姜明瀚，黃松，盛偉華，張?zhí)m花，宋黎濤

上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬第七人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，上海 200137

卵巢癌的早期診斷仍然是改善整體預(yù)后的最關(guān)鍵和最具挑戰(zhàn)性的策略之一。卵巢腫瘤新生血管的準(zhǔn)確評估對于惡性卵巢腫瘤的有效診斷至關(guān)重要。超聲檢查是評估卵巢腫瘤的有效影像技術(shù)[1-2]。但單獨(dú)使用超聲檢查進(jìn)行術(shù)前診斷，其準(zhǔn)確性尚不盡人意。MRI和CT可進(jìn)一步檢查不確定的附件腫塊，確定病變的范圍以及評估最佳手術(shù)方式的可能性。雙能CT(Dual-energy CT，DECT)使用兩個(gè)不同的能譜來采集數(shù)據(jù)，已開發(fā)了利用DECT對組織進(jìn)行全面定量的各種應(yīng)用，包括將其用作CT灌注成像的替代品。DECT可用于區(qū)分良性和惡性卵巢腫瘤[3]。然而，文獻(xiàn)中較少有研究評估DECT的效用及其參數(shù)，包括不同能級的CT值、碘含量(IC)、水含量(WC)、有效原子序數(shù)(Zeff)以及能譜曲線斜率。有研究指出，在動(dòng)脈期DECT鑒別惡性和良性卵巢腫瘤中，IC閾值為10.92(100μg/cm3)，敏感性為88.9%、特異性為94.7%、曲線下面積為0.90。但該研究由于病例數(shù)較少，統(tǒng)計(jì)效能可能受到限制，其中兩個(gè)惡性卵巢腫瘤是轉(zhuǎn)移瘤，并且該研究未評估Zeff在卵巢腫瘤特征中的作用或DECT預(yù)測惡性程度的作用[4]。故此，本研究使用物質(zhì)分解算法評估DECT區(qū)分良性和惡性卵巢腫瘤的能力，并預(yù)測腫瘤的級別。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年5月至2020年3月期間在上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬第七人民醫(yī)院接受過卵巢腫瘤初次手術(shù)切除的患者，年齡34～82歲。所有患者具有完整的DECT檢查數(shù)據(jù)及組織病理學(xué)結(jié)果。記錄患者年齡、術(shù)后診斷、腫瘤等級和癌抗原125(CA-125)情況。排除標(biāo)準(zhǔn)包括既往卵巢腫瘤治療史、未進(jìn)行術(shù)前DECT檢查、缺乏組織病理學(xué)結(jié)果。最后，符合入組要求的患者共56例，根據(jù)病理結(jié)果分為良性卵巢腫瘤組21例，其中漿液性囊腺瘤7例、黏液性囊腺瘤4例、子宮內(nèi)膜異位癥4例、纖維瘤3例、成熟囊性畸胎瘤2例、漿液性腺纖維瘤1例；惡性卵巢腫瘤組35例，其中高級別26例(23例高級別漿液性癌、2例子宮內(nèi)膜樣癌、1例透明細(xì)胞癌)、低級別9例(5例低級別漿液性癌、2例低度惡性潛能卵巢漿液性腫瘤、1例粒層細(xì)胞瘤、1例低級別黏液性癌)。本研究為回顧性分析，豁免患者知情同意權(quán)。

1.2 CT成像 使用德國西門子公司SOMATOM Definition Flash CT對患者的盆腔進(jìn)行平掃、增強(qiáng)掃描，掃描范圍為髂嵴到恥骨聯(lián)合下緣水平?；颊哐雠P位，足先進(jìn)體位，雙臂抱頭。掃描參數(shù)：雙源球管電壓在80 kVp和140 kVp之間快速切換，開啟自動(dòng)管電流調(diào)節(jié)及迭代重建技術(shù)，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，螺距0.9 mm，準(zhǔn)直32×0.6 mm，層厚0.625 mm，視野FOV為36 cm。高壓注射器注射100 mL靜脈造影劑碘佛醇(恒瑞醫(yī)藥股份有限公司)，注射速率3 mL/s。造影劑注射后，以65 s的延遲在門靜脈期獲得CT圖像。掃描前4～6 h內(nèi)口服對比劑，以充盈患者消化道，可避免束硬化偽影。評估并記錄CT圖像上的疾病特征，包括腹膜種植轉(zhuǎn)移、腹水、胸腔積液和膈上淋巴結(jié)等情況。

