GSI多參數對肝臟良惡性腫瘤評估的臨床意義

褚云 張軍 趙紅星

[摘要]?目的?探討寶石能譜CT成像（gemstone?spectral?imaging，GSI）多參數在肝臟良惡性腫瘤中的變化及對手術可切除性的評估價值。方法?選取2018年5月至2021年8月湖州市第一人民醫院收治的89例肝臟惡性腫瘤患者作為惡性組，同期的89例肝臟良性腫瘤患者作為良性組，進行回顧性分析。兩組均行GSI檢查，比較兩組GSI參數[能譜曲線斜率（slope?of?spectral?Hu?curve，s-SHC）、動脈期標準碘濃度值（normalized?iodine?concentration，NIC）、門靜脈期NIC、碘濃度差值（iodine?concentration?difference，ICD）、肝動脈碘分數（arterial?iodine?fraction，AIF）]，分析GSI參數對肝臟腫瘤癌變風險的影響及對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值。將惡性組根據臨床評估情況分為可切除患者（n=28）與不可切除患者（n=61），對比兩組患者的GSI參數水平，分析GSI參數對肝癌手術可切除性的評估價值。結果?惡性組s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF均高于良性組，ICD低于良性組，差異均有統計學意義（P<0.05）；s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高水平患者的癌變風險分別是低水平患者的3.68倍、2.71倍、5.85倍、3.68倍，ICD低水平患者的癌變風險是高水平患者的16.80倍（P<0.05）；受試者操作特征曲線顯示，GSI多參數聯合診斷肝臟惡性腫瘤的曲線下面積為0.933（95%置信區間：0.886～0.965），大于各參數單獨診斷（P<0.05）；惡性組不可切除患者s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高于可切除患者，ICD低于可切除患者，差異均有統計學意義（P<0.05）；Spearman相關性分析顯示，s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF與肝癌手術可切除性均呈正相關（P<0.05），ICD與肝癌手術可切除性呈負相關（P<0.05）；GSI多參數聯合評估手術可切除性的曲線下面積為0.905（95%置信區間：0.824～0.957），大于各參數單獨評估（P<0.05）。結論?肝臟惡性腫瘤中s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF較高，ICD較低，各GSI參數與良性腫瘤存在明顯差異，多參數聯合檢測對肝臟惡性腫瘤診斷、手術可切除性評估的應用價值較高，可為臨床病情診斷、治療方案的選擇提供指導。

[關鍵詞]?寶石能譜CT成像；肝臟；腫瘤；可切除性；腫瘤癌變風險

[中圖分類號]?R730.55??????[文獻標識碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2023.08.004

Clinical?significance?of?GSI?multiparameters?in?the?assessment?of?benign?and?malignant?liver?tumours

CHU?Yun1，?ZHANG?Jun2，?ZHAO?Hongxing1

1.Department?of?Radiology，?Huzhou?First?People's?Hospital，?Huzhou?313000，?Zhejiang，?China;?2.Department?of?Radiology，?Junge?Hospital?of?the?72nd?Group?of?the?Chinese?People's?Liberation?Army，?Huzhou?313000，?Zhejiang，?China

