能譜CT定量參數(shù)對肝細(xì)胞癌微血管侵犯的評估價值

1.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院(新疆 石河子 832000)

2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院CT, MRI室(新疆 石河子 832008)

3.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科(新疆 石河子 832008)

羅 容1 李 娜3 喬 飛2石 睿1 任榮榮1 李 勇2,*

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)，簡稱肝癌，其發(fā)病率和病死率在國內(nèi)均較高，嚴(yán)重威脅著人們的健康[1]，造成極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[2]。目前HCC主要采取手術(shù)根治切除治療[3]，當(dāng)病灶發(fā)生微血管侵犯(microvascular invasion，MVI)時，手術(shù)成功幾率相對較低，復(fù)發(fā)率極高[4]。因此，術(shù)前評估肝細(xì)胞癌是否有微血管侵犯[5]，并預(yù)測其侵犯范圍，對肝癌的治療及預(yù)后起著非常重要作用。能譜CT作為一種功能性影像檢查技術(shù)，其具有多種定量參數(shù)，能為疾病的診斷和治療提供理論依據(jù)[6]。故本文探討能譜CT定量參數(shù)對肝細(xì)胞癌微血管侵犯的評估價值，以期為肝細(xì)胞癌的治療和預(yù)后提供重要的影像學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集我院2018年10月至2019年6月期間29例術(shù)后經(jīng)病理確診的肝細(xì)胞癌患者。其中男性15例，女性14例，平均年齡(58.96±9.65)歲。肝細(xì)胞癌的納入標(biāo)準(zhǔn)：均單發(fā)病灶；術(shù)前未接受任何治療；術(shù)前能譜CT增強(qiáng)掃描；影像資料未發(fā)現(xiàn)大的門靜脈癌栓。排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前接受過介入治療；影像資料及術(shù)后病理可見癌栓患者及轉(zhuǎn)移征象；圖像不清晰者。

1.2 掃描設(shè)備與方法檢查前核對病人信息，囑咐患者禁食8h，檢查前10min口服溫水1000mL；仰臥位，雙手舉過頭頂，采用GSI模式進(jìn)行掃描，掃描范圍從膈頂至雙腎下極。掃描參數(shù)：掃描層厚5.0mm，層間距5.0mm，管電流550mA，機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度0.6s/r，螺距0.984，視野500mm，準(zhǔn)直器40mm；經(jīng)肘靜脈注入碘海醇(320mg/mL)，劑量1.5mL/kg，注射速率3~4mL/s。采用自動掃描激發(fā)軟件(smert-prep)，動脈期掃描監(jiān)測閾值設(shè)定為100HU，至100HU時自動觸發(fā)掃描，30s后掃描門靜脈期，掃描完成后將重建層厚1.25mm的Mono圖像傳到AW4.6工作站。

1.3 圖像處理圖像分析和后處理都在AW4.6工作站上進(jìn)行。由本文作者和兩名工作經(jīng)驗豐富影像科專家共同測量。首先將傳至AW4.6工作站上層厚1.25mm圖像，用GSI(能譜成像)view分析。將感興趣區(qū)(the region of interest，ROI)放在病灶明顯強(qiáng)化部位(ROI面積50±1mm2)，避開鈣化、液化壞死區(qū)；分別測量同層面病灶動脈期與門靜脈期碘基值(IC)、水基值(WC)、有效原子序數(shù)(Effective-Z)及能譜曲線斜率，能譜曲線斜率計算公式(CT40－CT100)/(100keV－40keV)，CT100和CT40分別為100keV和40keV能量點(diǎn)的CT值，所有數(shù)據(jù)均測量3次，取其平均值進(jìn)行計算。

