李桂來,張雪寧
天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院放射科,天津 300202; *通訊作者 張雪寧 .xuening3245@21cn.com
肝內(nèi)膽管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)是常見的肝內(nèi)惡性腫瘤,起源于肝內(nèi)膽管上皮細胞,其中肝內(nèi)腫塊型膽管細胞癌(intrahepatic mass-forming cholangiocarcinoma,IMCC)是最常見的類型[1]。IMCC的CT平掃征象多表現(xiàn)為肝內(nèi)低密度腫塊影,與其他肝內(nèi)占位性病變較難鑒別。肝膿腫(liver abscess,LA)是一種炎性肝內(nèi)占位性病變,與IMCC的性質(zhì)、治療方法及預(yù)后相差較大,但是兩者的常規(guī)CT征象較為相似。本研究擬采用雙源雙能量CT(dual-energy CT,DECT)對IMCC和LA進行定性和定量鑒別,為臨床診斷提供依據(jù)。
1.1 研究對象 收集2015年1月—2017年1月于天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院因肝占位行CT檢查的患者,其中經(jīng)手術(shù)或穿刺病理確診的IMCC患者48例,男32例,女16例;年齡54~79歲,平均(66.7±11.6)歲。經(jīng)臨床或穿刺病理確診的LA患者39例,男21例,女18例;年齡37~76歲,平均(57.4±13.1)歲。所有患者均采用DECT掃描模式進行掃描,掃描結(jié)束后進行隨訪。所有患者均對本研究知情同意。
1.2 儀器與方法 采用Siemens第二代雙源Flash掃描儀(Somatom Definition Flash),患者行上腹部掃描,掃描范圍自膈頂至肝臟下緣,先行定位相掃描和常規(guī)CT平掃,后行雙期雙能量掃描,動脈期25 s,靜脈期 55 s。經(jīng)肘靜脈注射非離子型對比劑碘海醇(350 mg/ml),速度1.5 ml/kg,然后注射生理鹽水30 ml,速度3 ml/s。平掃參數(shù):管電壓120 kV,自動管電流。雙能量掃描參數(shù):A球管140 kV,B球管100 kV,兩球管電流比例為1∶3,轉(zhuǎn)速120 r/min,螺距0.6,探測器準直64.0 mm×0.6 mm,掃描層厚和層間距均為5 mm,重建層間隔為1 mm。按照50%的140 kV數(shù)據(jù)與50%的100 kV數(shù)據(jù)比率融合為120 kV的圖像。
1.3 圖像分析 將數(shù)據(jù)傳至后處理工作站(Syngo mmwpVE31A),分別將動脈期和門靜脈期雙能量掃描數(shù)據(jù)調(diào)入Liver VNC處理器得到碘圖,分別測量每個病灶在動、靜脈期的碘濃度(iodine concentration,IC)和同層主動脈的碘濃度,并根據(jù)公式(1)計算標(biāo)準化碘濃度(normal iodine concentration,NIC)。選擇“Monoenergetic”應(yīng)用程序得到40~190 keV任意不同keV下對應(yīng)的圖像及感興趣區(qū)對應(yīng)的CT值,每隔10 keV記錄保存1次,分析兩種病變在動、靜脈期的能量衰減曲線,根據(jù)公式(2)計算光譜曲線的斜率(k)。
