梁歡歡，田 冰，喬 英*

（1.山西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)院，太原 030001；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院CT 影像科，太原 030001）

0 引言

宮頸癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，且近年來其發(fā)病呈現(xiàn)出顯著的年輕化趨勢(shì)[1]。明確宮頸癌分期對(duì)臨床選擇治療方式及判斷預(yù)后有重要意義。目前常規(guī)增強(qiáng)CT 對(duì)宮頸癌的評(píng)估有重要價(jià)值，但無(wú)法區(qū)分宮頸的精細(xì)結(jié)構(gòu)，對(duì)于強(qiáng)化不明顯或較小病灶靈敏度不高，易導(dǎo)致假陰性[2]。雙層探測(cè)器光譜CT（duallayer spectral detector CT，SDCT）作為一種新型能譜CT，主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需提前選擇能譜掃描模式，一次掃描可同時(shí)得到常規(guī)CT 圖像和能譜多參數(shù)圖像，在臨床應(yīng)用中更加便捷[3]。既往研究顯示SDCT 40 keV 虛擬單能量圖像（virtual monoenergetic image，VMI）具有更好的圖像質(zhì)量、信噪比（signal to noise ratio，SNR）及對(duì)比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）[4-6]。SDCT 投入臨床實(shí)踐以來，在腹腔腫瘤方面的研究報(bào)道較多，但對(duì)于女性盆腔腫瘤的報(bào)道鮮見[7-9]。因此，本文旨在評(píng)估SDCT 診斷宮頸癌的臨床價(jià)值，為臨床個(gè)體化治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年10 月至2022 年8 月經(jīng)病理證實(shí)為宮頸癌的患者50 例，其中鱗癌44 例、腺癌4 例、小細(xì)胞癌2 例；年齡29～84 歲，平均（53±14）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）患者術(shù)前接受SDCT 腹盆腔增強(qiáng)掃描；（2）經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為宮頸癌；（3）未行任何治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）圖像存在偽影，不能滿足診斷需求；（2）病灶太小無(wú)法勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI）；（3）合并其他惡性腫瘤病史。根據(jù)國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(huì)（International Federation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）分期將≤ⅡA 期（癌灶局限于宮頸或侵犯僅限于陰道上三分之二，無(wú)宮旁受侵）的患者定義為早期宮頸癌組（23 例），將≥ⅡB 期（癌灶侵犯宮旁、陰道下三分之一，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、鄰近器官及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移）的患者定義為進(jìn)展期宮頸癌組（27 例）。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批后進(jìn)行，為回顧性研究，均在臨床合理需求下進(jìn)行。

1.2 SDCT 掃描方法

采用SDCT（IQon Spectral CT，Philips Healthcare）對(duì)患者進(jìn)行腹盆腔增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：管電壓120 kVp，管電流采用自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)速度0.5 s/r，螺距0.969，準(zhǔn)直器寬度64×0.625 mm，矩陣512×512，掃描層厚5 mm，重建層厚0.9 mm、層間距0.9 mm，窗寬360、窗位60。掃描范圍為橫膈頂至雙側(cè)恥骨聯(lián)合下緣水平，采用含碘對(duì)比劑碘克沙醇（320 mg/mL），注射劑量1~1.2 mL/kg，注射速率2.5~3.5 mL/s，于注射對(duì)比劑后35~40 s、65~70 s 獲取動(dòng)脈期及靜脈期圖像。

1.3 圖像分析方法

采用Philips SpDS 圖像工作站（Spectral Diagnosic Suite 6.5），基于CT 動(dòng)、靜脈期圖像獲得120 kVp 混合能量圖像（polyenergetic image，PI），重建單能級(jí)40 keV VMI、碘圖和碘覆蓋圖，采用120 kVp 和40 keV圖像進(jìn)行多平面重建（multiplanar reconstruction，MPR）髂總動(dòng)脈及其分支。

1.3.1 客觀評(píng)價(jià)

將ROI 分別放置于同一層面的正常宮體肌層、腫瘤病灶及臀部皮下脂肪處，手動(dòng)勾畫橢圓形ROI，分別于動(dòng)脈期和靜脈期圖像測(cè)量CT 值和標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation，SD）。在碘圖上測(cè)量正常宮體肌層及腫瘤病灶的碘濃度（iodine concentration，IC），同時(shí)測(cè)量同層面的髂動(dòng)脈碘濃度，并計(jì)算各期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC）：NIC=IC病灶/IC髂動(dòng)脈。腫瘤病灶處ROI 選取在腫瘤強(qiáng)化最明顯區(qū)域（實(shí)性區(qū)），避開腫瘤邊緣和壞死區(qū)域，ROI 面積為25～200 mm2；正常宮體肌層ROI 選擇密度均勻區(qū)域，避開有節(jié)育環(huán)金屬偽影的層面，ROI 面積為20～80 mm2；皮下脂肪ROI 需要避開周圍肌肉組織，ROI 面積為50 mm2。采用系統(tǒng)中復(fù)制粘貼方式，保證常規(guī)CT 圖像和40 keV VMI 中ROI 大小、形態(tài)和位置的一致性。以臀部皮下脂肪CT 值SD 為圖像背景噪聲，分別計(jì)算圖像的CNR：CNR=（CT 值病灶-CT 值正常肌層）/SD。在MPR 的動(dòng)脈期圖像上，選取病灶側(cè)的髂總動(dòng)脈為ROI，避開粥樣斑塊區(qū)域，ROI 面積為30～100 mm2，分別記錄40 keV VMI、120 kVp PI CT 值。