1.4 病理學(xué)分析肝細(xì)胞癌病理取材方法依據(jù)《原發(fā)性肝癌規(guī)范化病理診斷方案專家共識》中的標(biāo)準(zhǔn)。由兩名病理學(xué)專家共同判斷病灶周圍肝組織內(nèi)是否存在微血管侵犯。陽性標(biāo)準(zhǔn)：(1)鄰近腫瘤的肝組織中門靜脈及其分支、肝靜脈、中央靜脈及包膜小靜脈等可見癌栓；(2)平滑肌或血管內(nèi)皮內(nèi)可見癌細(xì)胞；(3)肉眼未見腫瘤侵犯血管。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料采用(±s)表示。兩組年齡和性別間差異采用χ2檢驗。碘基值、水基值、有效原子序數(shù)及能譜曲線斜率采用兩獨(dú)立樣本t檢驗，進(jìn)一步得出碘基值、能譜曲線斜率、有效原子序數(shù)對肝癌微血管侵犯診斷的ROC曲線及曲線下面積、靈敏度、約登指數(shù)、特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較收集肝細(xì)胞癌29例，微血管侵犯組15例，其中男8例，女7例，年齡52~80歲，平均年齡(57.3±2.87)歲；無微血管侵犯組14例，其中男7例，女7例，年齡49~76歲，平均年齡(55.9±7.21)歲。兩組年齡和性別間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者一般資料對比

2.2 能譜定量參數(shù)在兩組間比較肝細(xì)胞癌微血管侵犯組的主動脈期與門靜脈期碘基值濃度、有效原子序數(shù)、能譜曲線斜率均大于無微血管侵犯組，上述差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；肝細(xì)胞癌微血管侵犯組動脈期、靜脈期水基值與無微血管侵犯組同期水基值差距不大，兩組間無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 能譜參數(shù)比較

2.3 能譜CT定量參數(shù)對肝細(xì)胞癌診斷效能通過上述結(jié)果，可以得知能譜CT定量參數(shù)對于肝癌微血管侵犯存在一定的診斷意義，現(xiàn)選出碘基值、有效原子序數(shù)及能譜曲線斜率，繪制出ROC曲線，見圖1。采用ROC曲線評估碘基值、有效原子序數(shù)及能譜曲線斜率對肝細(xì)胞癌微血管侵犯診斷的準(zhǔn)確性，同時運(yùn)算出其診斷肝細(xì)胞癌的閾值及其敏感度和特異性，見表3。

圖1 碘基值、能譜曲線及有效原子序數(shù)ROC曲線

表3 碘基值、能譜曲線斜率及有效原子序數(shù)對肝細(xì)胞癌診斷效能

根據(jù)ROC曲線可以得知動脈期碘基值濃度對于肝細(xì)胞癌診斷效能最大；當(dāng)AUC=7.165g/L，診斷肝細(xì)胞癌微血管侵犯的敏感度為92.4%，特異度為89.4%。

2.4 典型病例分析典型病例影像和病理分析結(jié)果見圖2~3。

3 討 論

3.1 能譜CT定量參數(shù)對肝細(xì)胞癌微血管侵犯研究的重要性肝細(xì)胞癌微血管侵犯易發(fā)生肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，且術(shù)后復(fù)發(fā)率高[7]。術(shù)前有效預(yù)測肝癌微血管侵犯范圍，并擴(kuò)大相應(yīng)的手術(shù)切除范圍或及時給予局部干預(yù)，可有效預(yù)防肝癌復(fù)發(fā)，延長患者生存周期[8-9]。目前，關(guān)于肝細(xì)胞癌微血管侵犯的診斷主要依靠術(shù)后組織病理學(xué)檢查，探究能夠在術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測和診斷肝癌的微血管侵犯的影像學(xué)檢查，臨床意義重大。研究表明，借助物質(zhì)分離的特性，能譜CT可以根據(jù)各能譜參數(shù)提高腫瘤的診斷準(zhǔn)確性[10]。部分學(xué)者對于肝癌微血管侵犯有一定的研究，但該項檢查技術(shù)并沒有在臨床大量應(yīng)用，所以開展本研究。