[Abstract]?Objective?To?investigate?the?changes?of?multi-parameters?of?gemstone?spectral?CT?imaging?（GSI）?in?benign?and?malignant?liver?tumors?and?the?evaluation?value?of?surgical?resectability.?Methods?A?total?of?89?patients?with?malignant?liver?tumors?admitted?to?the?First?People's?Hospital?of?Huzhou?from?May?2018?to?August?2021?were?selected?as?the?malignant?group，?and?89?patients?with?benign?liver?tumors?during?the?same?period?were?selected?as?the?benign?group?for?retrospective?analysis.?GSI?examination?was?performed?for?both?groups，?and?the?GSI?parameters?[slope?of?energy?spectrum?curve?（s-SHC），?standard?iodine?concentration?in?arterial?phase?（NIC），?NIC?in?portal?venous?phase，?iodine?concentration?difference?（ICD），?and?hepatic?arterial?iodine?fraction?（AIF）?]?were?compared?between?the?two?groups，?analyzed?the?effect?of?GSI?parameters?on?the?risk?of?liver?tumor?carcinogenesis?and?the?diagnostic?value?of?benign?and?malignant?liver?tumors，?and?divided?the?malignant?group?into?resectable?patients?and?unresectable?patients?according?to?clinical?evaluation，?compared?the?GSI?parameter?levels?of?two?groups，?and?analyzed?the?effect?of?GSI?parameters?on?the?evaluation?of?surgical?resectability?of?liver?cancer.?Results?The?malignant?group?had?higher?s-SHC，?arterial?phase?NIC，?portal?venous?phase?NIC?and?AIF?than?those?in?the?benign?group，?and?lower?ICD?than?that?in?the?benign?group，?and?the?differences?were?statistically?significant?（P<0.05）.?The?cancer?risk?of?patients?with?high?levels?of?s-SHC，?arterial?NIC，?portal?venous?NIC，?and?AIF?was?3.68?times，?2.71?times，?5.85?times，?and?3.68?times?than?those?of?patients?with?low?levels，?and?the?cancer?risk?of?patients?with?low?ICD?levels?was?16.80?times?that?of?patients?with?high?levels?（P<0.05）?.?The?receiver?operating?characteristic?curve?showed?that?area?under?the?curve?of?GSI?multi-parameter?combined?diagnosis?of?liver?malignant?tumor?was?0.933?（95%?confidence?interval：?0.886-0.965），?which?was?greater?than?that?of?each?parameter?alone?（P<0.05）;?In?the?malignant?group，?the?s-SHC，?arterial?phase?NIC，?portal?venous?phase?NIC，?and?AIF?of?the?unresectable?patients?were?higher?than?those?of?the?resectable?patients，?and?the?ICD?was?lower?than?that?of?the?resectable?patients，?and?the?differences?were?statistically?significant?（P<0.05）;?Spearman?correlation?analysis?showed?that?s-SHC，?NIC?in?arterial?phase，?NIC?in?portal?venous?phase，?and?AIF?were?positively?correlated?with?surgical?resectable?of?liver?cancer?（P<0.05）.?There?was?a?negative?correlation?between?the?resectability?of?liver?cancer?surgery?（P<0.05）;?The?AUC?of?GSI?multi-parameter?combined?assessment?of?surgical?resectability?was?0.905?（95%?confidence?interval：?0.824-0.957），?which?was?greater?than?that?of?each?parameter?alone?（P<0.05）.?Conclusions?The?s-SHC，?arterial?phase?NIC，?portal?venous?phase?NIC，?and?AIF?are?higher?in?liver?malignant?tumors，?and?the?ICD?is?lower.?There?are?significant?differences?between?GSI?parameters?and?benign?tumors.?Multi-parameter?combined?detection?is?useful?for?the?diagnosis?of?liver?malignant?tumors?and?the?evaluation?of?surgical?resectability.?It?has?high?application?value?and?can?provide?guidance?for?clinical?diagnosis?and?treatment?plan?selection.

[Key?words]?Gemstone?spectroscopic?CT?imaging;?Liver;?Tumor;?Resectability;?Tumor?cancer?risk

肝癌為常見肝臟惡性腫瘤，相關數據顯示，近年來肝癌發病率以750萬例/年的速度增長，且5年生存率僅10%，預后較差[1]。因此，早期診斷肝臟惡性腫瘤，降低腫瘤癌變風險，對提高患者生存率有重要意義。病理學診斷作為有創檢查，不適用于肝臟腫瘤早期篩查。常規CT影像檢查經單能量掃描，具有無創、后處理技術等優勢，主要從病灶形態、密度、邊緣及強化方式等形態學進行鑒別診斷[2-3]。寶石CT能譜成像（gemstone?spectral?imaging，GSI）可獲取不同能量水平、混合能量圖像的單能量圖像，打破常規CT形態學角度診斷的局限性，實現多參數成像定量分析[4-6]。本研究嘗試分析GSI多參數在肝臟良惡性腫瘤中的變化，初步探討其對手術可切除性的評估價值，以期為臨床早期診斷、評估手術可行性提供可靠的影像學方式。

1??資料與方法

1.1??一般資料

選取2018年5月至2021年8月湖州市第一人民醫院收治的肝臟惡性腫瘤患者89例為惡性組，同期肝臟良性腫瘤患者89例為良性組，進行回顧性分析。納入標準：①符合美國肝病研究協會診斷標準[7]；②肝臟占位性病變均經病理證實；③近期無心臟、介入手術史；④接受GSI檢查；⑤患者及近親屬均了解本研究并簽訂知情同意書。排除標準：①嚴重累及其他臟器；②存在其他惡性腫瘤；③對比劑碘海醇過敏；④存在凝血功能障礙。惡性組中，男51例，女38例，年齡50～78歲，平均（63.82±6.58）歲；體質量指數（body?mass?index，BMI）19～28kg/m2，平均（23.48±1.85）kg/m2；合并癥：高血壓41例，糖尿病37例；病理分期：①Ⅰa期25例，Ⅰb期28例，Ⅱ期36例；良性組中，男47例，女42例，年齡49～76歲，平均（62.54±6.33）歲；BMI?20～28kg/m2，平均（23.74±1.87）kg/m2；合并癥：高血壓38例，糖尿病35例。兩組基線資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經湖州市第一人民醫院醫學倫理委員會審批通過。