1.3.2 主觀評(píng)價(jià)

由2 名分別具有5 年和15 年工作經(jīng)驗(yàn)的腹部影像醫(yī)師以5 分法對(duì)120 kVp PI及40 keV VMI 進(jìn)行圖像質(zhì)量主觀評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1，如有分歧則由第3 名高年資醫(yī)師確定評(píng)分。閱片時(shí)醫(yī)師可以自由調(diào)整窗寬、窗位，并使用MPR 及三維后處理技術(shù)進(jìn)行觀察，給出最終結(jié)果。以病理檢查證實(shí)臨床FIGO 分期為“金標(biāo)準(zhǔn)”，由2 名放射科醫(yī)師在不知道病理分期的情況下分別在120 kVp PI、40 keV VMI 上評(píng)估分期（首次只評(píng)估120 kVp PI，2周后評(píng)估40 keV VMI），若意見不一致則通過協(xié)商達(dá)成。

表1 CT 圖像質(zhì)量主觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用Shapiro-Wilk 檢驗(yàn)評(píng)估正態(tài)性，符合正態(tài)分布資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較；不符合正態(tài)分布資料以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，采用Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。定性資料（%）組間比較行χ2檢驗(yàn)。繪制ROC 曲線，根據(jù)最大約登指數(shù)計(jì)算最佳閾值，計(jì)算AUC 值以評(píng)估診斷效能。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)

動(dòng)脈期、靜脈期40 keV VMI 中病灶的CT 值、CNR 均高于常規(guī)120 kVp PI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.001）。動(dòng)脈期、靜脈期40 keV VIM SD 均低于常規(guī)120 kVp PI，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.001）。40 keV VMI 髂總動(dòng)脈的CT 值明顯高于常規(guī)120 kVp PI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。詳見表2。

表2 40 keV VMI 和120 kVp PI 圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)

40 keV VMI、碘圖圖像質(zhì)量主觀評(píng)分均優(yōu)于常規(guī)120 kVp P（IP均＜0.05）。碘圖對(duì)病灶邊界的主觀評(píng)分高于40 keV VMI，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），2 種圖像其余主觀評(píng)分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。詳見表3。

表3 40 keV VMI 和120 kVp PI 圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)結(jié)果單位：分

2.3 術(shù)前SDCT 診斷宮頸癌FIGO 分期效能

以病理結(jié)果證實(shí)臨床FIGO 分期為金標(biāo)準(zhǔn)，40 keV VMI 與120 kVp PI 術(shù)前診斷宮頸癌分期的準(zhǔn)確率分別為78.0%（39/50）、58.0%（29/50），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2＝13.5，P<0.001），40 keV VMI 術(shù)前診斷宮頸癌早期（≤ⅡA 期）和進(jìn)展期（≥ⅡB 期）的敏感度和特異度均高于120 kVp PI，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2敏感度=1.495、χ2特異度=3.668，P均＞0.05）。詳見表4。FIGOⅠB、ⅡB 期宮頸鱗癌患者SDCT 圖像如圖1、2所示。動(dòng)脈期、靜脈期腫瘤IC 值均高于正常宮體，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），且靜脈期腫瘤與正常宮體IC 值均高于動(dòng)脈期，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05），靜脈期腫瘤NIC 值高于動(dòng)脈期，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。動(dòng)脈期宮頸癌IC、NIC 值的AUC 值分別為0.728、0.651，IC、NIC 值的AUC 值分別為0.589、0.570。靜脈期宮頸癌IC 值診斷效能較好，約登指數(shù)為0.38，敏感度為81.5%，特異度為57.0%。動(dòng)脈期、靜脈期IC 及NIC 值統(tǒng)計(jì)圖如圖3 所示。

