李妍卓 蔡權宇 賈寧陽 陳 棟 龍行安 邵丹丹 俞 鶯 程紅巖
能譜CT碘基圖對鑒別肝內膽管細胞癌與非典型肝細胞癌的臨床價值
李妍卓 蔡權宇 賈寧陽 陳 棟 龍行安 邵丹丹 俞 鶯 程紅巖
目的 探討能譜CT碘基圖對鑒別肝內膽管細胞癌(ICC)與非典型肝細胞癌(AHCC)的臨床價值。方法 回顧性分析我院2013年4月—2014年2月間經病理證實為肝癌的52例病人(ICC 24例,AHCC 28例)的動脈期、門靜脈期及平衡期能譜影像。測量ICC及AHCC 2組病灶和正常肝實質的3期碘濃度值,計算平衡期與動脈期病灶碘濃度差值(EAD)及平衡期病灶與正常肝實質碘濃度差值(LNDE),并對測量和計算結果分別進行兩組間獨立樣本t檢驗及ROC曲線分析。結果 ICC的3期碘濃度值明顯高于AHCC的,兩組間差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01);ICC的EAD值及LNDE值明顯高于AHCC的,兩組間差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。ROC曲線分析示平衡期碘濃度值、EAD和LNDE鑒別ICC和AHCC的敏感度和特異度分別為95.8%、92.9%,62.5%、89.2%,95.8%、82.1%。結論 能譜CT碘定量測定能夠定量評價ICC的強化特點,平衡期的碘定量分析在ICC與AHCC的鑒別診斷方面具有較高的價值。
能譜成像;碘基圖;肝內膽管細胞癌;非典型肝細胞癌
Int J Med Radiol,2015,38(5):413-417
肝內膽管細胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)的發(fā)病率僅次于肝細胞癌,據國內外文獻報道,肝內周圍型膽管細胞癌占肝內惡性腫瘤的5%~20%。因ICC無包膜,呈浸潤性生長,易發(fā)生轉移,且多為少血供,介入栓塞及化療效果不佳,遠期預后差[1-2]。而多數肝細胞癌為富血供腫瘤,其典型的“快進快出”影像征象有助于對其準確診斷,但臨床術前所見非典型肝細胞癌 (atypical hepatocellular carcinoma,AHCC)由于多合并肝硬化,受肝實質背景影響,主觀難以評估其強化方式及變化趨勢,與其他乏血供腫瘤較難鑒別。與典型肝細胞癌的“快進快出”的強化特征相比,肝內周圍型膽管細胞癌也多無典型的影像表現,目前影像檢查對ICC與AHCC的鑒別診斷仍有一定難度[3-5],需結合臨床癥狀、實驗室檢查來輔助診斷。腫瘤早期準確的定性診斷及治療方案的合理制定是影響預后的主要因素,對指導臨床具有重要價值。
CT是臨床最常用的肝臟影像檢查設備,隨著CT設備的發(fā)展,能譜成像 (gemstone spectral imaging,GSI)技術實現了傳統(tǒng)混合能量成像到單能量成像的轉變。能譜CT提供的40~140 keV連續(xù)單能量影像,可優(yōu)化肝實質與病灶間的對比度;獨特的基物質影像如碘基圖能準確地定量分析腫瘤的血供特點,進而明確病灶之間的區(qū)別;能譜參數及圖表分析(如能譜曲線、散點圖及柱狀圖),有助于綜合比較和分析病灶之間的性質,尤其在碘定量分析方面能譜CT較傳統(tǒng)CT有很大突破[6-7]。能譜CT在肝內良惡性占位性病變及非典型病灶診斷及鑒別方面顯示出較高的應用價值[7-12]。寶石能譜CT后處理形成的碘基圖是以碘和水為基物質對而獲得碘濃度的空間分布圖,能有效抑制或減少部分容積效應及背景CT值的影響,突出顯示含碘組織,其對碘劑的沉積尤為敏感,能夠定量分析病灶內的碘含量。腫瘤的聚碘特性可用于區(qū)分不同腫瘤、腫瘤與非腫瘤疾病,有效顯示肝實質和病灶內碘劑的分布情況,進而通過血供差異檢出及鑒別病灶[13]。
本研究利用能譜CT碘基圖降低肝實質背景的影響,應用碘濃度對ICC的各期強化特點進行定量分析,并與AHCC進行比較,研究分析能譜CT在鑒別診斷ICC與AHCC方面的應用價值。
1.1 研究對象 回顧性分析第二軍醫(yī)大學附屬東方肝膽外科醫(yī)院于2013年4月—2014年2月間行肝臟能譜CT檢查的肝癌病人資料。納入標準為行肝臟能譜CT檢查且均經手術及肝穿刺活檢病理證實的ICC及AHCC病人。排除重度脂肪肝和接受過其他治療后行能譜CT檢查的病人,以及影像偽影重的病例。最終獲得52例病人,其中ICC 24例,AHCC 28例。男34例,女18例;年齡37~78歲,平均(52.70±9.66)歲。并以病例中肝功能正常、無肝硬化指標病人的肝實質作為正常肝實質。該研究獲得了我院倫理委員會的批準。
