光谱CT平扫定量参数鉴别诊断乳腺良、恶性病变.pdf

基金项目国家重点研发计划项目(Y Y F C ).第一作者刘思腾(),女,河南商丘人,在读硕士.研究方向:乳腺疾病的影像学诊断.E m a i l:c o m 通信作者于湛,郑州大学第一附属医院放射科,.E m a i l:c o m 收稿日期 修回日期 胸部影像学P l a i ns p e c t r a lC Tq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r s f o rd i f f e r e n t i a ld i a g n o s i so fb e n i g na n dm a l i g n a n tb r e a s t l e s i o n sL I US i t e n g,Y UZ h a n,L IJ i n g l i n,WANGJ i e j i e,Y ANGY u n x i a o(D e p a r t m e n t o fR a d i o l o g y,t h eF i r s tA f f i l i a t e dH o s p i t a l o fZ h e n g z h o uU n i v e r s i t y,Z h e n g z h o u ,C h i n a)A b s t r a c tO b j e c t i v e T oo b s e r v et h ev a l u eo fq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r so fp l a i ns p e c t r a lC Tf o rd i f f e r e n t i a ld i a g n o s i so fb e n i g na n dm a l i g n a n tb r e a s t l e s i o n s M e t h o d s D a t ao f c h e s t s p e c t r a lC To f f e m a l ep a t i e n t sw i t hs p a c eo c c u p y i n gb r e a s t l e s i o n sw e r er e t r o s p e c t i v e l ya n a l y z e d,i n c l u d i n g m a l i g n a n t l e s i o n s i n c a s e s(m a l i g n a n tg r o u p)a n d b e n i g nl e s i o n s i n c a s e s(b e n i g ng r o u p)S p e c t r a lC Tp l a i nq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r s,i n c l u d i n gC Tv a l u eo fv i r t u a ls i n g l ee n e r g yl e v e lo f k e V,e f f e c t i v ea t o m i cn u m b e r(E f f Z)a n ds p e c t r a l c u r v es l o p e(HU)w e r ec o m p a r e db e t w e e nt h et w og r o u p s R e c e i v e ro p e r a t i n gc h a r a c t e r i s t i c(R O C)c u r v e sw e r ed r a w n,a n dt h ea r e a su n d e rt h ec u r v e(A U C)w e r ec a l c u l a t e dt oe v a l u a t et h ee f f i c a c yo fs p e c t r a lC Tp l a i nq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r sC T k e V,C T k e V,E f f Za n dHUa l o n e a n d i n c o m b i n a t i o n f o r d i f f e r e n t i a l d i a g n o s i s o f b e n i g na n dm a l i g n a n tb r e a s t l e s i o n s R e s u l t s U n d e r k e V,i nm a l i g n a n t g r o u p,C Tv a l u e s a n dE f f Zw e r eh i g h e rb u t HUw a