能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷原發(fā)性胃淋巴瘤和胃癌

唐 琪，謝 東，蘇丹柯，羅寧斌，金觀橋，廖成成，王 錚，覃云英

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院影像診斷中心，3.淋巴血液腫瘤科，廣西 南寧 530021；2.廣西醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，廣西 南寧 530021)

能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷原發(fā)性胃淋巴瘤和胃癌

唐 琪1，2，謝 東1*，蘇丹柯1，羅寧斌1，金觀橋1，廖成成3，王 錚1，覃云英1

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院影像診斷中心，3.淋巴血液腫瘤科，廣西 南寧 530021；2.廣西醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，廣西 南寧 530021)

目的 探討能譜CT(GSI)定量參數(shù)鑒別診斷原發(fā)性胃淋巴瘤(PGL)和胃癌(GC)的價(jià)值。方法 收集PGL患者16例(PGL組)、GC患者24例(GC組)，行平掃和GSI雙期增強(qiáng)掃描。測量兩組腫瘤病灶的單能量CT值、碘(水)基物質(zhì)濃度和有效原子序數(shù)(Zeff)，計(jì)算標(biāo)化碘濃度(NIC)、能譜曲線斜率(λHU)、標(biāo)化原子序數(shù)(Zeff-c)。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對各定量參數(shù)進(jìn)行比較分析，運(yùn)用ROC曲線評估其診斷效能。結(jié)果 PGL組增強(qiáng)雙期40～90 keV圖像λHU均低于GC組(t=2.90、3.69，P=0.008、0.001)。PGL組動脈期40 keV、靜脈期40～120 keV單能量CT值均低于GC組(P均<0.05)；PGL組70 keV增強(qiáng)雙期NIC、動脈期標(biāo)化水濃度均低于GC組，PGL組靜脈期Zeff-c高于GC組(P均<0.05)；靜脈期70 keV單能量圖像以λHU=2.63 mg/cm3為閾值鑒別診斷PGL和PC的敏感度和特異度分別為62.5%和100%。結(jié)論 GSI定量參數(shù)對PGL和GC的鑒別診斷有一定實(shí)用價(jià)值。

淋巴瘤；胃腫瘤；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；能譜成像

原發(fā)性胃淋巴瘤(primary gastric lymphoma， PGL)是原發(fā)于胃黏膜固有層和黏膜下層淋巴組織的惡性腫瘤，居胃惡性腫瘤的第2位，發(fā)病率僅次于胃癌(gastric carcinoma， GC)[1]。早期PGL在黏膜下浸潤生長，胃鏡活檢易漏診，其CT表現(xiàn)為胃壁彌漫增厚，增強(qiáng)呈持續(xù)性強(qiáng)化，與GC影像學(xué)表現(xiàn)有較多重疊[2]，因此兩者鑒別診斷存在困難。臨床上PGL與GC的治療方法及預(yù)后截然不同[3]，因此，兩者的準(zhǔn)確診斷對于指導(dǎo)臨床治療及預(yù)后評估尤為重要。能譜成像技術(shù)具有多參數(shù)、雙能量成像的優(yōu)勢，可為疾病診斷提供有價(jià)值的定量診斷信息。本研究旨在分析比較PGL和GC的能譜CT定量參數(shù)特征，探討能譜成像技術(shù)鑒別診斷PGL和GC的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析2015年9月—2016年7月于我院接受能譜CT檢查的PGL和GC患者的資料。入組標(biāo)準(zhǔn)：①胃鏡活檢及病理證實(shí)為PGL和GC的患者；②能譜CT檢查前均未接受手術(shù)及放、化療治療；③自愿參與且能順利完成CT能譜檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有胃腸道手術(shù)病史；②既往有胃外淋巴瘤病史；③臨床病理資料不全者。本組共納入PGL患者16例，男10例，女6例，年齡36～67歲，中位年齡54.5歲；其中彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤9例，黏膜相關(guān)淋巴組織淋巴瘤7例；納入GC患者24例，男15例，女9例，年齡30～65歲，中位年齡50.0歲；其中黏液腺癌9例、非黏液腺癌15例。

