能譜CT成像在鑒別腎透明細胞癌和腎乳頭狀癌的應用

方為 鄧克學

在腎臟的原發腫瘤里，腎透明細胞癌和乳頭狀癌是最常見的亞型，約占成人腎臟惡性腫瘤的90%左右。不同的腎癌亞型具有不同的生物學行為及預后。例如腎乳頭狀癌預后較好，則可選擇腫瘤剜除術及腹腔鏡下部分腎切除術等保留腎單位的手術方式，也可行射頻消融等非傳統手術的保留腎單位的治療方式[1-2]。在選擇治療方式之前能明確腎癌的亞型，對于判斷腎癌的治療范圍及預后具有重要的作用。本研究通過對比2011年10月-2013年3月本院45例腎癌術前能譜CT圖像和術后病理結果，探討能譜CT在腎透明細胞癌和乳頭狀癌的鑒別診斷中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集本院2011年10月-2013年3月腎癌45例，年齡32～79歲，平均57歲；男36例，女9例；每位患者均檢出1處病灶，其中腎透明細胞癌35例，腎乳頭狀癌10例。

1.2 掃描技術與圖像后處理 使用美國GE寶石能譜CT（Discovery CT750 HD）掃描，掃描范圍從肝臟上緣至髂前上棘。所有受檢者先采用常規平掃，再采用能譜成像模式進行雙期增強掃描。增強掃描采用80 kVp和140 kVp瞬間高速切換，最大為600 mAs的自動電流，螺距0.984：1，轉速為0.6 s/轉，層厚5.0 mm，層距5.0 mm，然后將圖像重建為層厚0.625 mm、間距0.625 mm的單能量圖像（間隔為10 keV，從40～140 keV），將重建圖像和原始數據傳送到AdvancedWorkstation （AW4.5）工作站進行圖像后處理分析。通過高壓注射器經肘靜脈注入濃度為300 mgI/mL的非離子型造影劑碘海醇，劑量為1.0～1.2 mL/kg，注入速率為3.0～3.5 mL/s，分別在注射后25～30 s，60～70 s后進行皮質期和髓質期兩期掃描。

經過40～140 keV的單能量重建算法后，將皮質期及髓質期的圖像及原始數據重建為層厚0.625 mm的圖像后，傳至GEAW4.5后處理工作站，將重建的數據圖像后處理軟件分析，于皮質期、髓質期在腫瘤的最大截面選定感興趣區（ROI）。ROI的大小為30～40 mm2，盡量選取腫瘤的實性區域，盡量避開腎臟的大血管區、鈣化出血及液化壞死，測量感興趣區的碘-水濃度、水-碘濃度及從40～140 keV下的單能量CT值，并計算相應能譜曲線的斜率：斜率=[CT（40 keV）-CT（100 keV）]/|40 keV-100 keV|。

1.3 統計學處理 采用SPSS 17.0統計學軟件對數據進行處理，計量資料以（±s）表示，比較采用t檢驗，以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

在皮質期及髓質期腎透明細胞癌的能譜曲線的斜率、40～140 keV下的CT值的平均值及碘-水濃度平均值均大于乳頭狀細胞癌（P<0.05），但兩組的水-碘濃度的平均值無統計學意義。兩種腫瘤分型的能譜參數比較見表1、表2。

表1 兩種腫瘤分型能譜曲線的斜率及CT值比較（±s）

表1 兩種腫瘤分型能譜曲線的斜率及CT值比較（±s）

*與透明細胞癌比較，P<0.05

單能量（keV）40 50 60 70 80 90透明細胞癌（n=35） 皮質期 320.60±35.12 223.73±23.68 164.06±17.01 127.26±12.58 103.69±10.62 88.52±9.87髓質期 280.89±41.34 189.76±30.67 139.00±18.37 108.03±12.91 85.44±10.53 72.27±9.05乳頭狀細胞癌（n=10） 皮質期 208.74±18.72* 114.29±11.68* 104.50±8.01* 81.46±6.20* 66.89±5.77* 57.42±5.38*髓質期 205.85±15.42* 150.51±7.88* 103.98±7.19* 81.31±4.02* 66.22±2.87* 56.79±2.17*分型 分期

續表1

表2 兩種腫瘤分型碘-水濃度及水-碘濃度平均值的比較分型（±s） mg/cm3

表2 兩種腫瘤分型碘-水濃度及水-碘濃度平均值的比較分型（±s） mg/cm3

*與透明細胞癌比較，P<0.05

分期 碘-水濃度 水-碘濃度透明細胞癌（n=35） 皮質期 34.07±4.43 1039.03±9.63髓質期 30.50±5.12 1037.30±7.89乳頭狀細胞癌（n=10） 皮質期 22.32±2.16* 1025.03±4.27髓質期 22.35±2.44* 1024.93±1.63