s l o w e r t h a n t h o s ei nb e n i g ng r o u p(a l lP )A U Co fC T k e V,C T k e V,E f f Za n dHUf o r d i f f e r e n t i a t i n gb e n i g na n dm a l i g n a n t b r e a s t l e s i o n sa l o n ew a s ,a n d ,r e s p e c t i v e l y,o ft h ec o m b i n a t i o no ft h ea b o v ef o u rw a s ,w i t ht h es e n s i t i v i t yo f ,t h e s p e c i f i c i t yo f a n d t h e a c c u r a c yo f C o n c l u s i o n P l a i n s p e c t r a l C Tq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r s c o u l db e u s e dt oe f f e c t i v e l yd i f f e r e n t i a t eb e n i g na n dm a l i g n a n tb r e a s t l e s i o n s K e y w o r d s b r e a s tn e o p l a s m s;d i a g n o s i s,d i f f e r e n t i a l;t o m o g r a p h y,X r a yc o m p u t e dD O I:/j i s s n 光谱C T平扫定量参数鉴别诊断乳腺良、恶性病变刘思腾,于湛,李婧琳,王洁洁,杨芸晓(郑州大学第一附属医院放射科,河南 郑州 )摘要目的观察光谱C T平扫定量参数鉴别诊断乳腺良、恶性病变的价值.方法回顾性分析 例女性乳腺占位性病变患者的胸部光谱C T资料,包括 例共 处恶性病变(恶性组)和 例共 处良性病变(良性组);对比组间光谱C T平扫定量参数的差异,包括虚拟单能级 k e V下C T值、有效原子序数(E f f Z)及光谱曲线斜率(HU).绘制受试者工作特征(R O C)曲线,计算曲线下面积(A U C),分析光谱C T平扫单一定量参数C T k e V、C T k e V、E f f Z、HU及其联合鉴别诊断乳腺良、恶性病变的效能.结果 k e V下,恶性组C T值及E f f Z均高于、而HU小于良性组(P均 ).单一C T k e V、C T k e V、E f f Z及HU鉴别乳腺良、恶性病变的A U C分别为 、及 ;四者联合的A U C为 ,其敏感度为 ,特异度为 ,准确率为 .结论根据光谱C T平扫定量参数可有效鉴别诊断乳腺良、恶性病变.关键词乳腺肿瘤;诊断,鉴别;体层摄影术,X线计算机 中图分类号R ;R 文献标识码A 文章编号 ()乳腺癌属于异质性肿瘤,肿瘤内部在组织学形态、免疫分型及治疗反应等方面均存在差异.早期定性诊断乳腺病变对制定治疗方案、改善预后至关重要;影像学检查对早期检出、确诊乳腺病变、鉴别诊断及治中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o疗具有重要意义 .光谱C T数据集中的虚拟单能级、有效原子序数(e f f e c t i v ea t o m i cn u m b e r,E f f Z)及光谱曲线斜率(HU)等可为诊断疾病及鉴别诊断提供丰富信息 .本研究观察平扫光谱C T定量参数用于鉴别诊断乳腺良、恶性病变的价值.资料与方法 一般资料回顾性收集 年月 年月 例于郑州大学第一附属医院就诊的女性乳腺占位性病变患者,年龄 岁、平均()岁;其中 例存在单发恶性病变(恶性组),例存在 处良性病变(良性组),对其中例存在多发病变者选择最大病变进行分析.纳入标准:接受胸部平扫光谱C T检查,检查前未接受乳腺病变活检及相关抗肿瘤治疗;于检查后周内获得病理结果;临床资料完整.排除标准:乳腺植入假体史;妊娠及哺乳期妇女.检查前患者均签署知情同意书.仪器与方法采用P h i l i p sI Q o n光谱C T机行常规胸部平扫C T,范围自胸廓入口至肺底;参数:管电压 k V p,自 动 管 电 流(mA),转 速 s/r o t,螺距 .采用迭代重建技术i D o s el e v e l重建图像,重建层厚及层间距均为 mm;经重建生成光谱基图像(s p e c t r a lb a s e i m a g e s,S B I),包括单能级图像、E f f Z图、E f f Z融合图及光谱曲线.分析图像将图像传至P h i l i p s后处理工作站.