趙 瑩,劉愛連,劉靜紅,鄧錫佳,郭 丹,劉曉冬,劉義軍,方 鑫,劉澤群
(大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,遼寧 大連 116011)
腎上腺腺瘤寬體探測器CT灌注成像特點
趙 瑩,劉愛連*,劉靜紅,鄧錫佳,郭 丹,劉曉冬,劉義軍,方 鑫,劉澤群
(大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,遼寧 大連 116011)
目的探討腎上腺皮質(zhì)腺瘤寬體探測器CT灌注成像特點。方法回顧性分析21例經(jīng)病理證實的腎上腺皮質(zhì)腺瘤患者的寬體探測器CT掃描資料。CT灌注(CTP)掃描采用16cm探測器覆蓋的軸掃模式,ASiR-V50%,注射對比劑6 s后開始行CTP數(shù)據(jù)采集,共采集26期圖像,在第22 s、51 s及153 s獲取動脈期、靜脈期及延遲期增強圖像。測量腎上腺腺瘤(A組)和對側(cè)正常腎上腺結合部(B組)的血流量(BF)、血容量(BV)、平均通過時間(MTT)、達峰時間(TP)及表面通透性(PS)值。比較2組間各參數(shù)值的差異,并評價輻射劑量。應用ROC曲線分析CT灌注參數(shù)對腎上腺腺瘤的診斷效能。結果A組的BV、MTT及PS值均低于B組(P均<0.05),2組間BF、TP值差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。以BV、MTT及PS值診斷腎上腺腺瘤的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.780、0.762及0.831,以PS值 1.37 ml/(100g·min)為閾值診斷腺瘤的敏感度為95.2%,特異度為81.0%。平掃、CTP(含增強三期)的有效輻射劑量(ED)分別為(3.20±0.57)、(19.98±1.95)。結論寬體探測器CT灌注成像可為診斷腎上腺皮質(zhì)腺瘤提供高質(zhì)量常規(guī)三期強化圖像,同時提供有效的定量灌注數(shù)據(jù)。PS值對腺瘤有較高診斷效能。
體層攝影術,X線計算機;灌注成像;腎上腺腺瘤
圖1 CTP數(shù)據(jù)采集流程圖
CT灌注參數(shù)與腎上腺腫瘤的微血管密度(microvessel density, MVD)及血管內(nèi)皮生長因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)密切相關[1],能夠反映病變血流灌注的病理、生理改變,可據(jù)此定量鑒別不同組織學類型的腎上腺腫瘤[2]。既往大多采用多排螺旋CT[1-3]。目前較大樣本量腎上腺病變CT灌注成像特點相關研究較少[1,3-4],且各研究CT掃描的儀器、模式及期像不統(tǒng)一,結果不完全一致。本研究探討腎上腺皮質(zhì)腺瘤寬體探測器CT灌注成像特點。
1.1 一般資料 回顧性分析2016年4月—2016年10月于我院接受術前腎上腺寬體探測器CT灌注掃描的21例腎上腺皮質(zhì)腺瘤患者的資料,其中男9例,女12例,年齡29~73歲,平均(53.2±12.0)歲。納入標準:①經(jīng)術后病理證實為腎上腺皮質(zhì)腺瘤;②病變對側(cè)腎上腺正常,無增生、囊腫或腫瘤等病變;③CT掃描時患者呼吸狀態(tài)平穩(wěn),能正常屏氣。排除標準:①CT圖像存在明顯呼吸運動偽影;②腺瘤合并出血、壞死;③既往有影響腎上腺血流變化的其他系統(tǒng)疾病。
1.2 儀器與方法 采用GE Revolution CT掃描儀。CT掃描前患者均空腹6~8 h,掃描時患者取仰臥位。首先行腎上腺CT平掃,再行CT灌注(CT perfusion, CTP)掃描。采用軸掃模式,管電壓和管電流據(jù)患者BMI設定(表1),ASiR-V50%,球管旋轉(zhuǎn)時間1.0 s,z軸覆蓋范圍16 cm,掃描層厚5 mm,層間距5 mm。經(jīng)肘正中靜脈注射85 ml對比劑(碘海醇,350 mgI/ml),注射速率5 ml/s,注射6 s后開始掃描,前28 s連續(xù)掃描,而后分別于第39 s、43 s、47 s、51 s、63 s、83 s、113 s、153 s、213 s、353 s及593 s各掃描1次,均于患者平靜緩慢呼吸下掃描,掃描時間均為2 s,在第22 s、51 s及153 s提高管電流獲取動脈期、靜脈期及延遲期圖像,最終獲得26期共832幅圖像(26期×32幅),總灌注時間593 s(圖1)。
