CT能譜成像定量評估胃癌分化程度的應用價值

董杰，劉松，潘梁，梁靜，竇鑫

(1.南京鼓樓醫院 醫學影像科，江蘇 南京 210008； 2.東南大學 醫學院,江蘇 南京 210009；3.泗洪縣分金亭醫院 醫學影像科,江蘇 泗洪 223900)

胃癌是消化系統最常見的原發性惡性腫瘤，其起病隱匿，發現時往往已是中晚期，預后不佳。影響胃癌預后的因素很多，胃癌組織分化程度是重要因素，術前準確評估胃癌組織分化程度對合理選擇治療方案及評判預后具有重要意義。常規CT評價胃癌分化程度有一定困難，近年來國內外利用螺旋CT對胃癌分化程度的研究報道較多，但結果不盡相同。CT能譜成像(CT GSI)是一種無創的新型功能性檢查，提供了多種定量分析工具，在鑒別胃癌分型、組織分化方面表現出良好的應用前景。本研究通過對50例胃癌患者動脈期CT GSI數據進行分析，探討CT GSI在評估胃癌分化程度中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集南京大學醫學院附屬鼓樓醫院2013年8月至12月胃鏡病理確診為胃癌的患者50例，男37例，女13例，平均年齡64歲，其中低分化胃癌16例(設為低分化組)，非低分化胃癌34例(設為非低分化組)。

1.2 檢查儀器與方法

檢查前禁食4 h，并對患者進行呼吸屏氣訓練。檢查前10 min肌肉注射丁溴東莨菪堿20 mg以減少胃腸蠕動，飲溫水800～1 000 ml。采用Discovery CT 750 HD CT進行能譜增強掃描，掃描參數：層厚5 mm，層間距5 mm，FOV 35～40 cm，矩陣512×512，螺距1.375。1次掃描屏氣3～5 s，采用高壓注射器經肘前靜脈留置針注射碘海醇80 ml，注射速率3.0 ml·s-1。動脈期35 s開始掃描。

1.3 后處理分析

將動脈期增強薄層單能量圖像導入GE AW 4.4工作站，利用GSI viewer分析軟件進行觀察并選擇感興趣區(region of interest, ROI)。分別在單能量圖、碘基圖中選擇圖像質量好、腫瘤最大層面勾畫ROI測量CT值及碘濃度；勾畫ROI時，盡量避開液化壞死、鈣化區域。同時在腹腔干水平腹主動脈上勾畫約同面積ROI，測量碘濃度作為標準參照值，用增強后動脈期病灶碘濃度與同期腹主動脈碘濃度的比值作為標準化碘濃度(NIC)。在單能圖和碘基圖上測量時盡量保持ROI的大小、形狀、位置一致。分別計算40～140、40～70、70～140 keV能量區間的能譜曲線斜率，以兩單能量間CT值之差與能量值之差的比值表示，并計算NIC。

1.4 統計學處理

運用SPSS 17.0統計軟件，采用t檢驗進行統計學分析，分析胃癌組織低分化型與非低分化型間是否存在差異，檢驗水準α=0.05。同時運用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估不同指標的診斷效能，找出最佳閾值，并算出診斷敏感度和特異度。

2 結 果

低分化腺癌和非低分化腺癌的病理檢查結果分別如圖1、2所示。統計分析顯示：低分化組動脈期碘濃度、NIC、40～70、40～140、70～140 kev各能量區間能譜曲線斜率均高于非低分化組，差異有統計學意義(P<0.05，表1、圖3A～D、圖4A～D)。對胃癌分化的碘濃度、NIC及40～70、40～140、70～140 keV能量區間的能譜曲線斜率各指標數據進行統計學分析并分別繪制動脈期ROC曲線(圖5)，得到對應的曲線下面積(AUC，表2)。分析得出，碘濃度指標中NIC較之碘濃度在鑒別低分化與非低分化胃癌具有更高的診斷效能，當NIC>0.16時，診斷靈敏度為81.3%，特異度為76.5%；在能譜曲線指標中，40～70 keV能量區間的曲線斜率較其他兩組能量區間的曲線斜率具有更高的診斷能效，當斜率>2.87時，診斷靈敏度為81.3%，特異度為70.6%。

圖1術后病理報告低分化腺癌的光鏡照片HE×200

圖2術后病理報告高-中分化腺癌的光鏡照片HE×200

組織分化n碘濃度/(100 μg)·ml-1NIC不同能量區間的能譜曲線斜率40～70 keV40～140 keV70～140 keV低分化1620.98±9.500.21±0.094.05±1.821.61±0.740.57±0.28非低分化3413.47±7.160.13±0.702.62±1.311.04±0.540.36±0.21t值3.1123.3433.1643.1303.000P值0.0030.0020.0030.0030.004

注：表中各參數均滿足正態分布

3 討 論

胃癌是消化道最常見的惡性腫瘤之一，其發病率占我國惡性腫瘤的第二位，死亡率髙居我國腫瘤相關死亡率榜首[1]。胃癌的預后影響因素眾多，其中胃癌組織分化程度是重要因素之一。CT是診斷評估胃癌狀態的重要手段。CT GSI是近年來發展起來的一項新興技術，在胃癌診斷、分期、分型中的研究取得了一定的成果，但對胃癌分化程度的相關研究較少，本研究旨在探討CT GSI在鑒別胃癌分化程度中的應用。

