能譜CT多參數(shù)定性分析在兒童胸腹部腫瘤性病變的應(yīng)用價值＊

郝明珠 張曉凡,* 王 芳 劉 暢 張 旭 王志偉 朱 凱

1.哈爾濱市兒童醫(yī)院(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院)醫(yī)學(xué)影像科(CT/MR)醫(yī)學(xué)影像科(黑龍江 哈爾濱 150000)

2.哈爾濱市兒童醫(yī)院(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院) 醫(yī)學(xué)影像科(CT/MR)兒內(nèi)科(黑龍江 哈爾濱 150000)

兒童惡性腫瘤現(xiàn)已成為兒童第二大死亡病因，現(xiàn)階段每年我國兒童發(fā)病率遞增，統(tǒng)計數(shù)據(jù)為2.8%，每年有3萬～4萬名兒童確診腫瘤。兒童胸腹部腫瘤多數(shù)表現(xiàn)不典型，主訴能力差，加之種類繁多、生長迅速、發(fā)病隱匿，早期易轉(zhuǎn)移等影響因素，腫瘤往往不能被早期發(fā)現(xiàn)，給臨床診療帶來嚴峻困難[1]。能譜(gemstone spectral imaging，GSI)CT近年成為臨床應(yīng)用于腫瘤性疾病篩查的重要手段，使其診斷從單一的形態(tài)學(xué)邁向多參數(shù)功能學(xué)達到質(zhì)的飛躍，利用其單能量成像，進行物質(zhì)能譜分析，定量分析腫瘤的某些特性，從而為腫瘤病灶診斷提供更加豐富的臨床信息[2]。對小兒腫瘤做到精準診斷，及早治療，達到最佳療效，進而提高小兒腫瘤患兒的生存率、減低腫瘤患兒的病死率。目前，GSI-CT在小兒體部腫瘤的研究中鮮有報道。本研究旨在探討能譜CT結(jié)合能譜參數(shù)在診斷小兒胸腹部腫瘤病變的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2018年至2022年期間，采用CT能譜GSI模式胸腹部平掃及動靜脈增強掃描的良惡性腫瘤病變患兒為研究對象。

納入標準：超聲檢查或放射學(xué)檢查明確有占位性病變；臨床資料完整并均經(jīng)手術(shù)病理或穿刺活檢明確診斷的患兒。排除標準：CT增強掃描禁忌患者；既往史存在腫瘤手術(shù)史、治療史等。共納入55例，其中男27例，女28例，年齡2天～13歲(4.54±0.86)歲。

1.2 方法GSI-CT掃描方案：采用超高端256排Revolution Xtream Edition寬體閃速能譜CT掃描儀下進行平掃、動脈期及靜脈增強掃描。管電壓高(140kV)低(80kV)兩種能量的瞬時切換，管電流為智能毫安，轉(zhuǎn)速為0.7s/r，層厚為0.625mm，層間距0.625mm，螺距0.984。檢查前不能配合患兒肛注0.5mL/kg的水合氯醛鎮(zhèn)靜后掃描。

掃描前詳細了解患者病史，交代檢查的危險性，必須簽署知情同意書，檢查時應(yīng)仰臥體位、頭先進的方式。胸部腫瘤掃描范圍為胸廓入口到膈肌下緣、腹部腫瘤掃描范圍為膈肌上緣到恥骨聯(lián)合下緣。經(jīng)肘正中靜脈或足背靜脈注入碘普羅胺(300mgI/mL)，Medrad-SCT 212雙流高壓注射器，速率為0.6-1.5mL/s，劑量1.0-1.5mL/kg，注射完對比劑后再注射10mL生理鹽水，總的注藥時間控制在25～30s。于造影劑注射后25～30s行動脈期掃描，于50～55s后行靜脈期掃描，得到的含能譜信息的圖像傳至AW4.7后處理工作站，進行圖像處理及能譜分析。

