能譜CT定量評估乳腺浸潤性導(dǎo)管癌分化程度的初步研究

陳文哲 汪秀玲

1.徐州市腫瘤醫(yī)院影像科 (江蘇 徐州 221000)

2.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像科(江蘇 徐州 221000)

現(xiàn)階段，乳腺癌是女性發(fā)病率較高的惡性腫瘤疾病類型[1]，乳腺惡性腫瘤病理組織學(xué)分型以浸潤性導(dǎo)管癌(此處特指浸潤性非特殊癌)發(fā)病率最高，與IDC預(yù)后相關(guān)的干擾因素較多，腫瘤的組織分化程度直接影響著患者的預(yù)后效果，分化程度與腫瘤的轉(zhuǎn)移有著直接的關(guān)系[2-3]，治療前可以合理地評估IDC的分化程度，這將對治療方案的選擇和預(yù)后判斷有深遠影響。利用低劑量寶石能譜CT，可對腫瘤進行定量分析，本文重點分析和探索能譜CT成像定量參數(shù)的應(yīng)用，探討IDC分化程度的價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性收集2018年3月至2019年6月徐州市腫瘤醫(yī)院住院部在手術(shù)后判斷為乳腺浸潤性導(dǎo)管癌并于能譜CT機行胸部CT增強掃描的病例。

納入標準：CT掃描前并未執(zhí)行手術(shù)和其他腫瘤治療方案；單乳唯一癌灶；具有完整能譜CT資料。入組病例55例，樣本都為女性，年齡為39歲至72歲之間，劃分為兩組，分別為高分化組(改良Scarff-Bloom-Richardson分級系統(tǒng)Ⅰ級、Ⅱ級)44例、低分化組(改良Scarff-Bloom-Richardson分級系統(tǒng)Ⅲ級)11例，評估分析術(shù)前CT掃描提供的信息，隨后對比分析手術(shù)病理結(jié)果。

1.2 儀器與方法運用GE Discovery 750 HD型號CT，患者采用仰臥位體位，由鎖骨上掃描至膈下，動靜脈雙期掃描，采用80kVp及140kVp切換的GSI掃描模式，在0.5ms瞬時切換，模式為0.6s/r。采用GE雙筒高壓注射器，以3.5mL/s速度注入造影劑，造影劑采用碘海醇350mg(Ⅰ)/mL型號，經(jīng)肘靜脈注入，用量為1.5mL/kg，掃描中應(yīng)用閾值觸發(fā)，監(jiān)測點主要放置在降主動脈，若CT值=80HU時，脈期掃描將自動啟動，隨后即開展靜脈期掃描。

1.3 圖像后處理及數(shù)據(jù)分析使用GE AW4.7后處理站中的GSI Mono圖像及數(shù)據(jù)分析功能進行數(shù)據(jù)記錄、處理，利用40～140keV中101個單能量點查看CNR最高能量值，隨后在最高CNR點開展MPR重建，在多個角度分析病灶，從中篩選合適的病灶進行ROI分析。ROI選擇標準：應(yīng)用顯示得最多實性成分層面，并且測量其相鄰兩個層面的實性部分，取3個ROI平均值，放置ROI時應(yīng)避免囊括強化明顯的血管、腫瘤的壞死區(qū)以及明顯的鈣化灶，復(fù)制動脈期ROI，將雙期ROI大小、位置保持一致。軟件將自動創(chuàng)建keV-CT值曲線和40～100keV曲線，通過公式計算，即可評估出能譜曲線斜率。碘(水)圖可分析病灶ROI有效碘濃度，再計算出病灶的標準化碘濃度(normalized iodine concentration，NIC)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用GraphPad Prism 7軟件配合數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析工作，在計算資料方面可通過()滿足計算標準，組件數(shù)據(jù)則可應(yīng)用獨立t檢驗的方式處理，若P＜0.05，則差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。具體參考ROC曲線，評估不同指標的診斷效能，找出最佳閾值，并算出診斷敏感度和特異度。

