能譜CT定量參數(shù)對脊柱轉移瘤與多發(fā)性骨髓瘤的鑒別診斷價值

張 健 趙安超 謝崇嶺

脊柱惡性腫瘤是指發(fā)生于脊柱的原發(fā)性或繼發(fā)性腫瘤疾病,其中原發(fā)瘤占惡性腫瘤的4.2%[1],以多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)較為常見,多是骨髓漿細胞異常增殖累及脊柱所致[2]。而繼發(fā)瘤則以脊柱轉移瘤(metastatic spine tumors,MST)較為多發(fā),主要是由于肺癌、乳腺癌、宮頸癌、肝癌等原發(fā)病灶血行轉移至脊柱而致[3]。二者均為常見的脊柱惡性腫瘤,雖發(fā)病原因不同,但二者臨床表現(xiàn)、椎體發(fā)病部位、常規(guī)影像學表現(xiàn)方面存在相似之處,誤診的可能性較高[4]。若未能及時對疾病進行鑒別診斷和治療,隨著病情進展對脊柱侵襲范圍的增大,其引發(fā)的病理性骨折、神經(jīng)癥狀、脊柱畸形等癥狀會導致截癱,影響患者的日常生活,甚至增加死亡的風險[5]。因此如何選取有效安全的手段來判別MST與MM成為當前研究的重點。近年隨著影像學技術的不斷進步,能譜CT掃描越來越多地用于脊柱惡性腫瘤的診斷中,其具有無創(chuàng)、掃描速度快、空間及密度分辨率高、多參數(shù)、雙能量成像的優(yōu)勢,可為脊柱惡性腫瘤的診斷提供定量參數(shù)分析,診斷價值較高[6]。為了探究能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷MST、MM的價值,本文開展此次研究,以期為臨床診斷提供新的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取2018年6月至2023年6月本院收治的經(jīng)病理學證實的60例脊柱惡性腫瘤患者為研究對象,并根據(jù)手術或穿刺活檢結果將其分為MST組(39例)和MM組(21例)。MST組男性24例,女性15例;年齡45～78歲,平均(63.51±6.72)歲;原發(fā)病灶:肺癌15例、肝癌4例、前列腺癌6例、宮頸癌4例、乳腺癌10例。MM組男性13例,女性8例;年齡48～82歲,平均(64.25±6.75)歲。2組一般資料比較無明顯差異(P>0.05)。

納入標準:①存在腰痛、骨骼疼痛、神經(jīng)癥狀、病理性骨折、脊柱畸形等表現(xiàn),且經(jīng)手術或穿刺活檢確診為脊柱腫瘤[7];②年齡≥40歲,依從性好能配合檢查;③臨床診療資料和影像學檢查資料完整;④符合影像學檢查適應證且行能譜CT掃描;⑤檢查前未接受過抗腫瘤等治療影響骨代謝。排除標準:①存在其他惡性腫瘤、全身感染疾病、自身免疫疾病、凝血功能異常、心腎功能不全等疾病;②存在精神疾病或認知障礙;③存在其他骨骼疾病或代謝性疾病;④患者對造影劑等檢查藥物存在過敏。本研究經(jīng)倫理委員會批準通過。

1.2 檢查方法

應用美國通用電氣(GE)公司生產(chǎn)的Discovery CT 750 HD能譜CT掃描儀進行檢查。檢查前去除身上多余衣物和金屬等附屬物,患者取仰臥位,雙手自然上舉。采用能譜掃描模式,掃描參數(shù):管電壓40～140 keV瞬時(0.5 ms)切換,自動mAs調制,螺距0.984∶1,矩陣512×512,層厚5.0 mm,間隔5.0 mm,準直寬度0.625 mm,球管旋轉一周約0.6 s。掃描范圍:自胸椎至骨盆。應用單能重建算法,將掃描所得單能量原始數(shù)據(jù)重建成Mono圖像(層厚1.25 mm,層間隔1.25 mm),傳送至AW 4.6工作站通過各種技術進行圖像后處理。由2位專業(yè)且經(jīng)驗豐富的影像科醫(yī)師閱片并給予統(tǒng)一結果。應用最大層面全腫瘤區(qū)域法于圖像上未見明顯骨質破壞區(qū)勾畫感興趣區(qū)(region of interest,ROI),其中ROI面積>20 mm2,勾畫時盡量包繞病灶,注意避開正常骨皮質區(qū)、明顯鈣化區(qū)及壞死區(qū),再導出相應的ROI分析數(shù)據(jù)。

1.3 觀察指標

①比較2組的臨床表現(xiàn)和病變部位;②比較2組能譜CT掃描定量參數(shù)的差異:a.各病灶ROI在40～140 keV(每10 keV為一個能量間隔)不同能量水平下對應平均CT值;b.繪制病灶能譜曲線,計算和分析能譜曲線斜率K的差異(參考點為40～90 keV)。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 2組臨床表現(xiàn)和病變部位的比較

39例MST組病變椎體91個,MM組53個。MST組患者的臨床表現(xiàn)和病變部位與MM組相比無明顯差異(P>0.05)。見表1。

表1 2組臨床表現(xiàn)和病變部位的比較(例,%)

