能譜CT對(duì)TACE治療原發(fā)性肝癌療效的評(píng)估

張 旋，張 林，劉兵元

能譜CT對(duì)TACE治療原發(fā)性肝癌療效的評(píng)估

張 旋，張 林，劉兵元

目的通過能譜計(jì)算機(jī)X線斷層掃描（computed tomography, CT）與常規(guī)CT的對(duì)比，探討能譜CT在原發(fā)性肝癌（primary hepatic carcinoma，PHC）經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞術(shù)（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）治療后早期療效評(píng)估中的價(jià)值。方法收集于2015-12至2016-05在新疆石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院某附屬醫(yī)院被診斷為PHC并且需要進(jìn)行第二次TACE治療的患者共39例，每位患者在行第二次TACE治療前均進(jìn)行能譜CT檢查，所有患者均獲得常規(guī)CT圖像（即混合能量圖像）及能譜CT圖像，并通過后處理工作站對(duì)能譜CT圖像進(jìn)行碘基圖像重建，然后對(duì)瘤體進(jìn)行CT值、碘濃度的測量，并進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果能譜CT判斷PHC經(jīng)TACE治療后腫瘤復(fù)發(fā)或殘留的靈敏度為96.77%（30/31），特異度為100.00%（8/8），誤診率為0.00%（0/8），漏診率為3.23%（1/31）；常規(guī)CT判斷PHC經(jīng)TACE治療后腫瘤復(fù)發(fā)或殘留的靈敏度為67.74%（21/31），特異度為100.00%（8/8），誤診率為0.00%（0/8），漏診率為32.26%（10/31）。結(jié)論能譜CT和常規(guī)CT均可通過判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)來對(duì)TACE治療PHC的療效進(jìn)行評(píng)估，但能譜CT的評(píng)估準(zhǔn)確性較常規(guī)CT高，對(duì)于TACE治療PHC療效的評(píng)估及指導(dǎo)再次介入手術(shù)的時(shí)機(jī)選擇可提供更詳細(xì)、更準(zhǔn)確的影像資料，是一種更為可靠的評(píng)估方法。

原發(fā)性肝癌；能譜 CT；碘基圖像；經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞術(shù)

原發(fā)性肝癌（primary hepatic carcinoma，PHC）是最常見的惡性腫瘤之一[1]。在我國，肝癌的發(fā)生主要與乙型肝炎相關(guān)，每年的新發(fā)病例占全世界新發(fā)病例的55%左右[2]。目前除手術(shù)切除及肝移植外，介入局部治療等日漸受到重視，其中經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）是手術(shù)不能切除肝癌的主要治療方法，其在抑制腫瘤生長、提高患者生存率等方面具有明顯效果[3]，術(shù)后及時(shí)隨訪和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)療效是TACE術(shù)取得良好臨床療效的重要保證。臨床上常借助影像學(xué)方法對(duì)肝癌TACE術(shù)進(jìn)行療效評(píng)價(jià)，進(jìn)而幫助判斷預(yù)后及修改后續(xù)治療方案。

近年來，能譜計(jì)算機(jī)X線斷層掃描（computed tomography, CT）在腫瘤診斷及療效評(píng)價(jià)方面的潛在優(yōu)勢日益凸顯。能譜CT既有常規(guī)CT 的優(yōu)點(diǎn)，可以多平面顯示腫瘤、腫瘤供血?jiǎng)用}及周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，提供比數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）更多的影像信息；同時(shí)能譜CT還有自己的特性：能真實(shí)反映碘含量（iodine content，IC），對(duì)化療栓塞術(shù)后瘤體中的碘物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，通過定量測量瘤體內(nèi)實(shí)質(zhì)碘含量（IC病灶）與周圍正常肝組織碘含量（IC肝臟），從而較為準(zhǔn)確判斷術(shù)后瘤體血供情況[4-6]。本研究旨在探討能譜CT對(duì)TACE治療PHC療效的評(píng)估價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1對(duì)象 收集2015-12至2016-05就診于新疆石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院某附屬醫(yī)院確診為PHC并準(zhǔn)備行第二次TACE治療的患者39例，所有患者均簽署知情同意書再行TACE治療，且術(shù)前1～3 d均行能譜CT及常規(guī)CT檢查，然后又經(jīng)DSA復(fù)查證實(shí)，包括男35例（89.7%），女4例（10.3%），年齡42～79歲，平均（55.4±11.1）歲。

