GSI多參數(shù)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(shù)在肝臟良惡性腫瘤中的變化及對手術(shù)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(yī)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(shù)[能譜曲線斜率（slope?of?spectral?Hu?curve，s-SHC）、動脈期標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)（arterial?iodine?fraction，AIF）]，分析GSI參數(shù)對肝臟腫瘤癌變風(fēng)險的影響及對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值。將惡性組根據(jù)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(shù)水平，分析GSI參數(shù)對肝癌手術(shù)可切除性的評估價值。結(jié)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(tǒng)計學(xué)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(fēng)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(fēng)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(shù)聯(lián)合診斷肝臟惡性腫瘤的曲線下面積為0.933（95%置信區(qū)間：0.886～0.965），大于各參數(shù)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(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；Spearman相關(guān)性分析顯示，s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF與肝癌手術(shù)可切除性均呈正相關(guān)（P<0.05），ICD與肝癌手術(shù)可切除性呈負(fù)相關(guān)（P<0.05）；GSI多參數(shù)聯(lián)合評估手術(shù)可切除性的曲線下面積為0.905（95%置信區(qū)間：0.824～0.957），大于各參數(shù)單獨評估（P<0.05）。結(jié)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(shù)與良性腫瘤存在明顯差異，多參數(shù)聯(lián)合檢測對肝臟惡性腫瘤診斷、手術(shù)可切除性評估的應(yīng)用價值較高，可為臨床病情診斷、治療方案的選擇提供指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]?寶石能譜CT成像；肝臟；腫瘤；可切除性；腫瘤癌變風(fēng)險

[中圖分類號]?R730.55??????[文獻(xiàn)標(biāo)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(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來肝癌發(fā)病率以750萬例/年的速度增長，且5年生存率僅10%，預(yù)后較差[1]。因此，早期診斷肝臟惡性腫瘤，降低腫瘤癌變風(fēng)險，對提高患者生存率有重要意義。病理學(xué)診斷作為有創(chuàng)檢查，不適用于肝臟腫瘤早期篩查。常規(guī)CT影像檢查經(jīng)單能量掃描，具有無創(chuàng)、后處理技術(shù)等優(yōu)勢，主要從病灶形態(tài)、密度、邊緣及強化方式等形態(tài)學(xué)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(guī)CT形態(tài)學(xué)角度診斷的局限性，實現(xiàn)多參數(shù)成像定量分析[4-6]。本研究嘗試分析GSI多參數(shù)在肝臟良惡性腫瘤中的變化，初步探討其對手術(shù)可切除性的評估價值，以期為臨床早期診斷、評估手術(shù)可行性提供可靠的影像學(xué)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(yī)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(biāo)準(zhǔn)：①符合美國肝病研究協(xié)會診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②肝臟占位性病變均經(jīng)病理證實；③近期無心臟、介入手術(shù)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(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)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(zhì)量指數(shù)（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(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究經(jīng)湖州市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)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(guī)禁食6～8h，采用寶石能譜CT（美國GE公司，型號：Discovery?750?HD），指導(dǎo)患者取仰臥位，掃描參數(shù)：探測器寬度0.625mm×64，智能選擇轉(zhuǎn)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(jīng)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)，選擇成像質(zhì)量清晰、無融合病變的圓形或橢圓形腫瘤病灶區(qū)域為感興趣區(qū)，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(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)（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(jié)果。

1.2.3??惡性組不可切除標(biāo)準(zhǔn)??①存在肝外轉(zhuǎn)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(biāo)

①對比兩組s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF、ICD參數(shù)；②分析GSI參數(shù)對肝臟腫瘤癌變風(fēng)險的影響；③分析GSI參數(shù)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(shù)；⑤分析GSI參數(shù)與肝癌手術(shù)可切除性的關(guān)系；⑥分析GSI參數(shù)對肝癌手術(shù)可切除性的評估價值。

1.4??統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS?23.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用t檢驗，計數(shù)資料采用例數(shù)（百分比）[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。以Spearman相關(guān)性分析GSI參數(shù)與肝癌手術(shù)可切除性的關(guān)系，采用受試者工作特征（receiver?operating?characteristic，ROC）曲線分析GSI參數(shù)對肝臟良惡性腫瘤的診斷價值、對肝癌手術(shù)可切除性的評估價值，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2??結(jié)果

2.1??GSI參數(shù)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(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表1。典型病例GSI圖像見圖1。

2.2??GSI參數(shù)對肝臟腫瘤癌變風(fēng)險的影響

以兩組患者GSI參數(shù)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(fēng)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(fēng)險是高水平患者的16.80倍（P<0.05），見表2。

2.3??GSI參數(shù)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(jié)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(qū)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(lián)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(shù)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(shù)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(shù)與肝癌手術(shù)可切除性的關(guān)系

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

2.6??GSI參數(shù)對肝癌手術(shù)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(shù)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(lián)合評估手術(shù)可切除性的AUC為0.905（95%CI：0.824～0.957），大于各參數(shù)單獨評估（P<0.05），見圖3。

3??討論

GSI技術(shù)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(shù)。通過多參數(shù)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(tǒng)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(xué)特點[14]。本研究結(jié)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(yīng)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(yīng)[15]。本研究結(jié)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(zhì)。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(jié)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(fēng)險較高，提示GSI多參數(shù)有利于評估肝臟腫瘤癌變風(fēng)險，便于臨床及時干預(yù)，以預(yù)防患者病情惡化。Auer等[19]研究表明，GSI對于腎細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌等多血管腹部腫瘤具有較高診斷價值，在臨床常規(guī)診斷中具有潛在優(yōu)勢。本研究采用ROC進一步分析顯示，GSI多參數(shù)聯(lián)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(shù)單獨診斷（P<0.05）。GSI單能量成像及瞬時雙掃描核心技術(shù)解決了射線硬化效應(yīng)，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(zhì)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(shù)后預(yù)后不佳的重要影響因素[23]。本研究結(jié)果顯示，惡性組可切除與不可切除患者GSI各參數(shù)比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，且相關(guān)性分析顯示s-SHC、動脈期NIC、門靜脈期NIC、AIF與肝癌手術(shù)可切除性呈正相關(guān)，ICD與肝癌手術(shù)可切除性呈負(fù)相關(guān)，提示GSI參數(shù)可反映惡性腫瘤患者周圍血管微循環(huán)及灌注特點，評估手術(shù)可切除性，對選擇合理手術(shù)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(jié)構(gòu)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(dǎo)依據(jù)[24]。本研究進一步繪制ROC曲線顯示，GSI多參數(shù)聯(lián)合評估惡性組手術(shù)可切除性的AUC達(dá)0.905，表現(xiàn)出較高預(yù)測價值，對臨床手術(shù)方案制定、改善患者預(yù)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(shù)聯(lián)合診斷肝臟腫瘤性質(zhì)具有較高價值，且GSI多參數(shù)有利于判斷惡性腫瘤可切除性，可準(zhǔn)確鑒別良惡性腫瘤，為臨床手術(shù)方案的制定提供參考依據(jù)。

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（收稿日期：2022–08–02）

（修回日期：2023–02–13）