2 結(jié) 果

2.1 乳腺浸潤性導(dǎo)管癌GSI表現(xiàn)入組病人55人，病灶55例，約于60～68keV圖像CNR值最高，55例病灶皆于GSI最高CNR對應(yīng)圖像顯示，腫塊樣強化病灶34例，非腫塊樣強化病灶21例。

2.2 兩組能譜曲線形態(tài)及斜率比較經(jīng)數(shù)據(jù)后處理得出ROI能譜曲線(圖1)，發(fā)現(xiàn)無論動脈或者靜脈期，乳腺浸潤性導(dǎo)管癌灶能譜曲線斜率呈持續(xù)下降趨勢，數(shù)據(jù)保持在40～100keV時，斜率k的下滑幅度最高，數(shù)據(jù)在100～140keV時，隨著CT值的下降，曲線趨于重合(圖2)，坐標軸中低分化組坐落在高分化組曲線上方位置，無論動脈或靜脈期低分化組平均斜率k大于高分化組(表1)，兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，具體見表1。

圖1 女，58歲，左乳浸潤性導(dǎo)管癌。圖1A～1B:左乳癌灶ROI及相應(yīng)能譜曲線；1C:左乳癌灶碘基圖。圖2 兩組雙期能譜衰減曲線。圖3 動靜脈期斜率k、NIC鑒別兩組乳腺浸潤性導(dǎo)管癌分化程度效能曲線；3A:動靜脈期斜率k效能曲線；3B:動靜脈期NIC效能曲線。

表1 兩組乳腺浸潤性導(dǎo)管癌雙期斜率k值的比較

2.3 兩組NIC比較IDC在兩組雙期增強中的NIC，低分化組大于高分化組(表2)，兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。

表2 兩組乳腺浸潤性導(dǎo)管癌雙期NIC的比較

2.4 兩組能譜曲線斜率k、NIC進行ROC分析相應(yīng)斜率k、NIC最佳閾值對應(yīng)的AUC、特異度、敏感度見表3，ROC曲線見圖3：以高-低分化組NIC(V)0.47作為鑒別高低分化IDC的閾值，其診斷效能最高[曲線下面積(AUC)0.91，敏感度83.75%，特異度88.00%]。

表3 雙期斜率k、NIC鑒別兩組乳腺浸潤性導(dǎo)管癌的診斷效能

3 討 論

1990年至今，乳腺癌發(fā)病率在女性惡性腫瘤占據(jù)第一位，而且發(fā)病率呈逐年上升趨勢[4]，現(xiàn)階段常用的乳腺癌診斷分析影像包括MR、X線、超聲波等。超聲檢查密度分辨率低，過度依賴操作者經(jīng)驗及熟練程度，主觀性較強；致密型乳腺癌患者的X線檢查漏診率高[5]。MR乳腺檢查較其它檢查能確保軟組織分辨率的提升，敏感性高，但MR檢查禁忌證多且費時。能譜CT技術(shù)作為CT定量的先進技術(shù)，其不僅運用單能量圖像，使病灶尤其微小病灶顯示得更清晰，還可以利用曲線、碘基值、原子序數(shù)等定量指標，多參數(shù)地從病灶性質(zhì)、組成來分析并預(yù)判腫瘤。近幾年在頸、胸、腹部器官，能譜CT對腫瘤診斷和分析做出了一定價值[6-7]，而對乳腺癌診斷方向的研究鮮少，尚處于初步研究階段。

本研究利用寶石能譜CT成像，能譜CT運用單球管，兩種不同管電壓(低電壓80kVp、高電壓140kVP)切換(＜0.25ms的能量時間分辨率)，從產(chǎn)生時空的角度看，能完成雙能數(shù)據(jù)的匹配，并且滿足空間能譜解析需求，配合自適應(yīng)統(tǒng)計迭代(adaptive statistical interative reconstruction，ASIR)技術(shù)，能使能譜成像圖像質(zhì)量與120kVp的CT圖像質(zhì)量保持均等，一般情況下，輻射劑量僅保持在混合能量CT的76.1%[8-9]。經(jīng)陳俐君等[10]研究，能譜CT胸部雙期掃描的平均有效輻射劑量(effective dose，ED)為3.79mSv，CT平均ED=6.52mSv，能譜CT輻射劑量明顯減低，兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。中國抗癌協(xié)會指南建議，確診乳腺癌患者于治療前應(yīng)進行胸部CT掃描以排除遠處轉(zhuǎn)移，本研究為在行胸部CT基礎(chǔ)之上進行乳腺GSI多模態(tài)重建，GSI可應(yīng)用其多參數(shù)定量優(yōu)勢得到較常規(guī)CT更大的信息量，有效解決傳統(tǒng)CT在乳腺腫瘤研究的問題。