1.3 圖像分析由2名高級職稱影像醫(yī)師（接受GSI專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)）應(yīng)用AW4.7工作站GSI General軟件對能譜CT圖像綜合分析，觀察55例腫瘤CT平掃及GSI掃描的影像學(xué)表現(xiàn)，包括病變位置、形態(tài)、數(shù)量、大小、CT值，并對腫瘤及相關(guān)病灶感興趣區(qū)(the region of interest，ROI)進行特征性能譜曲線及能譜其他功能分析。觀察病灶、盡量取所測層面最大實性成分的1/2-2/3大小畫ROI，同時注意鈣化、血管、壞死及空洞不包括在內(nèi)，確定位置時注意平掃ROI與增強期的ROI位置、范圍、大小相同，重復(fù)測量三次后計算平均值。選取病灶同層血管中央位置為ROI時，一般選擇鎖骨下動脈或主動脈。測量數(shù)據(jù)為：分別測量40kev、100kev的平掃CT值及病灶感興趣區(qū)的碘濃度(iodine concentrations，IC)；40kev、100kev下病灶感興趣的動脈期及靜脈期CT值、ROI碘濃度、ROI同層鎖骨下動脈或主動脈碘濃度。計算數(shù)據(jù)為：各期能譜曲線斜率(K=(|CT40keV-CT100keV|)/60)；計算40kev下動、靜脈期CT值的凈增情況(ΔCT)、ROI標準化碘濃度(NIC=IC病灶/IC同層主動脈)及凈增碘濃度(ΔIC)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理使用SPSS 20.0軟件對良惡性腫瘤病變患兒的相關(guān)病灶的病理符合率，用計數(shù)資料以(%)表示。采用獨立樣本t檢驗，對平掃、動脈期及靜脈期的K值，動脈期及靜脈期CT40keV、ΔCT40keV、NIC、ΔIC行統(tǒng)計學(xué)分析，以P＜0.05時差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 腫瘤病灶的病理符合率55例體部腫瘤病變患兒，在GSI-CT圖像中結(jié)合GSI分析工具，共發(fā)現(xiàn)病灶60處，惡性腫瘤組病例25例、病灶共30處(神經(jīng)母細胞瘤、肝母細胞瘤、腎母細胞瘤、淋巴瘤、腎透明細胞肉瘤等)；良性腫瘤組病例30例、病灶30處(淋巴管瘤、畸胎瘤、血管瘤、神經(jīng)節(jié)細胞瘤、縱隔囊腫、脂肪/脂肪母細胞瘤、卵巢囊腺瘤及局灶性結(jié)節(jié)增生)。手術(shù)或穿刺活檢后病理結(jié)果為診斷標準，運用GSI分析工具后發(fā)現(xiàn)的病灶診斷與病理結(jié)果相符為55處，符合率為91.6%。

2.2 良、惡性能譜參數(shù)的比較惡性病變與良性病變的平掃、動、靜脈期的曲線斜率K，動脈期及靜脈期的病灶碘濃度NIC，病灶凈增40keV的ΔCT值、標準化碘濃度NIC，病灶凈增碘濃度ΔIC之間存在差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義；惡性腫瘤的能譜參數(shù)均高于良性腫瘤病變(P＜0.05)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 討 論

瞬間切換寬體能譜CT(gemstone spectral imaging,GSI-CT)成像技術(shù)已取得突破性進展，從過去的“單一形態(tài)學(xué)成像模式”向著“多重參數(shù)功能學(xué)成像模式”方向發(fā)展。GSI-CT多重定量指標及豐富的分析工具，包括40～140keV共101個連續(xù)單能量CT值及由此產(chǎn)生單能量圖、能譜曲線圖、物質(zhì)分離圖、散點圖及原子序數(shù)圖，實現(xiàn)多參數(shù)、定量及功能分析的精準數(shù)據(jù)成像模式，提供多樣化、多重化綜合分析技術(shù)平臺，實現(xiàn)同時、同源、同向早期發(fā)現(xiàn)微小病灶[3]。兒童胸腹部腫瘤多數(shù)表現(xiàn)不典型，主訴能力差，加之種類繁多、生長迅速、發(fā)病隱匿，早期易轉(zhuǎn)移等影響因素，腫瘤往往不能被早期發(fā)現(xiàn)，給臨床診療帶來極大困難。本研究中運用GSI分析工具后發(fā)現(xiàn)的病灶診斷與病理結(jié)果相符為55處，符合率為91.6%。其對小兒腫瘤做到早期發(fā)現(xiàn)、精準診斷、及時治療，達到最佳療效，進而提高小兒腫瘤患兒的生存率。

