能谱CT多参数鉴别诊断肾上腺乏脂性腺瘤与结节性增生

2021-06-28 08:40万娅敏陈云锦俞富龙蔡明珠吕东博高剑波
中国医学影像技术 2021年6期
关键词:能谱腺瘤标准化

万娅敏,陈云锦,俞富龙,蔡明珠,吕东博,高剑波

(郑州大学第一附属医院放射科,河南 郑州 450052)

肾上腺腺瘤为最常见肾上腺肿瘤,可根据其内脂质含量分为富脂性肾上腺腺瘤和乏脂性肾上腺腺瘤(lipid-poor adrenal adenoma, Lp-AA),常将平扫CT值10 HU作为界值;Lp-AA密度相对较高,呈软组织密度[1]。肾上腺增生是继发性高血压的重要病因之一,其可分为弥漫性增生及结节性增生(adrenal nodular hyperplasia, ANH)。Lp-AA与ANH临床症状相似,影像学鉴别诊断困难,而治疗方式截然不同[2-4],术前准确鉴别诊断有助于临床制定治疗计划。能谱CT可获得40~140 keV下101个单能量图像及不同期相下的能谱曲线,并通过物质分离功能得到不同基物质浓度,以多参数定量分析病变特征[5-6]。本研究观察评价能谱CT多参数鉴别诊断Lp-AA与ANH的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年11月—2020年5月于郑州大学第一附属医院经手术病理证实的Lp-AA(Lp-AA组)及ANH(ANH组)患者。纳入标准:①接受肾上腺常规CT平扫和动、静脉期能谱CT增强扫描,Lp-AA组病灶平均平扫CT值>10 HU;②肝、肾功能正常,无碘对比剂过敏史。排除标准:①图像伪影严重;②患者不能配合。ANH组20例(20个病灶),男13例,女7例,年龄25~64岁,中位年龄41.5岁;Lp-AA组24例(24个病灶),男18例,女6例,年龄22~67岁,中位年龄38.3岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Revolution CT机行肾上腺常规平扫和双期增强能谱扫描。常规平扫管电压120 kV,采用自动管电流调节技术,探测器宽度80 mm,球管转速0.5 s/r,螺距0.992∶1。增强扫描采用能谱成像(gemstone spectral imaging, GSI)模式,80 kVp、140 kVp高低管电压瞬时切换,管电流选择不同GSI模式(100~600 mAs),层厚与层间距均为5 mm;对比剂为碘克沙醇(320 mgI/ml)或碘普罗胺(370 mgI/ml),总量(ml)=450 mgI/kg×体质量(kg)/对比剂浓度(mgI/ml),流率(ml/s)=对比剂总量(ml)/30 s,采用自动触发模式,触发点为腹主动脉,阈值为100 HU,延迟6 s开始动脉期扫描,于其后30 s行静脉期能谱扫描。采用自适应统计迭代重组(adaptive statistical iterative reconstruction,ASIR),ASIR设置为40%,重建层厚及层间距均为1.25 mm。

1.3 图像分析 由2名具有10年以上腹部影像学诊断经验的副主任医师于GE AW 4.7工作站处理图像,在动、静脉期能谱图像显示病灶最大层面的肾上腺病灶及同层腹主动脉放置感兴趣区(region of interest, ROI),尽量避开坏死、囊变和钙化等区域,分别获得双期40~140 keV(间隔10 keV)单能量下CT值、有效原子序数及其直方图和各基物质对浓度,计算动、静脉期标准化单能量CT值、有效原子序数及基物质对浓度,即病灶能谱参数测量值与同层腹主动脉测量值的比值。绘制2组病灶的双期能谱曲线,计算其斜率。每个ROI测量3次,取平均值进行分析。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以Shapiro-Wilk法对计量资料行正态性检验,符合者以±s表示,行独立样本t检验。针对差异有统计学意义的参数,绘制其鉴别Lp-AA与ANH的受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,计算相应曲线下面积(area under curve, AUC),评估其诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 组间动脉期标准化能谱参数比较 Lp-AA组40~70 keV时标准化CT值、标准化碘-脂、脂-碘、钙-水、碘-水浓度均大于ANH组(P均<0.05),其余参数差异均无统计学意义(P均>0.05),见表1、图1。各参数鉴别诊断Lp-AA与ANH的AUC为0.73~0.82,其中碘-脂浓度的诊断效能最高,见表2。

