能譜CT多參數成像在胃腺癌分化程度中的應用價值

蚌埠醫學院第一附屬醫院放射科

(安徽 蚌埠 233000)

李長健 朱廣輝*

胃癌的影響因素很復雜，和環境以及飲食習慣等都存在一定相關性，治療難度大，很多患者因此而死亡，胃癌發生率目前存在不斷提高的趨勢，相關的危害性也明顯表現出來，對居民的健康產生嚴重威脅[1-2]。胃癌早期癥狀不顯著，多數患者出現臨床癥狀時已經進入晚期，術前準確評價胃癌組織學類型及病理分期等相關信息可對選擇合適的治療方法提供支持。本研究過程中選擇了60例各分化水平的胃腺癌患者為研究對象，進行能譜CT平掃及動靜脈雙期掃描，對所得結果進行分析，確定出各分化程度胃腺癌能譜參數差異，初步探討能譜CT多參數成像在不同分化程度胃腺癌中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇60例蚌埠醫學院第一附屬醫院2018年11月至2019年4月經病理檢查確診的胃腺癌患者相關臨床及影像資料進行研究，研究對象中男性、女性分別為40例和20例，對應的年齡區間為45～83歲；患者中賁門癌27例，胃體癌11例，胃竇癌19 例，胃底癌3例。在研究過程中對全部病例依據病理結果進行分組，按照分化程度劃分為中、高分化組和低分化組，二組人數分別為34例(其中高分化患者3例)和26例，對二組的影像結果進行對比。

1.2 主要儀器與方法告知患者在檢查前8～12h禁止飲食，前三天不服用重金屬藥物，在檢查前半小時內飲清水大約800mL，檢查時再服100mL，接著通過GE256排CT行一次屏氣螺旋掃描。在掃描過程中設置的掃描區間為膈頂部-雙腎下極水平，對應的掃描模式為GSI模式行平掃+增強掃描，經肘靜脈注射碘海醇，流速3.5mL/s，劑量1.0mL/kg。注射對比劑后對腹主動脈CT值進行智能追蹤，當此參數值達到120HU條件下開始觸發動脈期掃描，30s后接著進行靜脈期掃描；在此掃描過程中設置的參數為：GSI單能，管電壓瞬時切換，電流最大限600mA，螺距0.992∶1，球管轉速158.75mm/s，旋轉時間0.5s。圖像重建為層厚、間距均0.625mm，標準算法。

1.3 后處理分析通過能譜CT掃描得到平掃及動靜脈雙期單能量圖像，采用標準單能量的重建算法，將各階段掃描對應的原始數據重建出基于以上重建參數的圖像，并傳至GE AW4.7工作站。使用GSI Viewer軟件進行結果處理確定出相應單能量圖、能譜曲線圖、碘基圖、水基圖等圖像。利用GSI viewer分析軟件進行觀察并選擇感興趣區域(region of interest，ROI)。分別在單能量圖像、碘水基圖等參數圖像中進行適當的篩選確定出腫瘤的最大層面勾畫ROI，對相關的參數進行計算，同層腹主動脈也取出同樣大小的ROI，并據此確定出相應的碘濃度，其中能譜曲線斜率：K=CT(40kev)-CT(70kev)/ (40～70kev)，標準化碘濃度：NIC=I(病灶)/I(腹主動脈)。ROI的選擇需遵循以下兩點：1)放置在組織實性部分，將相關的囊變、壞死等區避開；2)各期選擇的ROI盡可能保持位置和層面相同，進行三次檢測確定出均值。測量的ROI數據包括任意單能量水平CT值(HU)，有效原子序數，碘基值(μg/mL)和水基值(mg/mL)。

1.4 統計學方法對采集的數據結果通過SPSS 23.0軟件處理分析，其中符合正態分布要求的計量數據進行獨立樣本t檢驗，根據所得結果確定出低和中高分化型胃癌能譜多參數的差異情況，進行顯著性分析，設置的顯著性差異水平為0.05。

2 結果

2.1 不同分化程度胃癌在平掃及動靜脈雙期中各參數比較分析對全部患者依據術后組織病理檢查結果劃分為低和中高分化胃腺癌兩組，分別測量平掃及動靜脈雙期各單能量水平下兩組的CT值，標準化碘、水基值、有效原子序數及能譜曲線斜率，對不同掃描期二組這些參數差異進行統計分析，進行對比結果表明：1)靜脈期40～90keV各單能量水平下CT值低分化組均高于中高分化組，差異具有統計學意義(P<0.05，表1)；2)靜脈期低分化組標準化碘基值為(0.49±0.14)，高于中、高分化組，差異也很明顯，存在統計學意義；3)動脈期僅60Kev單能量水平CT值低分化組高于中高分化組(67.35±13.20)，差異具有統計學意義(表1)；余平掃及動靜脈雙期二組相關的參數差異不明顯，不存在統計學意義(表1、表2)。

表1 不同分化程度胃癌在平掃及動靜脈雙期不同kev下CT值對比（HU，）

表1 不同分化程度胃癌在平掃及動靜脈雙期不同kev下CT值對比（HU，）

表2 不同分化程度胃癌在平掃及動靜脈雙期碘(水)基值、有效原子序數、能譜曲線斜率對比(HU，)

表2 不同分化程度胃癌在平掃及動靜脈雙期碘(水)基值、有效原子序數、能譜曲線斜率對比(HU，)