2.2 2組能譜CT掃描定量參數(shù)的比較

MST組在40～90 keV能量水平對應的CT值和曲線斜率K高于MM組(P<0.05);2組在100～140 keV能量水平對應的CT值比較無明顯差異(P>0.05),且2組的CT值均隨keV能量水平的增加而降低。見表2。

表2 2組能譜CT掃描定量參數(shù)的比較

3 討論

近年隨著人口老齡化進程加快,各種惡性腫瘤發(fā)生的危險因素普遍暴露,脊柱惡性腫瘤的發(fā)生率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢[8],對患者的生命健康和日常生活產(chǎn)生嚴重影響。目前脊柱腫瘤疾病以MST和MM較為常見,二者發(fā)病原因雖不同,但卻具有相似的早期臨床表現(xiàn)和病變部位,臨床錯診率較高。本研究中MST組患者腰痛、骨骼疼痛、神經(jīng)癥狀、病理性骨折、脊柱畸形的臨床表現(xiàn)和累及胸椎、頸椎、腰骶椎的個數(shù)與MM組無明顯差異,也證實了二者癥狀相似結論的真實性。因此選用科學有效的影像學手段以提高疾病的診出率是十分必要的。而二者腫瘤浸潤性或膨脹性生長會破壞周圍骨組織,導致神經(jīng)及血管移位,極大地改變了脊柱解剖結構,使得僅顯示二維病灶區(qū)域特征的常規(guī)CT影像學手段的診斷效能不佳[9]。故探究新的鑒別診斷手段成為當前研究的重點。

本研究選用能譜CT掃描進行診斷,該技術是常規(guī)CT檢查的延伸,能顯著彌補常規(guī)CT腫瘤病灶定位、定性診斷較差、缺乏病灶內部征象、極限分辨率低、受主觀因素影響大等不足,實現(xiàn)了多參數(shù)成像,應用定量參數(shù)進行分析,大大減少了漏診誤診的發(fā)生,同時還應用能量分辨率概念辨別不同的組織形態(tài),可獲得更多的病灶信息,為腫瘤的鑒別診斷提供了新思路。能譜CT掃描通過管電壓80/140 kV 0.5 ms內瞬時切換的技術,在同時、同角度得到高、低2個能量水平的原始數(shù)據(jù),再應用單能重建算法重建出不受傳統(tǒng)混合能量圖像偽影干擾的40～140 keV單能量圖像,使得所獲得的ROI區(qū)不同能量水平下對應的CT值也更加準確和靈敏,并據(jù)此繪制出可有效辨別不同組織X線吸收衰減特性的能譜曲線,為腫瘤的鑒別診斷提供更加可靠的信息[6,10]。為了探究能譜CT定量參數(shù)在MST與MM鑒別診斷中的應用價值,本文開展此次研究。

本研究選用能譜CT定量參數(shù)中的40～140 keV不同能量水平下對應平均CT值和能譜曲線斜率K進行研究。CT值是測定組織吸收X線射線后衰減系數(shù)所得的值,不同的器官、組織由于密度和成分不同其CT值有所不同,而能譜CT則可使同一組織在不同能量水平下表現(xiàn)不一樣的CT值[11]。研究結果顯示,MST組在40～90 keV能量水平對應的CT值高于MM組;2組在100～140 keV能量水平對應的CT值比較無明顯差異,且2組的CT值均隨keV能量水平的增加而降低。結果表明MST與MM病灶的特征在低能量水平有顯著的差異,在高能量水平無明顯差異,提示能譜CT在低能量下更容易對二者進行鑒別,與既往研究結果相一致。袁源等[12]通過對29例MST患者和18例脊柱感染患者進行能譜CT掃描發(fā)現(xiàn),40～100 keV水平的CT值對MST鑒別診斷的靈敏度和特異度較高,馬麗娜等[6]研究也證明了40～100 keV水平下的CT值對MM患者診斷效能較高的結論。

不同組織存在其固有的能譜曲線,在疾病的鑒別診斷中若能譜曲線的走向相似或重合即斜率K相近,則提示病灶的組織來源相似,故應用能譜曲線斜率K可顯著反映病灶的起源,并據(jù)此對不同病灶來源的疾病進行鑒別[12]。由于本研究中MST和MM病灶在40～90 keV段的CT值差異較為顯著,故繪制病灶此段的能譜曲線,并比較二者的斜率K,發(fā)現(xiàn)MST組曲線斜率K高于MM組。MST屬轉移瘤,其病灶來源于肺癌、宮頸癌等其他原發(fā)惡性腫瘤,多呈浸潤性破壞,導致病灶形態(tài)不規(guī)則,直徑較大;MM的病灶則是脊柱骨髓漿細胞自體異常增生形成的,病灶呈膨脹樣破壞,直徑相對較小,故MST病灶的密度高于MM,故其CT值和曲線斜率高于MM。熊星等[13]研究中應用多種研究和對比分析總結了能譜CT對MST和MM鑒別診斷的價值,與本研究結果相一致。

綜上所述,能譜CT定量參數(shù)在MST和MM的鑒別診斷中具有一定的應用價值,值得在臨床上推廣。但本研究也存在著樣本量少、缺乏增強掃描后相應特征的不足,仍需進一步探討。