评估CT值直方图在肾上腺肿瘤分化的价值

孟祥生

在日常CT检测中，会偶然检测出肾上腺肿瘤，几率大约为5%［1］。虽然大多数被检测出的肾上腺肿瘤为腺瘤，但是不能排除其他器官肿瘤转移的可能性，所以确诊是肾上腺原发瘤还是转移瘤，对制订诊疗方案相当重要。为此，在日常的常规CT检查中，常以10亨氏单位(Hu)为阈值用于诊断肾上腺腺瘤［2］。CT值直方图是一种密度测定方法，以CT值的大小为X轴，以相同密度范围内象素多少为Y轴。可用来测量兴趣区的平均CT值、象素数及像素数密度变化范围［3］。此种技术的优点在于无需再附加检测以及复查。在本次研究中，前瞻性地在常规CT和增强CT中分析CT值直方图，用以区别腺瘤与非腺瘤，并以10 Hu为阈值的平均CT值分析法与以5%和10%为阈值的CT值直方图分析法进行比较。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2010年1月至2012年2月我院就诊患者。纳入标准:(1)通过CT或MRI检测;(2)两位以上放射科人员确诊。排除标准:(1)肾上腺肿瘤小于1 cm，避免部分容积效应;(2)肾上腺肿块极可能为脂肪瘤;(3)肾上腺肿块含大量坏死、钙化、囊肿和血性区域。最终，选取89例患者，其中男46例，女43例;平均年龄(54±16.5)岁;共有102个肾上腺肿瘤。肿块直径范围为1.04 ～8.05 cm，平均(3.05 ±1.93)cm。其中59个腺瘤，41个转移瘤，2个嗜络细胞瘤。其中7例患者为双侧腺瘤，6例为双侧转移瘤。最终诊断基于有效的临床、影像学和病理数据诊断。确诊腺瘤的标准为不少于6个月影像学检测和肿块大小有无变化，其中大小无变化视为良性。其中59例中30例肾上腺腺瘤是影像学确诊，2例因脂质少以穿刺活检确诊，其余27例通过廓清率相关CT研究确诊为腺瘤，方法为绝对洗脱系数增加不少于60%则可确诊。绝对洗脱系数计算法(AEW):AEW=(增强CT值－非增强值)/(增强值－延迟增强值)。41个转移瘤标准为病理学诊断，其中24个为肺癌转移，1个宫颈癌转移，4个睾丸癌转移，1个胃癌转移，3个结肠癌转移，1个乳腺癌转移，神经内分泌瘤1个，喉头癌1个，肾癌1个，膀胱癌1个，恶性褐色素瘤3个。2例嗜络细胞瘤，通过临床、实验室和MRI诊断得出。

1.2 CT技术 双侧螺旋CT平扫和增强扫描，扫描参数:双层螺旋CT，准直10 mm，有效层厚5 mm;多层螺旋CT，准直5 mm，有效层厚5 mm，无重叠重建。管电压都为130 kV，双层螺旋CT电流180 mA，多层螺旋CT电流135～160 mA。图像MPR后处理在Siemens Wizard工作站3D界面完成。选用非离子型对比剂(350 mgI/ml)，右肘静脉注射，注射流率3.5 ml/s，剂量为80 ～120 ml。

1.3 CT值直方图分析 CT扫描完成后，选择上下层为磨玻璃密度影且病灶最大的层面，按轮廓选取兴趣区域，记录象素数，负象素数(象素的平均CT值小于0 Hu)和负象素的合成比。

1.4 数据处理 负象素指数通过象素总数和负象素总数来计算。在常规CT和增强CT中，≤10 Hu或＞10 Hu均用来计算腺瘤、转移瘤、嗜络细胞瘤的百分比。研究以阈值为5%和10%负象素的每种肾上腺肿瘤的百分比。统计学分析平均CT值和负象素指数的相关性。所有计算经过两位及以上有经验的放射科人员的一致性方可应用。