1.2??方法

1.2.1??GSI檢查??入院第2天進行GSI檢查，檢查前常規禁食6～8h，采用寶石能譜CT（美國GE公司，型號：Discovery?750?HD），指導患者取仰臥位，掃描參數：探測器寬度0.625mm×64，智能選擇轉速、管電流，管電壓：80/140kVp瞬時（0.5ms）切換，螺距1.375；掃描范圍：膈頂至肝臟下緣；以GSI模式進行平掃和三期增強掃描。采用高壓注射器注射對比劑，以流率3.5ml/s經肘靜脈注射碘海醇造影劑（300mgI/ml），劑量1.5ml/kg，注射后以相同速度注入適量生理鹽水。采用0.6×0.625mm?GSI模式，分別于動脈期（25s）、門靜脈期（60s）、延遲期（150s）掃描。

1.2.2??能譜CT圖像后處理??以標準算法重建單能量、混合能量圖像，并上傳至AW4.6工作站，采用GSI?Viewer軟件分析單能量影像及物質，選擇成像質量清晰、無融合病變的圓形或橢圓形腫瘤病灶區域為感興趣區，在單能量圖像和碘-水基圖上分別測量各期不同組織碘濃度（iodine?concentration，IC），計算碘濃度差值（iodine?concentration?difference，ICD）、動脈期標準碘濃度值（normalized?iodineconcentration，NIC）、門靜脈期NIC、能譜曲線斜率（slope?of?spectral?Hu?curve，s-SHC）、肝動脈碘分數（arterial?iodine?fraction，AIF）。計算公式如下：ICD=IC門靜脈期-IC動脈期；NIC=IC組織/IC同層主動脈；s-SHC=（40keV動脈期CT值-70keV動脈期CT值）/30；AIF=IC動脈期/IC門靜脈期。取3次測量平均值，圖像采取雙盲法判讀，對比分析兩組檢查結果。

1.2.3??惡性組不可切除標準??①存在肝外轉移情況；②病灶組織擴散累及肝臟周圍血管；③鄰近組織器官受侵襲。

1.3??觀察指標

①對比兩組s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF、ICD參數；②分析GSI參數對肝臟腫瘤癌變風險的影響；③分析GSI參數對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值；④對比惡性組可切除與不可切除患者GSI參數；⑤分析GSI參數與肝癌手術可切除性的關系；⑥分析GSI參數對肝癌手術可切除性的評估價值。

1.4??統計學方法

采用SPSS?23.0統計學軟件對數據進行處理分析，計量資料以均數±標準差（）表示，組間比較采用t檢驗，計數資料采用例數（百分比）[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。以Spearman相關性分析GSI參數與肝癌手術可切除性的關系，采用受試者工作特征（receiver?operating?characteristic，ROC）曲線分析GSI參數對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值、對肝癌手術可切除性的評估價值，P<0.05為差異有統計學意義。

2??結果

2.1??GSI參數比較

惡性組s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高于良性組，ICD低于良性組，差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。典型病例GSI圖像見圖1。

2.2??GSI參數對肝臟腫瘤癌變風險的影響

以兩組患者GSI參數平均值為界，分為高水平與低水平患者。惡性組s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高水平患者的癌變風險分別是低水平患者的3.68倍、2.71倍、5.85倍、3.68倍，ICD低水平患者癌變風險是高水平患者的16.80倍（P<0.05），見表2。

2.3??GSI參數對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值

以惡性組為陽性樣本，良性組為陰性樣本，繪制ROC曲線，結果顯示，s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF、ICD單獨診斷肝臟惡性腫瘤的曲線下面積（area?under?the?curve，AUC）分別為0.732[95%置信區間（confidence?interval，CI）：0.660～0.795）]、0.822（95%CI：0.758～0.875）、0.806（95%CI：0.740～0.861）、0.791（95%CI：0.724～0.848）、0.779（95%CI：0.711～0.838），聯合診斷肝臟惡性腫瘤的AUC為0.933（95%CI：0.886～0.965），大于各參數單獨診斷（P<0.05），見圖2。

2.4??惡性組可切除與不可切除患者GSI參數比較

惡性組不可切除患者s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高于可切除患者，ICD低于可切除患者（P<0.05），見表3。

2.5??GSI參數與肝癌手術可切除性的關系

Spearman相關性分析顯示，s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF與肝癌手術可切除性呈正相關（P<0.05），ICD與肝癌手術可切除性呈負相關（P<0.05），見表4。