由名具有 年乳腺影像学诊断经验的主任医师(医师)于常规C T图像中病变实质区域避开坏死、钙化、出血和大血管放置R O I,使其尽量包含更多病变区域;之后将R O I半自动复制到虚拟单能级图和E f f Z图中,由另名影像科副主任医师(医师)核对R O I位置,获得病变在不同能级图像中的C T值、E f f Z及HU,HU(C T k e VC T k eV)/HU.统计学分析采用S P S S 统计分析软件.以xs表示符合正态分布的计量资料,行W e l c ht检验;以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布者,行M a n n Wh i t n e yU检 验.绘 制 受 试 者 工 作 特 征(r e c e i v e ro p e r a t i n gc h a r a c t e r i s t i c,R O C)曲线,计算曲线下面积(a r e au n d e rt h ec u r v e,AU C),分析平扫光谱C T定量参数C T k e V、C T k e V、E f f Z及HU单一及其联合鉴别诊断乳腺良、恶性病变的效能.P 为差异有统计学意义.结果良性组患者年龄()岁 小于恶性组()岁,t ,P ;组间病变最大径 差 异 无 统 计 学 意 义 ()mmv s()mm,t ,P ).k e V下病变单能级平均C T值趋势图(图)显示,能级为 k e V时,恶性组C T值呈弓背向下或基本平直型,良性组病变C T值呈弓背向上型;能级 k e V时,组病变C T值均无明显变化.k e V下恶性组病变的C T值及E f f Z均高于、而HU小于良性组病变(P均 ).见表及图、.图 例 乳 腺 恶 性 病 变、例 乳 腺 良 性 病 变 在 k e V下平均C T值变化的趋势图单一光 谱C T平 扫 定 量 参 数C T k e V、C T k e V、E f f Z及HU鉴别乳腺良、恶性病变的AU C分别为 、及 ;四者联合的AU C为 ,敏 感 度 为 ,特 异 度 为 ,准 确 率 为 .见表及图.表 例乳腺恶性病变及 例乳腺良性病变平扫光谱C T定量参数比较组别C T值(HU)k e V k e V k e V k e V k e V k e V k e VE f f ZHU恶性组(n)(,)良性组(n)(,)t/Z值 P值 中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o图良性组患者,女,岁,右乳纤维腺瘤A胸部轴位平扫C T图示右乳内上象限 mm mm软组织密度影(箭),边缘与腺体重叠,C T值 HU;B、C胸部轴位(B)、k e V(C)虚拟单能级图,C T k e V HU,C T k e V HU;D胸部轴位E f f Z融合图,E f f Z ;E光谱曲线图呈弓背向上型,HU ;F病理图(HE,)图恶性组患者,女,岁,右乳浸润性癌A胸部轴位平扫C T图示右乳内上象限 mm mm软组织密度影(箭),边界尚清,C T值 HU;B、C胸部轴位(B)、k e V(C)虚拟单能级图,C T k e V HU,C T k e V HU;D胸部轴位E f f Z融合图,E f f Z ;E光谱曲线图呈弓背向下型,HU ;F病理图(HE,)讨论光谱C T是基于多层螺旋C T的能量成像技术,支持多参数重建图像并获得相应定量参数,可作为临床定量诊断工具 .光谱C T平扫用于检出乳腺病变具有较高临床价值.R I E D E R E R等报道,相比常规C T,头部平扫光谱C T低k e V虚拟单能级图像能显著提高脑肿瘤检出率.在较低k e V的虚拟单能级图像上,乳腺病灶与乳腺实质的C T值差异大于传统C T图像,提高了病变与正常组织间的对比度,故能更好地检出传统C T易忽略的微小病变;E f f Z图亦可增加组织对比度,有利于清晰显示病变.由不同分子组成的物质在不同光子能量下的X线中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o表平扫光谱C T参数C T k e V、C T k e V、E f f Z及HU单一及其联合鉴别乳腺良、恶性病变的效能参数截断值敏感度()特异度()准确率()AU C(C I)C T k e V HU (,)C T k e V HU (,)HU (,)E f f Z (,)四者联合 (,)图平扫光谱C T参数C T k e V、C T k e V、HU及E f f Z单一及其联合鉴别乳腺良、恶性病变的R O C曲线吸收特性不同.X线束穿过不同物质引发的衰减不同,由此获得的物质的C T值衰减曲线各异,不同单能级k e V水平下的C T值有利于区分人体不同组织结构及其疾病的病理类型.有研究 发现,HU是乳腺恶性病变的独立预测因子.