杜 林, 王 宇

1. 長春醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校， 吉林 長春 130000； 2. 長春骨傷醫(yī)院， 吉林 長春 130000

肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)系全球范圍內(nèi)死亡率較高的一種原發(fā)性肝癌，位居我國惡性腫瘤致死率第三位，大量臨床研究和實(shí)踐證明早期診斷可有效降低HCC的5年總病死率，促進(jìn)疾病轉(zhuǎn)歸[1]。計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)能譜技術(shù)利用兩種不同的X線光譜增強(qiáng)組織特征，輔助計(jì)算機(jī)算法組合不同的能量數(shù)據(jù)，不受光束硬化偽影、界面效應(yīng)、管電壓等因素影響，具有較高的圖像對比度，且還能在對比增強(qiáng)中進(jìn)行精確的碘測量，區(qū)分水、碘、鈣、脂肪，所以在肝臟疾病中應(yīng)用日漸廣泛[2,3]。甲胎蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)、異常凝血酶原(des-γ-carboxyprothrombin，DCP)是診斷HCC的腫瘤標(biāo)志物，并與HCC病理特征、預(yù)后等有關(guān)[4-6]。本研究探討CT能譜技術(shù)定量參數(shù)與AFP、DCP的關(guān)系及診斷肝癌的效能，旨在為臨床診治HCC提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年4月至2021年4月長春骨傷醫(yī)院收治的61例HCC患者(HCC組)與61例肝良性病變患者(良性組)進(jìn)行回顧性研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：HCC組符合HCC診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；既往無相關(guān)治療史；良性組均為局灶性結(jié)節(jié)增生患者；首次確診；臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：有碘造影劑過敏史或過敏體質(zhì)者；肝腎功能衰竭者；甲亢患者；妊娠期、哺乳期者；肝臟血管瘤者；急性感染疾病者；膽管癌等其他原發(fā)性癌癥者；有肝臟手術(shù)史者；合并自身免疫性肝病者。HCC組Edmondson-Steiner分級[8]Ⅰ級12例，Ⅱ級21例，Ⅲ級19例，Ⅳ級9例，臨床分期Ⅰ期7例，Ⅱ期25例，Ⅲ期15例，Ⅳ期14例。

1.2 方法

收集患者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)、AFP、DCP資料。采用全自動免疫分析儀(瑞士羅氏E602)及配套試劑盒檢測血清AFP水平，采用酶標(biāo)儀(中國愛德康600)及配套試劑盒檢測血清DCP水平。

CT檢查:入院時應(yīng)用能譜CT(美國GE Discovery CT750 HD64層)，先進(jìn)行常規(guī)掃描，再啟動能譜掃描模式，探測器寬度0.625 mm×64，螺距0.984，螺旋掃描速度0.6～0.8 s/周，行雙期動態(tài)增強(qiáng)掃描，CT劑量指數(shù)21.8 mGy，管電流600 mA，電壓為140 kVp和80 kVp高低能量瞬時高速切換，碘對比劑(300 mgI/mL，碘普胺)以1.5 mL/kg注射速率3 mL/s注射80～120 mL。動脈期掃描應(yīng)用腹腔干水平腹主動脈內(nèi)CT值監(jiān)測促發(fā)掃描，監(jiān)測閾值100 Hu，達(dá)到閾值后延遲8 s開始掃描，動脈期結(jié)束30 s開始門靜脈期掃描。應(yīng)用兩組重建模式，第一組層距和層厚均為1.25 mm，為常規(guī)混合能量140 keV圖像，第二組層厚和層距均為1.25 mm，為70 keV圖像單能量圖像，以標(biāo)準(zhǔn)算法重建圖像，用GSI viewer能譜分析軟件分析第二組圖像，獲得40～140 keV單能量圖像、水基圖像、碘基圖像、能譜曲線。在能譜CTAW4.4工作站上分析圖像，GSI viewer載入單能量圖像，感興趣區(qū)盡可能包繞病變高強(qiáng)化區(qū)域，并避開硬化偽影和大血管區(qū)域，雙期掃描時保持感興趣區(qū)位置、形狀、大小一致，測量記錄動脈期和門靜脈期40～140 keV單能量水平病灶-肝臟對比噪聲比(CNR)、鈣(脂肪)濃度、脂肪(鈣)濃度、水碘濃度、病灶與正常肝組織碘濃度比值(LNR)、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度(NIC)，所有數(shù)據(jù)均測量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較