1.2儀器與方法 患者接受能譜CT掃描前需禁食 6～8 h，并于檢查前0.5 h肌注山莨菪堿10 mg，同時(shí)飲溫水約800～1 000 ml使胃腔充盈。采用GE Discovery 750HD CT機(jī)，掃描范圍自膈頂?shù)谨尼?。先行常?guī)CT平掃，掃描參數(shù)：管電壓140 kVp，管電流 250 mA，層厚5 mm，轉(zhuǎn)速0.8 s/rot，螺距0.984；增強(qiáng)掃描采用能譜CT模式，采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注入非離子型對比劑碘佛醇80 ml(300 mgl/ml)，流率 3～ 4 ml/s；掃描參數(shù)：管電壓為80 kVp與140 kVp瞬時(shí)高速切換，管電流260 mA，層厚5 mm，層間距 5 mm，螺距0.983；采用Bolus觸發(fā)技術(shù)，在對比劑注射12 s后檢測腎門水平腹主動脈內(nèi)對比劑濃度變化，達(dá)到100 HU時(shí)觸發(fā)掃描，靜脈期于動脈期完成掃描 60 s后進(jìn)行。掃描完成后對能譜圖像采用40%自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重組技術(shù)(ASiR)重建，并將重建圖像傳送至AW 4.6工作站進(jìn)行后處理。

1.3圖像分析與測量 由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像醫(yī)師在工作站上以盲法完成對圖像的獨(dú)立分析。于病灶質(zhì)地較均勻區(qū)勾畫ROI，ROI面積為15～25 mm2，并盡量置于病灶中央，避開囊變、壞死及血管，并盡量保持動脈期與靜脈期ROI大小和位置一致，每個(gè)ROI測量3次，取其平均值。需測量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下：①病灶增強(qiáng)雙期能譜曲線斜率(λHU)，以40 keV和90 keV作為參考點(diǎn)，λHU=(HU40 keV-HU90 keV)/50；②40～140 keV病灶單能量CT值；③70 keV碘(水)濃度、有效原子序數(shù)(Zeff)；④標(biāo)化碘濃度(normalized iodine concerntration， NIC)，NIC=IC病灶/IC腹主動脈，IC病灶為病灶碘(水)濃度，IC腹主動脈為腹主動脈碘(水)濃度；⑤標(biāo)化原子序數(shù)(Zeff-c)=Zeff病灶/Zeff腹主動脈。⑥各能譜參數(shù)最佳診斷閾值、曲線下面積(area under curve, AUC)、敏感度和特異度。

2 結(jié)果

2.1單能量CT值 兩組患者單能量CT值隨能量的增高逐漸遞減，且變化幅度漸趨減小。動脈期，兩組單能量CT值僅在40 keV有差異(P<0.05)；靜脈期，兩組單能量CT值在40～120 keV均有差異(P均<0.05)，130 keV、140 keV單能量CT值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2能譜曲線斜率 兩組增強(qiáng)雙期40～140 keV能譜曲線均呈下降型(圖1)。動脈期PGL組和GC組40～90 keV λHU分別為1.43±0.51、2.18±0.88；靜脈期分別為2.00±0.37、2.85±0.84，PGL組λHU均低于GC組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.90、3.69，P=0.008/0.001)。

2.3GSI定量參數(shù)和最佳診斷閾值 動脈期70 keV，PGL組NIC低于GC組、標(biāo)化水濃度高于GC組(P均<0.05)，兩組Zeff-c差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；靜脈期70 keV，PGL組NIC、Zeff-c均低于GC組(P均<0.05)，兩組標(biāo)化水濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2，圖2、3)。70 keV，各能譜參數(shù)診斷PGL閾值和診斷效能見表3。靜脈期λHU=2.63為閾值時(shí)，AUC最大為0.806，敏感度和特異度分別為62.5%和100%(圖4)。

3 討論

PGL起源于胃黏膜下層淋巴濾泡，發(fā)病率占胃非上皮惡性腫瘤的首位，以中老年人多見，男性略多于女性。PGL易與GC混淆，PGL與GC鑒別診斷困難的原因有：①兩者均表現(xiàn)為上腹部疼痛、食欲減退及消瘦，臨床表現(xiàn)較為相似；②CT平掃及增強(qiáng)均可表現(xiàn)為胃壁增厚，腔內(nèi)腫塊，胃腔狹窄，影像學(xué)表現(xiàn)有較多重疊；③胃鏡下兩者形態(tài)學(xué)表現(xiàn)相似。研究[4]報(bào)道，術(shù)前影像學(xué)及胃鏡下PGL誤診為GC的概率高達(dá)75.0%～92.3%，最終需依靠病理檢查才能確診。PGL與GC的治療方式大相徑庭，GC以根治切除術(shù)為主，放化療為輔，而PGL則主張保守治療，化療聯(lián)合局部放療為主要治療手段[3]。因此，PGL與GC的鑒別診斷對于指導(dǎo)臨床治療具有重要意義。

表1 雙期增強(qiáng)掃描PGL組與GC組單能量CT值(HU，±s)

注：130 keV、140 keV時(shí)兩組單能量CT值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，故未列出