1.2 檢查方法 采用寶石能譜CT(Discovery CT 750 HD,GE醫(yī)療公司)行上腹部掃描。先進行常規(guī)上腹部平掃,增強掃描為3期動態(tài)掃描,采用寶石能譜成像(gemstone spectral imaging,GSI)掃描模式,螺旋掃描速度為0.8 r/s,螺距為1.375,電壓為高低能量(140 kV和80 kV)瞬時高速切換,管電流約為600 mA。經外周靜脈注射碘對比劑碘海醇(300 mgI/mL,GE醫(yī)療公司生產)80~100 mL,注射流率為2.5~3 mL/s。動脈期掃描開始時間采用腹腔干水平腹主動脈內CT值監(jiān)測(Smart Prep技術)觸發(fā)掃描,監(jiān)測閾值為100 HU,達到閾值后延遲6 s開始掃描,門靜脈期掃描開始時間為動脈期結束后25 s,平衡期掃描為門靜脈期結束后60 s。掃描后先產生常規(guī)混合能量140 kV影像,層厚和層間距均為5.00 mm;然后再在能譜掃描數據基礎上重組出70 keV單能量影像,層厚和層間距均為1.25 mm,影像重組均采用標準算法。應用GSI viewer軟件處理1.25 mm的動脈期、門靜脈期及平衡期影像,應用能譜分析軟件GSI General進行分析。
1.3 影像分析與數據測量 AHCC的篩選由2名資深影像診斷醫(yī)師在PACS工作站上完成。AHCC的影像篩選標準為:軟組織窗下測量CT值,取興趣區(qū)(ROI)≥1 cm2,以瘤灶較同層面周圍正常肝實質相差10 HU為強化或減退的界值[14]。動脈期病灶未見明顯強化,病灶CT值較周圍正常肝實質≤10 HU,門靜脈期或平衡期輕度持續(xù)強化;或動脈期病灶未見明顯強化,門靜脈期及平衡期病灶強化明顯減低。
影像分析與測量均由2名資深影像診斷醫(yī)師在工作站AW4.6(GE醫(yī)療公司)上共同測量,將3期1.25 mm單能量影像載入GSI viewer進行處理及分析。測量病灶選取大小15~20 mm2圓形或類圓形的ROI,并盡可能避開較大的血管、膽管、壞死、鈣化及硬化偽影較明顯的區(qū)域,將ROI放置在腫瘤強化區(qū)域(ICC)及腫瘤實質區(qū)域(AHCC)。所有病灶選取3個ROI分別放置于腫瘤不同區(qū)域進行數據測量,取其平均值。測量正常肝實質選取ROI面積大小約100 mm2。且ROI的大小、形狀及位置盡可能在3期測量中保持一致。測量及計算的數據包括:①病灶及正常肝組織的碘濃度值。②平衡期與動脈期病灶碘濃度 的差 值 (iodine concentration differencebetween equilibrium phase and arterial phase,EAD)。③平衡期病灶與正常肝實質碘濃度的差值(lesion and normalhepatic tissue iodine concentration difference during equilibrium phase,LNDE)。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進行數據分析,正態(tài)分布的計量資料以均數±標準差(x±s)表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗。以P<0.01為差異有統(tǒng)計學意義。將有統(tǒng)計學意義的數據建立受試者操作特征(ROC)曲線并判定閾值,計算相應的敏感度、特異度及曲線下面積。
2.1 影像表現 單能量影像和碘基圖中病灶顯示清晰,而碘基圖在顯示病灶輪廓及病灶內強化區(qū)域方面優(yōu)于單能量影像(圖1、2)。
圖1 AHCC病人,男性,50歲。3期70 keV單能量下能譜影像(A-C)及碘基圖(D-F)。動脈期病灶邊緣明顯強化(A、D),門靜脈期(B、E)及平衡期(C、F)單能量影像和碘基圖均顯示病灶持續(xù)邊緣強化;平衡期碘基圖上可見肝左葉一過性灌注(F)
圖2 ICC病人,女性,45歲。3期70 keV單能量下能譜影像(A-C)及碘基圖(D-F)。動脈期病灶邊緣明顯強化(A、D);在單能量影像的門靜脈期及平衡期,病灶顯示不清(B、C);而碘基圖上仍可見病灶持續(xù)強化,未見明顯減低(D、E)
2.2 3期碘濃度值變化趨勢分析及比較 24例ICC病人中,22例于動脈期、門靜脈期及平衡期可見病灶持續(xù)強化,僅2例平衡期明顯強化減低(圖3A)。28例AHCC中,各病例門靜脈期強化明顯高于動脈期,僅2例門靜脈期及平衡期較動脈期持續(xù)強化減低;5例AHCC的碘濃度值平衡期較門靜脈期輕度減低,23例平衡期較門靜脈期明顯減低(圖3B)。
圖3 ICC與AHCC病例的碘濃度值變化。每條折線分別代表不同病例碘濃度的三期變化情況
正常肝實質的3期碘濃度值分別為 (5.24± 1.64)×102μg/cm3、(22.08±3.05)×102μg/cm3、(17.33± 2.40)×102μg/cm3。與AHCC的碘濃度值相比,ICC的3期碘濃度值、EAD值、LNDE值均較高 (均P<0.01)(表1)。
