能谱CT定量对肝脓肿和伴有中心液化坏死的肝转移瘤的鉴别诊断价值分析*

田志明 段旭华

1.东南大学附属中大医院江北院区介入与血管外科 (江苏 南京, 210000) 2.郑州大学第一附属医院介入科

肝脓肿为肝脏急性细菌感染导致的肝脏化脓性病变,多起病急,发展快,极易并发败血症、肝功能损害和弥散性血管内凝血等,CT下肝脓肿主要特征为“环征、一过性强化征、腔内出现小气泡或气-液平面”[1]。肝转移瘤是肝脏最常见的恶性肿瘤之一,CT下病灶呈同心圆状或等高线状双重轮结构(低密度灶内存在更低密度区),呈边缘强化[2]。这与肝脓肿的部分征象相似,临床易与肝脓肿混淆。由于二者的临床治疗方案区别较大,因此明确病变性质及临床表现、准确区分两种疾病对临床治疗意义重大。以往为提高肝脏CT成像的清晰度多通过增加对比剂剂量或提高对比剂注射速率等方式实现,然而这会增加患者损伤的风险[3]。CT能谱成像是将传统X线的混合能量分解成为40～140 keV连续不断的101个单keV能量,可更直观的体现病变特征[4]。基于此本研究拟探究能谱CT对鉴别肝脓肿和伴有中心液化坏死的肝转移瘤的鉴别诊断价值,现报告如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院2019年9月至2021年9月收治的126例经穿刺活检或病理结果证实为肝脓肿或肝转移瘤患者作为研究对象,其中肝脓肿(肝脓肿组)52例(男30例,女22例,年龄35～77岁,中位年龄63岁,59个病灶,囊腔直径1.9～9.0 cm),肝转移瘤(肝转移瘤组)74例(男34例,女40例,年龄37～79岁,中位年龄65岁,共98个病灶,囊腔直径1.2～10.8 cm,原发病史明确,其中来源胃肠消化系统肿瘤、肺癌、胰腺癌、乳腺癌分别为41、15、9、9例),均行能谱CT扫描。纳入标准：① 肝脓肿的脓腔和伴有中央坏死的转移瘤的囊腔完全形成或部分形成者;② 临床资料完整,经医院伦理委员会批准,患者签署知情同意书。排除标准：① 阿米巴及结核性肝脓肿;② 脓腔内放置引流管或含有大量气体者。

1.2 仪器与方法 在GE宝石CT机器(GE Discovery CT750HD)上采用能谱扫描模式(GSI)进行病灶部位扫描。在GSI扫描中扫描视野(SFOV)、kV(80 kVp和140 kVp,0.5 ms瞬时切换)及mA由设备自动匹配,螺距1.375∶1,螺旋扫描速度0.6 s/r,层厚/层间距5 mm/5 mm,探测器宽度4 cm,噪声指数(noise index, NI)为10,非离子型造影剂碘普罗胺(320 mgI/ml),注射剂量为60～80 ml,注射速率为3 ml/s。

1.3 图像分析 将所得数据采用Mono算法进行重建,并将重建好的图像传到AW 4.6工作站测量各病灶最大层面长径,将平扫单能量图像(70 keV,5 mm)载入能谱成像分析软件GSI Viewer中进行分析测量。由两名高年资影像医师对数据进行分析,并达成共识。选择病灶囊腔最大层面,沿病灶内侧缘约2 mm手动勾画兴趣区(ROI),勾画时需保证ROC置于囊腔内且避开囊腔边缘及分隔。主要数据为40～140 keV以(10 keV为间隔)各单能量水平的CT值、能谱曲线斜率(K=y/x,y=140 keV下CT值-40 keV keV下CT值,x=100,K>0.1为上升型、-0.1≤K≤0.1为平坦型、K≤-0.1为下降型)[5]、碘浓度比(碘浓度比=动脉期病灶碘浓度/门脉期碘浓度)、病灶与正常肝组织碘浓度比值(病灶与正常肝组织碘浓度比值=病灶中碘浓度/肝脏正常组织的碘浓度)。

2 结果

2.1 两组患者病灶囊腔长径比较 肝脓肿组与肝转移瘤组病灶囊腔长径比较,差异无统计学意义[(4.5±1.9)cm vs (4.6±2.2)cm,t=0.290,P=0.772>0.05]。

2.2 两组患者能谱曲线类型分析 肝脓肿组患者59个病灶中上升型、平坦型、下降型能谱曲线分别为13个(22.0%)、30个(50.9%)、16个(27.1%),主要类型图像见图1。肝转移瘤组患者98个病灶中上升型、平坦型、下降型能谱曲线分别为11个(11.2%)、40个(40.8%)、47个(48.0%),主要类型图像见图2。两组患者能谱曲线类型占比比较,存在统计学差异(P<0.05)。