2.6??GSI參數對肝癌手術可切除性的評估價值

以惡性組不可切除患者作為陽性樣本，可切除患者作為陰性樣本，繪制ROC曲線。s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF、ICD單獨評估手術可切除性的AUC為0.730（95%CI：0.626～0.819）、0.827（95%CI：0.732～0.899）、0.712（95%CI：0.603～0.815）、0.782（95%CI：0.681～0.862）、0.820（95%CI：0.724～0.893），聯合評估手術可切除性的AUC為0.905（95%CI：0.824～0.957），大于各參數單獨評估（P<0.05），見圖3。

3??討論

GSI技術引入能量分辨率概念，通過管電壓80/140kVp瞬時切換獲取單能量圖像、SHC等參數。通過多參數成像定量診斷，GSI不僅可有效評估病灶特征，還可避免混合能量成像所致硬化偽影，獲取更為清晰的圖像[8-10]。GSI打破傳統CT圖像主觀診斷方式，為肝臟腫瘤病變診斷提供了新思路，在多種疾病中具有較高診斷效能[11-13]。

SHC為單能量圖像變化曲線斜率，s-SHC可反映組織血液動力學特點[14]。本研究結果顯示惡性組s-SHC顯著高于良性組，究其原因，惡性腫瘤組織血管密集且增殖速度快，其血流速度高于良性腫瘤，良性腫瘤血液供應以門靜脈為主，故s-SHC值較低。惡性腫瘤主要為動脈血供，良性腫瘤主要為門靜脈血供，GSI檢查中IC值可反映病灶血液供應[15]。本研究結果顯示惡性組動脈期NIC、門靜脈期NIC高于良性組，提示動脈期NIC、門靜脈期NIC有利于診斷腫瘤性質。惡性腫瘤組織在動脈期進出較快，增強掃描時強化明顯，門靜脈期則迅速廓清，因此惡性組、良性組動脈期組間NIC差異顯著，在診斷惡性腫瘤中效能最高，有利于鑒別肝臟良惡性腫瘤。ICD、AIF可間接反映肝臟血流，正常組織血供以門靜脈為主，因此相對于肝臟惡性腫瘤組織而言，良性腫瘤門靜脈ICD值更大[16-18]。本研究結果顯示，惡性組AIF高于良性組而ICD低于良性組，也證實了這一推測。ROC曲線表明ICD單獨診斷肝臟惡性腫瘤的AUC為0.779，相對于動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF，其診斷效能有待進一步提高。此外，本研究危險度分析顯示s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF高水平及ICD低水平患者癌變風險較高，提示GSI多參數有利于評估肝臟腫瘤癌變風險，便于臨床及時干預，以預防患者病情惡化。Auer等[19]研究表明，GSI對于腎細胞癌、肝細胞癌等多血管腹部腫瘤具有較高診斷價值，在臨床常規診斷中具有潛在優勢。本研究采用ROC進一步分析顯示，GSI多參數聯合診斷肝臟惡性腫瘤的AUC為0.933（95%CI：0.886～0.965），大于各參數單獨診斷（P<0.05）。GSI單能量成像及瞬時雙掃描核心技術解決了射線硬化效應，可通過水基、碘基獲取能譜分析圖像；能譜曲線則可反映物質能量衰減特性，為肝臟良惡性腫瘤診斷提供了更為可靠的信息[20-22]。

有研究顯示，門靜脈及腫瘤微血管侵犯是肝臟惡性腫瘤患者術后預后不佳的重要影響因素[23]。本研究結果顯示，惡性組可切除與不可切除患者GSI各參數比較，差異有統計學意義，且相關性分析顯示s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF與肝癌手術可切除性呈正相關，ICD與肝癌手術可切除性呈負相關，提示GSI參數可反映惡性腫瘤患者周圍血管微循環及灌注特點，評估手術可切除性，對選擇合理手術方案，提升治療效果有積極作用。GSI檢測注射碘海醇造影劑后，可觀察肝臟病灶組織及周圍血供特點，清晰反映病灶組織結構特點、血供狀況、纖維生理運動情況及偽影程度，為臨床治療提供指導依據[24]。本研究進一步繪制ROC曲線顯示，GSI多參數聯合評估惡性組手術可切除性的AUC達0.905，表現出較高預測價值，對臨床手術方案制定、改善患者預后具有積極意義。

綜上所述，s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF、ICD等GSI參數聯合診斷肝臟腫瘤性質具有較高價值，且GSI多參數有利于判斷惡性腫瘤可切除性，可準確鑒別良惡性腫瘤，為臨床手術方案的制定提供參考依據。

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（收稿日期：2022–08–02）

（修回日期：2023–02–13）