表1 ICC、AHCC的能譜定量參數±s,×102μg/cm3
表1 ICC、AHCC的能譜定量參數±s,×102μg/cm3
*P<0.01
組別 n 動脈期碘濃度門靜脈期碘濃度平衡期碘濃度 E A D L N D E I C C 2 4 1 2 . 8 1 ± 4 . 4 9 2 1 . 7 3 ± 4 . 9 0 2 3 . 1 2 ± 4 . 2 0 1 0 . 3 1 ± 5 . 0 3 0 5 . 7 9 ± 3 . 3 7 A H C C 2 8 9 . 0 7 ± 2 . 5 0 1 5 . 7 5 ± 3 . 6 3 1 3 . 6 2 ± 3 . 6 5 0 4 . 5 5 ± 3 . 2 2 -1 . 4 6 ± 3 . 3 9 t 3 . 6 2 5 * 5 . 0 5 4 * 9 . 3 0 7 * 4 . 8 3 1 * 7 . 7 2 0 *
2.3 ROC曲線分析 根據ROC曲線分析得出平衡期的碘濃度值、EAD和LNDE,其鑒別ICC與AHCC的敏感度及特異度分別為95.8%、92.9%,62.5%、89.2%,95.8%、82.1%。鑒別ICC與AHCC時上述3個測量指標的閾值分別為17.73×102μg/cm3、7.76× 102μg/cm3和1.67×102μg/cm3。由圖4可見平衡期碘濃度值所對應的曲線下面積最大,其次為LNDE和EAD所對應的。3期碘濃度值所對應的曲線下面積分別為0.975、0.937和0.824。
圖4 3種能譜定量參數鑒別ICC和AHCC的ROC曲線
本研究結果顯示,能譜CT碘基圖可降低肝實質背景CT值影響,有助于對比肝實質與腫瘤的強化程度,碘濃度值的定量測定能夠反映ICC及 AHCC的強化變化模式,準確反映兩種病灶的血供特點,進而有助于病灶及組織學類型的鑒別[15]。
肝細胞癌中,非典型病灶多呈等密度性改變,增強后病灶強化變化不易觀察;而肝硬化基礎上發(fā)生的肝癌,因肝實質硬化導致肝內血流動力學改變,動脈期病灶強化程度較弱、較慢,平衡期密度相對降低不明顯,使得病灶顯示與周圍肝實質對比度差;高分化的肝癌因其缺乏血流動力學變化,多呈等密度改變,這些均易導致誤診[3,5,16]。通過能譜CT碘濃度的測定,我們發(fā)現對于主觀無法評價其強化變化趨勢的AHCC,其碘濃度值雖然較低,變化程度較小,但仍表現為動脈期強化,延遲后減退,呈“快進快出”HCC強化模式(圖1)。ICC為少供血腫瘤,腫瘤實質部分腫瘤細胞少,多排列在腫瘤邊緣,間質部分纖維多,中心位置最豐富,故動脈期為環(huán)狀及小片狀的邊緣強化,門靜脈期及平衡期呈漸進性持續(xù)強化[4,15]。通過能譜CT碘濃度值的測定,可以發(fā)現動脈期部分ICC強化程度較弱,門靜脈期及平衡期碘濃度持續(xù)增高;對于動脈期明顯強化的ICC,測量其病灶碘濃度,仍表現為門靜脈期及平衡期持續(xù)強化,均符合ICC的強化模式(圖2)。由于ICC持續(xù)強化導致平衡期的碘濃度值明顯升高;而AHCC在碘濃度值中表現為“快進快出”,平衡期強化減低。則ICC的平衡期和動脈期的碘濃度差值呈正向差異,差異明顯增大,而AHCC的EAD值差異減小。由于平衡期后,肝實質強化程度緩慢減低,低于ICC但高于AHCC,則ICC的LNDE值表現為正值,而AHCC的LNDE值表現為負值,更有利于兩者的鑒別。
對于富血供病灶、乏血供病灶及微小病灶等非典型病灶,腫瘤的3期強化變化差異較小,再加上肝實質背景CT值的影響,主觀較難診斷鑒別,能譜CT的碘基圖有利于病灶的檢出,碘濃度值的定量分析可以準確反映其強化變化程度及差異。研究表明[9-12]延遲期碘濃度值的測定可以顯示病灶的強化特性,有利于病灶的定性診斷。
以上結果表明能譜CT碘基圖可有效地反映病灶的強化方式,有利于病灶的定性分析,在鑒別AHCC及ICC方面提供了一種有效、實用的鑒別方法,有助于提高兩者的鑒別診斷確診率。
本研究尚存在一定的局限性,主要不足之處是病例數較少;對于不同分化程度的兩類腫瘤未進行分類研究;本研究為回顧性分析,將來可進行前瞻性研究,進一步完善研究結果。
綜上所述,能譜CT碘基圖及碘濃度測定可對腫瘤的各期強化變化進行準確的評價,能夠顯示ICC與AHCC的強化特性,在兩者的鑒別診斷方面顯示出較高的臨床應用價值。
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The clinical value of spectral CT iodine-based material decomposition imaging in differentiating intrahepatic cholangiocarcinoma from atypical hepatocellular carcinoma
LI Yanzhuo,CAI Quanyu,JIA Ningyang,CHEN Dong, LONG Xing'an,SHAO Dandan,YU Ying,CHENG Hongyan.