表2 70 keV雙期增強(qiáng)掃描PGL組與GC組GSI定量參數(shù)比較(±s)

表3 GSI定量參數(shù)診斷PGL最佳診斷閾值及診斷效能

圖1 PGL組和GC組增強(qiáng)雙期40～140 keV能譜曲線

能譜CT成像技術(shù)是近年來新興的CT功能成像技術(shù)，可通過實(shí)現(xiàn)80 kVp和140 kVp兩組電壓瞬時(shí)高效切換，獲得40～140 keV一系列連續(xù)單能量圖像和碘(水)基物質(zhì)分離圖像，結(jié)合物質(zhì)衰減曲線，能提供更豐富的定性和定量診斷信息[5-6]。能譜CT成像技術(shù)突破了早期僅依據(jù)病灶CT值來診斷疾病的局限性，能夠同時(shí)提供包括CT值在內(nèi)的多項(xiàng)定量參數(shù)指標(biāo)，顯著提高診斷準(zhǔn)確率與自信心。此外，較常規(guī)螺旋CT，能譜CT成像可提高圖像信噪比和空間分辨率，對微小病灶的檢出亦具有其獨(dú)特的優(yōu)勢[7]。

能譜CT兼具定量診斷屬性及常規(guī)CT定性診斷價(jià)值，研究顯示[8-9]，能譜CT定量參數(shù)在區(qū)分不同組織類型腫瘤方面具有廣闊的應(yīng)用前景。柴彥軍等[10]研究表明，能譜CT定量參數(shù)分析結(jié)合腫瘤的強(qiáng)化方式特點(diǎn)，有助于鑒別胃神經(jīng)鞘瘤和胃間質(zhì)瘤，證實(shí)能譜定量參數(shù)在胃部腫瘤鑒別診斷中的可行性；此外，Pan等[11]利用能譜定量參數(shù)對不同分化級別的胃癌進(jìn)行比較，結(jié)果表明能譜CT定量參數(shù)可用以鑒別正常胃壁、原位癌及早期胃癌，表明能譜定量參數(shù)鑒別診斷不同分化程度胃癌具有優(yōu)越性。本研究主要利用能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷PGL與GC，參數(shù)包括40～140 keV各單能量CT值、碘(水)濃度、Zeff及λHU等。為了消除個(gè)體差異和循環(huán)因素的影響，選取同層面腹主動脈為參考，對各參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

圖2 患者男，39歲，原發(fā)性胃彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤 A、B.CT增強(qiáng)雙期掃描(70 keV動脈期、70 keV靜脈期)見胃大彎側(cè)胃壁彌漫增厚(箭)，腫塊呈持續(xù)性強(qiáng)化； C.病理圖(HE，×100)

圖3 患者男，54歲，胃印戒細(xì)胞癌 A、B.CT增強(qiáng)雙期掃描(70 keV動脈期、70 keV靜脈期)見胃竇部胃壁明顯增厚(箭)，腫塊呈持續(xù)性強(qiáng)化； C.病理圖(HE，×100)

圖4 靜脈期λHU鑒別診斷PGL和GC的ROC曲線

物質(zhì)衰減曲線由光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)共同決定，其反映了物質(zhì)的射線吸收系數(shù)隨能量改變的變化量，射線吸收系數(shù)與物質(zhì)的原子序數(shù)、密度等有關(guān)。本研究結(jié)果顯示，同一時(shí)相，兩組能譜曲線均呈遞減型，但GC組斜率高于PGL組，考慮原因可能是PGL和GC的血供情況不同，GC的血管較PGL更豐富，血流速度更快，管壁通透性更大，對比劑滲透及洗脫時(shí)間更短[12]。PGL與GC單能量CT值隨能量增高逐漸減低，相同能級下，兩者靜脈期單能量CT值均高于動脈期，這與其動態(tài)增強(qiáng)“延遲強(qiáng)化”特點(diǎn)相吻合[13-14]。本組同一能級下，動脈期PGL組單能量CT值僅在40 keV時(shí)低于GC組(P<0.05)，而在50～140 keV能級范圍內(nèi)，兩組單能量CT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，原因可能是低能量下圖像組織對比度較大，更有利于顯示病灶。而40～120 keV能級下，靜脈期PGL組單能量CT值均低于GC組(P均<0.05)，這可能與腫瘤的微血管密度及供血血管的管壁結(jié)構(gòu)不同有關(guān)，腫瘤血供的不同，間接導(dǎo)致兩種腫瘤的強(qiáng)化程度有差異[15]。

