李衛(wèi)俠， 林曉珠， 張靜， 陳克敏， 柴維敏， 嚴福華

肝細胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)和肝血管瘤(Hepatic Hemangioma，HH)是肝臟常見的富血供病變，其中HCC是最常見的肝臟惡性腫瘤，在腫瘤致死率上全球排名第三，早期發(fā)現(xiàn)和手術(shù)切除是HCC的主要治療方法；而HH則是最常見的肝臟良性腫瘤，僅需隨訪復(fù)查，不需行外科手術(shù)治療。傳統(tǒng)CT檢查主要依靠病變的影像特征，包括病灶形態(tài)、邊緣、密度、增強后病灶強化方式等進行鑒別診斷[1-4]。80%～90%的HCC發(fā)生于肝硬化患者，表現(xiàn)為典型“快進快出”的強化方式[5-7]，但也有部分HCC由于分化好表現(xiàn)為動脈期明顯均勻強化[8-10]，部分腫瘤內(nèi)含有較豐富的纖維組織或脂肪變性等原因表現(xiàn)為不均勻強化[11-15]；而非典型的HH可能動脈期強化不明顯，或在動脈期即出現(xiàn)明顯均勻強化[16-19]。目前的影像檢查對非典型HCC與HH的鑒別診斷仍有一定困難，而腫瘤早期準確的定性診斷和治療方案的合理制定是影響預(yù)后的主要因素，對指導(dǎo)臨床具有重要價值。本研究應(yīng)用能譜CT增強掃描成像，比較HCC與HH的多個能譜定量參數(shù)的差異，旨在探討其在鑒別HCC與HH中的應(yīng)用價值。

材料與方法

1.研究對象

2010年1月-2016年8月間，我院共486例患者因肝臟原發(fā)或繼發(fā)性肝占位行腹部能譜CT增強掃描，病例排除標準：①無病理證實為HCC或HH；②已證實為HCC，但經(jīng)過經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞術(shù)(Transcatheter arterial chemoembolization, TACE)或射頻消融治療者；③證實為HCC手術(shù)切除或肝移植后復(fù)發(fā)患者。442例患者被排除，最后共44例患者納入本研究，其中HCC患者 31例，均經(jīng)手術(shù)切除病理證實，根據(jù)Edmondson-Steiner分級分別為HCC一級2例，二級14例，三級13例，四級2例，HH 患者13例(共17個病灶)，均經(jīng)手術(shù)證實；44例患者的一般臨床資料見表1。本研究獲得了醫(yī)院倫理委員會的批準。

2.檢查方法

表1 HCC和 HH 患者的臨床資料比較 (例)

所有患者均采用寶石能譜CT(Discovery CT750 HD,E Healthcare,Milwaukee，WI，USA)行上腹部CT常規(guī)平掃及能譜增強掃描。受檢者檢查前日晚餐后禁食，檢查當日清晨空腹，檢查前飲水800～1000 mL以充盈上消化道，以利于辨別器官間的毗鄰關(guān)系，避免與腹部腫塊相混淆。首先行上腹部定位像掃描，再行上腹部CT平掃，以確定肝臟及病變位置，掃描參數(shù)：采用動態(tài)mA技術(shù)，管電壓120 kVp，噪聲指數(shù)設(shè)為10～12，螺距0.984，準直器寬度0.625 mm×64，層厚/層間距5 mm。增強掃描經(jīng)外周肘靜脈注射碘對比劑碘普胺(300 mg I/mL)，劑量為80～100 mL，注射流率3 mL/s。動脈期一般采用Smart Prep技術(shù)動態(tài)監(jiān)測腹主動脈，監(jiān)測閾值為100 HU，監(jiān)測開始時間為12 s，門脈期開始掃描時間為動脈期掃描結(jié)束后30 s。動脈期掃描范圍覆蓋整個肝臟及其病灶，門脈期掃描范圍覆蓋整個上腹部，包含肝臟及雙腎。寶石能譜成像方式(Gemstone Spectral Imaging，GSI)選擇Helical-body-large-40 mm，管電流為600 mA，準直器寬度0.625 mm×64，層厚/層間距5 mm，螺距0.984。根據(jù)患者體型大小選擇螺旋時間為0.6 s或0.8 s，個別特別肥胖的患者可采用0.9～1.0 s。首先重建混合能量(Quality Check，QC)圖像，QC圖像為雙能量瞬時切換中的140 kVp圖像，層厚/層間距為2.5～5.0 mm，標準算法；然后重建單能量圖像，一般可選擇70 keV單能量圖像，其中一組層厚/層間距為2.5～5.0 mm，用于普通觀察，另一組層厚/層間距為0.625～1.250 mm，用于進行二維、三維重建及GSI能譜分析。

