能譜CT在鑒別小腸腺癌和原發(fā)小腸淋巴瘤中的臨床價(jià)值

楊創(chuàng)勃

李新勝2LI Xinsheng

任成龍1REN Chenglong

段海峰1DUAN Haifeng

于 勇1YU Yong

張喜榮1ZHANG Xirong

王海屹3WANG Haiyi

作者單位

1. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 陜西咸陽 712000

2. 陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 陜西咸陽 712000

3. 解放軍總醫(yī)院放射診斷科 北京 100853

能譜CT在鑒別小腸腺癌和原發(fā)小腸淋巴瘤中的臨床價(jià)值

楊創(chuàng)勃1YANG Chuangbo

李新勝2LI Xinsheng

任成龍1REN Chenglong

段海峰1DUAN Haifeng

于 勇1YU Yong

張喜榮1ZHANG Xirong

王海屹3WANG Haiyi

作者單位

1. 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 陜西咸陽 712000

2. 陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 陜西咸陽 712000

3. 解放軍總醫(yī)院放射診斷科 北京 100853

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2016年 第24卷 第11期：834-838

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (11): 834-838

目的探討寶石能譜CT在鑒別小腸腺癌（SBA）和原發(fā)性小腸淋巴瘤（PSIL）中的臨床價(jià)值。資料與方法回顧性分析2013年1月－2015年10月陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院手術(shù)確診的17例SBA患者和臨床介入超聲引導(dǎo)下穿刺確診的11例PSIL患者動(dòng)脈期（AP）、靜脈期（VP）掃描圖像，應(yīng)用能譜CT基物質(zhì)分離平臺(tái)觀察碘基圖上動(dòng)、靜脈雙期腫瘤碘含量（IC）及相同層面腹主動(dòng)脈（或較大動(dòng)脈）IC，計(jì)算動(dòng)、靜脈雙期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度比（NIC）、能譜曲線斜率（λHU）及40～140 keV（間隔10 keV）下的CT值。記錄各參數(shù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，同時(shí)運(yùn)用ROC曲線評(píng)估各項(xiàng)指標(biāo)的診斷效能。結(jié)果SBA與PSIL在動(dòng)脈期IC、NIC及λHU差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；SBA患者動(dòng)、靜脈雙期的IC、NIC和λHU、40～60 keV的CT值均高于PSIL患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；70～140 keV動(dòng)、靜脈雙期CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。在動(dòng)脈期，以IC為1.38 mg/ml作為閾值鑒別SBA和PSIL時(shí)，ROC曲線下面積（AUC）為0.93、敏感度94%、特異度85%，明顯高于常規(guī)CT（AUC 0.63、敏感度62%、特異度60%），相當(dāng)于單能量70 keV時(shí)的圖像質(zhì)量。結(jié)論SBA與PSIL在AP具有不同的IC、NIC和λHU，動(dòng)、靜脈期40～60 keV的CT值也存在差異。能譜CT成像可成為臨床鑒別SBA與PSIL的一種新方法。

腸腫瘤；腺癌；小腸；淋巴瘤；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；診斷，鑒別

小腸腺癌（small bowel adenocarcinoma，SBA）與原發(fā)小腸淋巴瘤（primary small intestinal lymphoma，PSIL）均為小腸較常見的惡性腫瘤，但兩者的臨床治療方法截然不同[1]。如SBA對(duì)放化療不敏感，常需早期手術(shù)切除治療；而PSIL對(duì)放化療較為敏感，故首選放化療，不需要手術(shù)。另外，這兩種疾病的臨床癥狀一般較為隱匿，且不具有特異性，從而導(dǎo)致早期診斷率顯著降低，預(yù)后療效受到嚴(yán)重不良影響[2]。因此，術(shù)前對(duì)這2種腫瘤進(jìn)行鑒別具有重要意義。臨床工作中，腸道內(nèi)窺鏡在小腸病變檢查中受限，大多依靠口服小腸造影劑或小腸插管鋇劑造影，使術(shù)前診斷較為困難。目前SBA與PSIL鑒別診斷主要依靠影像形態(tài)學(xué)差異；但當(dāng)兩者影像學(xué)表現(xiàn)不典型時(shí)，鑒別往往較為困難。本研究通過對(duì)SBA和PSIL患者行能譜CT掃描，利用能譜CT多參數(shù)定量分析SBA和PSIL的異同，分析各參數(shù)在鑒別診斷中的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2013年1月－2015年10月陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院手術(shù)確診的17例SBA患者（SBA組）和臨床介入超聲引導(dǎo)下穿刺確診的11例PSIL患者（PSIL組）。其中SBA組男11例，女6例；年齡39～75歲，平均（61.4±17.5）歲。PSIL組男7例、女4例，年齡36～69歲，平均（58.7±10.2）歲。兩組患者中19例有不同程度腹痛、便血（隱血陽性），16例有發(fā)熱、嘔吐等，經(jīng)過全面細(xì)致的檢查后均未發(fā)現(xiàn)其他系統(tǒng)重大疾病。兩組患者年齡、性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），臨床癥狀無特異性。