1.2檢查方法

1.2.1CT檢查方法 所有患者在行第二次TACE術(shù)前1～3 d均行能譜CT及常規(guī)CT檢查，包括平掃、動(dòng)脈期、門靜脈期及延遲期?；颊邫z查前8 h空腹準(zhǔn)備，檢查前15 min行肘前靜脈穿刺置留置針，口服1000～1500 ml清水充盈上消化道。掃描采用GE Discovery 750 HD CT，患者體位為仰臥位、足先進(jìn)、雙臂上舉，囑其均勻呼吸。首先進(jìn)行上腹部定位像掃描，確定掃描范圍（膈頂至肝臟下緣），再進(jìn)行平掃和三期增強(qiáng)掃描。平掃后動(dòng)脈期掃描采用Smart Prep 技術(shù)在腹主動(dòng)脈進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測開始時(shí)間為造影劑注射后10 s，監(jiān)測閾值為100 HU，造影劑為高濃度（370 mg/ml）的非離子造影劑-碘帕醇（碘比樂），經(jīng)肘前靜脈由高壓注射器注入1 ml/kg，生理鹽水40 ml，注射流速為3.0 ml/s；門脈期為動(dòng)脈期掃描結(jié)束后25 s開始；延遲期為門脈期掃描結(jié)束后90 s開始。

1.2.2DSA檢查方法 采用的設(shè)備型號(hào)為GE3100，所有患者均經(jīng)股動(dòng)脈入路，常規(guī)行腹股溝區(qū)備皮、消毒、鋪巾、局部麻醉穿刺點(diǎn)后，18 G單壁穿刺針Seldinger改良穿刺法穿刺右側(cè)股動(dòng)脈，造影劑為濃度300 mg/ml的碘海醇，至腹腔動(dòng)脈常規(guī)造影明確腫瘤供血?jiǎng)用}分布，根據(jù)靶血管選擇劑量及注射流率，經(jīng)高壓注射器注入，行動(dòng)脈造影，連續(xù)采集圖像，觀察動(dòng)脈期、實(shí)質(zhì)期和靜脈期表現(xiàn)。每例患者均根據(jù)TACE治療前的造影結(jié)果，先行原供血?jiǎng)用}的造影觀察有無血管再通及肝內(nèi)側(cè)支循環(huán)開放。超選擇插入遠(yuǎn)端腫瘤供血?jiǎng)用}，必要時(shí)放于其他肝外側(cè)枝動(dòng)脈，造影劑總量6～10 ml，流速2～6 ml/s，觀察腫瘤血管及染色情況。

1.3數(shù)據(jù)處理 將采集到的常規(guī)CT圖像（即混合能量圖像）及能譜CT圖像傳至GE adw4.6工作站，并重建出1.25 mm層厚平掃及3期（動(dòng)脈期、門脈期、延遲期）碘基圖像；在每一時(shí)相栓塞瘤體不同的層面上以“復(fù)制”“粘貼”方法選出5個(gè)感興趣區(qū)，盡可能覆蓋全部病灶，同時(shí)在其附近正常肝組織上用相同方法選取相同大小的感興趣區(qū)；之后對(duì)每個(gè)感興趣區(qū)進(jìn)行碘濃度測量，包含各期的瘤體內(nèi)實(shí)質(zhì)碘含量IC病灶（3期增強(qiáng)IC病灶為該期病灶測量的碘濃度—平掃病灶的碘濃度）、周圍正常肝組織碘含量IC肝臟（為該期周圍正常肝組織的碘濃度）。常規(guī)CT亦用上述方法選取感興趣區(qū)，進(jìn)行CT值測定。所測量指標(biāo)均為感興趣區(qū)平均值。