本研究中,单能级C T值变化趋势图显示,能级为 k e V时,恶性组C T值呈弓背向下或基本平直型,而良性组C T值呈弓背向上型,与王锐等 的结果相符合;单能级 k e V水平下,组间C T值及HU差异均有统计学意义.E f f Z代表组织中化合物的平均原子序数,反映组织或病变的内在物质组成,组织中化合物密度越大,则E f f Z越高.J I ANG等 发现,甲状腺恶性结节的细胞密度高于良性结节,其E f f Z比高于良性结节.本研究恶性组E f f Z高于良性组,表明E f f Z对于鉴别乳腺良、恶性病变具有一定价值.随着能级减小,乳腺病灶与乳腺实质的C T值差值增大,即低k e V图像有助于提高病灶检出率.能级 k e V下,良性组与恶性组病变C T值差异较大;而 k e V虚拟单能量图像的信噪比及对比噪声比均较高,且图像质量优于传统 k V p混合能量图像.本研究以 k e V能级下病变的C T值评估HU,并对C T k e V、C T k e V、HU及E f f Z进行R O C曲线分析,评估其鉴别乳腺良、恶性病变的效能,结果显示上述各参数的AU C分别为 、及 ,而四者联合诊断的AU C为 、敏感度为 、特异度为 、准确率为 ,表明根据平扫光谱C T定量参数可有效区分乳腺良、恶性病变.综上所述,利用平扫光谱C T定量参数能有效鉴别乳腺良、恶性病变.但本研究为回顾性观察,样本量较小,未涉及乳腺恶性及良性病变的具体病理类型,且仅分析了光谱曲线的单一斜率值,对利用多个斜率值可否提高诊断效能有待后续进一步观察.参考文献 HAYN E SB S A RMAA NANG I A MAKK E RP e ta l 敭 B r e a s tc a n c e rc o m p l e x i t y I m p l i c a t i o n so f i n t r a t u m o r a lh e t e r o g e n e i t yi nc l i n i c a lm a n a g e m e n t J 敭C a n c e rM e t a s t a s i sR e v 敭 吴怡雯 周晓华 陈菲 等敭基于自动乳腺全容积成像冠状面超声图像的影像组学模型预测乳腺肿瘤良恶性的价值 J 敭临床超声医学杂志 敭 梁园园 李昌帅 赵文静 等敭多模态影像学术前评估浸润性乳腺癌组织学分级 J 敭中国介入影像与治疗学 敭 K RUGKB HOU B O I SC G R I N S T E I N O e ta l 敭 F o c a lb r e a s tl e s i o n s i nc l i n i c a lC Te x a m i n a t i o n so ft h ec h e s t Ar e t r o s p e c t i v ea n a l y s i s J 敭 R o f o 敭 任海燕 甄艳华 郑加贺敭双层光谱探测器C T临床应用与研究进展 J 敭中国医学影像技术 敭 S AU E R B E C K J A D AM G ME Y E R M敭S p e c t r a l C T i no n c o l o g y J 敭 R o f o 敭 赵宝连 涂文婷 范丽 等敭双层探测器光谱C T在头颈部疾病中的研究进展 J 敭国际医学放射学杂志 敭 张国晋 李昇霖 孔维芳 等敭能谱C T多参数成像鉴别孤立性肺结核与肺腺癌 J 敭中国医学影像技术 敭 R I E D E R E RI F I N G E R L E A A Z I MM E RC e ta l 敭P o t e n t i a lo fd u a l l a y e r s p e c t r a lC Tf o r t h ed i f f e r e n t i a t i o nb e t w e e nh e m o r r h a g ea n di o d i n a t e dc o n t r a s tm e d i u mi n t h eb r a i na f t e r e n d o v a s c u l a r t r e a t m e n t o fi s c h e m i c s t r o k ep a t i e n t s J 敭 C l i n I m a g i n g 敭 Z HAN G X D UAN H YU Y e ta l 敭D i f f e r e n t i a ld i a g n o s i sb e t w e e nb e n i g na n dm a l i g n a n tp l e u r a le f f u s i o nw i t hd u a l e n e r g ys p e c t r a lC T J 敭 P L o SO n e e 敭 D EM I R L E R I M I R B K RUG K B B UR K E C e t a l 敭P o s s i b i l i t yt od i s c r i m i n a t eb e n i g nf r o m m a l i g n a n tb r e a s