1.2 檢查前準(zhǔn)備 患者檢查前1周無服用鋇劑或其他重金屬藥物史。檢查前2 d開始少渣飲食，根據(jù)患者病情，禁食8～12 h，檢查前1 d晚用1500 ml開水泡番瀉葉50 mg口服，及時(shí)排便，使排便無糞便等內(nèi)容物為最佳。檢查前l(fā) h內(nèi)飲水2000 ml。檢查前10～20 min飲水600～1000 ml，以擴(kuò)張胃及十二指腸。3例患者疑似腸梗阻而禁食，未飲水，直接行CT增強(qiáng)掃描。

1.3 儀器與方法 采用GE Discovery CT 750HD儀行屏氣螺旋掃描，范圍上至膈面，下到恥骨聯(lián)合。掃描參數(shù)：先行常規(guī)平掃，再以GSI-27協(xié)議行增強(qiáng)掃描，管電壓140 kVp和80 kVp，瞬切時(shí)間0.5 ms，管電流600 mA，螺距1.375∶1，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.8 s/r。圖像重建為虛擬單光子圖像，層厚1.25 mm，層間距1.25 mm，標(biāo)準(zhǔn)算法。采用URICH高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射碘海醇（300 mgI/ml）（中國，江蘇恒瑞醫(yī)藥），劑量0.8～1.0 ml/kg，速度3～4 ml/s，于腹腔干開口層面進(jìn)行感興趣區(qū)（ROI）智能監(jiān)測(cè)，于注射造影劑15 s后進(jìn)行監(jiān)測(cè)掃描，當(dāng)ROI閾值超過90 HU，啟動(dòng)GSI動(dòng)脈期容積掃描，再延遲30 s后行GSI靜脈期掃描，分別獲得動(dòng)脈期、靜脈期的GSI圖像。

