定量能譜CT多參數(shù)成像診斷多發(fā)性骨髓瘤價(jià)值及臨床意義

馬麗娜, 馬如海

1.青海大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，青海 西寧 810000；2.青海婦女兒童醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，青海 西寧 810000

多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一種克隆漿細(xì)胞異常增殖性惡性腫瘤，具有高度異質(zhì)性，惡性程度、病死率均較高[1]。MM的診斷需要臨床實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)合影像學(xué)檢查進(jìn)行綜合判斷，常用的影像學(xué)檢查方法有X線、CT核磁共振成像，其中X線對(duì)MM早期病變的檢出率和診斷率不高[2]，常規(guī)CT檢查由于為混合能量掃描，對(duì)病變的診斷僅依靠密度和CT值進(jìn)行區(qū)分，臨床應(yīng)用也存在一定局限性[3]，磁共振成像雖能更好觀察MM的腫瘤范圍、對(duì)MM進(jìn)行定性和分級(jí)，但其對(duì)MM基質(zhì)的礦化等無信號(hào)結(jié)構(gòu)顯示不敏感[4]。近年來隨著CT技術(shù)的不斷發(fā)展，能譜CT逐漸應(yīng)用于臨床，不僅能像普通CT檢查觀察骨腫瘤基質(zhì)礦化有內(nèi)在優(yōu)勢(shì)外，還可多參數(shù)成像，被認(rèn)為是骨腫瘤基質(zhì)礦化檢查的最優(yōu)方法[5]。但能譜CT多參數(shù)成像定量分析在MM診斷及病情評(píng)估中的價(jià)值仍缺乏大量研究支持，基于此，本研究嘗試探討能譜CT多參數(shù)成像定量分析對(duì)MM的診斷價(jià)值及與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、疾病分期的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2018年1月至2020年10月MM患者62例作為研究組，依據(jù)1∶1配對(duì)試驗(yàn)原則，另隨機(jī)選取同期健康體檢者62例作為對(duì)照組進(jìn)行本研究。本研究獲院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：研究組患者均符合MM診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；對(duì)照組均為我院全身體檢健康志愿者；自主行為能力良好，無溝通交流障礙；無能譜CT檢查禁忌，能配合完成檢查；知曉本研究，已簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：急慢性感染性疾病患者；凝血功能障礙患者；艾滋病、乙型肝炎等傳染性疾病患者；其他原因引起的骨代謝異常、骨質(zhì)疏松者；肺癌、胃癌等其他惡性腫瘤患者；自身免疫性疾病患者。對(duì)比兩組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、是否吸煙、是否飲酒、戶籍地情況，均無顯著差異(P>0.05)，其中，本研究采用的飲酒定義為每日飲白酒≥2兩或啤酒≥2瓶，每周飲酒≥1次；吸煙定義為每天抽煙≥1支，連續(xù)吸煙時(shí)間>6月。

1.2 方法

能譜CT檢查：所有研究對(duì)象均于入組當(dāng)天進(jìn)行能譜CT檢查，儀器為美國GE Discovery CT 750 HD能譜CT掃描儀，檢查前除去身上金屬物品，受檢者自然平臥于檢測(cè)臺(tái)上，雙手自然上舉，掃描范圍自胸椎至骨盆，掃描參數(shù)設(shè)置：管電壓40～100 keV瞬時(shí)切換，層厚5 mm，重建層厚1.25 mm，自動(dòng)mA調(diào)制技術(shù)，準(zhǔn)直寬度0.625 mm，螺距1.375∶1，矩陣512×512。掃描后將圖像傳入AW4.6工作站，采用工作站3D軟件進(jìn)行后處理分析，由2名臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的放射醫(yī)師采用獨(dú)立盲法對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)估，意見不一致時(shí)協(xié)商解決，在能譜CT圖像上未見明顯骨質(zhì)破壞區(qū)域勾畫感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，要求ROI面積>20 mm2，勾畫時(shí)注意避開正常骨皮質(zhì)及鈣化區(qū)，導(dǎo)出相應(yīng)的ROI數(shù)據(jù)文件，該文件包括每個(gè)病灶ROI在40～100 keV(以10 keV為間隔)各能量水平的CT值(Hu)，按照公式K=CT(40 keV)-CT(100 keV)/(100 keV-40 keV)計(jì)算能譜曲線斜率。