1.4圖像分析及評(píng)價(jià) 收集的所有常規(guī)CT、能譜CT及DSA檢查的圖像均由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)師按照評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)如下，常規(guī)CT：若增強(qiáng)CT圖像上病灶的碘油沉積呈斑片狀或碘油稀少，動(dòng)脈期掃描發(fā)現(xiàn)病灶仍有可辨強(qiáng)化區(qū)或有新發(fā)病灶（通過CT值的測量），判斷病灶有殘留或復(fù)發(fā)，為陽性；反之，判斷病灶完全滅活或未復(fù)發(fā)，為陰性。能譜CT：在碘基圖像上進(jìn)行碘含量測量，若患者動(dòng)脈期IC病灶明顯高于IC肝臟，門脈期IC病灶與IC肝臟趨向平衡，判斷病灶有殘留或復(fù)發(fā)，為陽性；反之，IC病灶的波動(dòng)與IC肝臟相當(dāng)，判斷病灶完全滅活或未復(fù)發(fā)，為陰性。DSA：行DSA檢查發(fā)現(xiàn)病灶供血?jiǎng)用}未完全閉塞或有新增供血?jiǎng)用}，可見腫瘤血供及腫瘤染色，判斷為腫瘤殘留或復(fù)發(fā)，為陽性；反之，判斷為腫瘤完全壞死或未復(fù)發(fā)，為陰性。以DSA結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行對(duì)照，分別得出能譜CT、常規(guī)CT判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的靈敏度、特異度、漏診率、誤診率，從而來判斷能譜CT對(duì)TACE治療PHC療效的評(píng)估價(jià)值。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，通過能譜CT及常規(guī)CT與金標(biāo)準(zhǔn)DSA的比較，得到真陽性、假陽性、真陰性、假陰性的例數(shù)，分別計(jì)算兩種方法的靈敏度、特異度、漏診率、誤診率、診斷指數(shù)，繪制受試者工作特征曲線 （receiver operating characteristic curve，ROC），通過曲線下面積來比較二者的檢驗(yàn)效能。

2 結(jié) 果

2.1能譜CT判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā) 在39例患者能譜CT重建出的碘基圖像上測得腫瘤病灶及周圍正常肝組織四期的碘濃度，并依據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的結(jié)果。以DSA作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，能譜CT判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的靈敏度為96.77%（30/31） ，特異度為100.00% （8/8），誤診率為0.00%（0/8） ，漏診率為3.23%（1/31），診斷指數(shù)為196.77%。2.2 常規(guī)CT判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā) 39例患者在獲得的常規(guī)CT圖像（即混合能量圖像）上測得腫瘤病灶四期的CT值，并依據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的結(jié)果。以DSA作為“金標(biāo)準(zhǔn)”， 常規(guī)CT判斷是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)的靈敏度為67.74%（21/31） ，特異度為100.00%（8/8） ，誤診率為0.00%（0/8） ，漏診率為32.26%（10/31），診斷指數(shù)為167.74%。

2.3能譜CT與常規(guī)CT評(píng)估結(jié)果的比較 通過對(duì)能譜CT與常規(guī)CT數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行對(duì)比繪制出ROC曲線（圖1），能譜CT的曲線下面積為0.984，常規(guī)CT的曲線下面積為0.839，能譜CT的曲線下面積更接近于1。

圖1 能譜CT及常規(guī)CT檢查的ROC曲線

3 討 論

3.1能譜CT的特點(diǎn) GE Discovery HD 750 CT 是采用寶石作為探測器，利用單球管在0.5 ms時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)完成高低能量切換，幾乎在同時(shí)同角度得到了2個(gè)能量的采樣。能譜CT的高壓發(fā)生器采用了快速管電壓開關(guān)的設(shè)計(jì)，可以使系統(tǒng)在0.5 ms周期內(nèi)對(duì)X線進(jìn)行80 kV和140 kV電壓切換，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)變能。之所以采用寶石作為探測器材料，是因?yàn)榕c多層螺旋CT的稀土陶瓷探測器和鎢酸鎘探測器相比較，其穩(wěn)定性高出20倍。寶石探測器具有的快初始速度、低余暉效應(yīng)、良好的穩(wěn)定性及通透性等優(yōu)點(diǎn)。能譜CT各向同性分辨率達(dá)到0.23 mm，極大地提高了對(duì)細(xì)微結(jié)構(gòu)和低密度分辨物的顯示。多參數(shù)成像是能譜 CT 的顯著特征，所涉及參數(shù)主要包括單能量圖像、能譜曲線、物質(zhì)分離圖像及有效原子序數(shù)。能譜 CT的多參數(shù)成像可以提供更多有用的診斷信息，在臨床上有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。