圖1 FIGOⅠB 期宮頸鱗癌患者SDCT 圖像

圖2 FIGOⅡB 期宮頸鱗癌患者SDCT 圖像

圖3 動(dòng)脈期、靜脈期IC 及NIC 值統(tǒng)計(jì)圖

表4 40 keV VMI 和120 kVp PI 術(shù)前診斷宮頸癌≤ⅡA 期和≥ⅡB 期的效能

3 討論

FIGO 2018 年公布的宮頸癌分期規(guī)則是指導(dǎo)宮頸癌治療的主要分期依據(jù)，它首次提出將病理學(xué)及影像學(xué)檢查結(jié)果用于分期當(dāng)中[10]。對(duì)于早期患者，首選手術(shù)治療，而中晚期患者首選同步放化療[11]。SDCT從探測(cè)器角度通過線性結(jié)合進(jìn)行能量分離，上層探測(cè)器吸收低能X 射線，下層探測(cè)器吸收高能X 射線，實(shí)現(xiàn)了同源、同時(shí)、同向、同步能量分離掃描，在抑制偽影和提升圖像質(zhì)量等方面更具優(yōu)勢(shì)。因此，本研究主要評(píng)估SDCT 重建的40 keV VMI 和常規(guī)CT 120 kVp PI 在宮頸癌初步評(píng)估中的診斷價(jià)值。

與常規(guī)CT 圖像相比，40 keV VMI 中原發(fā)腫瘤的CT 值、CNR 顯著增加，圖像背景噪聲減低，具有較高的圖像質(zhì)量主觀評(píng)分，對(duì)原發(fā)腫瘤及血管的顯示更加清晰。這是由于低能級(jí)圖像主要受光電效應(yīng)的影響，病灶CT 值無(wú)限接近碘的k緣值，組織間對(duì)比增加，進(jìn)一步發(fā)揮了低能級(jí)在病灶顯示和檢出中的優(yōu)勢(shì)。這與Lohofer 等[12]關(guān)于雙能CT 圖像質(zhì)量評(píng)估的研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果表明，SDCT 40 keV VMI 與常規(guī)CT 圖像相比，可以提供更多、更加客觀的征象，術(shù)前診斷宮頸癌FIGO 分期的準(zhǔn)確率高于120 kVp PI，可能原因是40 keV VMI 較高的軟組織分辨力有助于發(fā)現(xiàn)小宮頸癌灶或與宮頸間質(zhì)密度差異相近的癌灶，并準(zhǔn)確顯示腫塊與周圍臟器（陰道、盆壁、膀胱、直腸等）、血管之間的關(guān)系以及淋巴結(jié)、腹腔轉(zhuǎn)移情況，明顯提高中晚期病變檢出率，為臨床個(gè)體化治療提供參考。準(zhǔn)確評(píng)估宮頸癌的供血?jiǎng)用}對(duì)于手術(shù)或放化療等治療方案的選擇至關(guān)重要。本研究表明SDCT 40 keV VMI 對(duì)于血管的評(píng)估最佳，其髂總動(dòng)脈的CT 值與主觀評(píng)分均高于常規(guī)CT 組，在血管的清晰度及小分支的可視化方面顯示更好。這與Hickethier 等[13]關(guān)于腹部血管的研究結(jié)果相同。

碘圖具有量化碘增強(qiáng)和改善組織內(nèi)碘可視化效果的能力，從而可根據(jù)碘濃度判斷組織的血流動(dòng)力學(xué)情況，對(duì)病灶的敏感性較高。Jiang 等[14]研究發(fā)現(xiàn)雙能CT 碘圖可根據(jù)腫瘤大小變化有效評(píng)估放化療反應(yīng)，也有助于預(yù)測(cè)宮頸癌的放化療效果。本研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的IC 值明顯高于正常宮體，且靜脈期IC 值、NIC 值均高于動(dòng)脈期，表明宮頸癌具有延遲強(qiáng)化的特點(diǎn)，與張婷等[15]研究宮頸癌的強(qiáng)化特點(diǎn)結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)宮頸癌病灶的動(dòng)脈期IC 值在評(píng)估其分期中的診斷性能較好，可能是因?yàn)榕R床分期越高，腫瘤血管密度越高，且多為相對(duì)成熟血管，血流速度快，對(duì)比劑易進(jìn)入腫塊，造成動(dòng)脈期腫瘤早期與進(jìn)展期碘濃度之間的差異較靜脈期大。

本研究的局限性：（1）為單中心回顧性研究，樣本數(shù)相對(duì)較少，未對(duì)宮頸癌的病理分型、FIGO 分期等作進(jìn)一步細(xì)化研究，還需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行細(xì)化研究和驗(yàn)證；（2）ROI 的選取及勾畫皆為手動(dòng)，可能存在一定的主觀性，導(dǎo)致選擇偏倚；（3）未與目前比較公認(rèn)的MRI 分期進(jìn)行對(duì)比。

綜上所述，SDCT 40 keV VMI 圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于常規(guī)混合能量圖像，可提高宮頸癌診斷及分期的準(zhǔn)確率，且輻射劑量小，有利于臨床醫(yī)生術(shù)前選擇治療方案，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。