HCC組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)與良性組相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)； HCC組AFP、DCP分別為(287.66±91.75) μg/L、(186.43±50.18) μg/L，顯著高于良性組的(8.16±2.03) μg/L、(14.52±2.19) μg/L(P<0.05)。

2.2 兩組40～140 keV單能量水平CNR比較

動脈期兩組在40～50 keV的CNR呈遞增趨勢，至50 keV兩組均具有最佳的CNR，兩組在50～140 keV單能量水平下，隨著能量水平升高，CNR整體呈降低趨勢；門靜脈期HCC組在40～70 keV單能量水平下，隨著能量水平升高，CNR呈遞增趨勢，至70 keV具有最佳的CNR；門靜脈期良性組在40～50 keV的CNR呈遞增趨勢，至50 keV具有最佳的CNR；兩組動脈期40～140 keV及靜脈期50～140 keV單能量水平下CNR比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組40～140 keV單能量水平CNR比較

2.3 兩組CT能譜技術(shù)定量參數(shù)比較

HCC組動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC顯著低于良性組(P<0.05)，脂肪(鈣)濃度顯著高于良性組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組CT能譜技術(shù)定量參數(shù)比較

2.4 CT能譜技術(shù)定量參數(shù)與AFP、DCP的關(guān)系

以HCC組鈣(脂肪)濃度、脂肪(鈣)濃度、LNR、NIC、AFP、DCP為源數(shù)據(jù)，Pearson分析顯示，動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC與AFP、DCP呈顯著負(fù)相關(guān)，脂肪(鈣)濃度與AFP、DCP呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。見表3。

表3 CT能譜技術(shù)定量參數(shù)與AFP、DCP的關(guān)系

2.5 CNR、CT能譜技術(shù)定量參數(shù)診斷HCC效能

由于HCC組動脈期50 keV具有最佳的CNR，門靜脈期70 keV具有最佳的CNR，故動脈期選取50 keV能量下的CNR，門靜脈期選取70 keV能量下的CNR進(jìn)行ROC曲線分析。以HCC組CNR、CT能譜技術(shù)定量參數(shù)為陽性樣本，以良性組CNR、CT能譜技術(shù)定量參數(shù)為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，動脈期50 keV的CNR診斷HCC的AUC最大，門靜脈期70 keV的CNR診斷HCC的AUC最大。選取所有參數(shù)中AUC最高的兩個參數(shù)，即：動脈期50 keV的CNR(AUC值為0.914)、動脈期NIC(AUC值為0.899)，運(yùn)用SPSS的ROC聯(lián)合分析模式構(gòu)建兩者聯(lián)合診斷HCC的ROC曲線，結(jié)果顯示，二者聯(lián)合診斷HCC的AUC為0.935。ROC曲線見圖1。

圖1 CNR、CT能譜技術(shù)定量參數(shù)診斷HCC的ROC曲線

3 討論

肝臟傳統(tǒng)CT檢查主要通過觀察密度、形態(tài)、增強(qiáng)后強(qiáng)化方式等對病變進(jìn)行判斷，大多為定性研究，定量分析的報(bào)道較少，即使是采用了定量分析方法，傳統(tǒng)CT運(yùn)用的單參數(shù)和混合能量成像模式，亦不能準(zhǔn)確反映物質(zhì)對X線的衰減。CT能譜技術(shù)的單能量成像能提供40～140 keV間連續(xù)能量的圖像，獲得最佳的單能量圖像，使肝臟與病灶的對比度優(yōu)化，對微小病灶檢出能力提高，突破了傳統(tǒng)CT僅靠CT值的單參數(shù)成像診斷模式，并能避免射線硬化偽影，獲得更準(zhǔn)確的CT值，同時通過碘基圖、單能量圖像等物質(zhì)分離圖像，能實(shí)現(xiàn)定量定性分析，為組織病理學(xué)診斷提供客觀量化的參考[9,10]。