图1 患者男,41岁,左侧Lp-AA(箭) A、B.分别为动脉期50 keV及60 keV下单能量图像; C、D.分别为动脉期70 keV时碘-水图及脂-碘图

表1 组间动脉期标准化能谱参数比较(±s)

表1 组间动脉期标准化能谱参数比较(±s)

组别各单能量CT值40 keV50 keV60 keV70 keV80 keV90 keV100 keV110 keV120 keV130 keV140 keVANH组(n=20)0.22±0.070.23±0.050.22±0.070.21±0.070.20±0.100.20±0.090.19±0.110.17±0.120.16±0.140.16±0.150.15±0.17Lp-AA组(n=24)0.30±0.110.31±0.100.31±0.110.30±0.110.30±0.110.28±0.110.28±0.120.25±0.120.24±0.130.24±0.140.23±0.15t值-3.361-2.910-2.973-3.187-2.019-1.934-1.786-1.435-1.243-1.112-0.783P值0.0020.0060.0050.0030.0640.0540.0610.0970.1280.1800.251组别碘-脂浓度脂-碘浓度钙-水浓度碘-水浓度羟基磷灰石-水浓度有效原子序数ANH组(n=20)1.07±0.040.55±0.030.19±0.090.20±0.080.23±0.090.76±0.04Lp-AA组(n=24)1.12±0.050.72±0.060.29±0.100.29±0.010.31±0.110.79±0.05t值-3.092-4.520-3.465-3.002-1.768-2.013P值0.0040.0010.0010.0050.0860.051

表2 动脉期标准化能谱参数鉴别ANH与Lp-AA的ROC曲线分析结果

2.2 组间静脉期各标准化能谱参数比较 Lp-AA组标准化40 keV、50 keV能量时CT值、有效原子序数、羟基磷灰石-水、碘-水浓度均小于ANH组(P均<0.05),标准化脂-碘浓度高于ANH组(P<0.05),其余参数差异均无统计学意义(P均>0.05),见表3、图2。ROC曲线分析结果显示,各参数鉴别诊断Lp-AA与ANH的AUC为0.74~0.79,其中,脂-碘浓度的诊断效能最高,见表4。

图2 患者男,50岁,左侧ANH(箭) A、B.分别为静脉期50 keV及60 keV下单能量图像; C.静脉期能量70 keV下羟基磷灰石-水浓度图像; D.静脉期能量70 keV下有效原子序数直方图

表3 组间静脉期各标准化能谱参数比较(±s)

表3 组间静脉期各标准化能谱参数比较(±s)

组别各单能量CT值40 keV50 keV60 keV70 keV80 keV90 keV100 keV110 keV120 keV130 keV140 keVANH组(n=20)0.61±0.080.60±0.080.56±0.120.55±0.140.53±0.280.53±0.200.51±0.250.50±0.190.48±0.200.47±0.180.45±0.21Lp-AA组(n=24)0.52±0.110.51±0.110.51±0.230.50±0.190.49±0.160.48±0.190.46±0.14 0.44±0.180.43±0.150.43±0.170.42±0.19t值3.1223.2002.4232.3912.2412.0981.9641.8651.6571.5641.342P值0.0030.0020.0580.0630.0870.9890.1320.3250.4270.5420.673组别碘-脂浓度脂-碘浓度钙-水浓度碘-水浓度羟基磷灰石-水浓度有效原子序数ANH组(n=20)1.10±0.030.54±0.030.60±0.310.63±0.120.63±0.110.93±0.03Lp-AA组(n=24)1.09±0.020.69±0.060.49±0.280.52±0.130.52±0.130.89±0.03t值1.758-2.6731.9342.9953.0652.691P值0.0620.0010.0740.0050.0040.012