GSI-CT模式下可在降低受檢小兒輻射劑量的同時獲得低噪高清圖像[4]。單能量圖對微小病灶的檢出率具有更高的敏感度。低keV時可增加圖像中不同組織結(jié)構(gòu)的對比度，更易發(fā)現(xiàn)、檢出密度相近病變和小病灶，但降低射線能量也要考慮圖像信號噪聲比下降問題[5-6]。本研究發(fā)現(xiàn)不同組織或病變最佳信噪比為40keV，并且良惡性腫瘤樣病灶在40keV時的CT值及ΔCT值存在差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義。能譜曲線是重要的應(yīng)用工具，反映不同病變和組織特性的曲線，不同組織結(jié)構(gòu)與病理類型具有不同的能譜曲線，相似的能譜曲線可提示相同或相似的組織結(jié)構(gòu)與病理類型[7-8]。因此，可用斜率K值定量評估，進行物質(zhì)成分的特異性鑒別。由能譜曲線圖提供的同源性分析，可為臨床影像診斷提供強有力證據(jù)。本研究惡性病變與良性病變的平掃、動、靜脈期的能譜曲線斜率K值存在差異，具有統(tǒng)計學(xué)意義。病例中惡性腫瘤雙肺轉(zhuǎn)移患兒取右前縱隔旁巨大混雜密度腫塊、左肺門區(qū)腫塊及右肺野小病灶，這三點畫RIO測量能譜曲線，這三者走形、斜率大體一致，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明三處病灶具有相似的組織特性曲線，極好的同源性，提示雙肺內(nèi)存在轉(zhuǎn)移。神經(jīng)母細胞瘤患兒的病例中，腫瘤實質(zhì)部分及氣管隆突旁小病灶內(nèi)各取ROI測量能譜曲線，顯示兩條曲線基本保持平行且相距近零，說明有相似的組織特性曲線和化學(xué)構(gòu)成，提示隆突旁小病灶為腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)增大。

基物質(zhì)分離作為GSI-CT功能性影像學(xué)特征，實現(xiàn)從單純依靠CT值的單參數(shù)成像向多參數(shù)成像的轉(zhuǎn)變，精準判斷病灶組成成分及碘劑的分布[9-10]。常選擇“水與碘”為兩種衰減不同的物質(zhì)，可準確分離并反映碘濃度的真實含量，鑒別診斷“異病同影”影像學(xué)征象的疾病及腫瘤病變的良惡性[11-12]。研究表明通過測量碘基質(zhì)的含量，精確反映體部良惡性原發(fā)腫瘤增強后的血流動力學(xué)變化，有效對腫瘤血管強化程度進行評估[13-14]。在肝臟腫物性質(zhì)待定病例中：普通混合能量增強掃描中，病變顯示不清、各期CT值差異甚小，很難診斷腫塊性質(zhì)。經(jīng)GSI-CT模式掃描后選取40kev單能量圖像的四期相(平掃期、動脈期、靜脈期、延遲期)，并選同一ROI測量含碘量，分別為-0.535、6.115、14.25、11.45(100ug/cm3)，體現(xiàn)小病灶血供情況，隨著增強時間的延長，病灶含碘量逐步增多，延遲期稍減退，診斷為肝血管瘤。牛琳等分析胸部惡性、良性腫瘤平均碘濃度分別為(14.05±8.82)g/L、(6.38±5.33)g/L，良性腫瘤碘濃度明顯低于惡性的，分析是良性腫瘤血供相對少，微血管基底膜完整，對比劑進入過程較慢，導(dǎo)致碘物質(zhì)含量低于惡性腫瘤[15]。

綜上所述，能譜CT多參數(shù)成像技術(shù)及多重定量分析工具的使用，為小兒腫瘤的診治提供更豐富、更精準的影像信息，為腫瘤術(shù)前評估和治療方案選擇提供幫助，顯著提高小兒體部腫瘤診斷的敏感性、準確性及生存率。