a) 升結(jié)腸中分化腺癌并周圍淋巴結(jié)反應(yīng)性增生(箭)； b) 升結(jié)腸癌周圍增生淋巴結(jié)碘圖。 圖3 患者，男，51歲。a) 直腸中高分化腺癌，并周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(箭)； b) 直腸癌周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移碘圖。

綜上，本研究應(yīng)用雙源CT雙能量成像后處理得直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)動(dòng)靜脈期兩期強(qiáng)化CT值、碘濃及Overlay值均小于反應(yīng)性增生淋巴結(jié)。動(dòng)、靜脈期碘濃度、Overlay值及動(dòng)脈期強(qiáng)化CT值對結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移淋巴及反應(yīng)性增生淋巴結(jié)的影像鑒別診斷均有一定的意義，但動(dòng)脈期碘濃度對兩種淋巴結(jié)的鑒別診斷的診斷效能最高。本文也有不足之處，由于為初步研究，尚未對結(jié)直腸癌不同病理分級的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)進(jìn)行對比分析, 有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)行下一步深入探討。

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Clinical research of dual-energy CT diagnosis of the regional lymph nodes in colorectal cancer

YANG Xue-jun,ZHAO Wei,ZHENG Ling-ling,et al.

Medical Imaging Department,the First Affiliated Hospital,Kunming Medical University,Kunming 650032,China

Objective：To explore the value of Iodine content and overlay value in dual-energy CT for differential diagnosis of the inflammatory and metastatic lymph nodes in colorectal cancer.Methods:30 colorectal cancer patients recieved dual energy CT scan with pathologically confirmed 102 enlarged lymph nodes.The enhanced images of arterial and venous phases of dual energy CT were transferred to dual energy postprocessing software "Liver VNC",the CT enhanced value,iodine concentration and overlay values of solid parts of the lymph nodes in arterial and venous phase were measured respectively.Results:30 patients were detected with 105 pieces of local lymph nodes,metastatic colorectal cancer lymph node 56,reactive hyperplasia of 49.Colorectal cancer metastasis and lymph node hyperplasia of reactivity lymph node arterial and venous Ihase contrast enhanced CT value were (32.67±11.99)HU、(38.30±14.65)HU、(35.48±13.55)HU、(37.08±15.57)HU;Iodine concentration were (1.58±0.81)mg/mL、(3.17±1.07)mg/mL、(1.85±0.90)mg/mL、(3.56±1.38)mg/mL;Overlay values were (35.41±14.66)HU、(59.58±21.20)HU、(41.19±14.74)HU、(65.52±21.46)HU.Colorectal cancer metastasis and lymph node reactive hyperplasia of lymph nodes between arterial and arterial phase iodine content and overlay and venous phase of enhanced CT value differences were statistically significant (P<0.05),difference of enhanced CT value in venous phase is not statistically significant (P>0.05).Arterial iodine concentration was the most valuable in diagnosis of metastatic lymph nodes (the sensitivity,specificity and AUC was 88.9%,73.2%,0.895).Conclusion:The imaging differential diagnosis of metastatic lymph nodes and reactive hyperplastic lymph nodes in the arterial phase is better than that of overlay and CT in the dynamic and venous phase.

Colorectal neoplasms; Lymph nodes; Pseudolymphoma; Tomography,X-ray computed

650032 昆明，昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科

楊雪君(1990-)，女，湖北十堰人，碩士，住院醫(yī)師，主要從事腹部影像診斷工作。

云南省衛(wèi)生科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014NS158)

楊亞英，E-mail：yayingyang@163.com

R814.42； R735.34； R322.25； R551.2

A

1000-0313(2016)10-0957-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.10.012

2015-12-02

2016-04-26)