单源双能CT平扫能谱综合分析对卵巢囊腺瘤和非卵巢囊腺瘤的鉴别诊断价值

李 烨 刘爱连 田士峰 刘静红 孙美玉 刘义军

卵巢上皮性肿瘤来源于卵巢表面的生发上皮，具有分化为各种苗勒上皮的潜能。卵巢上皮肿瘤组织类型繁多，有良性、交界性、恶性肿瘤之分，而卵巢上皮恶性肿瘤占卵巢恶性肿瘤的61.9%[1]。卵巢良性肿瘤多无症状，常在妇科检查时偶然发现，治疗时应行患侧卵巢肿瘤剥离术或卵巢切除术。卵巢恶性肿瘤早期常无症状，治疗原则除附件子宫切除手术为主外，需进行淋巴结清扫及辅以化疗、放疗等，第一次手术彻底性与预后密切相关。因此早期准确诊断卵巢肿瘤的性质对临床治疗方案的制订尤为重要。本研究通过对平扫图像病灶囊液测量，探索单源双能CT平扫对卵巢囊腺瘤与非卵巢囊腺瘤的鉴别诊断价值。

方 法

1.一般资料

回顾性分析2011年7月-2017年4月间在我院经单源双能CT扫描，经手术病理证实且临床资料完整的卵巢病变患者共201例。其中有79例为囊腺瘤、卵巢交界性囊腺瘤及卵巢囊腺癌患者，除外15例患者因病灶囊腔小（短径小于2cm）不能放置感兴趣区（ROI）出组，3例因图像伪影明显影响测量而出组，最终入组61例共66个病灶。A组卵巢囊腺瘤共31个病灶，年龄24～48岁（48.10±18.50岁）；B组非卵巢囊腺瘤共35个病灶（卵巢交界性囊腺瘤11个，卵巢囊腺癌24个），年龄34～84岁（57.29±11.25岁）。

2.设备及检查方法

采用单源双能CT（Discovery CT750 HD，GE Healthcare，Milwaukee，USA），应用能谱成像（Gemstone Spectral Imaging，GSI）模式平扫，管电压为140kVp和80kVp的瞬时（0.5ms）切换，管电流375mAs，螺距1.375，扫描层厚及层间隔为5mm，40%ASiR重建，图像重建均采用标准算法，重建层厚及层间隔1.25mm。对比剂使用欧乃派克350mgI/ml。注射量100ml，注射速率5.0ml/s，注射完毕后，以同样流率注射生理盐水20ml。

3.数据测量

使用AW4.6工作站进行数据测量，由2名分别有4年和5年CT诊断经验的放射科医师和主治医师（观察者1、2）分别选取卵巢肿瘤囊腔的最大层面进行CT值测量（单位HU），放置3个ROI求平均值，ROI放置时均应避病变的实性成分（对照增强图像，其中有强化的为实性成分，ROI放置距离实性成分及囊壁5mm以上）及图像伪影区。测量包含40～140keV（以10keV为间隔）各单能量水平CT值、有效原子序数（Effective-Z）以及不同基物质浓度值[钙（水）、脂（水）浓度值等]，同时计算能谱曲线斜率（K值），公式为K=y/x。y是40keV和140keV对应的CT值之差，x值固定为100。

4.统计学分析

采用SPSS19.0统计学软件，对两位观察者数据测量结果的一致性采用组内相关系数（intra-class correlation coefficients，ICC）进行检验，一致性良好时取标准差较小者进行分析。采用独立样本t检验进行卵巢囊腺瘤组与非卵巢囊腺瘤间比较，使用受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC）评估各参数对卵巢囊腺瘤的诊断效能。

结 果

1.两观察者一致性比较

两观察者对40～140keV单能量的CT值、Effective-Z值、钙（水）值、脂（水）值的测量一致性良好，ICC值均＞0.75，见表1。

表2 卵巢囊腺瘤与非卵巢囊腺瘤间40～140keV单能量的CT值、K值、Effective-Z值以及各配对基物质浓度值比较

图1 单源双能CT各参数对卵巢囊腺瘤的诊断ROC曲线。

2.卵巢囊腺瘤与非卵巢囊腺瘤的比较

70～140kev时卵巢囊腺瘤组CT值、脂（水）值低于非卵巢囊腺瘤，P＜0.05。而卵巢囊腺瘤的囊液的有效原子序数、斜率、钙（水）值高于卵巢非囊腺瘤囊液相应值，P＜0.05（表2）。

3.对卵巢囊腺瘤的诊断效能

在70～140keV、斜率、Effective-Z值以及钙（水）、脂（水）浓度值诊断卵巢囊腺瘤的AUC分别为0.681、0.706、0.715、0.720、0.723、0.726、0.727、0.730、0.775、0.772、0.771、0.777。其中脂（水）值的诊断效能最高，≥-146.40g/L时，灵敏度为71.4%，特异度为77.4%（图1）。