1.4 定性分析 由 2名經(jīng)驗豐富的放射科主治醫(yī)師對混能120 kV圖像進行觀察,主要內(nèi)容包括:①與正常肝實質(zhì)相比增強程度:輕度強化、中度強化及明顯強化;②強化特征:均勻強化、不均勻強化(邊緣及病灶內(nèi)均可見明顯強化)及環(huán)形強化(僅邊緣強化),并記錄特殊征象,包括雙靶征(邊緣強化為主,病變邊緣內(nèi)外均為低密度或強化程度較低)、簇形征(病變內(nèi)較大的空腔)、病變周圍正常肝實質(zhì)的異常強化、包膜收縮、病變遠端的膽管擴張及血管包裹等。當(dāng)出現(xiàn)雙靶征和簇形征時可診斷LA。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件,計量資料以±s表示,組間比較采用t檢驗;對有意義的數(shù)值繪制受試者工作特性(ROC)曲線,并記錄臨界值、相應(yīng)的敏感度、特異度及曲線下面積(AUC),計算約登指數(shù),在約登指數(shù)最大時評價閾值,約登指數(shù)越高,鑒別診斷效果越好,AUC≤0.5無診斷價值,AUC 0.5~0.7診斷準確度較低,AUC 0.7~0.9有一定的診斷準確度,AUC≥0.9診斷準確度較高。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 IMCC和LA的常規(guī)CT征象比較 48例IMCC共48個病變,均為單發(fā),其中肝右葉23個,肝左葉25個。39例LA共47個病變,其中33例為單發(fā)病變,4例為2個病變,2例為3個病變;肝右葉27個,肝左葉19個,肝尾狀葉1個。IMCC多為不均勻明顯強化,多出現(xiàn)包膜收縮、遠端膽管擴張及血管包裹征象(圖1A、B);LA多出現(xiàn)雙靶征及簇形征、多為環(huán)形強化(圖1C)。IMCC和LA的CT征象比較見表1。
圖1 IMCC和LA的CT征象比較。病理證實為IMCC,動脈期肝右葉可見稍強化結(jié)節(jié)影,邊緣可見一明顯動脈影,鄰近膽管擴張(A);靜脈期呈明顯延遲強化(B);臨床穿刺病理證實為LA,靜脈期肝右葉可見大片低密度影,內(nèi)可見邊緣稍強化結(jié)節(jié)影(C)
表1 IMCC和LA的CT征象比較[n(%)]
2.2 IMCC和LA的定量參數(shù)比較 IMCC的動脈期和靜脈期 NIC均高于 LA,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),且靜脈期NIC明顯高于動脈期,見表2。以NIC作為診斷依據(jù)時,兩期鑒別IMCC和LA的敏感度、特異度分別為81.1%、71.3%和85.5%、74.3%,見表3及圖2。
在單能量條件下,在40~110 keV之間隨著keV增高,病變動、靜脈期CT值逐漸降低,能譜衰減曲線均呈下降型,當(dāng)高于110 keV時,CT值變化不明顯。在同一keV條件下,IMCC動、靜脈期CT值均高于LA。此外,IMCC兩期的曲線均在LA的曲線上方,且衰減指數(shù)k值均高于LA,見圖3。以k值作為診斷依據(jù)時,動、靜脈期鑒別IMCC和LA的敏感度、特異度分別為71.5%、85.9%和70.2%、88.7%,見表3及圖2。
表2 IMCC和LA病變動、靜脈期NIC及k值比較(±s)
表2 IMCC和LA病變動、靜脈期NIC及k值比較(±s)
注:與LA比較,*P<0.01
分組NIC k動脈期 靜脈期 動脈期 靜脈期IMCC 0.092±0.027* 0.261±0.125* 1.690±0.695* 1.987±0.723*LA 0.031±0.0170.127±0.0621.067±0.7131.119±0.754
表3 NIC及k值鑒別診斷IMCC和LA的效能比較
圖2 各參數(shù)的ROC曲線
圖3 IMCC和LA兩期的能譜衰減曲線
2.3 常規(guī)CT與DECT鑒別診斷IMCC和LA的比較以CT征象作為兩者的鑒別診斷標(biāo)準,敏感度、特異度及準確度分別為66.7%、70.2%和68.4%;以準確度相對較高的靜脈期NIC和k作為診斷標(biāo)準鑒別診斷IMCC和LA時,敏感度、特異度及準確度分別為87.5%、85.1%和86.3%,診斷效能明顯高于常規(guī)CT征象,見表4。