1.4 圖像后處理分析與數(shù)據(jù)測(cè)量 兩組患者術(shù)前行GSI雙期增強(qiáng)掃描，將雙期增強(qiáng)薄層單能量圖像分別導(dǎo)入GE AW4.6工作站，通過GSI Viewer基物質(zhì)分析軟件獲得動(dòng)脈期、靜脈期碘基圖，后處理統(tǒng)計(jì)人員由工作5年以上的高年資技師及工作10年以上的中級(jí)以上職稱放射醫(yī)師完成。采用雙盲法統(tǒng)計(jì)動(dòng)脈期、靜脈期單能量40～140 keV時(shí)病灶的CT值（間隔10 keV）及碘濃度（Iodine concen-tration，IC），并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化后的碘濃度（normalized iodine concentration，NIC，NIC=同層面腫瘤IC/同層面大動(dòng)脈IC），統(tǒng)計(jì)動(dòng)脈期、靜脈期單能量40、90 keV時(shí)病灶的CT值，并計(jì)算動(dòng)脈期、靜脈期的能譜曲線斜率[λHU，λHU=（40 keV CT值－90 keVCT值）/50]，選擇圖像質(zhì)量較高的腫瘤最大層面取ROI，測(cè)量時(shí)應(yīng)避開各種干擾因素，如病灶的壞死、鈣化、強(qiáng)化的血管及因氣、液交界而產(chǎn)生的界面?zhèn)斡暗炔课?。所有ROI固定為圓形，大小約占增厚腸壁的2/3。同時(shí)選取腹腔干層面或髂動(dòng)脈層面的ROI作為參照標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)后各期病灶碘濃度與同期較大動(dòng)脈碘濃度的比值作為標(biāo)化碘濃度比，每個(gè)病灶一般測(cè)量3次，取平均值。處理意見不統(tǒng)一時(shí)，協(xié)商后達(dá)成一致。觀察腫瘤在單能量圖像時(shí)λHU的異同以及兩組病灶間碘基值及病灶在不同單能量下CT值的差異。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，計(jì)量資料經(jīng)檢驗(yàn)符合正態(tài)分布，故對(duì)SBA和PSIL動(dòng)脈期和門脈期的IC、NIC、λHU、11個(gè)單能量組的CT值進(jìn)行t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪制ROC曲線并計(jì)算曲線下面積（AUC），統(tǒng)計(jì)各參數(shù)的診斷效能及Youden指數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 多參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 SBA組在動(dòng)脈期、靜脈期的IC、NIC 和λHU均高于PSIL，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。SBA組在動(dòng)、靜脈期單能量40～60 keV 的CT 值均高于PSIL組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；在70～140 keV動(dòng)脈期、靜脈期CT 值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1、2，圖1、2。

2.2 各參數(shù)敏感度及特異度 SBA和PSIL動(dòng)脈期IC、NIC和λHU的ROC曲線AUC分別為0.934、0.913和0.769；靜脈期分別為0.681、0.875、0.794。其診斷的敏感度、特異度及Youden指數(shù)見表3。SBA與PSIL在動(dòng)脈期單能量40～70 keV時(shí)CT值的ROC曲線AUC分別為0.894、0.813、0.781、0.638（圖3）；靜脈期0.813、0.806、0.756、0.325。其診斷的敏感度、特異度及Youden指數(shù)見表3。

在動(dòng)脈期以IC為1.38 mg/ml作為閾值鑒別SBA和PSIL時(shí)，ROC曲線AUC為0.93、敏感度為94%、特異度為85%，明顯高于單能量70 keV（相當(dāng)于常規(guī)CT 120 kVp掃描圖像）。單能量70 keV時(shí)CT值的AUC僅為0.63、敏感度為62%、特異度為60%。

表1 PSIL與SBA能譜CT多參數(shù)比較

表2 PSIL與SBA能譜CT單能量CT值比較

圖1 女，67歲，右下腹盆腔回腸原發(fā)性淋巴瘤。動(dòng)脈期示回腸局部腸壁環(huán)形增厚但腔無狹窄，腸壁柔軟，明顯強(qiáng)化，管腔擴(kuò)張（箭，A）；動(dòng)脈期碘基圖局部腸壁的亮暗代表碘含量的分布（箭，B）；靜脈期顯示腫瘤密度趨向均勻（箭，C）；靜脈期碘基圖反映靜脈期腫瘤的碘含量（箭，D）

圖2 男，55歲，十二指腸降部腺癌。動(dòng)脈期示十二指腸降部腸壁增厚、僵硬，明顯不均勻強(qiáng)化，管腔狹窄，局部黏膜皺襞破壞（箭，A），十二指腸乳頭區(qū)侵犯，胰管、膽總管擴(kuò)張（箭，A）；動(dòng)脈期碘基圖示腫瘤不均勻強(qiáng)化，腫瘤血功豐富，碘含量分布欠均勻（箭，B）；靜脈期顯示腫瘤密度不均勻明顯降低（箭，C）；靜脈期碘基圖顯示腫瘤密度降低，碘含量不均勻下降（箭，D）