實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)檢查：采集研究組入院當(dāng)天、對(duì)照組體檢時(shí)外周靜脈血5 mL，取其中3 mL血液標(biāo)本，用沈陽萬泰醫(yī)療設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的OTA-400型全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定肌酐(creatinine，CREA)、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、血鈣(Ca)、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)水平。取2 mL血液標(biāo)本進(jìn)行離心處理(3500 r/min，半徑8 cm，離心5 min)，取血清，采用日立LIAISON XL全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑盒，以化學(xué)發(fā)光法測(cè)定血清β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)水平。

MM疾病分期：參照國際分期系統(tǒng)[7]判定，分為Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期。研究組62例患者Ⅰ期19例、Ⅱ期23例、Ⅲ期20例。

1.3 觀察指標(biāo)

(1)兩組40～100 keV單能量圖像下的CT值、能譜曲線斜率，分析各參數(shù)單獨(dú)及聯(lián)合診斷MM價(jià)值。(2)不同疾病分期患者40～100 keV單能量圖像下的CT值、能譜曲線斜率、CREA、BUN、β2-MG、Ca水平，分析各參數(shù)與實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)、疾病分期的關(guān)系。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 22.0軟件，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(n)描述，采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料采取Bartlett方差齊性檢驗(yàn)與夏皮羅-威爾克正態(tài)性檢驗(yàn)，均確認(rèn)具備方差齊性且近似服從正態(tài)布，以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，多組間比較采用單因素方差分析，進(jìn)一步兩兩組間比較采用SNK-q檢驗(yàn)，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)系數(shù)模型，預(yù)測(cè)效能分析采用受試者操作特征(ROC)曲線，不同預(yù)測(cè)方案間曲線下面積比較采用DeLong檢驗(yàn)，聯(lián)合預(yù)測(cè)實(shí)施Logistic二元回歸擬合，獲得返回預(yù)測(cè)概率logit(p)，將其作為獨(dú)立檢驗(yàn)變量進(jìn)行ROC分析，均采用雙側(cè)檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組40～100 keV單能量圖像下的CT值、能譜曲線斜率

研究組40 keV、50 keV、60 keV、70 keV、80 keV、90 keV、100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率均較對(duì)照組低(P<0.05)。見表1。

表1 兩組40～100 keV單能量圖像下的CT值、能譜曲線斜率比較

2.2 CT值、能譜曲線斜率及二者聯(lián)合對(duì)MM的診斷價(jià)值

以研究組作為陽性樣本，對(duì)照組作為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，40 keV、50 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率診斷MM的AUC分別為0.750、0.703、0.800，均在0.7以上，具有一定診斷價(jià)值。聯(lián)合診斷的AUC為0.875，診斷價(jià)值高于單一診斷。見表2。

表2 CT值、能譜曲線斜率對(duì)MM診斷價(jià)值

2.3 不同MM疾病分期患者實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、CT值、能譜曲線斜率比較

研究組40～100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率、Hb隨疾病分期增加呈降低趨勢(shì)，CREA、BUN、β2-MG隨疾病分期增加呈升高趨勢(shì)(P<0.05)；研究組不同疾病分期患者Ca無顯著差異(P>0.05)。見表3。

表3 研究組不同疾病分期患者實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、CT值、譜曲線斜率比較

2.4 CT值、譜曲線斜率與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、疾病分期的關(guān)系

從表4可知，40～100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率與Hb呈正相關(guān)，與CREA、BUN、β2-MG、疾病分期呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與Ca無明顯相關(guān)性(P>0.05)。