圖3高-中分化胃癌CT能譜成像
A.單能圖，70 keV下病灶CT值為79.40 Hu； B.單能圖，病灶能譜曲線，40～70 keV下斜率為0.48； C.碘基圖，病灶碘濃度為17.69(100 μg)·ml-1； D.碘基圖，病灶碘濃度直方圖

根據分化程度WHO將管狀腺癌分為高分化、中分化、低分化3型[2]。不同分化程度的胃癌在流行病學、生物學行為及預后等方面均不同。研究發現，低分化腺癌較中高分化更易出現鄰近組織浸潤及遠處淋巴結轉移情況[3]。吳新勇等[4]研究表明，胃癌分化程度不同，手術后的生存率存在差異，所采取的治療方案亦應有所不同。因此，術前胃癌分化程度的準確評估對患者治療方案的制定及預后判斷有重要的指導意義。

本研究顯示，動脈期碘濃度、NIC、40～70 keV能量區間能譜曲線斜率低分化組與非低分化組有明顯差異，表明應用CT GSI技術能夠有效判別胃癌分化程度，為臨床預后判斷、治療決策提供更多有價值的信息。與常規CT相比，能譜CT評估胃癌分化程度更具優勢，原因在于常規CT為混合能量圖像，能譜CT使用單能圖像，圖像硬化偽影少，解剖結構分辨清晰，病變細節顯示良好；CT值準確，研究結果更真實。此外，能譜CT能夠提供多參數定量分析，不僅能反映形態結構變化，同時能反映功能代謝變化，因此更有利于分辨不同分化程度胃癌結構、功能上的差異。

本研究發現，40～70、40～140、70～140 keV各能量區間胃癌的能譜曲線斜率有逐漸降低的趨勢，40～70 keV能量區間的胃癌能譜曲線斜率鑒別低分化與非低分化胃癌的診斷效能較40～140、70～140 keV能量區間更高。這是由于碘的邊緣K值大約等于33 keV，X線平均能量越接近碘的邊緣K值，光電效應越明顯；因此，一定范圍內，X線低能量越低，圖像對比就越大，但同時圖像噪聲也會隨之增高。更大的對比有利于區分不同分化程度胃癌間成分結構的差異。

低分化胃癌與非低分化胃癌在碘濃度、能譜曲線斜率等指標上表現出明顯差異是由于不同分化程度胃癌在血管密度、血管結構、功能上存在差異。腫瘤誘導新生血管的生成是其生物學行為中極為重要的環節[5]。

腫瘤發展過程中可以分泌血管生成因子，誘導大量腫瘤血管形成。同時，新生腫瘤血管結構不完善，內皮細胞連接不緊密，通透性高，導致血流灌注增加。通常腫瘤分化程度越低，腫瘤血管生成越多，腫瘤血管通透性也越高。本研究中動脈期低分化胃癌者的能譜曲線斜率、碘濃度、NIC高于非低分化胃癌者。既往應用能譜CT對胃癌分化的研究中，動脈期GSI所得結果不一[6-7]，有的不同分化胃癌間指標差異有統計學意義，有的差異無統計學意義。其中陳麗紅等[6]的研究顯示動脈期指標差異無統計學意義，其動脈期設置為造影劑注射后28 s掃描。本研究為造影劑注射后35 s掃描，估計動脈期差異無統計學意義與動脈期設置時間過早有關。

圖4低分化胃癌CT能譜成像參數
A.單能圖，70 keV下病灶CT值為98.46 Hu；B.單能圖，病灶能譜曲線，40～70 keV斜率為0.60；圖4C.碘基圖，病灶碘濃度為21.09(100 μg)·ml-1；D.碘基圖，病灶碘濃度直方圖

表2動脈期各指標鑒別低分化與非低分化腺癌的診斷效能

指 標AUC閾值敏感度/%特異度/%碘濃度0.79014.4581.367.6碘濃度比0.7980.1681.376.540～70 keV0.7762.8781.370.640～140 keV0.7541.1281.367.670～140 keV0.7610.4181.367.6

圖5各指標鑒別低分化與非低分化腺癌的ROC曲線

本研究結果顯示，NIC比較之碘濃度在鑒別低分化與非低分化胃癌具有更高的診斷效能。由于增強檢查病灶強化程度常受到個體循環差異的影響，通常通過標準化處理來消除這種影響。目前的標準化處理通常采用病灶碘濃度除以同層腹主動脈碘濃度，這種方法可在一定程度上減小個體差異帶來的影響。本研究中碘濃度與NIC比作為評價指標診斷敏感性未顯示出差異，估計與本研究入組對象的個體循環差異相對較小，未能影響整體趨勢有關。

綜上所述，能譜曲線及碘濃度對術前評估胃癌組織分化程度具有一定價值。CT GSI對胃癌的術前診斷、評估具有廣闊的應用前景。

[參考文獻]

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