3.2能譜CT評(píng)估TACE治療PHC療效的優(yōu)勢與不足 CT是對(duì)TACE治療PHC療效評(píng)估的主要手段[7]，而能譜CT具有多參數(shù)成像的優(yōu)點(diǎn)，首先經(jīng)過TACE治療后腫瘤細(xì)胞將發(fā)生壞死，這種變化可導(dǎo)致CT值的改變；組織結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，而不同的組織結(jié)構(gòu)和病理類型，其能譜曲線是不相同的[8]；其次經(jīng)過TACE治療后新生腫瘤供血?jiǎng)用}的形成及側(cè)支循環(huán)的建立是導(dǎo)致復(fù)發(fā)的關(guān)鍵原因之一。TACE治療使腫瘤細(xì)胞壞死，有效的治療在早期即可引起腫瘤廣泛壞死，正確了解腫瘤壞死程度對(duì)評(píng)價(jià)PHC介入治療效果至關(guān)重要[9]。以此為基礎(chǔ)，在PHC患者TACE術(shù)后隨訪中采用能譜CT多參數(shù)成像監(jiān)測術(shù)后療效，確定有無新發(fā)病灶，腫瘤壞死情況以及有無殘留或復(fù)發(fā)的腫瘤活組織等較常規(guī)CT更為準(zhǔn)確，通過ROC曲線下面積也不難看出，能譜CT的檢驗(yàn)效能較常規(guī)CT高。但由于能譜CT圖像數(shù)據(jù)量大，需后處理并進(jìn)行測量，工作量相對(duì)較多，因此還未能完全取代常規(guī)CT來對(duì)TACE治療后的PHC患者進(jìn)行評(píng)估。

3.3能譜CT對(duì)TACE治療PHC的指導(dǎo)意義 根據(jù)能譜CT顯示腫瘤的數(shù)目、瘤體的大小、動(dòng)脈期腫瘤增強(qiáng)的程度,可以大體估計(jì)碘油的用量；還可以根據(jù)肝動(dòng)脈、門靜脈等的顯示，來判斷腫瘤供血?jiǎng)用}的位置、名稱、數(shù)量及與鄰近血管的關(guān)系。對(duì)于多血供的患者,可以適當(dāng)增加碘油的劑量；對(duì)于瘤體較大，超過肝臟體積70%，肝功能尚好者，可以少量分次栓塞；根據(jù)門靜脈瘤栓形成部位考慮是否能夠進(jìn)行栓塞并估計(jì)碘油的用量。對(duì)于高流量的肝動(dòng)脈門靜脈瘤栓形成分流患者，可誘發(fā)或加重門靜脈高壓。臨床表現(xiàn)為上消化道出血、大量腹水、頑固性腹瀉、腹痛、消化不良等。此時(shí)應(yīng)積極行肝動(dòng)脈門靜脈分流栓塞術(shù)，積極改善患者的癥狀，此種病例宜采取超選擇至分流的供血?jiǎng)用}內(nèi)，應(yīng)用彈簧鋼圈及無水酒精栓塞，達(dá)到安全栓塞，而不宜貿(mào)然行碘油栓塞。對(duì)于低流量的肝動(dòng)脈門靜脈分流患者，門靜脈為順肝方向流，則可用碘油直接栓塞化療[10,11]。有了之前能譜CT對(duì)腫瘤供血?jiǎng)用}分析的基本信息，在行DSA檢查時(shí)便可迅速、準(zhǔn)確、有選擇性的找到腫瘤供血?jiǎng)用}，從而進(jìn)行化療栓塞等治療；這樣既縮短了手術(shù)時(shí)間、減少了造影劑的用量，又降低了手術(shù)操作的復(fù)雜性、節(jié)約了一次性材料的使用。