3.能譜圖像后處理及數(shù)據(jù)分析

將掃描所得原始數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至AW4.4工作站( GE Healthcare,Waukesha,WI,USA)，將各個掃描期相的薄層能譜圖像分別載入能譜分析瀏覽器(GSI viewer)進行后處理。圓形或類圓形的感興趣區(qū)(region of interest,ROI)盡可能包繞病灶全部，以測量病灶的不均質(zhì)性，在測量病變周圍的肝組織時，ROI盡可能避開肝內(nèi)大血管及硬化偽影明顯的區(qū)域，在動脈期和門脈期兩期圖像測定時，盡可能使ROI的大小、形狀和位置保持一致。本研究所要測量、計算、分析的數(shù)據(jù)包括：①病灶從40～140 keV每隔10 keV共11個單能量水平的CT值、標準差(standard deviation，SD,即病灶的不均質(zhì)性)、碘(水)濃度(Iodine Concentratio,IC,ICap,ICpp)、水(碘)濃度(Water Concentratio,WC,WCap,WCpp)、正常肝組織和腹主動脈的碘(水)濃度；②標準化碘濃度(Normalized Iodine Concentratio,NIC),NIC=IC病灶/IC腹主動脈，IC病灶為病灶的碘(水)濃度，IC腹主動脈為腹主動脈的碘(水)濃度；③病灶能譜曲線的斜率S=CT40keV- CT90keV/(90keV-40keV)，CT40keV為病灶在40keV時的單能量CT值，CT90keV為病灶在90keV時的單能量CT值；④病灶碘攝取比值 (Iodine Uptake Ratio，IUR),IUR=IC病灶/IC肝臟，IC病灶為病灶的碘(水)濃度，IC肝臟為正常肝組織的碘(水)濃度；⑤碘濃度比(the Ratio of Iodine Concentratio，ICR)，ICR=ICap病灶/ICpp病灶，ICap病灶為動脈期病灶碘濃度值，ICpp病灶為門脈期病灶碘濃度值。

4.統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。對動脈期、門脈期HCC與HH從40～140 keV每隔10 keV共11個單能量水平的各定量參數(shù)(包括CT值、SD、ICap、 ICpp、WCap、 WCpp、NIC、Sap、Spp、IURap、IURpp、ICR)結(jié)果行非參數(shù)統(tǒng)計學(xué)分析，以中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示，上述各定量參數(shù)HCC與HH的組間比較采用Mann-Whitney秩和檢驗分析，并應(yīng)用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析各定量參數(shù)鑒別診斷HCC與HH的能力。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.HCC與HH組能譜CT各定量參數(shù)比較

動脈期40～140 keV能量段、門脈期40～90 keV能量段HH組的各平均單能量CT值均顯著低于HCC組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05，表2)，HCC與HH組在動脈期及門脈期的能譜曲線均表現(xiàn)為同向無交叉(圖1、2)。門脈期40～100 keV能量段兩者間的SD值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05，表3)，且HCC與HH組間IURap、IURpp、Sap、Spp、NICap、ICap、ICpp、ICR差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05，表4)；但兩組間動脈期各單能量CT值的SD值(即病灶不均質(zhì)性)及門脈期110～140 keV能量段的SD值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05，表3、5)。

2.各定量參數(shù)的鑒別診斷能力比較

表2 動脈期、門脈期HCC與 HH 的平均CT值 (HU)

注：除P值外，數(shù)據(jù)均用中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示；*P<0.05。

表3 門脈期HCC與 HH 平均CT值的標準差(SD)

注：除P值外，數(shù)據(jù)均用中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示；*P<0.05。

表4 動脈期、門脈期 HCC與 HH 的各能譜定量參數(shù)比較

注：除P值外，數(shù)據(jù)均用中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示；*P<0.05。