2 结果

2.1 腺瘤在常规CT的结果 59个腺瘤在常规CT扫描中的平均 CT值范围为:－83.1～48.8 Hu［平均值为(0.5±18.1)Hu］。其中46 个(77.9%)显示平均 CT 值≤10 Hu，13 个(22.0%)显示 ＞10 Hu(11.4 ～41.2 Hu)，59 个腺瘤均有负象素，负象素指数范围为0% ～96%，平均值(50.3±30.2)%。以10%为负像素指数的阈值时，共有54个腺瘤被检测出(91.5%)，其余5个腺瘤低于5%负象素指数。见表1。

负象素指数与平均 CT值呈负相关性(P＜0.01)。以10%为负象素指数阈值的灵敏度为91.5%，而平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度为77.9%，两者诊断腺瘤的特异度均为100%。见图1。

图1 常规CT下以10%负象素为阈值的CT值直方图灵敏度的对比柱状图

2.2 腺瘤在增强CT的结果 增强CT中，59腺瘤平均CT值范围为0.5 ～97.3 Hu［平均值(32.5 ±19.8)Hu］。其中平均CT值＞10 Hu为52(88.1%)个，而平均CT值≤10 Hu为7个(11.9%)。40(67.8%)个有负象素，而平均CT值≤10 Hu的7个腺瘤均含有负象素，其负象素指数范围为25%～47%。平均CT值＞10 Hu的52个中的33个(63.5%)腺瘤含负象素，其负象素指数范围为1%～35%。腺瘤在增强CT中的负象素指数范围为0～47%。40个负象素中，小于5%的负象素指数的腺瘤个数为5(8.5%)，在5% ～10%负象素指数之间的腺瘤个数为18个(30.5%)，大于10%负象素指数的腺瘤个数为17个(28.8%)。见表1。

表1 常规CT和增强CT59个肾上腺腺瘤的CT值直方图结果n=59，例(%)

负象素指数与CT值成负相关性(P＜0.01)。以5%为阈值的灵敏度为37.3%，以10%为阈值的灵敏度为28.8%，以平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度为11.9%。各种诊断腺瘤的方法特异度均为100%。假若以平均CT值≤30 Hu为阈值，灵敏度为51.5%，特异度为100%，≤40 Hu为阈值，灵敏度为75.5%，特异度90%。见图2。

图2 增强CT下以5%和10%负象素分别为阈值的CT值直方图灵敏度的对比柱状图

2.3 腺瘤在常规CT和增强CT的结果 59个腺瘤，在常规CT均包含负象素，其中有46个(77.9%)显示平均CT值≤10 Hu，在增强CT扫描中，7个腺瘤(11.9%)显示CT平均值≤10 Hu，40个腺瘤(67.8%)包含负象素。见表1。

2.4 转移瘤在常规CT的结果 41个转移瘤中，在常规CT的平均 CT 值范围为23.2 ～44.3 Hu［平均值(33.6 ±5.2)Hu］，无一例转移瘤的平均CT值≤10 Hu，19个(46.3%)包含负象素，负象素指数在0～3%。见表2。

2.5 转移瘤在增强CT的结果 41个转移瘤中，在增强CT的平均 CT 值范围为31.5 ～83.1 Hu［平均值(53.3 ±12.8)Hu］，无1例转移瘤的平均CT值≤10 Hu，6个(14.6%)包含负象素，负象素指数在0～1%。见表2。

表2 常规CT和增强CT41个肾上腺转移瘤的CT值直方图结果n=41，例(%)

2.6 嗜络细胞瘤在常规CT的结果 2个嗜络细胞瘤在常规CT的平均CT值范围为38.2～39.4 Hu。无1例嗜络细胞瘤的平均CT值≤10 Hu，2个嗜络细胞瘤均有负象素。

2.7 嗜络细胞瘤在增强CT的结果 2个嗜络细胞瘤在增强CT的平均CT值范围为38.7～55.8 Hu。无1例嗜络细胞瘤的平均CT值≤10 Hu，2个嗜络细胞瘤均有负象素。

总之，在常规CT和增强CT中，平均CT值以≤10 Hu为阈值和以5%及10%为负象素指数阈值的CT值直方图诊断肾上腺瘤的特异性均为100%。在常规CT中，平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度为77.9%，以10%为负象素指数阈值的灵敏度为91.5%。增强CT中，平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度为11.9%，以5%为阈值的灵敏度为37.3%，而以10%为阈值的灵敏度为28.8%。

