能譜CT成像診斷腎透明細胞癌術前分級的準確性研究

葉亞君 莫淑瓊

廣東省佛山市第一人民醫院，廣東佛山 528000

腎透明細胞癌為最常見的腎細胞癌亞型，約占腎癌發病率的70%，且近年來有逐步上升的趨勢，早期發病癥狀較為隱匿[1]。不同的腎透明細胞癌有不同的組織學表現及預后，術前明確腎透明細胞癌病理分級對判斷患者預后和選擇合適的治療方案具有重要意義[2]。能譜CT成像能進行多參數、單能量成像，具有基物質定量分析以及能譜分析等功能，改變了CT傳統診斷模式，為疾病診斷和鑒別提供了更為全面的定量指標以及分析工具[3]。本研究通過回顧性分析100例腎透明細胞癌患者臨床資料，闡述能譜CT在診斷腎透明細胞癌術前分級方面的應用價值，為術前治療方案的選擇以及預后判斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析我院2017年1月～2018年9月病理組織學診斷為腎透明細胞癌患者100例，其中男78例，女22例；年齡31～79歲，平均（57.6±12.3）歲；左腎56例，右腎44例；局限于腎輪廓內6例，突出腎輪廓外94例；病理診斷結果為Ⅰ級28例，Ⅱ級43例，Ⅲ級29例；臨床表現：腰部鈍痛或腰部不適31例，無痛性肉眼血尿25例，發現腹部包塊15例，常規體檢發現或其他疾病發現腎占位29例。

1.2 納入及排除標準

納入標準：經術后病理證實為腎透明細胞癌患者；單發病灶；BMI≤26kg/m2；能譜CT掃描后10d內進行手術治療；臨床資料齊全。排除標準：嚴重腎功能衰竭患者；合并其他惡性腫瘤；CT檢查有多發病灶；術前進行過化療、腫瘤靶向治療等非手術治療，或碘油栓塞等介入性治療；術前發現癌細胞以向其他部位轉移；病例資料不全，無法判斷研究結果。

1.3 儀器與方法

采用GE Discovery CT750HD能譜CT掃描機（美國GE公司），使用寶石CT能譜成像（GSI）單能模式下進行平掃以及增強掃描，掃描前空腹6～8h，15～30min口服飲用水800～1000mL充盈上消化道以減少氣體偽影，掃描參數設置為管電壓140kVp和80kVp，0.5ms瞬時切換，管電流約為600mA，螺距為1.375，探測器寬度為0.625mm×64mm，球管旋轉速度為55mm/r，旋轉時間為0.8s，掃描范圍為肝臟上緣至骼前上棘。非離子型對比劑選用碘佛醇（320mg/mL）通過高壓注射器經肘靜脈注射，總劑量為60～80mL，注射速度為3mL/s，通過Bolus觸發技術，設定腎門水平腹主動脈為感興趣區域（ROI），在到達相應觸發閾值120～140HU后即自動進行掃描，于注藥后30s以及75s分別獲得動脈期和髓質期增強圖像。圖像重建第一組為140kVp圖像，用于實時觀察圖像質量發現病灶，層厚和層間距均為5.00mm，第二組為單能量70keV圖像，用于多平面重建以及能譜分析，層厚與層間距均為1.25mm。

1.4 圖像后處理方法

將重建圖像導入AW4.5工作站進行處理，通過GSI Viewer進行圖像觀察，于增強圖像上尋找腫塊實質部分，選用不同層面上相同大小的ROI，同時盡量避開壞死、鈣化和血管影，選擇密度均勻區域，在雙期掃描中，ROI大小、形狀、位置盡量保持一致，測量和計算數據包括：（1）病灶70keV單能量下CT值、碘（水）濃度以及同側正常腎皮質碘（水）濃度，以上均進行3次測量，取平均值。（2）病灶和同側正常腎皮質70keVCT值比值、碘濃度和水濃度比值。（3）ROI內組織40～140keV能量范圍內衰減曲線，選用低能量40keV和90keV計算衰減曲線斜率，曲線衰減斜率=（HU40keV-HU90keV）/50。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 不同病理分級動脈期與髓質期能譜參數比較

病理分級Ⅱ級動脈期與髓質期能譜參數CT值比值、碘濃度比值、能譜曲線斜率低于Ⅰ級，高于Ⅲ級，三組病理分級動脈期與髓質期能譜參數比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 不同病理分級動脈期與髓質期能譜參數比較（±s）

表1 不同病理分級動脈期與髓質期能譜參數比較（±s）

髓質期CT值比值 碘濃度比值 能譜曲線斜率 CT值比值 碘濃度比值 能譜曲線斜率Ⅰ級 28 1.18±0.24 1.18±0.37 4.02±1.23 0.84±0.13 0.70±0.19 3.56±1.20Ⅱ級 43 0.85±0.37 0.62±0.11 2.17±0.89 0.63±0.09 0.42±0.58 2.77±0.68Ⅲ級 29 0.64±0.20 0.24±0.83 0.91±0.54 0.53±0.07 0.25±0.13 1.19±0.42 F 25.097 27.138 84.796 76.898 9.465 66.614 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000動脈期病理分級 n