3 討論

X射線通過人體產生的衰減量可以客觀的反映X射線的能量。以管電流約600 mA能譜CT通過80～140 keV雙能量瞬時高速切換同時采樣，可獲取組織兩組能量吸收投影數據，之后通過對投影模式的原始數據進行運算，即可得出各個單能量點（keV）組織對X線的吸收，從而可以獲得一條從40～140 keV的能譜曲線，反應了物質在不同keV水平的單能量圖像，它顯示了不同病理類型和組織隨著X線能量水平（keV）的變化而變化的X線衰減系數（HU）。不同來源的病灶和同一來源的不同病理類型的病灶均具有不同的能譜曲線，X射線穿過某種物質的能量衰減情況可由GSI曲線客觀的反映，其單能量下的CT值可以反映X射線衰減的量。不同的物質所組成的化學分子結構是不同的，而不同的化學分子又決定了物質的能譜曲線，這就為應用能譜曲線來區別不同的物質奠定了基礎。不同病理類型的病變具有不同的細胞組織，化學物質及代謝產物，因此應用能譜曲線可以定性區分兩種不同的病理類型。

Wildberger等[4]根據腫塊的大小、形態、邊界、有無出血機鈣化情況來鑒別腎臟腫瘤的亞型，在腎癌的各種亞型中，其腫塊中具有出血及鈣化的征像并不具有特異性，即使根據腫塊的大小也無統計學差異。在皮質期、髓質期腎透明細胞癌比乳頭狀細胞癌均顯示明顯的強化，根據Kim[5]及Jinzaki[6]報道，腎透明細胞在皮質期CT值一般均能超過100 Hu以上，而腎乳頭狀細胞癌很少能超過100 Hu，Herts等[7]也認為強化程度高的腎腫瘤也基本可排除腎乳頭狀細胞癌。基于這一點，可以發現CT值的大小是鑒別腎透明細胞癌與腎乳頭狀細胞癌的一項敏感指標。但是一些非典型病灶在混合能量140 keV圖像上存在重疊，兩者鑒別困難。基于單能量成像的能譜曲線，避免了混合能量CT值的漂移，GSI曲線的斜率和各種基物質的濃度為確定病灶的性質提供了多種參數。筆者比較腎透明細胞癌和腎乳頭狀細胞癌的能譜曲線發現兩者皮質期及髓質期既不平行也不重合，而且在40～100 keV范圍的斜率有統計學意義，通過比較40～140 keV單能量下的CT值，發現在皮質期及髓質期兩期兩者的CT值均有統計學意義。本研究表明，能譜CT掃描的多種參數，例如腎透明細胞癌的基物質中的碘含量、GSI曲線斜率及40～140 keV下的單能量CT值均大于腎乳頭狀細胞癌，碘含量可以客觀反映病灶的血供情況，研究結果也證實了腎透明細胞癌強化程度較腎乳頭狀細胞瘤更高，反映了腎透明細胞癌的血供更豐富，這與以往文獻報道腎透明細胞血供較腎乳頭狀細胞癌豐富相一致。

腎透明細胞癌起源于腎小管或集合管的上皮細胞，鏡下可見腫瘤內血管豐富，腫瘤細胞的胞漿透明，鈣化灶可見于分化較好的腫瘤內，并可見囊性結構[8]。Kim[5]用認為腎透明細胞癌強化較明顯是因為腫瘤含有豐富的血管和小泡狀結構，而非透明細胞癌腫塊內的這種結構較少，這為用CT值定量鑒別腎透明細胞癌與非透明細胞癌提供了病理學的基礎。腎乳頭狀細胞癌起源于腎近曲小管和遠曲小管的上皮細胞，常由腫瘤細胞構成多少不等的小管和乳頭狀結構，可見由乳頭狀生成的囊腔，易出血和壞死。腫瘤內的新生血管越多，其微血管的密度就越高，腫塊的血供就越多，強化程度就越高，因此病灶內的碘含量就越多[9]，據文獻報道[10-14]，腎透明細胞癌的微血管密度大于腎乳頭狀細胞癌，微血管密度與CT強化程度有關，后者直接反映含碘量的多少，病灶含碘量越多，CT值就越高，能譜曲線斜率越大。有學者認為乳頭狀腎細胞癌為乏血供腫瘤，增強時有較少的對比劑進入，在腫瘤內需更長的時間擴散，故強化程度不及腎透明細胞癌[15]。筆者分析腎乳頭狀細胞癌的惡性程度較腎透明細胞癌小，生長較緩慢，故腫塊相對較大，相對體積內造影劑含量少，所以強化程度較透明細胞癌低，含碘量較透明細胞癌細胞癌少。

與傳統CT相比，CT能譜成像為臨床提供了更多的參數及影像學的信息，利用能譜CT的多種參數如碘濃度、能譜曲線的斜率及40～140 keV下的單能量CT值為鑒別腎透明細胞癌與腎乳頭狀細胞癌提供了更多的信息。綜上所述，筆者認為能譜CT成像的碘濃度、能譜曲線的斜率及40～140 keV下的單能量CT值對于鑒別腎透明細胞癌與腎乳頭狀細胞癌提供了更多的參數，有利于提高診斷的準確性。

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