1.3 圖像后處理與分析 圖像數(shù)據(jù)均傳至GE AW 4.7工作站,由2名影像診斷醫(yī)師應用2D Viewer功能共同閱片并記錄各病例的一般征象,主要包括:腺瘤的部位、大小、腺瘤及對側(cè)正常腎上腺結合部平掃及增強三期掃描CT值。采用CT Dynamic Registration軟件校正CTP序列的呼吸運動,采用CT Perfusion 4D體部灌注軟件(去卷積算法)進行灌注圖像分析。
2名醫(yī)師分別測量灌注指標。選擇腎上腺腺瘤最大層面的腹主動脈作為輸入動脈,放置ROI,測算血流量(blood flow, BF)、血容量(blood volume, BV)、平均通過時間(mean transit time, MTT)、達峰時間(time to peak, TP)及表面通透性(permeability of surface, PS)等偽彩色灌注功能圖。以動脈期作為參照,將ROI置于腺瘤最大層面(A組),ROI面積為病灶面積的1/3~1/2,距病灶邊緣至少2 mm,避開肉眼可見血管;另在對側(cè)正常腎上腺結合部(B組)放置ROI,直徑1 mm,保證其在各個期相完全位于腎上腺內(nèi)。各指標分別測量3次,取平均值。
系統(tǒng)自動生成容積CT劑量指數(shù)(CT dose index volume, CTDIvol)及劑量-長度乘積(dose-length product, DLP);計算有效輻射劑量(effective dose, ED),ED(mSv)=DLP×k,其中k為轉(zhuǎn)換系數(shù),k=0.015 mSv/(mGy·cm)[5]。分別記錄CT平掃、CTP(包括增強三期)的輻射劑量。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。以Shapiro-Wilk檢驗評估連續(xù)變量是否符合正態(tài)分布。以Spearman相關性分析評價2名觀察者所測數(shù)據(jù)的一致性,若一致性良好(相關系數(shù)>0.8),取2組數(shù)據(jù)的均值。符合正態(tài)分布的數(shù)值變量以±s表示,采用配對樣本t檢驗比較2組間各參數(shù)值的差異;不符合正態(tài)分布的數(shù)值變量以中位數(shù)(四分位數(shù))表示,采用Wilcoxon檢驗比較2組間各參數(shù)值的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。應用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)分析各參數(shù)對腺瘤的診斷效能。
表4 以BV、MTT及PS值診斷腎上腺腺瘤的效能
圖2 右側(cè)腎上腺腺瘤平掃CT值為-1.70 HU,動脈期、靜脈期及延遲期增強掃描CT值分別為37.50 HU、34.34 HU及15.32 HU
2.1 一般征象 21例患者(共21個病灶)中,9例病灶位于左側(cè),12例病灶位于右側(cè);病灶位于腎上腺內(nèi)肢9例、外肢5例、結合部7例。病灶平均長徑 (2.11±0.62)cm,平均短徑(1.77±0.53)cm;平掃及增強三期掃描CT值分別為平掃(12.36±15.69)HU、動脈期(59.19±39.14)HU、靜脈期(74.10±25.03)HU、延遲期(41.93±17.40)HU,見圖2;對側(cè)正常腎上腺結合部平掃及增強三期CT值分別為平掃(29.93±10.09)HU、動脈期(93.53±48.84)HU、靜脈期(91.72±24.97)HU、延遲期(66.78±13.27)HU。
2.2 CTP參數(shù) 2名觀察者對各灌注指標測量的一致性良好,Spearman相關系數(shù)均>0.8,見表2。
A組BV、MTT及PS值均低于B組(P=0.001、0.004、0.001);2組間BF、TP差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05),見表3(圖3、4)。
