CT能譜成像在食管鱗癌病理分級診斷中的應(yīng)用價值

王 奕，何 亮，丁少華，夏建國

（泰州市人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)影像科，江蘇 泰州 225300）

食管癌具有較強侵襲性和高死亡率[1]，據(jù)統(tǒng)計2018 年每20 例癌癥死亡病例中就有1 例死于食管癌[2]。食管癌的主要組織病理學(xué)亞型是鱗狀細胞癌[3,4]，占我國食管癌的絕大多數(shù)[5]，食管鱗狀細胞癌患者5年生存率低于15%[6]。臨床上，醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查在腫瘤病理分類和分期中起著輔助作用，傳統(tǒng)的CT及MRI掃描在早期鑒別食管鱗癌的病理分類和腫瘤分期方面有局限性。能譜CT成像基于不同能量水平X射線的CT衰減系數(shù)，有助于病理亞型的術(shù)前診斷[7]。本研究對59 例不同病理分級食管鱗癌患者行能譜CT增強掃描，旨在定量比較不同病理分級病灶的CT能譜參數(shù)是否有差異。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 搜集2018 年6 月～2019 年3 月至泰州市人民醫(yī)院就診的食管占位患者80例，所有患者均行能譜CT 增強掃描，且在CT 檢查后進行手術(shù)切除。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）CT檢查前未經(jīng)過任何治療；（2）無CT增強掃描檢查相關(guān)禁忌癥；（3）經(jīng)手術(shù)切除且證實為食管鱗癌；（4）圖像質(zhì)量佳符合診斷要求。80例手術(shù)患者中，有10例術(shù)前經(jīng)過放化療、10 例病理證實為食管腺癌、1 例病理證實為小細胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌全部予以剔除，共納入59 例患者。患者年齡53～78 歲，平均（69±6）歲，其中男性49例，女性10例。

1.2 檢查方法 CT 檢查采用美國GE Revolution CT，能譜CT 成像掃描。動脈期掃描時間采用Smart Phase 閾值觸發(fā)技術(shù)確定，監(jiān)測層面置于降主動脈，動脈期掃描完成后延遲20s 行靜脈期掃描。GSI掃描參數(shù)：管電壓140 kV和80 kV在0.25 ms瞬時切換，采用Smart Dose 自動管電流追蹤技術(shù)，圖像噪聲比NI值為7.0，層厚、層間距均為5 mm，轉(zhuǎn)速0.5 s/r，螺距0.992：1。

1.3 圖像的后處理及數(shù)據(jù)分析 將獲得的動脈期原始數(shù)據(jù)傳至GE AW4.7 后處理工作站進行后處理，采用GSI Viewer軟件處理得出單能量40～140 keV下的CT 值圖、碘基圖、水基圖及有效原子序數(shù)圖，并結(jié)合病理結(jié)果，由兩名影像科醫(yī)師共同協(xié)商，選擇食管鱗癌患者病變區(qū)域最大的三個層面，將ROI 放置在病變區(qū)域相對應(yīng)的CT 值圖、碘基圖、水基圖及有效原子序數(shù)圖上。病變區(qū)域既要是陽性手術(shù)區(qū)域又是影像科醫(yī)師在CT上看到的病變區(qū)域，對于不止一個病理證實的病變區(qū)域，要選取最具有侵襲性的病變區(qū)域。ROI 的大小范圍為26～150mm2。所有患者的ROI 由同一個影像科醫(yī)師來畫以避免觀察者之間的誤差，畫ROI 時要注意避開壞死、出血、囊變、血管及空氣等區(qū)域以減少CT值計算的誤差，腫瘤區(qū)域的ROI均進行3次測量并取其平均值。繪制ROI能譜曲線，并計算能譜曲線斜率（λHU）： λHU= （CT40 keV-CT70 keV） /|40 keV-70keV|。

1.4 病理分類標(biāo)準(zhǔn) 本研究參照術(shù)后病理結(jié)果，共分為三組：高分化組（n=6）、中分化組（n=23）及低分化組（n=30）。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 17.0 軟件對上述數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，定量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（s）表示。組間比較采用單因素方差分析、最小顯著性差異法檢驗；不滿足條件的采用Kruskal-Wallis H 檢驗，成對比較。以手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，采用受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線，計算各單獨參數(shù)鑒別低分化與非低分化食管鱗癌的診斷效能。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 能譜曲線 在同一坐標(biāo)系中的不同單能量下，將不同分化程度的食管鱗癌所對應(yīng)的CT值重新生成能譜衰減曲線，結(jié)果顯示三組平均能譜衰減曲線均呈遞減型，從上至下依次為低分化、中分化及高分化鱗癌，如圖1所示。

