石 卉,莊子健,吳姝婷,朱海濤,王冬青,張禮榮
(江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院影像科 江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
直腸腺癌是我國發(fā)病率較高的一種消化道腫瘤,目前,普通CT成為直腸腺癌的病灶定位、分期及療效評估的一種重要檢查方法,而Revolution能譜CT也在腹部成像中應(yīng)用廣泛,包括術(shù)前分期、鑒別診斷等[1-2]。腫瘤的分化程度反映了其惡性程度的不同,包括其生長速度及潛在侵襲能力等的差異[3],因此,術(shù)前對直腸腺癌的分化程度判斷對指導(dǎo)臨床選擇治療方案起著重要作用。目前,Revolution能譜CT已在多部位腫瘤分化程度及良惡性的鑒別中有廣泛應(yīng)用[4],而在直腸腺癌臨床應(yīng)用及研究還較少,因此本文主要研究術(shù)前Revolution能譜CT評估直腸腺癌分化程度的價值。
選取2017年5月—2018年9月江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院診治的78例臨床確診為直腸腺癌的患者。
納入標(biāo)準(zhǔn):①原發(fā)直腸腫瘤,且無其他部位轉(zhuǎn)移病灶;②腸鏡及病理證實為直腸腺癌;③臨床及病理資料完善;④圖像質(zhì)量清晰,對數(shù)據(jù)測量無影響。
排除標(biāo)準(zhǔn):①存在其他部位的原發(fā)腫瘤;②檢查前經(jīng)過放化療或其他治療;③臨床資料不完善;④圖像質(zhì)量達(dá)不到研究要求。
采用256排CT掃描儀(Revolution CT,GE healthcare,Waukesha,WI美國),所有患者采用仰臥位頭先進(jìn),掃描前未行腸道準(zhǔn)備?;颊咝蠷evolution能譜平掃和雙期增強掃描,動脈期在對比劑注射30 s后掃描,門脈期在對比劑注射70 s后掃描。掃描范圍從膈肌至恥骨聯(lián)合下緣。增強時對比劑按1.5 mL/kg用量,注射速率為3.5 mL/s,生理鹽水以同樣的速率注入30 mL。
平掃掃描參數(shù)如下:管電壓為120 kVp,管電流為自動mAs。增強掃描參數(shù)如下:管電壓為140 kVp與80 kVp之間瞬時切換,管電流設(shè)定為自動管電流,最大參考管電流為600 mA。球管轉(zhuǎn)速為0.5 s/r。螺距設(shè)置為1.984:1。掃描視野(DFOV)為25 cm。
所有重建圖像均傳至GE工作站AW4.6,層間距與層厚為5 mm,重建層厚層間距為1.25 mm,采用50% 前置ASiR-V迭代重建算法。利用工作站上的GSI viewer軟件自動進(jìn)行碘水物質(zhì)分離。
所有圖像數(shù)據(jù)在工作站處理獲得,在GE GSI viewer軟件中獲取腫瘤病灶以下數(shù)值:①腫瘤病灶的碘濃度值、同層面髂外動脈的濃度值。②40~140 keV之間的以10 keV為間隔的11個單能量所對應(yīng)的CT值。并依據(jù)以上測量數(shù)據(jù),計算標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值(NIC)和能譜曲線的斜率(K)。計算公式如下:
①NIC=碘濃度(病灶)/碘濃度(同層面髂外動脈碘濃度)
②K=(HU100-HU40)/(100-40)
感興趣區(qū)ROI選擇的標(biāo)準(zhǔn):選取直腸腫瘤的最大層面,其中,腫瘤病灶ROI勾畫時要盡可能避開壞死、血管及偽影區(qū)域,每組數(shù)據(jù)測量三次,取其平均值,ROI面積大致相仿。髂外動脈碘濃度測量時,勾畫時ROI時要選擇血管的中心層面,避開血管壁鈣化,ROI面積盡量與病灶面積大小接近,同樣測量三次,求取平均值。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理,計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(± s)來表示。對高、中、低分化三組病灶的碘濃度、NIC及斜率K采用單因素方差分析(檢驗是否滿足正態(tài)分布及方差齊性),其中α取0.05雙側(cè)作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)。
計算動脈期和門脈期三組高、中、低分化的直腸腺癌的能譜曲線斜率,本研究發(fā)現(xiàn)三組能譜曲線呈遞減型曲線。其中,斜率K從大到小依次為:低、中、高分化組,分化程度越高而斜率越小,反之亦然。在動、靜脈雙期,進(jìn)行高-中,高-低,中-低組間兩兩比較的差異性均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