表5 平掃及CTP的輻射劑量指標(±s)
表5 平掃及CTP的輻射劑量指標(±s)
指標平掃CTP(含增強三期)平掃+CTP(含增強三期)CTDIvol(mGy)11.20±1.9183.23±8.1494.43±9.21DLP(mGy·cm)213.21±37.931331.97±130.251545.18±153.91ED(mSv)3.20±0.5719.98±1.9523.18±2.31
圖3 BV(A)、MTT(B)及PS(C)圖示右側(cè)腎上腺腺瘤BV為12.84 ml/100 g,MTT為10.12 s,PS為0.004 ml/(100 g·min) 圖4 BV(A)、MTT(B)及PS(C)圖示對側(cè)正常腎上腺結合部BV為15.02 ml/100 g,MTT為10.44 s,PS為8.11 ml/(100 g·min)
以BV、MTT、PS值診斷腺瘤的ROC曲線見圖5。其中PS值的診斷效能最佳,AUC為0.831,以PS值1.37 ml/(100 g·min)為閾值時,診斷腺瘤的敏感度為95.2%,特異度為81.0%(表4)。
2.3 輻射劑量 平掃及CTP掃描的CTDIvol、DLP、ED見表5。
圖5 以BV、MTT及PS值診斷腎上腺腺瘤的ROC曲線
CT灌注成像是一種功能性影像學成像檢查方法,可從組織細胞水平和微循環(huán)水平揭示人體組織器官的正常生理、病理解剖和病理生理改變,從而為人體臟器功能的評價提供有價值的參考信息。目前CT灌注成像已成熟應用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷,在肝臟、腎臟、胰腺等腹部臟器中的應用也受到關注[6-8]。其也逐漸應用于腎上腺,國內(nèi)外均有研究[1-4]報道腎上腺不同病理類型腫瘤的CT灌注特點及鑒別診斷價值。
既往腎上腺CT灌注研究多采用16排或64排螺旋CT[1-3],其探測器寬度1次軸掃僅能覆蓋20~40 mm,對較大病灶僅能分析局部1~2層[9];如采用連續(xù)多次螺旋掃描,不僅輻射劑量高,且無法準確反映病變的血流動力學變化,因此其臨床研究及應用受到限制。李雨奇等[4]采用64排螺旋CT容積穿梭(volume shuttle, VS)掃描模式對腎上腺病變進行灌注成像,在管電壓120 kVp、管電流80 mA、覆蓋范圍80 mm、間隔時間1 s的條件下,共獲得15期、480幅圖像(15期×32幅),結果顯示ED為10.55 mSv。Revolution CT掃描儀配有16 cm寬體探測器,通過1次軸位掃描即可實現(xiàn)單器官灌注成像;ASiR-V全模型迭代重建技術有助于在降低輻射劑量的同時保持空間分辨率不變,減少圖像偽影[6]。本研究中CTP掃描的ED為(19.98±1.95)mSv。本研究的ED值雖高于李雨奇等[4]報道的腎上腺VS灌注掃描模式的輻射劑量,但低于Kambadakone等[10]報道的標準CT灌注輻射劑量[(33.6±6.8)mSv];此外,VS模式掃描時檢查床移動需要一定時間,在增加覆蓋范圍同時會一定程度降低時間分辨率[4],且灌注掃描時間短,并未獲得增強三期圖像。本研究根據(jù)患者的BMI設定管電壓及管電流,可一定程度降低輻射劑量[11]。同時,16 cm寬體探測器一次軸掃即可覆蓋整個病變,可避免MSCT往返掃描產(chǎn)生漂移偽影的影響;相對于螺旋掃描,軸掃掃描在保證圖像質(zhì)量的同時,能有效降低腹部CT掃描的輻射劑量(單次掃描X線輻射劑量降低約29%)[12];采用ASiR-V重建技術,可有效降低輻射劑量且降噪能力較ASiR技術更強[13]。本研究發(fā)現(xiàn),寬體探測器CT在降低輻射劑量的同時,通過提高管電流可獲取滿足臨床診斷需要的增強三期圖像;總灌注時間為593 s,共獲得26期832幅(26期×32幅)灌注圖像。