2.2 典型病例影像分析結果見圖1～圖2。

圖1 胃低分化腺癌。圖1A：70kev單能量圖，病灶CT值為77.72HU；圖1B：碘基圖，碘基值為19.51(100μg)/ml；圖1C：水基圖，水基值1020.61；圖1D：能譜曲線圖，40～70keV段能譜曲線斜率值為4.02。圖2 胃中分化腺癌。圖2A：70keV單能量圖，病灶CT值為65.56HU；圖2B：碘基圖，碘基值為15.81(100μg)/mL；圖2C：水基圖，水基值1025.46；圖2D：能譜曲線圖，40～70keV段能譜曲線斜率值為2.83。

3 討論

胃癌是一種常見的惡性腫瘤，治療難度大，很多患者因此而死亡[3]。相關統計結果表明其發病率在老年群體中較高，30歲以下很少出現此類患者，男性的發生率高于女性。相關研究結果表明[4]，其發生率和生活方式存在一定的相關性，在不良作息習慣和感染等因素的影響下，其發病年齡在不斷減小。因此術前準確評價胃癌組織學類型、病理分期及轉移情況對制定治療方案可提供重要的支持和參考。過去數字化胃腸道造影、傳統CT和纖維內窺鏡檢查是臨床診斷胃癌病變最常用的手段，但都存在一定的不足。目前胃癌的診斷技術水平在不斷提高，一些新的影像學檢查技術如能譜CT開始應用于臨床。CT能譜成像目前在影像檢測領域逐漸被廣泛的應用，具有高清成像、去除金屬偽影、能譜成像及低劑量掃描等多種優點。能譜多參數成像可進行功能診斷，可有效地避免傳統模式下單純基于CT值進行診斷的缺陷，表現出明顯性能優勢。

本研究結果表明，不同分化程度胃腺癌之間的能譜參數不同：靜脈期40～90keV各單能量水平下低分化組的CT值均高于中高分化組，且靜脈期低分化組標準化碘基值(0.49±0.14)高于中高分化組標準化碘基值(0.39±0.06)，動脈期僅60keV單能量水平下低分化組的CT值(79.47±13.80)高于中高分化組(67.35±13.20)，參數差異明顯，存在統計學意義，對比分析可知平掃各個能譜參數、動脈期除60keV外其他的參數不存在統計學差異，而靜脈期單能量值、水濃度、能譜曲線斜率及有效原子序數相關的參數差異很小，不存在統計學意義。胃癌是上皮組織來源的惡性腫瘤，可根據其分化情況劃分為高、中、低分化等三種類型[5]，分化程度和腫瘤的生物學特征存在一定相關性，分化程度高則可判斷出其惡性程度低，和正常組織的接近程度越高，而相反情況下則惡性度更高[6]。Canavese等[7]、Frezzetti等[8]對此進行了深入研究，其發現腫瘤血管滲透是腫瘤浸潤性生長主要原因之一，在腫瘤轉移過程中，新生血管對其生長有重要的作用。在腫瘤生長的早期，腫瘤的營養大部分是從附近的血管中取得的，而在增加到一定體積后，這種方式無法滿足其營養要求，在此條件下腫瘤細胞會分泌出血管生長因子，并誘導出現新生血管。對比分析可知新生的血管壁通透性高，因而和正常血管相比，這種血管對造影劑碘的攝取速度明顯提高。胃癌組織的生物行為和其分化程度存在一定相關性，一般情況下分化差則癌細胞生長快，需要的營養多，則分泌的血管生長因子也明顯增加，相關研究結果表明，腫瘤惡性度越低，相應新生成的血管生長速度越快，這也有利于腫瘤的血供[9]。唐皓等[10]研究發現，腫瘤的分化程度和碘含量存在一定負相關關系，這樣就可以通過碘含量確定出腫瘤分化程度。馬來陽[11]研究發現，腫瘤的分化程度和對應胃癌能譜參數存在一定相關性，在低分化程度條件下，對應的IC、NIC都更高，據此可通過CT能譜成像對其相應分化程度進行判斷分析。相關的灌注成像研究表明[12]，腫瘤的分化程度和其灌注水平存在負相關關系；低分化的胃癌和高分化的相比，病灶內部的碘含量更高，也說明了這一點。本研究結果表明，和中高分化組相比，靜脈期低分化組的單能量CT值及標準化碘基值都明顯的偏高，結果差異很明顯，存在統計學意義。對比結果表明平掃條件下兩組的相關參數不存在統計學差異，原因可能是病灶部分在平掃時沒有造影劑攝取，無法體現出胃腺癌惡性程度的高低。而動脈期僅在60keV下單能量CT值的差異明顯，存在統計學意義，其原因可能與動脈期掃描時間設置較早有關，此與前期所做實驗結果基本一致[13]。

綜上所述，能譜CT作為一項全新的技術，其憑借單能量成像、物質的組成與分離、能譜曲線、有效原子序數以及低劑量掃描等多種優點，在胃癌術前分化程度的評估中具有重要的價值，靜脈期低分化組胃腺癌具有更大的40～90keV單能量CT值及標準化碘基值等。但本實驗尚在探索階段，依然存在很多的不足：首先，本實驗高分化組胃腺癌相對較少，只有3例，在研究過程中沒有將其分開和低、中分化組胃腺癌進行對比；其次，本研究整體樣本還不足，因而在以后的研究中應該適當的加大樣本量，進行大量的對照研究；最后是ROI的選擇表現出一定偏差，惡性度高的腫瘤組織容易出現壞死現象，ROI所得結果可能受到這些組織的影響而存在誤差，因而適當地提高ROI選取的準確性可更好地達到結果可靠性要求。