图2 右卵巢囊腺癌。40～140keV囊腔受双侧髂骨硬化伪影影响逐渐减少。

图3 卵巢囊腺瘤、非卵巢囊腺瘤的能谱曲线。

讨 论

卵巢上皮肿瘤是最常见的卵巢肿瘤，按照组织学分型分为良性、交界性和恶性[2]，肿瘤性质的早期判定对于设定手术方案以及评估患者预后十分重要。卵巢良性肿瘤常采用腹腔镜手术；2015年美国国立综合癌症网络（National Comprehensive Cancer-Network， NCCN）对卵巢肿瘤的临床实践指南指出细针穿刺活检不应用于卵巢癌早期病人，以免撕裂囊膜致恶性细胞进入腹膜[3]，此外卵巢交界性肿瘤及恶性肿瘤还要辅以化疗、放疗及其他综合治疗[4]。因而早期明确卵巢肿瘤性质很重要。本研究尝试使用单源双能CT的物质综合分析平台通过对卵巢肿瘤囊液的分析判定卵巢上皮肿瘤的性质。

影像手段鉴别卵巢上皮肿瘤的性质通常是根据病灶内实性成分的含量，超声、常规CT及MRI均可达到这一目标，但存在一定局限性。超声是妇科检查首选，但是图像受到超声波动强度及肠气影响，通常较难明确囊性病灶与附近组织的关系，诊断价值不如CT[5]。常规CT的既往研究多是根据病灶中分隔、实性成分及增强特点鉴别良恶性卵巢囊腺瘤，无法细致分析囊液的成分[6]。MRI多角度多序列成像的特点使其在卵巢疾病诊断中有很大优势，虽然Moteki等[7-8]研究显示由于病灶间黏性、蛋白质（如溶解酵素、纤维蛋白原等）、糖及核酸含量不同，恶性卵巢肿瘤囊液ADC值低于卵巢囊肿和卵巢浆液性囊腺瘤，但是MRI扫描时间较长、花费较高及扫描禁忌证较多（心脏支架手术、子宫避孕环放置后等）等因素均使得MRI在临床的应用不如CT广泛。

单源双能CT可以根据不同物质在不同能量衰减水平不同这一特点，经过综合分析计算得到更为精确的单能量CT值。已有研究表明单源双能CT在40～60keV时能够区分位于胸腔和腹腔内的良恶性浆膜腔积液[9]，40keV时，单源双能CT的单能量CT值还能够鉴别浆膜腔积液的来源[10]。根据单源双能CT的这一特点，本研究对卵巢上皮肿瘤的囊液成分进行鉴别。本研究表明70～140keV卵巢囊腺瘤的囊液CT值低于非卵巢囊腺瘤的囊液。分析原因交界性浆液性卵巢囊腺瘤的组织蛋白共计585个，而浆液性囊腺癌的组织蛋白共计381个，两者间差异蛋白有31个；而浆液性囊腺癌共鉴定出1085个蛋白，卵巢浆液性囊腺癌和卵巢浆液性囊腺瘤间差异蛋白数共计128个[11]。钟传庆等[12]的研究表明，卵巢粘液性囊腺瘤在向卵巢交界性粘液性囊腺瘤、卵巢粘液性囊腺癌恶变时，囊液中酸性粘蛋白、唾液粘蛋白等明显增多。卵巢上皮肿瘤囊液间蛋白差别大，使得利用卵巢上皮肿瘤囊液的单能量CT值鉴别以上肿瘤成为可能。本研究高keV对鉴别卵巢上皮肿瘤性质这一结论与既往研究结果略有不同，究其原因是卵巢囊性肿瘤均为盆腔内脏器，囊液的密度较低，容易受到双侧髋关节骨质的硬化伪影（图2）。研究[13]表明，当X射线能量较大时，图像中的硬化伪影较少，图像质量越高。因此高keV能够去除髋臼的硬化伪影影像，能更真实地反映卵巢囊腺瘤和卵巢囊腺癌囊液间的差别。

组成物质的化学分子结构决定了能谱曲线能够反映物质CT值在不同单能量（keV）下的衰减情况，从而区分病灶内不同的化学成分。鞠烨等[9]、田士峰等[10]证明能谱曲线不但能鉴别良、恶性浆膜腔积液，更能有效鉴别炎性浆膜腔积液和非炎性浆膜腔积液。在本研究中，卵巢囊腺瘤的斜率与非卵巢囊腺瘤能谱曲线斜率间存在差异（图3）。有效原子序数等价于与该物质对X线的质量衰减系数相同的某元素原子序数，本研究中卵巢囊腺瘤的有效原子序数与非卵巢囊腺瘤间存在差异。单源双能CT的基物质值是通过两种基物质组合得到与被检物质相同衰减效应，从来表达被检物质的成分[14]。囊腺瘤囊液的钙（水）值高于非卵巢囊腺瘤。脂肪酸是肿瘤代谢的能量底物[15]，卵巢囊腺瘤的脂（水）浓度值低于非卵巢囊腺瘤。

利用单源双能CT综合分析平台对卵巢肿瘤囊液进行，在不使用对比剂的前提下就可以将卵巢囊腺瘤、非卵巢囊腺瘤进行鉴别，减少了对比剂对患者的潜在影响。但是本研究存在一定的局限性，未将浆液性卵巢肿瘤与粘液性卵巢肿瘤的囊液进行分组比较；同时未将交界性肿瘤与卵巢囊腺癌分别比较，结果有待进一步扩大样本量进行分组研究。

总之，单能量（70～140keV)、能谱曲线斜率、有效原子序数、钙（水）浓度、脂（水）浓度浓度值均能为卵巢囊腺瘤、非卵巢囊腺瘤的诊断提供重要的辅助信息。

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