定量能谱CT多参数成像诊断多发性骨髓瘤价值及临床意义

马丽娜, 马如海

1.青海大学附属医院放射科，青海 西宁 810000；2.青海妇女儿童医院重症医学科，青海 西宁 810000

多发性骨髓瘤(multiple myeloma，MM)是一种克隆浆细胞异常增殖性恶性肿瘤，具有高度异质性，恶性程度、病死率均较高[1]。MM的诊断需要临床实验室检查结合影像学检查进行综合判断，常用的影像学检查方法有X线、CT核磁共振成像，其中X线对MM早期病变的检出率和诊断率不高[2]，常规CT检查由于为混合能量扫描，对病变的诊断仅依靠密度和CT值进行区分，临床应用也存在一定局限性[3]，磁共振成像虽能更好观察MM的肿瘤范围、对MM进行定性和分级，但其对MM基质的矿化等无信号结构显示不敏感[4]。近年来随着CT技术的不断发展，能谱CT逐渐应用于临床，不仅能像普通CT检查观察骨肿瘤基质矿化有内在优势外，还可多参数成像，被认为是骨肿瘤基质矿化检查的最优方法[5]。但能谱CT多参数成像定量分析在MM诊断及病情评估中的价值仍缺乏大量研究支持，基于此，本研究尝试探讨能谱CT多参数成像定量分析对MM的诊断价值及与实验室指标、疾病分期的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2018年1月至2020年10月MM患者62例作为研究组，依据1∶1配对试验原则，另随机选取同期健康体检者62例作为对照组进行本研究。本研究获院伦理委员会批准。纳入标准：研究组患者均符合MM诊断标准[6]；对照组均为我院全身体检健康志愿者；自主行为能力良好，无沟通交流障碍；无能谱CT检查禁忌，能配合完成检查；知晓本研究，已签署同意书。排除标准：急慢性感染性疾病患者；凝血功能障碍患者；艾滋病、乙型肝炎等传染性疾病患者；其他原因引起的骨代谢异常、骨质疏松者；肺癌、胃癌等其他恶性肿瘤患者；自身免疫性疾病患者。对比两组性别、年龄、体质量指数(BMI)、是否吸烟、是否饮酒、户籍地情况，均无显著差异(P>0.05)，其中，本研究采用的饮酒定义为每日饮白酒≥2两或啤酒≥2瓶，每周饮酒≥1次；吸烟定义为每天抽烟≥1支，连续吸烟时间>6月。

1.2 方法

能谱CT检查：所有研究对象均于入组当天进行能谱CT检查，仪器为美国GE Discovery CT 750 HD能谱CT扫描仪，检查前除去身上金属物品，受检者自然平卧于检测台上，双手自然上举，扫描范围自胸椎至骨盆，扫描参数设置：管电压40～100 keV瞬时切换，层厚5 mm，重建层厚1.25 mm，自动mA调制技术，准直宽度0.625 mm，螺距1.375∶1，矩阵512×512。扫描后将图像传入AW4.6工作站，采用工作站3D软件进行后处理分析，由2名临床经验丰富的放射医师采用独立盲法对图像进行评估，意见不一致时协商解决，在能谱CT图像上未见明显骨质破坏区域勾画感兴趣区(region of interest，ROI)，要求ROI面积>20 mm2，勾画时注意避开正常骨皮质及钙化区，导出相应的ROI数据文件，该文件包括每个病灶ROI在40～100 keV(以10 keV为间隔)各能量水平的CT值(Hu)，按照公式K=CT(40 keV)-CT(100 keV)/(100 keV-40 keV)计算能谱曲线斜率。

实验室指标检查：采集研究组入院当天、对照组体检时外周静脉血5 mL，取其中3 mL血液标本，用沈阳万泰医疗设备有限责任公司生产的OTA-400型全自动生化分析仪测定肌酐(creatinine，CREA)、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、血钙(Ca)、血红蛋白(hemoglobin，Hb)水平。取2 mL血液标本进行离心处理(3500 r/min，半径8 cm，离心5 min)，取血清，采用日立LIAISON XL全自动化学发光免疫分析仪及其配套试剂盒，以化学发光法测定血清β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)水平。

MM疾病分期：参照国际分期系统[7]判定，分为Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期。研究组62例患者Ⅰ期19例、Ⅱ期23例、Ⅲ期20例。

1.3 观察指标

(1)两组40～100 keV单能量图像下的CT值、能谱曲线斜率，分析各参数单独及联合诊断MM价值。(2)不同疾病分期患者40～100 keV单能量图像下的CT值、能谱曲线斜率、CREA、BUN、β2-MG、Ca水平，分析各参数与实验室检查指标、疾病分期的关系。

1.4 统计学方法

数据处理采用SPSS 22.0软件，计数资料以例数(n)描述，采用χ2检验，计量资料采取Bartlett方差齐性检验与夏皮罗-威尔克正态性检验，均确认具备方差齐性且近似服从正态布，以平均数±标准差描述，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两组间比较采用SNK-q检验，两组间比较采用独立样本t检验，相关性分析采用Spearman相关系数模型，预测效能分析采用受试者操作特征(ROC)曲线，不同预测方案间曲线下面积比较采用DeLong检验，联合预测实施Logistic二元回归拟合，获得返回预测概率logit(p)，将其作为独立检验变量进行ROC分析，均采用双侧检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组40～100 keV单能量图像下的CT值、能谱曲线斜率