2.3 两组患者能谱CT值比较 肝脓肿组40～110 kev单能量CT值为(17.6±6.2)～(21.2±7.8)HU,肝转移瘤组为(20.1±6.3)～(30.2±9.9)HU,在此范围的CT值比较均存在统计学差异(P<0.05)。 见表1。

表1 两组患者能谱CT值比较

2.4 两组患者能谱CT下碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比比较 肝脓肿组患者能谱CT下碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比均明显低于肝转移瘤组(均P<0.05)。见表2。

表2 两组患者能谱CT下碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比比较

图1、2 典型肝脓肿、肝转移瘤图像 图1 肝脓肿,1a：ROI位置,1b为能谱曲线下呈平坦型; 图2 肝转移瘤,2a：ROI位置,2b为能谱曲线下呈下降型

2.5 能谱CT参数鉴别肝脓肿、伴中心坏死肝转移瘤的诊断效能分析 将能谱CT 40 keV下CT值、碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比鉴别诊断肝脓肿和伴中心液化坏死的肝转移瘤,绘制ROC曲线,结果显示以能谱CT 40 keV下CT值21.4 HU为截断值,诊断鉴别两种疾病的敏感性为74.2%、特异性为80.0%、AUC 0.872,明显优于碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比对两种疾病的鉴别诊断。见表3、图2。

表3 能谱CT参数鉴别肝脓肿、伴中心坏死肝转移瘤的ROC曲线分析

图3 能谱CT参数鉴别肝脓肿、伴中心坏死肝转移瘤的ROC曲线分析

3 讨论

成脓早期及成脓期肝脓肿病灶内含有部分或完全坏死而形成的脓腔,肝脏肿瘤因自身分泌囊液、内部出血、液化坏死等亦易出现囊性变,影像学下均能观察到含有不强化区,形态多规则,且与周围正常肝实质相比呈低密度,一般很难通过常规CT区分两者的囊液成分[6,7]。能谱CT是近年来发展起来的一种新的CT技术,其在常规CT显示时间及空间分辨率的基础上增加了能量分辨率及理化性质分辨率,并通过特殊处理后可对病灶的性质进行判断[8,9]。Yu等[10]的研究指出能谱CT成像的碘浓度定量分析对肝癌及肝脓肿的鉴别具有一定的价值。

能谱CT提供了单光子成像技术,其将传统X线的混合能量分解成为40～140 keV连续不断的101个单keV能量,实现更好的评估病灶特征的作用[11]。能谱曲线是利用X线束穿过某种物质的衰减原理得到的不同能量下的CT值衰减曲线,其可直观体现病变特征[12]。本次研究结果显示肝脓肿能谱曲线以平坦型为主(占50.9%),肝转移瘤能谱曲线以下降型为主(占48.0%)。两组患者能谱曲线类型占比比较,存在统计学差异(P<0.05)。 此外本次研究还分析了肝脓肿与液化坏死区肝转移瘤的囊腔在不同单能量下的CT值,结果显示肝脓肿与肝转移瘤在40～110 keV范围内的CT值差异均有统计学意义(均P<0.05),且keV水平越低,差异性越显著,提示低水平keV具有较好的组织分辨率,显像效果更佳,提示肝脓肿在成脓期脓腔内部为坏死组织和脓液,无血供,而肝转移瘤内瘤体中心代谢旺盛,血供相对不足易发生坏死囊变等[13,14]。基于此本次研究选择40 keV水平下的CT值绘制其鉴别肝脓肿、伴中心坏死肝转移瘤的ROC曲线。

能谱CT碘基图可降低肝实质背景CT值及容积效应影响,对碘剂沉积敏感,更好地对比区分肿瘤与肝实质,反映病变的血供情况极强,有助于病灶的检出[15,16]。本次研究中肝脓肿组能谱CT下碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比均明显低于肝转移瘤组(均P<0.05),提示两种疾病的碘浓度差异具有统计学意义。此外本次研究还分析了40 keV下CT值、碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比鉴别诊断肝脓肿和伴有中心液化坏死的肝转移瘤诊断效能,结果显示以能谱CT 40 keV下CT值21.4 HU为截断值,诊断鉴别两种疾病的敏感性为74.2%、特异性为80.0%、AUC 0.872,明显优于碘浓度比、病灶与正常肝组织碘浓度比对两种疾病的鉴别诊断,提示能谱CT 40 keV下CT值在鉴别诊断肝脓肿和伴有中心液化坏死的肝转移瘤效能较好。

综上所述,能谱CT参数在肝脓肿、伴有中央坏死的肝转移瘤的囊腔有所差异,其中40 keV CT值在鉴别诊断两者的效能最佳。当然本次研究仍存诸多不足,其中未对肝脓肿进行分期讨论、未对不同肿瘤来源的转移瘤进行分类讨论等均可能使结果存在一定偏倚,这有待后续研究进一步深入。