2.2 不同病理分級動脈期與髓質期能譜參數診斷效能

以患者動脈期與髓質期能譜參數為變量，患者腎透明細胞癌級別為狀態量，繪制ROC曲線，病理分級Ⅰ、Ⅱ級診斷中，動脈期能譜曲線斜率AUC=0.952，高于動脈脈期CT值比值AUC=0.752、碘濃度比值AUC=0.855以及髓質期CT值比值AUC=0.898、碘濃度比值AUC=0.829、能譜曲線斜率 AUC=0.786，差異有統計學意義（P＜ 0.05）；病理分級Ⅱ、Ⅲ級診斷中髓質期能譜曲線斜率AUC=0.993，高于動脈期能譜曲線斜率AUC=0.888，CT值比值AUC=0.811、碘濃度比值AUC=0.821以及髓質期CT值比值AUC=0.810、碘濃度比值AUC=0.895，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2，ROC曲線圖見圖1～4。

表2 各病理分級能譜參數診斷效能

圖1 病理分級Ⅰ、Ⅱ級動脈期能譜參數ROC曲線

圖2 病理分級Ⅰ、Ⅱ級髓質期能譜參數ROC曲線

3 討論

根據世界衛生組織提出的腎細胞癌變組織學分型標準，腎透明細胞癌為最常見的組織學類型，腎透明細胞癌為富血供腫瘤，主要起源于腎近曲小管上皮細胞，腫瘤內血管較為豐富，病灶呈實性密度，核分級是影響腎透明細胞癌患者預后的重要因素[4-5]。

傳統CT可充分顯示腫瘤組織對鄰近結構浸潤和侵犯以及淋巴和器官轉移情況，然而，僅僅局限于形態學檢查層面，對癌組織內部細微結構病理學特征差別具有一定的短板[6-7]。能譜CT成像為雙能掃描技術，以瞬時kVp為核心，形成了物質分離技術、單能圖像以及能譜曲線等多參數診斷模式，成功將CT成像推向5維空間，能夠提供豐富的被側組織信息，鑒別和分析不同組織來源物質[8-9]。

本研究探討了能譜CT成像在診斷腎透明細胞癌術前分級中的應用價值，研究發現，不同病理分級之間動脈期與髓質期能譜參數CT值比值、碘濃度比值、能譜曲線斜率均表現出明顯差異，趙金坤等[10]研究結果支持本結論。據研究表明CT值的大小往往反應物質密度的高低，能譜CT成像能反應不同級別腎透明細胞癌強化程度[11]。本研究中Ⅰ級細胞癌CT值比值大于Ⅱ、Ⅲ級，同時ROC曲線診斷效能分析結果顯示，CT值比值在細胞癌分級中具有一定的鑒別價值。既往研究發現碘含量往往能夠較為客觀反映病灶血供情況，腎透明細胞癌分化程度越低，血供越差，而分化程度較高的腫瘤供血動脈是相對較為成熟的血管，血流速度快且血流量多，對比劑容易進入腫塊，因此分化程度越高，碘含量相對較大[12]。張連宇等[13]研究發現能譜CT標準化碘含量能夠對腎透明細胞癌術前分級進行區別，本研究中Ⅰ級細胞癌碘濃度比值大于Ⅱ級，同時Ⅱ級細胞癌碘濃度比值大于Ⅲ級，與其研究結果一致。與此同時本研究碘比值在腎透明細胞癌術前分級判斷中ROC曲線下面積均達到0.80以上，略高于王微等[14]研究結果，這可能是由于本研究納入研究對象掃描前均飲用足量的水，上消化道充盈，氣體偽影較少。本研究ROC曲線顯示，病理分級Ⅰ、Ⅱ級當以動脈期能譜曲線斜率為3.012時，曲線下面積達到最大為0.952；病理分級Ⅱ、Ⅲ級當以髓質期能譜曲線斜率為2.078時，曲線下面積達到最大為0.993，診斷效能高于其他能譜參數，這主要是由于不同物質具有不同的能量衰減系數，能譜曲線能夠反應X線通過不同物質時衰減系數隨能量的變化，曲線斜率準確反應能譜曲線之間的差異，區分不同的組織結構，為能譜曲線區分不同的物質奠定了基礎，而碘含量在隨血供變化的同時，還需考慮水的變化，同時同期相腹動脈碘濃度，腎灌注造成的個體循環差異不能被忽略，存在的具有一定的局限性[15]。

圖4 病理分級Ⅱ、Ⅲ級髓質期能譜參數ROC曲線

綜上所述，能譜CT成像對于術前腎透明細胞癌術前分級診斷有重要的臨床價值。