3 討論

SBA早期手術(shù)治療治愈率高。但由于早期診斷較為困難，故一般切除率僅約為40%，且放化療效果不佳[3]。PSIL無需手術(shù)，對(duì)放化療敏感，故早期對(duì)兩者準(zhǔn)確診斷顯得尤為重要，可顯著提高小腸腫瘤診治水平、改善患者預(yù)后。小腸病變?cè)谛g(shù)前往往不能得到病理活檢，臨床只能依靠病變的基本特征及常規(guī)影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行一般的鑒別診斷[4-7]。如SBA主要表現(xiàn)為管壁僵硬、毛糙，管腔向心性狹窄，病灶相對(duì)較局限，腸壁增厚較PSIL欠明顯，但較僵硬，易引起腸梗阻；而PSIL病變腸管相對(duì)較長，周圍浸潤少，病灶邊界較光滑，腸腔周圍存在脂肪層，典型的可出現(xiàn)動(dòng)脈瘤樣擴(kuò)張改變，很少引起腸梗阻[1,8]。傳統(tǒng)影像學(xué)檢查僅依靠病變形態(tài)、大小、密度或增強(qiáng)特征等形態(tài)學(xué)或精細(xì)解剖學(xué)進(jìn)行診斷；但當(dāng)缺乏典型影像學(xué)表現(xiàn)時(shí)，兩者均表現(xiàn)為類似腸壁的增厚，從而增加了鑒別診斷的難度。

表3 能譜CT診斷PSIL與SBA的各參數(shù)診斷效能比較

圖3 PSIL與SBA的動(dòng)脈期IC、NIC和40 keV CT值的ROC曲線

能譜CT掃描是一種基于雙能、可進(jìn)行能量分析、多參數(shù)成像的技術(shù)[9-12]。它將5維空間（X、Y、Z、時(shí)間和能量）多參數(shù)成像和功能成像模式帶入傳統(tǒng)CT診斷，改變了傳統(tǒng)影像僅依靠解剖影像的形態(tài)特征及單一參數(shù)CT值進(jìn)行診斷的模式。能譜CT高低壓瞬切技術(shù)可得到101組不同單能量圖像（40～140 keV共101組），單能量成像及其能譜分析具有極高的組織成分區(qū)分能力，在提供水、碘、鈣、脂、血基等不同成像條件下，實(shí)現(xiàn)初步的物質(zhì)分離[13-16]。因此，根據(jù)能譜成像的物質(zhì)分離原理可獲得更多的參數(shù)。定量地區(qū)分兩者，使CT從傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)診斷模式進(jìn)入到了功能、微循環(huán)、代謝等多參數(shù)，多模態(tài)的診斷時(shí)代[17-19]。

能譜CT基物質(zhì)分離主要為碘和水配對(duì)，能譜CT對(duì)物質(zhì)中碘的含量變化較為敏感，可準(zhǔn)確反映基物質(zhì)中的碘含量變化，并可以測(cè)量病灶的碘濃度等基物質(zhì)含量[20-21]。本研究中SBA和PSIL在動(dòng)脈期和靜脈期碘濃度值的比較均有顯著性差異，表現(xiàn)為SBA的IC、NIC、λHU均高于PSIL，可能與這兩種腫瘤的組織病理基礎(chǔ)相關(guān)。SBA是一種實(shí)體腫瘤，起源于毛細(xì)血管豐富的黏膜層，經(jīng)黏膜下層向肌層及漿膜層侵犯，腫瘤血竇豐富；而PSIL起源于黏膜下的間葉組織，細(xì)胞間排列致密，血竇不豐富，故本研究患者動(dòng)脈期PSIL的IC、NIC、λHU均明顯低于SBA。動(dòng)脈期反應(yīng)腫瘤毛細(xì)血管的密度，靜脈期反映腫瘤毛細(xì)血管的廓清和腫瘤間質(zhì)成分含量，因此也可說明腫瘤強(qiáng)化的特征與腫瘤病理基礎(chǔ)相關(guān)。本研究中SBA與PSIL在動(dòng)、靜脈期40～60 keV的單能量CT值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，SBA高于PSIL；而在70～140 keV單能量的CT值低于PSIL，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這可能與高單能量時(shí)X線能量過高、穿透力強(qiáng)，掩蓋了各組織成分之間的細(xì)微差別有關(guān)。有研究證實(shí)70 keV單能量圖像與質(zhì)量控制圖像、120 kVp混合能量圖像相當(dāng)，三者X線能量以及穿透力相近，故本研究以70 keV的單能量圖像代替常規(guī)CT 120 kVp的混合能量圖像，避免患者重復(fù)掃描，造成輻射劑量增加。這也解釋了常規(guī)CT通過單一參數(shù)CT值鑒別SBA和PSIL較為困難的原因；而單能量40～60 keV能量較低，對(duì)兩者的鑒別明顯優(yōu)于常規(guī)CT[22]。既往研究表明，SBA和PSIL在動(dòng)脈期和門脈期水含量均無顯著差異，較為恒定，故本研究不再將水濃度列入研究對(duì)象。