正常腎上腺由膈下動脈、主動脈和腎動脈發(fā)出的50~60支小動脈供血,血流量占人體循環(huán)血流1%[14]。利用CT Perfusion 4D體部灌注軟件可較真實地反映局部組織的血流灌注情況[15]。本研究結果顯示,腎上腺腺瘤的BV值[(11.40±4.04)ml/100g]低于對側(cè)正常腎上腺[(15.61±3.84)ml/100g],差異有統(tǒng)計學意義(P=0.001),與李雨奇等[4]研究結果一致,分析原因可能為腺瘤的微血管管腔規(guī)則但血管外間隙大多狹窄所致[16]。而本研究中腎上腺腺瘤的PS值低于對側(cè)正常腎上腺(P=0.001),可能因為腺瘤的細胞高度增生,細胞外間隙狹窄所致;且腺瘤的MTT值較正常腎上腺更低(P=0.004),即平均通過時間更快,可能因為腺瘤的時間-密度曲線呈迅速廓清型[16]。本研究發(fā)現(xiàn),腎上腺腺瘤的BF值與正常腎上腺差異無統(tǒng)計學意義(P=0.085),可能因為本研究包含功能性和非功能性腺瘤,功能性腺瘤較正常BF值相仿,無功能腺瘤較正常BF值低[14];而腺瘤的TP值與正常腎上腺差異無統(tǒng)計學意義(P=0.079),可能因為腺瘤早期強化所致。但李雨奇等[4]研究報道,腎上腺良性病變的BF值低于正常,MTT及PS無差異于正常,與本研究結果不符,可能因為李雨奇等[4]將腎上腺良性病變(包括腎上腺腺瘤、結節(jié)樣增生、節(jié)細胞神經(jīng)纖維瘤、髓樣脂肪瘤)作為一組與正常組織對比,各類型腫瘤血流灌注特點不完全一致。本研究中腺瘤的BF、BV、MTT值與Qin等[1]研究腎上腺腺瘤CT灌注參數(shù)結果相近。本研究提示,BV、MTT及PS值對診斷腺瘤均具有較高的敏感度及特異度,且以PS的鑒別診斷效能最佳(AUC=0.831)。
本研究的不足:①樣本量較??;②重建層厚為 5 mm,對正常側(cè)結合部不能連續(xù)層面測量;③未將腺瘤具體分類為乏脂性與富脂性腺瘤、功能性與非功能性腺瘤。
綜上所述,腎上腺寬體探測器CT灌注成像是可行的功能性影像檢查方法,可實現(xiàn)低劑量掃描、多期增強及灌注一站式成像,并有效診斷腎上腺皮質(zhì)腺瘤。以PS值診斷腺瘤有較高的敏感度及特異度,具有可觀的臨床應用前景。
[1] Qin HY, Sun HR, Wang XF, et al. Correlation between CT perfusion parameters and microvessel density and vascular endothelial growth factor in adrenal tumors. PLoS One, 2013,8(11):e79911.
[2] Qin HY, Sun HR, Li YJ, et al. Application of CT perfusion imaging to the histological differentiation of adrenal gland tumors.Eur J Radiol, 2012,81(3):502-507.
[3] Qiao ZW, Xia CM, Zhu YB, et al.First-pass perfusion computed tomography: Initial experience in differentiating adrenal adenoma from metastasis. Eur J Radiol, 2010,73(3):657-663.
[4] 李雨奇,劉挨師,王杰,等.容積穿梭CT灌注成像在腎上腺腫瘤診斷中的初步研究.實用放射學雜志,2015,31(2):272-276.
[5] Deak PD, Smal Y, Kalender WA. Multisection CT protocols: Sex- and age-specific conversion factors used to determine effective dose from dose-length product. Radiology,2010,257(1):158-166.
[6] 鄧錫佳,劉愛連,劉靜紅,等.寬體探測器CT胰腺軸位灌注“一站式”成像的可行性.中國醫(yī)學影像技術,2017,33(6):938-943.
[7] Chen C, Liu Q, Hao Q, et al.Study of 320-slice dynamic volume CT perfusion in different pathologic types of kidney tumor: Preliminary results. PLoS One, 2014,9(1):e85522.