能譜CT應(yīng)用40～140keV單能量結(jié)合CT值的變化，反映此種物質(zhì)的能量衰減特性，不同的物質(zhì)成分，經(jīng)過能譜CT掃描及后處理，所反映出的能譜衰減曲線是不同的。本研究發(fā)現(xiàn)，乳腺浸潤性導(dǎo)管癌病灶曲線顯示，CT值越低，曲線的keV能量越高；曲線的keV 能量越高，達100keV后，不同分化癌灶曲線斜率差異逐漸減小，趨向重合，此結(jié)果與陳俐君等[10]可判斷乳腺癌能譜曲線結(jié)果保持一致。相比于低級別IDC，高級別IDC新生血管更多、血管成熟度差，因此高級別IDC的血管滲透性更高[11]。本研究中，相同能級下，低分化組強化更加明顯，兩組病例的平均斜率顯示，高分化組斜率值較低，低分化組能譜斜率偏高，所以整體結(jié)果和崔悅等[12]的研究成果類似，以此深度檢驗和判斷能譜CT在乳腺浸潤性導(dǎo)管癌研究的可操作性。

能譜CT利用碘基圖，獨立地將碘從圖像中提取出來，測定碘含量，利用病灶與大血管碘含量比值得出NIC，更準確反映出病灶碘含量，并且特異度較高。本研究完成雙期掃描時間均在2min內(nèi)，乳腺癌強化程度最明顯。Yuan等[13]認為乳腺癌病灶強化越迅速，增強達峰時間越短，其分化程度越差，而本研究中相比高分化IDC，低分化者早期強化更加明顯，NIC值高于高分化組，這一觀點與Yuan等[13]觀點一致。

腫瘤的分化程度與患者預(yù)后具有密切關(guān)系[14]，IDC病理組織學(xué)級別越高，細胞組織分化越差；腫瘤細胞越幼稚，異型性越明顯，生長越活躍，其直接指向腫瘤侵襲性強、術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險大、轉(zhuǎn)移率高、預(yù)后差的特點。乳腺癌為異質(zhì)性腫瘤，手術(shù)前明確IDC病理診斷及亞型，將成為臨床個性化治療重要的參考依據(jù)。以往腫瘤病理分型及分級只能在手術(shù)后獲得，如能在術(shù)前通過影像學(xué)無創(chuàng)性地提供給患者可能的病理診斷及亞型，這將有利于臨床醫(yī)師對治療方案、手術(shù)方式作出合理計劃。近年來，利用影像學(xué)檢查方法，在治療前對惡性腫瘤進行病理學(xué)分類、分級，當前已成為合理的評估方向[15-17]，對于為患者制定治療方案具有較高價值。

既往研究[18-19]顯示，腫瘤相關(guān)因子的誘導(dǎo)指導(dǎo)著腫瘤細胞的生長、運動，乳腺癌屬于血管依賴型腫瘤，豐富的血管為腫瘤提供豐富的營養(yǎng)，是腫瘤生長的基礎(chǔ)，血供越豐富，腫瘤強化越明顯，碘含量是能譜曲線及碘基圖成像的基礎(chǔ)。本研究證實，寶石能譜CT曲線、NIC在乳腺癌綜合治療中能合理判斷，并且分析乳腺癌分化程度具有一定價值，為能譜CT多參數(shù)定量分析預(yù)判IDC分化程度提供了新的機會。本研究低分化組樣本數(shù)量并不多，所以局限性較為明顯，在后期的學(xué)習(xí)和研究中，需要逐步提升樣本規(guī)模，以提高研究結(jié)論的準確性，為輔助判斷提供基礎(chǔ)。