碘是CT對比劑的主要成分，標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度直接反映病灶的血供情況。本研究利用能譜70 keV單能量下標(biāo)化碘(水)濃度來鑒別PGL和GC，結(jié)果顯示增強(qiáng)動、靜脈期PGL組NIC均低于GC組，表明GC的血供較PGL更豐富。物質(zhì)分離由基物質(zhì)對組成，在保持水濃度不變的情況下研究碘濃度的變化，結(jié)果更有意義。本研究結(jié)果顯示，動脈期70 keV標(biāo)化水濃度高于GC(P<0.05)，靜脈期則差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，由此可見，為減少水濃度對物質(zhì)分離的影響，依據(jù)病灶靜脈期NIC來鑒別診斷PGL和GC比動脈期更有價(jià)值。

X射線與化合物相互作用的過程可等效于與某種單質(zhì)相互作用，這種單質(zhì)的原子序數(shù)稱之為Zeff[16]。Zeff可用于對物質(zhì)組成成分進(jìn)行分析，尤其是對密度相似、CT值相近的物質(zhì)，利用Zeff可對物質(zhì)的真實(shí)成分進(jìn)行準(zhǔn)確分析。本研究結(jié)果表明，70 keV，靜脈期PGL的Zeff-c低于GC，可能是兩種腫瘤內(nèi)部分子組成成分不同所致，亦有助于鑒別診斷。

本研究局限性：①樣本數(shù)較少；②胃癌患者分化程度不同，一定程度上可能影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果；③本研究為回顧性分析，存在一定選擇偏倚，后續(xù)將進(jìn)行前瞻性研究使研究結(jié)果更完善。

綜上所述，能譜CT定量參數(shù)能夠客觀地反映PGL和GC的組織細(xì)胞學(xué)特征和血流動力學(xué)變化，基于此，能譜成像技術(shù)可作為一種多參數(shù)檢測方法鑒別診斷PGL和GC，具有一定的臨床實(shí)用價(jià)值。

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Dual-energy spectral CT quantiative parameters in differential diagnosis of primary gastric lymphoma and gastric carcinoma

TANGQi1，2,XIEDong1*,SUDanke1,LUONingbin1,JINGuanqiao1,LIAOChengcheng3,WANGZheng1,QINYunying1

(1.MedicalImagingCenter, 3.DepartmentofLymphBloodOncology,GuangxiMedicalUniversityTumorHospital,Nanning530021,China； 2.GraduateSchool,GuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,China)

Objective To investigate the value of spectral CT quantitative parameters in differential diagnosis of primary gastric lymphoma (PGL) and gastric carcinoma (GC). Methods Sixteen patients with PGL (PGL group) and twenty-four patients with GC (GC group) were enrolled. All patients underwent plain and two phases enhanced spectral CT scans. The monochromatic CT values, iodine (water) concentration and effective atomic number (Zeff) of the two groups were measured, and the parameterized values (Zeff) and the slope of the spectral Hounsfield unit curve (λHU) were calculated in two phases, respectively. The spectral characteristic parameters listed above were quantitative analyzed by two-samplesttest. The diagnostic efficacies were evaluated by ROC analysis. Results During both arterial and venous phases,λHUon 40—90 keV monochromatic images was lower in PGL group than that in GC group (t=2.90, 3.69;P=0.008, 0.001). In both arterial phase on 40 keV and venous phase on 40—120 keV monochromatic images, the CT values in PGL group were significantly lower than those in GC group (allP<0.05). On 70 keV monochromatic images, the normalized iodine concerntration on enhanced dual-phase and the normalized water concerntration in arterial phase were lower in PGL group than those in GC group (allP<0.05). However, Zeff-cin venous phase was higher in PGL group than that in GC group (P<0.05). The best single parameter for differential diagnosis of PGL and GC was λHUon 70 keV monochromatic images, and taking λHU=2.63 mg/cm3as threshold values, the sensitivity and specificity were 62.5% and 100%, respectively. Conclusion Quantitative assessment with gemstone spectral imaging quantitiative parameters is practical in differential diagnosis of PGL and GC.

Lymphoma; Stomach neoplasms; Tomography, X-ray computed; Spectral imaging

廣西醫(yī)療衛(wèi)生適宜技術(shù)研究與開發(fā)課題(S201417-06)、廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃(YCBZ2014029)。

唐琪(1992—)，女，湖北宜昌人，在讀碩士。研究方向：腫瘤影像診斷。E-mail： 1157932721@qq.com

謝東，廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院影像診斷中心，530021。E-mail： xiedong0310@163.com

2016-08-09

2016-11-04

腹部影像學(xué)

10.13929/j.1003-3089.201608039

R735.2; R814.42

A

1003-3289(2017)02-0221-06