研究组40 keV、50 keV、60 keV、70 keV、80 keV、90 keV、100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率均较对照组低(P<0.05)。见表1。

表1 两组40～100 keV单能量图像下的CT值、能谱曲线斜率比较

2.2 CT值、能谱曲线斜率及二者联合对MM的诊断价值

以研究组作为阳性样本，对照组作为阴性样本，绘制ROC曲线，结果显示，40 keV、50 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率诊断MM的AUC分别为0.750、0.703、0.800，均在0.7以上，具有一定诊断价值。联合诊断的AUC为0.875，诊断价值高于单一诊断。见表2。

表2 CT值、能谱曲线斜率对MM诊断价值

2.3 不同MM疾病分期患者实验室指标、CT值、能谱曲线斜率比较

研究组40～100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率、Hb随疾病分期增加呈降低趋势，CREA、BUN、β2-MG随疾病分期增加呈升高趋势(P<0.05)；研究组不同疾病分期患者Ca无显著差异(P>0.05)。见表3。

表3 研究组不同疾病分期患者实验室指标、CT值、谱曲线斜率比较

2.4 CT值、谱曲线斜率与实验室指标、疾病分期的关系

从表4可知，40～100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率与Hb呈正相关，与CREA、BUN、β2-MG、疾病分期呈负相关(P<0.05)，与Ca无明显相关性(P>0.05)。

表4 CT值、谱曲线斜率与实验室指标、疾病分期的关系

3 讨论

目前，MM的病因尚未明确，其肿瘤细胞起源于骨髓中浆细胞，发病早期无明显症状，诊治难度高、预后差[8]，其患病率在很多国家位居血液系统恶性肿瘤的第二位，在我国，其患病率呈逐年上升趋势，并越来越受临床关注[9]。影像学检查在MM的诊断、病情判断及治疗中占据重要地位，能谱CT是近年来新发展起来的CT检查技术，不仅有常规CT的优势，还能提供多参数信息，如能谱曲线及能谱曲线斜率、最佳单能量成像下的CT值、有效原子序数等。国外有研究[10,11]认为，能谱CT采用双能量扫描技术，两种能量可瞬间切换，产生40～140 keV的单能量图像，能够根据诊断的需求形成最佳信噪比图像，可应用于几乎等密度、小病灶的检出。国内学者张静等[12]报道指出，能谱CT多参数成像在胰岛素瘤定位中的应用价值明显优于常规CT检查。柴亚如等[13]研究也显示，能谱CT多参数成像能良好显示胃体小弯侧胃癌伴淋巴结肿大，在预测胃癌淋巴结转移方面具有较高应用价值。

本研究将能谱CT应用于MM检查中，发现与健康人群相比，MM患者40 keV、50 keV、60 keV、70 keV、80 keV、90 keV、100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率均明显降低，进一步通过ROC曲线分析，发现上述能量水平的CT值、能谱曲线斜率在MM诊断方面均具有一定价值，尤其是各指标联合诊断的AUC达到0.875，证实了能谱CT多参数成像定量分析在MM诊断方面具有较高诊断效能。CT成像的基本原理是利用物质对X线的吸收程度不同而成像，与常规CT仅能通过密度区分不同，能谱CT利用单一X线球管实现了高、低能量的瞬时切换，切换时间<0.5 ms，同时获得两种能量状态下的图像，产生101个单能量图像，几乎在同时、同向、同源得到两种高、低能量X线的原始数据图像，低keV单能量图像能优化动、静脉，高keV单能量图像可以根据需要进行调节，在提高小病灶检出率方面具有明显优势[14,15]。由于不同的物质有其固有能谱曲线，故能谱曲线斜率可反映不同keV下组织CT值的变化规律，从而对疾病进行诊断，并能对病变的病理分级进行区分[16]。本研究结果中，不同疾病分期MM患者的40～100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率存在明显差异，通过相关性分析发现40～100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率与患者疾病分期呈负相关，证实了能谱CT多参数成像定量分析有助于评估MM疾病分期。

MM临床症状复杂多样，除骨痛外，还伴有肾功能损伤、贫血等，检测相关实验室指标可辅助临床评定患者病情[17]。Hb是反映贫血程度的重要标志物，其水平与患者贫血程度呈负相关[18]。CREA、BUN、β2-MG是反映肾功能损伤的标志物，肾小管损伤导致上述指标含量增加，其增加程度与肾小管损伤程度呈正相关，且β2-MG还与肿瘤细胞的浸润程度、瘤细胞的负荷大小及MM患者的预后相关[19]。因此，本研究将Hb、CREA、BUN、β2-MG作为MM的实验室指标纳入研究，并通过相关性分析发现，40～100 keV能量水平的CT值、能谱曲线斜率与实验室指标Hb、CREA、BUN、β2-MG间存在密切相关性。可见，能谱CT多参数成像定量分析还能辅助评估MM贫血和肾损伤情况。

综上，能谱CT多参数成像定量分析可作为临床MM的影像学方法，且与患者Hb、CREA、BUN、β2-MG水平、疾病分期密切相关，具有较高临床应用价值。但本研究仍存在一定不足，未探讨能谱CT多参数成像定量分析与实验室指标综合诊断MM的价值，未来工作中仍需进一步深入探究。