圖1 HCC與HH組在動脈期的能譜曲線。 圖2 HCC與HH組在門脈期的能譜曲線。

表5 動脈期HCC與 HH 平均CT值的標準差(SD)

注：除P值外，數(shù)據(jù)均用中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示；*P<0.05。

鑒別HCC與HH的最佳能譜定量參數(shù)為動脈期50 keV水平的平均CT值(表6)，閾值為106.87 HU，ROC曲線下面積為0.898，鑒別診斷兩者的敏感度和特異度分別為90.3%和82.4%;其次為ICR(表7)，閾值為0.61，ROC曲線下面積為0.890，鑒別診斷兩者的敏感度和特異度分別為87.1%和82.4%。門脈期SD鑒別HCC與HH的最佳單能量水平為40 keV(表8)，閾值為98.08，ROC曲線下面積為0.860，鑒別診斷兩者的敏感度和特異度分別為82.4%和90.3%。門脈期平均CT值鑒別HCC與HH的最佳單能量水平為40 keV(表9)，閾值為195.36 HU，ROC曲線下面積為0.780，鑒別診斷兩者的敏感度和特異度分別為83.9%和64.7%。

表6 動脈期HCC與 HH 平均CT值的ROC曲線分析結(jié)果

注：*P<0.05，P值表示動脈期各單能量平均CT值用于鑒別診斷HCC與HH有無統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05則代表有統(tǒng)計學(xué)意義；ROC曲線分析假定為動脈期單能量平均CT值越大，越趨向于診斷為HCC。

表7 動脈期、門脈期的各能譜定量參數(shù)的ROC曲線分析結(jié)果

注：*P<0.05，P值表示動脈期及門脈期各能譜定量參數(shù)用于鑒別診斷HCC與HH有無統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05則代表有統(tǒng)計學(xué)意義；ROC曲線分析假定為各能譜定量參數(shù)值越大，越趨向于診斷為HCC。

表8 門脈期HCC與HH 平均CT值的SD的ROC曲線分析結(jié)果

注：*P<0.05，P值表示門脈期各單能量平均CT值的SD用于鑒別診斷HCC與HH有無統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05則代表有統(tǒng)計學(xué)意義；ROC曲線分析假定為動脈期單能量平均CT值越大，越趨向于診斷為HCC。

表9 門脈期HCC與 HH 平均CT值的ROC曲線分析結(jié)果

注：*P<0.05，P值表示門脈期各單能量平均CT值用于鑒別診斷HCC與HH有無統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.05則代表有統(tǒng)計學(xué)意義；ROC曲線分析假定為動脈期單能量平均CT值越大，越趨向于診斷為HCC。

討 論

目前，能譜CT動態(tài)增強掃描用于檢出及鑒別診斷HCC與HH的文獻國內(nèi)外也有報道[20-24]，但分析所用的參數(shù)有限，本文不僅系統(tǒng)分析了動脈期及門脈期40～140 keV每隔10 keV共11個單能量水平的平均CT值及其SD值，還評估了動脈期及門脈期ICap、ICpp、WCap、 WCpp、NIC、Sap、Spp、IURap、IURpp等定量參數(shù)在鑒別診斷HCC與HH中的價值。

GSI寶石能譜CT(Discovery CT750HD)提供了單光子成像，能獲得40～140 keV共101個keV的單能圖像，一方面可以通過任意調(diào)節(jié)101個單能量成像來觀察和分析病灶的特征，另一方面，單能量圖像能免受傳統(tǒng)混合能量成像產(chǎn)生線束硬化偽影所帶來的影響，可以獲得精準的CT測量值，從而有利于兩種可能在傳統(tǒng)混合能量中CT測量值相近的病變的鑒別。本研究中動脈期40～140 keV能量段、門脈期40～90 keV能量段HH組的各平均單能量CT值均顯著低于HCC組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.05)，且以動脈期50 keV的平均CT值的診斷價值最高，閾值為106.87 HU，敏感度和特異度分別為90.3%和82.4%；其次為門脈期單能量水平為40 keV的SD值，閾值為98.08，敏感度和特異度分別為82.4%和90.3%。而門脈期平均CT值鑒別診斷HCC與HH的最佳單能量水平為40 keV，閾值為195.36 HU，ROC曲線下面積為0.780，敏感度和特異度分別為83.9%和64.7%。以上定量參數(shù)均可用于兩者的鑒別診斷，且在一定程度上與相關(guān)學(xué)者所報道的單能量成像尤其是70～90 keV水平段的單能量CT值有利于小HCC的檢出相符[20,24-25]。本研究結(jié)果顯示HH組門脈期40～100 keV能量段的SD值顯著高于HCC組，提示HH與HCC組在門脈期不均質(zhì)性的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，且在低能量水平顯示更有優(yōu)勢。