在動脈期及門脈期,三組高、中、低分化程度直腸腺癌的NIC隨著分化程度的降低而增大,NIC在動、靜脈雙期進(jìn)行高-中,高-低,中-低組間兩兩比較的差異性均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
以上具體結(jié)果如表格1及圖1-2。
圖1 低分化直腸腺癌患者的能譜參數(shù)獲取及病理對照
表1 各組不同分化的直腸腺癌的能譜參數(shù)的對比(± s)
表1 各組不同分化的直腸腺癌的能譜參數(shù)的對比(± s)
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圖1女,68歲,因發(fā)現(xiàn)大便帶血一周入院。病理診斷為低分化腺癌。圖1A為動脈期碘水圖,直腸腫瘤病灶I(lǐng)C為27.08(100 ug/mL),髂外動脈IC為116.27(100 ug/mL),NIC為0.23。圖1B為能譜曲線圖,直腸腫瘤病灶區(qū)能譜曲線斜率K為2.92。圖1C為門脈期期碘水圖,直腸腫瘤病灶處IC為27.00(100 ug/mL),髂外動脈IC為36.29(100 ug/mL),NIC為0.74,直腸腫瘤病灶區(qū)斜率K為2.83。圖1D為病理圖片,提示為低分化腺癌。
圖2 男,61歲,大便次數(shù)改變伴血便4周入院。病理診斷為高分化腺癌。圖2A為動脈期碘水圖,直腸腫瘤病灶I(lǐng)C為12.32(100 ug/mL),髂外動脈IC為69.16(100 ug/mL),NIC為0.18。圖2B為能譜曲線圖,直腸腫瘤病灶能譜曲線斜率K為1.42。圖2C為門脈期期碘水圖,直腸腫瘤病灶處IC為18.39(100 ug/mL),髂外動脈IC為28.27(100 ug/mL),NIC為0.65,直腸腫瘤病灶斜率K為2.10。圖2D為病理圖片,提示為高分化腺癌。
圖2 高分化直腸腺癌患者的能譜參數(shù)獲取及病理對照
隨著CT技術(shù)的發(fā)展,Revolution能譜CT的出現(xiàn)為我們提供了多參數(shù)的能譜CT技術(shù)。Revolution能譜CT提供的40~140 keV的101幅單能量圖像,其中低電子伏特值可提高圖像的密度分辨率;高電子伏特值可達(dá)到去除局部偽影的效果[5-6]。并且,利用Revolution能譜CT也可以判斷組織與病灶組織是否同源、對不同類型的腫瘤進(jìn)行鑒別診斷、判斷腫瘤的分化程度[7-8]。因直腸腺癌的高發(fā)病率及早期手術(shù)治療效果好,而Revolution能譜CT對于直腸腺癌術(shù)前評估分化程度的應(yīng)用并不深入,因此進(jìn)行術(shù)前利用Revolution能譜CT成像對直腸腺癌分化程度的評估的研究。
能譜曲線是一類CT應(yīng)用中特別的曲線,它的定量通常以計算斜率K來評估。在過去的研究中,對于不同病變的良惡性鑒別的研究表明,斜率K與病變的良惡性及分化程度關(guān)系密切[9-11]。本研究中發(fā)現(xiàn),低分化腺癌組的斜率K最大,高分化組斜率K最小,中分化組斜率K居中,且兩兩間在動、靜脈期均存在顯著差異(P<0.05),表明直腸腺癌的斜率K高低一定程度上反應(yīng)腫瘤的分化程度。不同組織具有結(jié)構(gòu)組成差異,不同分化的腫瘤病灶的供血及結(jié)構(gòu)組成不同,對X線的吸收不同,因此,能譜曲線可一定程度直腸腺癌分化程度的差異,為早期臨床術(shù)前評估提供證據(jù)[12-13]。
碘濃度定量測量可以反映血管內(nèi)和細(xì)胞外間隙的血流和分布,并評估腫瘤區(qū)的相對血管度和血管密度[14]。在先前關(guān)于鑒別腫瘤分級的研究中證明,通過Revolution能譜CT成像,低級別腫瘤的碘體積或碘含量明顯高于高級別腫瘤,本次研究這與以往的研究是一致的。本次研究中患者平均年紀(jì)較大,血液循環(huán)存在個體化差異,為了有效避免因個體差異導(dǎo)致的影響,我們選擇測量病灶同層面髂外動脈的碘濃度值作為標(biāo)準(zhǔn)參考,從而計算標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值NIC排除干擾。研究結(jié)果表明,不同分化的直腸腺癌的NIC均隨分化程度的降低而升高,且兩兩間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
綜上所述,能譜曲線計算斜率K是反映了直腸腺癌在結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成上的區(qū)別,而計算標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值NIC是基于碘濃度對直腸腺癌在血供血管生成等生物特征上的解釋。不同分化程度的直腸腺癌,其能譜CT參數(shù)特征不相同,根據(jù)測量病灶的碘濃度、NIC及斜率K值的差異,可以一定程度上對術(shù)前評估直腸腺癌分化程度提供依據(jù),為術(shù)前臨床選擇治療方案起著重要作用。