圖1 低分化與中高分化食管鱗癌的能譜衰減曲線

2.2 食管鱗癌動脈期能譜CT 定量參數(shù)的比較隨著病理分級的增加，動脈期病灶的IC、λHU及Eff-Z均逐步增高；不同病理分級患者之間病灶的IC、λHU及Eff-Z 差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而WC 不隨病理分級的增加而增高，且不同病理分級患者之間病灶的WC 值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 不同分級食管鱗癌能譜CT定量參數(shù)的比較

2.3 食管鱗癌在動脈期能譜CT 定量參數(shù)的診斷效能 對有統(tǒng)計學(xué)意義的參數(shù)IC、Eff-Z 及λHU行ROC 曲線分析，IC 診斷低分化與中高分化食管鱗癌的AUC為0.809，95%置信區(qū)間（0.686，0.900），Eff-Z 診斷低分化與中高分化食管鱗癌的AUC 為0.813，95%置信區(qū)間（0.690，0.902），λHU 值診斷低分化與中高分化食管鱗癌的AUC 為0.810，95%置信區(qū)間（0.687，0.900），見圖2～4。

圖2 動脈期IC鑒別低分化與中高分化食管鱗癌的ROC曲線

圖3 動脈期Eff-Z鑒別低分化與中高分化食管鱗癌的ROC曲線

圖4 動脈期λHU鑒別低分化與中高分化食管鱗癌的ROC曲線

3 討論

與傳統(tǒng)CT 相比，能譜CT 成像的碘基圖、水基圖、CT值圖、有效原子序數(shù)圖及能譜曲線為臨床應(yīng)用提供了更準(zhǔn)確和完整的信息[8]。

一些研究者認為，CT的病理鑒別主要取決于病變的組成和局部灌注[9,10]。腫瘤的血管化是一種建立營養(yǎng)聯(lián)系，加速腫瘤發(fā)展的生物學(xué)行為。病理類型、腫瘤起源、微血管結(jié)構(gòu)和灌注特性影響增強模式和碘基參數(shù)。我們的研究結(jié)果顯示低分化鱗癌組的碘濃度高于其余兩組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。這是因為碘濃度反映了病灶的血管化狀態(tài)，病灶越富血供，碘濃度越高，故本結(jié)果顯示低分化鱗癌較中高分化鱗癌的血供豐富，這與賈鑫鑫[11]及劉月華[12]的研究結(jié)果一致。

能譜曲線和有效原子序數(shù)取決于X 射線反射的衰減系數(shù)[13-15]。通過識別病灶中的原子序數(shù)或能譜曲線，可以鑒別物質(zhì)和成分。能譜曲線斜率之間的差異表示灌注差（碘基差）和成分差（原子序數(shù)差）。我們的研究發(fā)現(xiàn)低分化鱗癌組的λHU高于其余兩組，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，考慮是因為低分化組的碘濃度高于其余兩組，低KeV 條件及碘對比劑增強不同組質(zhì)量吸收系數(shù)的差別[16]。因此低能量水平可以通過提高圖像對比度來區(qū)分食管病變的不同病理類型。由于組分的不同，我們的研究結(jié)果表明食管低分化鱗癌組Eff-Z值高于其余兩組且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

我們的研究與賈鑫鑫等[11]及劉月華等[12]相比，剔除了穿刺活檢證實為食管鱗癌的病例，所有病例均經(jīng)手術(shù)切除證實，所以結(jié)果相對更準(zhǔn)確。多個研究結(jié)果顯示動脈期能譜參數(shù)較靜脈期具有更高的敏感性與特異性，且鑒別診斷效能更高[12,17,18]，所以此次研究我們選擇了動脈期進行能譜參數(shù)的比較。

此次研究尚存在以下局限性：第一，高分化組的病例過少，將來還需要擴大樣本量進一步研究。第二，由于搜集病例過程中，筆者發(fā)現(xiàn)食管腺癌病例較少，未對食管腺癌進行研究。第三，本研究只著重于研究食管病變，未對周圍淋巴結(jié)累及情況進行研究。第四，未對一些不能手術(shù)的食管癌晚期患者放化療前后的能譜參數(shù)變化進行研究。在未來的研究中，尚需要進一步擴大樣本量，持續(xù)收集食管腺癌病例，對食管周圍淋巴結(jié)累及情況以及放化療前后能譜參數(shù)是否有變化進行進一步研究，從而更好地評估能譜參數(shù)結(jié)果。