[8] 李靖翊,劉建濱.256 排螺旋CT灌注成像在肝臟疾病中的應用進展.醫(yī)學綜述,2014,20(3):512-515.
[9] 譚正武,任克.胰腺低劑量CT灌注掃描成像技術應用現(xiàn)狀及研究趨勢.CT理論與應用研究,2015,24(6):865-872.
[10] Kambadakone AR, Sharma A, Catalano OA, et al. Protocol modifications for CT perfusion (CTP) examinations of abdomen-pelvic tumors: Impact on radiation dose and data processing time. Eur Radiol, 2011,21(6):1293-1300.
[11] 王淑婷,任克.腹部低劑量CT技術臨床應用現(xiàn)狀與研究趨勢.國際醫(yī)學放射學雜志,2015,38(6):552-556.
[12] 張輝陽,周智鵬,邱維加,等.64排螺旋CT軸掃掃描降低腹部CT檢查輻射劑量的研究.廣西醫(yī)科大學學報,2012,29(5):705-707.
[13] 劉卓,張誠.ASiR與ASiR-V重建算法對CT圖像質(zhì)量影響的體模研究.醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2016,37(9):103-105.
[14] 喬中偉,繆飛,朱延波,等.腎上腺多層CT灌注成像的臨床應用研究.中國醫(yī)學計算機成像雜志,2008,14(5):420-424.
[15] Mazzei MA, Squitieri NC, Sani E, et al.Differences in perfusion CT parameter values with commercial software upgrades: A preliminary report about consistency and stability. Acta Radiol, 2013,54(7):805-811.
[16] 王夕富,白人駒,王嵩,等.腎上腺腺瘤和非腺瘤動態(tài)增強CT曲線與微血管超微結構的相關性研究.臨床放射學雜志,2007,26(6):590-593.
WidedetectorCTperfusionimagingfeaturesofadrenaladenoma
ZHAOYing,LIUAilian*,LIUJinghong,DENGXijia,GUODan,LIUXiaodong,LIUYijun,FANGXin,LIUZequn
(DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011,China)
ObjectiveTo investigate the features of CT perfusion (CTP) parameters of adrenal adenoma (AA) using wide detector CT.MethodsThe wide detector CT scanning data of 21 patients with pathologically confirmed AA were retrospectively analyzed. CT perfusion (CTP) imaging was performed with the axis mode covering by 16 cm detector and ASiR-V50%. The image acquisition of CTP was performed after 6 s of injection of contrast media. Totally 26 consecutive volume acquisitions were contained. The arterial, venous and delayed phase images were obtained at the time of 22 s, 51 s and 153 s after the injection, respectively. The blood flow (BF), blood volume (BV), mean transit time (MTT), time to peak (TP) and permeability of surface (PS) values of AA (group A) and contralateral normal adrenal gland (group B) were measured. All parameters between the two groups were compared, and the radiation dose was assessed. ROC curves were used to assess the diagnostic efficiency of CT perfusion parameters for AA.ResultsBV, MTT and PS values of group A were statistically lower than those of group B (allP<0.05). There was no statistical difference of BF and TP values between the two groups (bothP>0.05). The area under the ROC curve (AUC) of BV, MTT and PS was 0.780, 0.762 and 0.831,respectively. The sensitivity and specificity of diagnosis of AA was 95.2% and 81.0%, respectively, when the threshold of PS was 1.37 ml/(100g·min). The effective dose (ED) of CT plain and CTP (including three-phase enhanced scan) were (3.20±0.57)mSv and (19.98±1.95)mSv.ConclusionWide detector CT perfusion imaging can provide high-quality conventional three-phase enhanced images for diagnosis of AA, and provide effective quantitative perfusion data at the same time. PS value shows strong capability for diagnosis of AA.
Tomography, X-ray computed; Perfusion imaging; Adrenal adenoma
趙瑩(1991—),女,遼寧遼陽人,在讀碩士。研究方向:腹部影像診斷。E-mail: dyzhaoying0310@163.com
劉愛連,大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,116011。E-mail: cjr.liuailian@vip.163.com
2017-02-20
2017-05-11
R736.6; R814.42
A
1003-3289(2017)11-1674-06
10.13929/j.1003-3289.201702078