1.3 CT圖像后處理 參考THOMASSIN-NAGGARA等[5]的方法，對卵巢腫塊進(jìn)行評價(jià)。由放射科住院醫(yī)師在工作站上繪制腫瘤實(shí)性部分強(qiáng)化最明顯的部分作為感興趣區(qū)域(ROI)，ROI大小取決于腫瘤軟組織成分的大小和增強(qiáng)部位最大的面積，避開出血或囊變區(qū)域。記錄50 keV、70 keV和120 keV時(shí)的CT值和Zeff值，并記錄100 μg/cm3的IC和WC(mg/cm3)，結(jié)果生成Zeff直方圖(用腰肌作為對照)，提取的像素級數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在Excel文件中以做統(tǒng)計(jì)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件包，計(jì)數(shù)資料用率表示。符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布則用M(P25，P75)表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。Logistic回歸分析影像學(xué)特征與惡性狀態(tài)和腫瘤病理等級相關(guān)聯(lián)。繪制受試者工作特征曲線(ROC)、曲線下面積(AUC)用于評估預(yù)測惡性卵巢腫瘤的效能，敏感性和特異性的約登指數(shù)用于預(yù)測惡性程度和等級的最佳臨界值。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 卵巢腫瘤的臨床特征 52.4%的良性卵巢腫瘤患者血清CA-125水平升高＞35 U/mL，85.7%的惡性卵巢腫瘤患者CA-125水平升高＞35 U/mL。與惡性卵巢腫瘤比較，良性腫瘤未見腹膜種植轉(zhuǎn)移、無胸腔積液、未見腫大淋巴結(jié)，見表1。

表1 卵巢腫瘤的臨床特征[例(%)]

2.2 良惡性卵巢腫瘤DECT參數(shù)比較 惡性卵巢腫瘤在50 keV和70 keV的CT值、Zeff和IC方面明顯高于良性卵巢腫瘤，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。良性與惡性卵巢腫瘤在120 keV的CT值和WC方面比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。高級別惡性卵巢腫瘤在70 keV及120 keV的CT值和WC方面明顯高于低級別惡性卵巢腫瘤，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，但在50 keV CT值、Zeff和IC方面比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表2、圖1～3。

2.3 DECT參數(shù)診斷良惡性卵巢腫瘤的效能 各種參數(shù)ROC分析診斷效能見圖4。與良性卵巢腫瘤相比，惡性卵巢腫瘤的Zeff和IC值更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，在預(yù)測惡性卵巢腫瘤中顯示出較高的診斷效率。Zeff閾值為8.19，可區(qū)分惡性和良性卵巢腫瘤，敏感性為84%、特異性為75%、AUC為0.80。IC閾值為9.81(100μg/cm3)區(qū)分惡性和良性卵巢腫瘤，敏感性為83%，特異性為75%，AUC為0.79。高級別惡性卵巢腫瘤的WC高于低級別惡性卵巢腫瘤，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.015)。WC閾值為1 021.13 mg/cm3，區(qū)分高低級別惡性卵巢腫瘤，敏感性為82%、特異性為85%、AUC為0.88。

表2 良惡性卵巢腫瘤DECT參數(shù)比較[，M(P25，P75)]