表4 CT值、譜曲線斜率與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、疾病分期的關(guān)系

3 討論

目前，MM的病因尚未明確，其腫瘤細(xì)胞起源于骨髓中漿細(xì)胞，發(fā)病早期無明顯癥狀，診治難度高、預(yù)后差[8]，其患病率在很多國家位居血液系統(tǒng)惡性腫瘤的第二位，在我國，其患病率呈逐年上升趨勢(shì)，并越來越受臨床關(guān)注[9]。影像學(xué)檢查在MM的診斷、病情判斷及治療中占據(jù)重要地位，能譜CT是近年來新發(fā)展起來的CT檢查技術(shù)，不僅有常規(guī)CT的優(yōu)勢(shì)，還能提供多參數(shù)信息，如能譜曲線及能譜曲線斜率、最佳單能量成像下的CT值、有效原子序數(shù)等。國外有研究[10,11]認(rèn)為，能譜CT采用雙能量掃描技術(shù)，兩種能量可瞬間切換，產(chǎn)生40～140 keV的單能量圖像，能夠根據(jù)診斷的需求形成最佳信噪比圖像，可應(yīng)用于幾乎等密度、小病灶的檢出。國內(nèi)學(xué)者張靜等[12]報(bào)道指出，能譜CT多參數(shù)成像在胰島素瘤定位中的應(yīng)用價(jià)值明顯優(yōu)于常規(guī)CT檢查。柴亞如等[13]研究也顯示，能譜CT多參數(shù)成像能良好顯示胃體小彎側(cè)胃癌伴淋巴結(jié)腫大，在預(yù)測(cè)胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面具有較高應(yīng)用價(jià)值。

本研究將能譜CT應(yīng)用于MM檢查中，發(fā)現(xiàn)與健康人群相比，MM患者40 keV、50 keV、60 keV、70 keV、80 keV、90 keV、100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率均明顯降低，進(jìn)一步通過ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)上述能量水平的CT值、能譜曲線斜率在MM診斷方面均具有一定價(jià)值，尤其是各指標(biāo)聯(lián)合診斷的AUC達(dá)到0.875，證實(shí)了能譜CT多參數(shù)成像定量分析在MM診斷方面具有較高診斷效能。CT成像的基本原理是利用物質(zhì)對(duì)X線的吸收程度不同而成像，與常規(guī)CT僅能通過密度區(qū)分不同，能譜CT利用單一X線球管實(shí)現(xiàn)了高、低能量的瞬時(shí)切換，切換時(shí)間<0.5 ms，同時(shí)獲得兩種能量狀態(tài)下的圖像，產(chǎn)生101個(gè)單能量圖像，幾乎在同時(shí)、同向、同源得到兩種高、低能量X線的原始數(shù)據(jù)圖像，低keV單能量圖像能優(yōu)化動(dòng)、靜脈，高keV單能量圖像可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，在提高小病灶檢出率方面具有明顯優(yōu)勢(shì)[14,15]。由于不同的物質(zhì)有其固有能譜曲線，故能譜曲線斜率可反映不同keV下組織CT值的變化規(guī)律，從而對(duì)疾病進(jìn)行診斷，并能對(duì)病變的病理分級(jí)進(jìn)行區(qū)分[16]。本研究結(jié)果中，不同疾病分期MM患者的40～100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率存在明顯差異，通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)40～100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率與患者疾病分期呈負(fù)相關(guān)，證實(shí)了能譜CT多參數(shù)成像定量分析有助于評(píng)估MM疾病分期。

MM臨床癥狀復(fù)雜多樣，除骨痛外，還伴有腎功能損傷、貧血等，檢測(cè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)可輔助臨床評(píng)定患者病情[17]。Hb是反映貧血程度的重要標(biāo)志物，其水平與患者貧血程度呈負(fù)相關(guān)[18]。CREA、BUN、β2-MG是反映腎功能損傷的標(biāo)志物，腎小管損傷導(dǎo)致上述指標(biāo)含量增加，其增加程度與腎小管損傷程度呈正相關(guān)，且β2-MG還與腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)程度、瘤細(xì)胞的負(fù)荷大小及MM患者的預(yù)后相關(guān)[19]。因此，本研究將Hb、CREA、BUN、β2-MG作為MM的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)納入研究，并通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，40～100 keV能量水平的CT值、能譜曲線斜率與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)Hb、CREA、BUN、β2-MG間存在密切相關(guān)性?？梢?，能譜CT多參數(shù)成像定量分析還能輔助評(píng)估MM貧血和腎損傷情況。

綜上，能譜CT多參數(shù)成像定量分析可作為臨床MM的影像學(xué)方法，且與患者Hb、CREA、BUN、β2-MG水平、疾病分期密切相關(guān)，具有較高臨床應(yīng)用價(jià)值。但本研究仍存在一定不足，未探討能譜CT多參數(shù)成像定量分析與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)綜合診斷MM的價(jià)值，未來工作中仍需進(jìn)一步深入探究。