本研究顯示，單能量圖像和碘基圖像對HCC顯示效果較常規(guī)混合能量圖像更優(yōu)，能保證HCC的檢出率和診斷敏感度。不同能量水平單能量圖像，可應(yīng)用最佳CNR獲得最佳單能量，滿足不同病種診斷需求，在最佳單能量下所獲得的圖像對病變顯示和檢出率較佳。而碘基圖像對碘劑沉積比較敏感，抑制了容積效應(yīng)與背景CT值，對肝臟富血供病變檢出有利[11]。低能量圖像一般組織對比度較低，高能量圖像一般組織對比度較小，HCC和良性組在不同能量水平下CNR均呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，動脈期兩組在40～50 keV的CNR呈遞增趨勢，至50 keV兩組均具有最佳的CNR，兩組在50～140 keV單能量水平下，隨著能量水平升高，CNR整體呈降低趨勢，門靜脈期HCC組至70 keV具有最佳的CNR，良性組至50 keV具有最佳的CNR，與既往杜娟[12]的報(bào)道一致，可見HCC和良性組的最佳單能量均位于50～70 keV低能量水平。最佳單能量位于低能量水平，組織對比度較大，有利于HCC尤其是小病灶的檢出。

HCC組動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC低于良性組，這與HCC的分化程度、血供類型有關(guān)。HCC血供不僅由肝動脈供血，部分由門靜脈供血或少血供，這受HCC癌細(xì)胞分化程度和組織學(xué)類型的影響[13,14]。Pang等[15]研究顯示，HCC不成對肝動脈數(shù)量在高分化HCC進(jìn)展為中分化HCC過程中逐漸增加，在中等分化HCC進(jìn)展為低分化HCC過程中逐漸減少，可見部分低分化HCC和門靜脈供血的HCC肝動脈血供不佳，造成了動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC反映血供變化定量參數(shù)的降低。而良性組患者有正常的肝細(xì)胞，病變周邊與中央瘢痕區(qū)域有增粗迂曲的供血動脈，所以動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC較HCC高。HCC組脂肪(鈣)濃度高于良性組，原因可能是小肝癌易發(fā)生脂肪變性造成的，在15 mm直徑左右的HCC中脂肪變性最為常見。而兩組水碘濃度相似，說明水碘濃度對HCC的診斷無明顯的參考價值。AFP、DCP是診斷HCC的常用標(biāo)志物[7]，而既往較少關(guān)于CT能譜技術(shù)定量參數(shù)與AFP、DCP關(guān)系的報(bào)道，本研究嘗試對此分析發(fā)現(xiàn)，動脈期和門靜脈期鈣(脂肪)濃度、LNR、NIC與AFP、DCP呈顯著負(fù)相關(guān)，脂肪(鈣)濃度與AFP、DCP呈顯著正相關(guān)，再次佐證了CT能譜技術(shù)定量參數(shù)在肝癌診斷中的應(yīng)用價值。

ROC曲線AUC分析是評價參數(shù)定量診斷價值的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法，AUC值越大，診斷可靠性越高，本研究ROC曲線分析顯示，動脈期50 keV的CNR診斷HCC的AUC值最大，其次是動脈期NIC，提示在單一參數(shù)定量分析中可優(yōu)先選取這兩個參數(shù)進(jìn)行評價。同時本研究選取AUC值最大的兩個參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合診斷的ROC曲線分析，結(jié)果顯示，動脈期50 keV的CNR聯(lián)合NIC的AUC值較單一參數(shù)高，故建議臨床應(yīng)用時，聯(lián)合檢測動脈期50 keV的CNR、NIC，為臨床診斷HCC提供更準(zhǔn)確的參考。本研究不足之處在于，納入肝臟良性病變疾病類型較單一，雖然保證了CT能譜技術(shù)定量參數(shù)診斷的精準(zhǔn)性，但在其他類型肝臟疾病中的變化趨勢尚不能明確，有待后續(xù)納入更多的疾病類型，進(jìn)行深入的探討。

綜上，通過CT能譜檢測最佳CNR，可獲得最佳單能量圖像，鈣(脂肪)濃度、脂肪(鈣)濃度、LNR、NIC與AFP、DCP密切相關(guān)，聯(lián)合檢測動脈期50 keV的CNR、NIC可作為診斷HCC的無創(chuàng)性方法。