表4 静脉期标准化能谱参数鉴别ANH与Lp-AA的ROC曲线分析

2.3 ANH组与Lp-AA组动、静脉期能谱曲线比较 动脉期2组能谱曲线均为下降型;ANH组能谱曲线始终位于Lp-AA组能谱曲线下方,且keV越小,2组标准化CT值差异越大;ANH组动脉期能谱曲线斜率(2.04±0.79)小于Lp-AA组(2.99±0.62,t=3.176,P<0.05)。静脉期Lp-AA组能谱曲线始终位于ANH组下方,Lp-AA组斜率(2.77±0.51)与ANH组(3.14±0.70)差异无统计学意义(t=1.362,P=0.054),见图3。动脉期能谱曲线斜率鉴别ANH与Lp-AA的AUC为0.86,阈值取2.7时,诊断敏感度、特异度及约登指数分别为90.00%、62.50%、0.53。

图3 ANH组、Lp-AA组动脉期(A)及静脉期(B)能谱曲线

3 讨论

约30%肾上腺腺瘤为乏脂性腺瘤,平扫CT值在10 HU以上,所含脂质成分相对较少[7]。ANH与Lp-AA的CT表现重叠较多,均可为小类圆形软组织肿块,包膜完整,边界不清,增强后不同程度强化。传统CT多以相对或绝对清除率鉴别肾上腺肿块,如腺瘤多呈“快进快出”表现;但清除率鉴别腺瘤与非腺瘤价值有限,不同研究设置的延迟扫描时间不同,可致结果存在差异[8],且延迟扫描增加患者辐射剂量。能谱CT利用物质在不同X射线能量下产生不同的吸收提供信息,现已广泛用于临床。迟婧等[9]认为能谱CT动脉期标准化碘浓度对鉴别肾上腺腺瘤与嗜铬细胞瘤具有一定价值;吴春茂等[10]发现能谱曲线可有效鉴别肾上腺腺瘤与转移瘤;且标准化能谱参数可有效减轻对比剂剂量和循环时间的影响[11]。

本研究结果显示,2组间动脉期40~70 keV单能量标准化CT值、静脉期40~50 keV单能量标准化CT值差异有统计学意义,且随着keV增加,病灶CT值变化趋于平缓;以动脉期40 keV、静脉期50 keV标准化CT值鉴别诊断ANH与Lp-AA的效能较佳,这是由于低能量水平下X线穿透力较低,可提高图像对比度,但能量降低会使图像噪声相对增加[12]。有效原子序数是能谱CT的定量参数之一。假设某元素对X线的衰减系数与某种物质相同,即以其有效原子序数为后者的有效原子序数。本研究2组静脉期标准化有效原子序数差异有统计学意义,表明2组病灶X线衰减系数不同,可能与病灶组成成分不同有关。

碘-水是能谱CT中最常用的基物质对之一,可定量分析病灶强化程度。本研究Lp-AA组动脉期标准化碘-水浓度大于ANH组,静脉期标准化碘-水浓度小于ANH组,符合Lp-AA动脉期明显强化、静脉期强化减退,整体呈“快进快出”的强化方式。组织学上,ANH以束状带和球状带增生为主,球状带内含大量类脂质颗粒,胞浆内可见脂质空泡,血管成分少且位置相对深在;而Lp-AA脂质成分含量较少,细胞排列规则、密集,间质含大量血管成分[13]。Lp-AA于动脉早期即可显著强化,而ANH强化不明显;Lp-AA在静脉期强化减退,而ANH出现强化峰值。脂质成分的CT值为负值,病灶脂-碘浓度越高,其含脂质成分越少[14]。Lp-AA组动脉期标准化钙-水浓度高于ANH组,这是由于腺瘤常存在钙化,而ANH为正常肾上腺组织增多,罕见钙化。因此,动、静脉期碘-水、脂-碘、钙-水浓度鉴别ANH与Lp-AA的效能较好。

本研究2组双期能谱曲线动脉期斜率差异有统计学意义,静脉期斜率差异无统计学意义,与Lp-AA间质血管丰富、动脉期强化程度大于ANH有关。本组Lp-AA双期能谱曲线均为“下降型”,与刘婧等[15]所见有所不同,有待进一步观察。综上所述,能谱CT多参数对鉴别诊断Lp-AA与ANH具有一定效能。但本研究样本量少,且未对Lp-AA进一步细分为功能性腺瘤与无功能腺瘤进行对比分析,有待完善。

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