GSI寶石能譜CT還實現(xiàn)了基物質(zhì)分離和定量分析，其中碘基圖可降低肝實質(zhì)背景CT值和容積效應(yīng)影響，對碘劑沉積敏感，使腫瘤與肝實質(zhì)的對比更為清晰，有助于病灶的檢出，而CT對比劑主要含碘，故碘基圖和碘濃度測定能更真實地反映肝實質(zhì)和病灶內(nèi)碘劑的分布，從而更準確地反映病變的血供情況及強化模式[26]。本研究中HCC組的NICap為0.17±0.13，與HH組(0.06±0.06)的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，提示HCC與HH的碘濃度差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。在此基礎(chǔ)上，本研究還發(fā)現(xiàn)HCC組的IURap為2.70±1.75，提示動脈期為富血供病灶，動脈期HCC的碘濃度超過周圍肝實質(zhì)，IURpp為0.93±0.32，提示門脈期強化程度低于周圍肝實質(zhì)，符合常規(guī)CT診斷中HCC“快進快出”的強化模式;而HH組的IURap為1.22±0.61，顯著低于HCC組，IURpp則為0.57±0.30，這與常規(guī)影像所示的HH動脈期的結(jié)節(jié)樣強化與血管程度相似，強化程度一般高于HCC，且門脈期病灶持續(xù)性強化不符，考慮是由于本研究為了分析HCC與HH不均質(zhì)性方面的差異，而采用ROI盡量包繞病灶全部，而血管瘤于動脈期僅外周少量為明顯結(jié)節(jié)樣強化，門脈期較大病灶也僅是進一步充盈，并未完全充盈，導(dǎo)致ROI中大部分區(qū)域沒有明顯強化，從而導(dǎo)致了該結(jié)果，故NICap、IURap及IURpp值對鑒別診斷HCC與HH的價值較小。

CT值衰減曲線是能譜成像技術(shù)的一個重要參數(shù)，反映了X線穿過某種物質(zhì)的衰減情況，不同的組成物質(zhì)會呈現(xiàn)不同的CT值衰減曲線，而不同含量的對比劑也會呈現(xiàn)不同的曲線，故臨床將能譜曲線作為檢測人體不同組織內(nèi)部化學(xué)成分的重要指標[27-28]，也可以用來觀察幾種病變是否同源，從而進行病變的診斷和鑒別。本研究中HCC與HH組的動脈期及門脈期的能譜曲線均表現(xiàn)為同向無交叉，且HCC組的Sap為2.78±2.06，Spp為3.48±1.58，HH組的Sap為1.01±0.98，Spp為2.34±1.36，兩組斜率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，這也提示了兩組組織成分不同，有助于兩者的鑒別診斷。且Sap在閾值為1.85時，鑒別診斷HCC與HH的敏感度為80.6%，特異度為88.2%。

本研究尚存在一定的局限性，主要不足之處是病例數(shù)較少，對于不同分化程度的HCC并未進行分類研究，且未對HCC和HH的形態(tài)學(xué)特征進行研究。另外，本研究為分析病灶的不均質(zhì)性對HCC與HH的鑒別診斷有無意義，ROI是包繞整個病灶進行測量，這在較大程度上影響了病灶實性成分的強化程度分析。未來筆者將增加病例數(shù)，并測量病灶強化程度最強的結(jié)節(jié)處的相關(guān)參數(shù)值,從而進一步完善研究結(jié)果。

綜上所述，CT能譜成像多參數(shù)分析有助于HCC與HH的鑒別診斷，尤其是動脈期50 keV的平均CT值和ICR在兩者的鑒別診斷中具有較高的應(yīng)用價值。