表2 良惡性卵巢腫瘤DECT參數(shù)比較[，M(P25，P75)]

images/BZ_94_207_1502_2273_1559.pngZeff IC(100μg/cm3)WC(mg/cm3)50 keV CT值(Hu)70 keV CT值(Hu)120 keV CT值(Hu)8.0±0.5 7.6(3.5，11.9)1 010.5±20.3 52.3(20.1，72.5)31.7(18.8，43.5)17.3(7.1，25.2)8.6±0.4 15.9(7.8，20.4)1 019.2±22.0 98.6(59.3，120.9)50.9(35.2，68.7)26.0(9.9，32.3)3.784 3.326 0.910 1.793 1.684 1.007 0.008 0.010 0.435 0.021 0.023 0.285 8.7±0.4 16.3(10.2，21.3)1 023.7±12.8 110.3(70.2，138.5)64.2(44.1，75.3)35.1(17.2，45.3)8.4±0.5 13.4(8.9，19.6)1 001.9±13.5 73.2(52.1，113.4)37.4(30.0，55.7)13.3(8.1，28.4)0.975 0.932 3.014 1.352 2.925 3.821 0.299 0.317 0.015 0.061 0.016 0.005

圖1 惡性卵巢腫瘤(高級別漿液性卵巢癌)

圖2 惡性卵巢腫瘤(低度惡性潛能卵巢漿液性腫瘤)

圖3 良性卵巢腫瘤(纖維瘤)

圖4 受試者工作特征曲線

3 討論

良性和惡性卵巢腫瘤的分子生物學(xué)、臨床過程和對治療的反應(yīng)各不相同[6]。與良性卵巢腫瘤相比，惡性卵巢腫瘤在50 keV和70 keV單能量圖CT值、Zeff和IC更高。Zeff=8.19、IC=9.81(100μg/cm3)是區(qū)分良性與惡性卵巢腫瘤的最佳閾值，而WC≥1 021.13 mg/cm3是區(qū)分高/低級別惡性卵巢腫瘤的最佳閾值。即DECT參數(shù)IC、WC和Zeff可作為區(qū)分良性和惡性卵巢腫瘤的定量成像生物標(biāo)志物，從而能夠?qū)@些患者進(jìn)行更有效的分診和治療。

卵巢腫瘤的診斷評估取決于諸如大小、分隔、乳頭狀突起、淋巴結(jié)增大、腹水或腹膜結(jié)節(jié)以及CT或MRI上增強(qiáng)的程度和模式[1-2,7]。有研究提出DECT可區(qū)分惡性與良性卵巢腫瘤[6，8-9]，低keV單能量圖像比傳統(tǒng)的CT更好地描繪了卵巢腫塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。良性卵巢腫瘤的能譜曲線通常與膀胱中的液體能譜曲線重疊，這與惡性卵巢腫瘤不同[6]，因此，能譜曲線可用于區(qū)分良性與惡性卵巢腫瘤。

DECT可以對物質(zhì)成分進(jìn)行定量分析，從而可以在卵巢腫瘤中對碘增強(qiáng)的圖像進(jìn)行碘定量。已證明DECT可根據(jù)CT值和定量IC將肺、肝和腎腫塊表征為良性或惡性腫塊[8]。影像學(xué)上惡性腫瘤更強(qiáng)的增強(qiáng)模式與更豐富的血管有關(guān)[10]。IC已被用作CT灌注參數(shù)的替代物，并被用作生物標(biāo)記物將乳頭狀腎細(xì)胞癌與透明細(xì)胞癌區(qū)分開來，或者將乳頭狀腎細(xì)胞癌與復(fù)雜性腎囊腫區(qū)分開來[11-12]。同樣，在肝細(xì)胞癌中，DECT動(dòng)脈期IC閾值為2.95(100μg/cm3)預(yù)測病變的惡性程度，敏敏感性為90.5%，特異性為81.2%[13]。