3.2 能譜CT在肝細(xì)胞癌微血管侵犯中的應(yīng)用價值碘基值是能譜CT評估對比劑進(jìn)入組織的量化指標(biāo)，能間接反映組織中微血管灌注情況[11]，進(jìn)而推測微血管侵犯范圍。本研究結(jié)果顯示，能譜CT參數(shù)碘基值的動脈期、靜脈期有微血管侵犯組的數(shù)值與病理結(jié)果肝癌微血管侵犯成正相關(guān)。上述結(jié)論與zhou等[12]和hu等[13]研究報道結(jié)果一致。其原因主要是肝細(xì)胞癌由肝動脈供血，由于存在微血管侵犯的肝細(xì)胞癌血管內(nèi)皮生長因子異常表達(dá)，大量幼稚非配對微血管異常增生，導(dǎo)致微血管密度增加，微血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)不完整以及竇上皮毛細(xì)血管化，大量新生微小血管通透性增加[14]，因此增強(qiáng)后微血管灌注的碘濃度增加。本研究結(jié)果顯示，兩組水基值結(jié)果沒有顯著差異，其原因可能是無論原發(fā)性肝癌是否有微血管侵犯，肝癌病灶中水基值不含碘，增強(qiáng)后也不受碘對比劑影響，故沒有臨床應(yīng)用價值。

能譜曲線斜率反映了某種物質(zhì)CT值隨X射線能量和X射線不同能量的吸收特性而變化。各種物質(zhì)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)不同，不同結(jié)構(gòu)化學(xué)分子能量衰減曲線不同[15]。醫(yī)學(xué)診斷成像中碘和水經(jīng)常被選為物質(zhì)分解圖像的基物質(zhì)對，因為它們的原子序數(shù)跨度及其原子序數(shù)范圍廣泛地運(yùn)用在醫(yī)學(xué)成像并且接近軟組織和碘化對比劑，產(chǎn)生能直觀解釋的物質(zhì)衰減圖像[16]。低keV下含碘對比劑等高密度物質(zhì)光電效應(yīng)更強(qiáng)，具有更高的CT值[17]。因此本研究有微血管侵犯組動靜脈期40keV條件下CT值均超過150HU，140keV條件下CT值均超過50HU，而無微血管侵犯組動靜脈期40keV條件下CT值約45HU，140keV條件下CT值約20HU，進(jìn)一步證實微血管侵犯組中肝細(xì)胞癌碘濃度明顯高于無微血管侵犯組。推測其主要原因是存在微血管侵犯的新生毛細(xì)血管越多，微血管循環(huán)灌注的碘濃度增加。

有效原子序數(shù)(Effective-Z)是指某種元素的原子序數(shù)與物質(zhì)的X線吸收衰減系數(shù)一致，此元素的原子序數(shù)就稱該物質(zhì)的有效原子序數(shù)[18]。其原因可能是腫瘤細(xì)胞活躍，癌細(xì)胞數(shù)增多和質(zhì)量衰減系數(shù)增加，導(dǎo)致微血管侵犯組Effective-Z高于無微血管侵犯組[19]，也可能是由于動脈期強(qiáng)化后微血管侵犯組微血管數(shù)量增多，進(jìn)而碘含量增加幅度較大。由于碘比人體內(nèi)大部分物質(zhì)的有效原子序數(shù)都要高，因此碘物質(zhì)對肝細(xì)胞癌病灶的有效原子序數(shù)影響較大[20]。

3.3 本研究的局限性本研究病例樣本量相對較小，不能根據(jù)能譜CT定量參數(shù)結(jié)果精確判定肝細(xì)胞癌微血管侵犯范圍，且影像學(xué)ROI選取區(qū)域與病理切片選取不能完全匹配。因此后續(xù)可擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步研究能譜CT定量參數(shù)對肝細(xì)胞癌微血管侵犯范圍的準(zhǔn)確性及其臨床應(yīng)用價值。

綜上所述，能譜CT定量參數(shù)可以反映肝細(xì)胞癌微血管侵犯情況，其中動脈期碘基值的診斷效能最大，可有效預(yù)測肝細(xì)胞癌微血管侵犯范圍，為臨床擴(kuò)大手術(shù)切除范圍提供重要幫助。能譜CT是肝細(xì)胞癌的臨床治療及預(yù)后評估有效影像學(xué)檢查技術(shù)方法。