Department of Radiology,Eastern Hepatobiliary Surgery Hospital,The Second Military Medical University,Shanghai 200438,China
Objective To explore the clinical value of spectral CT Iodine-based material decomposition imaging in differentiating intrahepatic cholangiocarcinoma(ICC)from atypical hepatocellular carcinoma(AHCC).Methods Retrospectively analyzed 52 patients of our hospital during April 2013-February 2014 who underwent tri-phase enhanced spectral CT imaging including arterial phase,portal venous phase and equilibrium phase.Primary hepatocellular carcinoma(ICC patients 24 cases,AHCC patients 28 cases)was pathologically confirmed in each case.The Iodine concentrations of ICC, AHCC,and normal hepatic tissue in tri-phase were measured.The iodine concentration differences between equilibrium phase and arterial phase(EAD),lesion and normal hepatic tissue iodine concentration difference during equilibrium phase(LNDE)were calculated.The group differences of ICC and AHCC were evaluated by two samples t test and receiver operating characteristic curve(ROC)analysis.Results During arterial phase,portal venous phase,and equilibrium phase,the mean iodine concentrations of ICC were significantly higher than those of AHCC (P<0.01).The EAD and LNDE of ICC were significantly higher than those of AHCC (P<0.01).ROC analysis showed that the sensitivity and specificity of the iodine concentration during equilibrium phase,EAD and LNDE in differentiating between ICC and AHCC were 95.8%and 92.9%, 62.5%and 89.2%,95.8%and 82.1%,respectively.Conclusion Spectral CT iodine-based material decomposition image is a suitable tool to quantitatively evaluate contrast enhancement characteristics of ICC,the iodine concentration measurement during equilibrium phase performs best in differentiating AHCC from ICC.
Spectral imaging;Iodine-based material decomposition image;Intrahepatic cholangiocarcinoma; Atypical hepatocellular carcinoma
10.3874/j.issn.1674-1897.2015.05.L0502
第二軍醫(yī)大學附屬東方肝膽外科醫(yī)院放射科,上海200438
程紅巖,E-mail:chengys9304@163.com