定量碘測量可以幫助區(qū)分惡性和良性卵巢腫瘤，IC與卵巢腫瘤的血流動(dòng)力學(xué)呈正相關(guān)，因?yàn)槟[瘤的血管內(nèi)IC反映了腫瘤的灌注[4，8]。惡性卵巢腫瘤富血管供應(yīng)，包括曲折血管和動(dòng)靜脈瘺的新血管可提供腫瘤，這可解釋為什么惡性卵巢腫瘤與良性卵巢腫瘤相比具有更高的IC值，后者的灌注相對較少[4]。在本研究中，IC≥9.81μg/cm3預(yù)測為惡性，敏感性為83%，特異性為75%，AUC為0.79。MILETO等[14]報(bào)道了Zeff的最佳閾值為8.36，可將增強(qiáng)型腎細(xì)胞癌與非增強(qiáng)型囊腫區(qū)分開。本研究中，Zeff≥8.19預(yù)測為惡性卵巢腫瘤，敏感性為84%、特異性為75%、AUC為0.80。

與正常組織相比，惡性腫瘤通常具有較高的WC，其次是相對較高的血管容量和大量的腫瘤細(xì)胞。此外，與CT值不同，WC不依賴于光子能量，受束硬化效應(yīng)的影響較小，因此它在描繪腫瘤特征中具有更可靠的參數(shù)[15]。與PANG等[4]的研究相似，本研究顯示惡性卵巢腫瘤的WC高于良性卵巢腫瘤。但是，統(tǒng)計(jì)學(xué)上并不顯著。這可以用惡性卵巢組的異質(zhì)性來解釋，因?yàn)樗w了低級別和高級別惡性腫瘤，并且在比較高級別、低級別卵巢腫瘤和良性卵巢腫瘤三組時(shí)發(fā)現(xiàn)WC存在顯著差異。DECT中的物質(zhì)分解可以幫助進(jìn)行非侵入性的組織學(xué)表征、肺和腎腫瘤的分級[14-16]。LIU等[15]報(bào)道浸潤性肺腺癌的WC高于浸潤前和微浸潤性肺腺癌的WC[(550.1±158.2)mg/cm3vs(345.4±96.1)mg/cm3]。本研究表明DECT可以幫助預(yù)測惡性卵巢腫瘤的腫瘤分級，因?yàn)楦呒墑e惡性卵巢腫瘤的WC高于低級別惡性卵巢腫瘤，WC≥1 021.13 g/cm3預(yù)測高級別惡性卵巢腫瘤的敏感性為82%、特異性為85%、AUC為0.88。MILETO等[14]研究發(fā)現(xiàn)，DECT可用于區(qū)分惡性腎腫瘤的類型，例如透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌，其Zeff為(9.9±0.68)，而非透明腎細(xì)胞癌(乳頭狀)Zeff為(8.64±0.48)。然而，在本研究中，IC和Zeff在區(qū)分高級別惡性卵巢腫瘤和低級別惡性卵巢腫瘤方面沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。研究表明，肝細(xì)胞癌患者DECT動(dòng)脈期IC與灌注CT上的各種灌注參數(shù)之間存在顯著相關(guān)性，這表明DECT可以測量腫瘤的灌注狀態(tài)[17]。因此，DECT可以反映腫瘤的血管和血管生成，可將其應(yīng)用于卵巢以表征卵巢腫瘤。

本研究存在一些不足：第一，回顧性研究設(shè)計(jì)的限制，樣本量尚偏少。第二，成像僅在增強(qiáng)后的門靜脈期進(jìn)行，然而，在DECT增強(qiáng)的門靜脈期，良性腫瘤可與惡性腫瘤區(qū)分開。盡管無法像ADNEX模型MRI評分和灌注成像那樣生成動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線，IC被用作灌注成像的替代物；此外，IC和Zeff能夠區(qū)分惡性和良性卵巢腫瘤。

綜上所述，DECT可以使用IC和Zeff來鑒別惡性和良性卵巢腫瘤。高級別惡性卵巢腫瘤的WC較高，DECT的結(jié)果可提示卵巢腫瘤分級。鑒于樣本量仍偏少，需要進(jìn)行前瞻性試驗(yàn)以明確當(dāng)前研究結(jié)果，并將DECT的碘定量與灌注CT和動(dòng)態(tài)對比增強(qiáng)MRI的灌注參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析。