表4 常規(guī)CT與雙能量CT鑒別診斷IMCC和LA與病理結(jié)果比較(例)
IMCC與LA是性質(zhì)完全不同的兩種肝內(nèi)占位性病變,其治療方法和預(yù)后具有顯著差異,部分影像學(xué)表現(xiàn)典型的病變可以做出明確診斷,但是對于臨床癥狀及影像學(xué)征象相似的病變,做出準確判斷則比較困難。目前兩者的鑒別診斷方法主要是通過常規(guī) CT、超聲或MRI進行客觀的定性分析[2]。IMCC和LA的常規(guī)CT征象既具有一定的相似性,又具有各自的特點。本研究中IMCC的強化多種多樣,以不均勻強化為主要特點,主要是邊緣和中心均可出現(xiàn)明顯強化灶為著,可伴隨遠端膽管擴張、包膜牽拉收縮并侵及血管,主要是因為膿腫壁的炎性肉芽組織形成導(dǎo)致 LA以環(huán)形強化和形成雙靶征為著。本研究結(jié)果與既往研究[3-4]基本一致。然而,這一影像學(xué)征象對兩者的鑒別診斷效能相對較低,準確度僅為68.4%,誤診的幾率較大,且對病變的定性無具體數(shù)值進行評估。
目前隨著功能CT的出現(xiàn),CT灌注成像、能譜成像及雙能量成像等均可提供較多的定量評價指標(biāo),為腫瘤性病變的定性診斷提供了較可靠的依據(jù)。但既往研究中多探討IMCC與肝細胞肝癌的鑒別診斷,且較多使用能譜 CT成像[5-6]。本研究采用雙能量成像,DECT將傳統(tǒng)CT單一的混合能量成像變?yōu)閱文芰砍上?,并提供了?CT值以外的多個數(shù)及一系列衍生圖像,如碘圖、虛擬平掃圖像、單能圖像及融合圖像等,能夠提供豐富的診斷信息,有助于診斷疾病的性質(zhì)[7]。碘分布圖能更準確地評價強化程度,便于檢出微小病變、富血供病變以及判斷病變血供情況、病變性質(zhì)[8]。本研究主要利用碘圖測量病變的碘濃度,進而判斷物質(zhì)的性質(zhì)。此外,由于不同物質(zhì)對X線的衰減程度不同,對于人體的不同組織或病變均可根據(jù)其對X線的衰減產(chǎn)生特征性的能譜衰減曲線及物質(zhì)分離數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)對物質(zhì)的定性及定量分析[9]。
為了消除個體差異,本研究以病灶同層面腹主動脈的碘濃度為標(biāo)準計算NIC,以消除不同患者因注射速度、造影劑用量、體重指數(shù)及個體循環(huán)差異等因素對碘濃度的影響,使結(jié)果更準確[10]。本研究中,靜脈期的NIC高于動脈期,主要由于靜脈期對比劑到達病變相對更均勻,更能反映病變的碘含量,較動脈期更準確。IMCC的動、靜脈期NIC均明顯高于LA,主要是由于IMCC病變內(nèi)具有更多的血供,隨著血管數(shù)量的增加,病變內(nèi)碘攝取含量越大;且LA病變內(nèi)多出現(xiàn)液化壞死,從而降低了碘含量的攝取[11]。利用能譜衰減曲線對病變進行定性,在40~110 keV時,隨著keV的升高,CT值逐漸減低,當(dāng)高于110 keV時,CT值趨向穩(wěn)定,通過計算該衰減指數(shù)進行物質(zhì)的判定。IMCC動、靜脈期的物質(zhì)衰減曲線均在LA的上方,且k值均高于LA,主要是因為IMCC的碘含量相對較高。本研究利用靜脈期較穩(wěn)定的NIC和k值聯(lián)合評估兩者的性質(zhì)時,鑒別診斷的準確度高達86.3%,該準確度明顯高于常規(guī) CT征象對兩者的鑒別,提示DECT對兩者的鑒別診斷價值更高,與既往研究[12]結(jié)果一致。
總之,本研究利用DECT一系列參數(shù)為IMCC和LA的鑒別診斷提供了定量參數(shù),較常規(guī)CT征象明顯提高了兩者的診斷效能。但本研究也存在以下不足:①本研究為回顧性研究,存在一定的選擇偏差;②僅對能量衰減系數(shù)進行分析,對CT值的變化研究較少。