3 讨论

日常的常规CT检查中，常以10 Hu为阈值用于诊断肾上腺腺瘤，这项技术基于腺瘤内包含有大量胞浆内的脂质，其不同于其他肾上腺肿瘤的差异。此方法在目前许多研究中显示出其有效性，但仍有大约29%腺瘤的平均 CT值仍大于10 Hu［4］。增强CT或廓清率相关CT法已证明能成功区别腺瘤和转移瘤，此法基于腺瘤与转移瘤生理上灌注的不同。腺瘤与转移瘤的对比显示，腺瘤能更快清除静脉内造影剂［5］。然而，CT像素受图象质量和噪音的影响较大，所以在CT测量的病灶区域因密度呈现较小量而不准确。廓清率相关CT同样具有此种劣势。由于日常病人较多，所以监视每个CT扫描有所困难。因此，在常规CT扫描无法判定之后，再对患者进行延迟15 min后的增强CT扫描。

最近Bae等［3］，应用平均CT值直方图对肾上腺肿瘤进行评价分析，CT值直方图能够客观表现出CT密度及密度象素数的变化，对脂质的判定更加灵敏。以CT负值为代表的象素，特别是在腺瘤含有较少脂质时，其平均CT值更可能大于10 Hu。CT值直方图是一种密度测定方法，以CT值的大小为X轴，以相同密度范围内象素多少为Y轴。可用来测量兴趣区的平均CT值、象素数及像素数密度变化范围。此种技术的优点在于无需再附加检测以及复查。日常工作中，CT检测所知的良恶性肾上腺肿瘤和肿瘤的特点在预后和管理至关重要。Bae等［3］研究CT值直方图能提高分辨腺瘤和转移瘤的灵敏性。CT值直方图的应用能避免患者的多次检测和附加检查。Ho等［6］最近研究发现，以10%负像素为阈值诊断腺瘤的灵敏度为84%，提高了以平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度68%的数值，且特异度仍为100%。CT值直方图同时能表示腺瘤的特征，而以往需要通过附加影像学和病理穿刺来表示腺瘤特征。

本次研究，在常规CT中，我们获得以平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度为77.9%，以10%为负象素指数阈值的CT值直方图分析的灵敏度为较好的91.5%。同时特异度均为100%。但是在增强CT中，平均CT值≤10 Hu为阈值的灵敏度降为11.9%，以5%为阈值的灵敏度为37.3%，而以10%为阈值的灵敏度为28.8%，特异度均为100%。通过结果分析，在常规CT中，以10%为负象素指数阈值的CT值直方图分析优于以平均CT值≤10 Hu为阈值的分析法。在增强CT中，虽均为100%的特异度，但无论以5%为阈值还是10%为阈值的CT值直方图分析的灵敏值过低，不适用于临床。

总之，在常规CT中，以10%为负象素指数阈值的CT值直方图分析法是潜在的替换CT值诊断腺瘤的方法。而在增强CT，以10%为负象素指数阈值的CT值直方图分析法因较低的灵敏度不适用于临床。

1 Korobkin M.CT characterization of adrenal masses:the time has come.Radiology，2000，217:629-632.

2 Johnson PT，Horton KM，Fishman EK.Adrenal imaging with multidetector CT:evidence-based protocol optimization and interpretative practice.Radiographics，2009，29:1319-1331.

3 Bae KT，Fuangtharnthip P，Prasad SR，et al.Adrenal masses:CT characterization with histogram analysis method.Radiology，2003，228:735-742.

4 Willatt JM，Francis IR.Radiologic evaluation of incidentally discovered adrenal masses.Am Fam Physician，2010，81:1361-1366.

5 曹代荣，丁雅玲，刘碧英.多层螺旋CT对双侧肾上腺疾病的诊断价值.临床放射学杂志，2011，30:1153-1156.

6 Ho LM，Paulson EK，Brady MJ，et al.Lipid-poor adenomas on unenhanced CT:does histogram analysis increase sensitivity compared with a mean attenuation threshold method?AJR Am J Roentgenol，2008，191:234-238.