另外，本研究中動(dòng)脈期IC、NIC及40 keV下的CT值對(duì)鑒別兩者均有較高的敏感度和特異性，這與腫瘤的病理組織基礎(chǔ)有很大的相關(guān)性。SBA組織實(shí)質(zhì)成分多，腫瘤血竇豐富，不成熟的毛細(xì)血管密度大；而PSIL組織間質(zhì)成分多，細(xì)胞排列密集，血竇不太豐富，強(qiáng)化幅度低，但造影劑排空延遲。導(dǎo)致兩者的IC、NIC等參數(shù)可能出現(xiàn)差異。其次，IC、NIC除與腫瘤組織特性有很大關(guān)系之外，還受造影劑總劑量、患者心功能差異等因素的影響。因此，本研究以腫瘤同平面的大動(dòng)脈作為參照，獲得同期大動(dòng)脈的NIC，以減少其他因素帶來的干擾。

本研究樣本量較少，且未對(duì)兩者的分化程度進(jìn)行研究。因此在以后的研究中，有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，并對(duì)腫瘤的分級(jí)以及發(fā)生在小腸的其他腫瘤進(jìn)行研究。

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（本文編輯 聞 浩）

Clinical Value of Spectral CT Imaging in the Differential Diagnosis of Small Bowel Adenocarcinoma and Small Intestinal Lymphom

Department of Radiology,PLA General Hospital, Beijing 100853, China
Address Correspondence to:WANG HaiyiE-mail: wanghaiyi301@126.com

PurposeTo investigate the value of gemstone spectral CT imaging in the differential diagnosis of small bowel adenocarcinoma (SBA) from primary small intestinal lymphoma (PSIL).Materials and MethodsWe retrospectively analyzed the images of 17 cases of SBA and 11 cases of PSIL both confirmed surgically at the Affiliated Hospital of Shaanxi University of Chinese Medicine from January 2013 to October 2015. These patients underwent spectral CT imaging at arterial phase and venous phase. CT attenuation numbers of cancers at different energy levels were measured to generate spectral attenuation curve and to calculate its slope (λHU). Iodine concentration (IC) in cancers at arterial phase and venous phase was measured and normalized to that of aorta as normalized iodine concentration (NIC). Receiver operating characteristic (ROC) curves were generated to evaluate the diagnostic efficacy of each index.ResultsThere were significant differences between SBA and PSIL in IC, NIC and λHUat arterial phase and the same trend appeared at venous phase (P<0.05). For the CT number measurement, there were significant differences between SBA andPSIL in the 40-60 keV energy range (P<0.05), but not in the 70-140 keV range (P>0.05). Using 1.38 mg/ml as threshold value for iodine concentration at arterial phase, one could obtain the area under curve (AUC) for ROC study of 0.93 and sensitivity of 94% and specificity of 85% for differentiating small bowel adenocarcinoma from primary small intestinal lymphoma. These values were significantly higher than the respective values of 0.63, 62% and 60% with conventional CT numbers at 70 keV.ConclusionQuantitative parameters obtained in spectral CT, especially iodine concentration at arterial phase, can provide high accuracy for differentiating small bowel adenocarcinoma from primary small intestinal lymphoma.

Intestinal neoplasms; Adenocarcinoma; Intestine, small; Lymphoma; Tomography, X-ray computed; Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.11.008

王海屹

2016-09-04

2016-10-30

R445.3；R735.3