3.4能譜CT的臨床應(yīng)用前景及意義 了解TACE 術(shù)后腫瘤的生存及血供情況是對(duì)臨床治療療效評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一，也是判斷下一步治療的依據(jù)。 能譜 CT一次掃描產(chǎn)生兩組圖像（常規(guī) CT圖像、能譜圖像），其既有常規(guī)CT的優(yōu)點(diǎn)，通過MPR及MIP圖像可多平面顯示腫瘤、腫瘤供血?jiǎng)用}及周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，提供比 DSA 更多的影像信息；通過VR 圖像清晰顯示血管的三維影像，并可任意角度旋轉(zhuǎn)以彌補(bǔ) DSA 重疊影像的不足[4,12,13]；又有自身優(yōu)勢，可繪制單能量圖像、能譜曲線、物質(zhì)分離與定量（碘基圖、水基圖等）及測量有效原子序數(shù)，可以通過不同KeV下的CT 值的改變、能譜曲線的變化，也可以真實(shí)反映腫瘤及正常肝組織的碘濃度[5,14,15]，對(duì)化療栓塞術(shù)后瘤體中的碘物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，通過了解碘含量的變化以了解瘤體的血供情況。從而對(duì)TACE治療PHC的早期療效進(jìn)行定量評(píng)估，幫助判斷預(yù)后，并指導(dǎo)選擇再次介入手術(shù)的時(shí)機(jī)及后續(xù)治療方案修改。

綜上所述，能譜CT作為近年來新有的一種多功能、方便、快捷的檢查方法，在判斷TACE治療PHC后是否有腫瘤殘留或復(fù)發(fā)方面的特異性及敏感性均較常規(guī)CT高，可作為評(píng)估TACE治療PHC療效的更可靠的方法，為PHC患者經(jīng)TACE治療后的復(fù)查、預(yù)后判斷及隨訪提供更多、更可靠、更詳細(xì)的影像學(xué)依據(jù)及信息，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。

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（2017-01-06收稿2017-03-09修回）

（本文編輯 孫秀明）

Evaluation of TACE in treatment of primary hepatic carcinoma with energy spectral CT

ZHANG Xuan, ZHANG Lin, and LIU Bingyuan. Department of Radiology, The First Hospital Affiliated to Medical College of Shihezi University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Shihezi 832000, China
Corresponding author: LIU Bingyuan, E-mail: lby6803@163.com

ObjectiveThis study aimed to evaluate the efficacy of transcatheter arterial chemoembolization (TACE) in the treatment of primary hepatic cancer (PHC) in the early stage by comparing energy spectral computer tomography (CT) with the conventional CT.MethodsThe sample consisted of 39 patients that presented to an affiliated hospital of Xinjiang Medical College of Shihezi University, that were previously diagnosed with PHC and needed TACE for the second time; each patient received energy spectral CT scans before undergoing TACE for the second time. The conventional CT images (mixed energy images) and spectral CT images were obtained, iodine-based images were reconstructed for energy spectral CT images through a post-processing workstation, and then the CT value and the iodine concentration of the tumours of all patients was measured and compared between the two methods.ResultsThe sensitivity of energy spectral CT in determing the tumor recurrence or residue of PHC after TACE treatment was 96.77% (30/31), the specificity was 100% (8/8), the misdiagnosis rate was 0% (0/8), the,missed rate was 3.23% (1/31); The sensitivity of conventional CT in determining the tumour recurrence or residue of PHC after TACE treatment was 67.74% (21/31), the specificity was 100% (8/8), the misdiagnosis rate was 0% (0/8), the missed rate was 32.26% (10/31).ConclusionsThe energy spectral CT and conventional CT can both be used to evaluate the efficacy of TACE in treatment of PHC through the determination of the tumour residue or recurrence, but the energy spectral CT is more accurate than conventional CT. It is a more reliable method to evaluate the efficacy of TACE and to provide a more detailed and accurate image data for the time of a second intervention.

primary hepatic cancer; energy spectral CT; iodine-based image; transcatheter arterial chemoembolization

R735.7；R730.44

10.13919/j.issn.2095-6274.2017.04.008

832000，新疆維吾爾自治區(qū)石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科

劉兵元，E-mail: lby6803@163.com