t l e s i o n sd e t e c t e do nd u a l l a y e r s p e c t r a lC T e v a l u a t i o n J 敭 E u rJR a d i o l 敭 王锐 张文坤 侯月娇敭双能C T能谱曲线在乳腺肿块诊断中的价中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o值 J 敭实用放射学杂志 敭 WAN GX L I UD Z E N GX e t a l 敭 D u a l e n e r g yC Tq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r sf o re v a l u a t i n gi mm u n o h i s t o c h e m i c a lb i o m a r k e r so fi n v a s i v eb r e a s t c a n c e r J 敭 C a n c e r I m a g i n g 敭 M I L E T O A A L L E N B C P I E T R Y GA J A e t a l 敭C h a r a c t e r i z a t i o no f i n c i d e n t a lr e n a lm a s sw i t hd u a l e n e r g yC T D i a g n o s t i c a c c u r a c y o f e f f e c t i v e a t o m i c n u m b e r m a p s f o rd i s c r i m i n a t i n gn o n e n h a n c i n gc y s t sf r o me n h a n c i n g m a s s e s J 敭A J RAmJR o e n t g e n o l W W 敭 J I ANG L L I U D L ON G L e ta l 敭D u a l s o u r c ed u a l e n e r g yc o m p u t e dt o m o g r a p h y d e r i v e dq u a n t i t a t i v ep a r a m e t e r sc o m b i n e dw i t hm a c h i n e l e a r n i n g f o r t h ed i f f e r e n t i a l d i a g n o s i so f b e n i g na n dm a l i g n a n t t h y r o i dn o d u l e s J 敭Q u a n t I m a g i n gM e dS u r g 敭 陈文哲 汪秀玲敭能谱C T定量评估乳腺浸润性导管癌分化程度的初步研究 J 敭中国C T和MR I杂志 敭 基金项目甘肃省自然科学基金(J R R A ).第一作者魏传敏(),女,甘肃兰州人,在读硕士,医师.E m a i l:q q c o m 通信作者李天刚,甘肃省妇幼保健院超声医学中心,.E m a i l:l i t i a n g a n g c o m 收稿日期 修回日期 P r e n a t a l u l t r a s o n i cd i a g n o s i so f f e t a l u m b i l i c a l a r t e r ya n e u r y s m:C a s e r e p o r t产前超声诊断胎儿脐动脉瘤例魏传敏,李天刚(甘肃中医药大学第一临床医学院,甘肃 兰州 ;甘肃省妇幼保健院超声医学中心,甘肃 兰州 )K e y w o r d s f e t u s;a n e u r y s m;u m b i l i c a l a r t e r i e s;u l t r a s o n o g r a p h y 关键词胎儿;动脉瘤;脐动脉;超声检查D O I:/j i s s n 中图分类号R ;R 文献标识码B 文章编号 ()图胎儿脐动脉瘤A二维声像图(箭示动脉瘤);B C D F I;C S T I C;D引产后大体标本图孕妇 岁,孕 周;产前超声提示胎儿血管畸形;既往孕产,无特殊病史及家族史.孕 周胎儿超声:脐动脉收缩期峰值 流 速 与 舒 张 末 期 流 速 比 值 为 ,脐 动 脉 局 部 见 mm mm mm瘤样膨出(图 A),其囊壁较薄、囊内透声欠佳,入口处血流束宽 mm,膨大处宽 mm,出口处血流束宽 mm;C D F I见其内血流不规则,呈涡流状(图 B);时 间空 间 相 关 成 像(s p a t i o t e m p o r a li m a g i n g c o r r e l a t i o n,S T I C)于 脐 动 脉 瘤 入 口 处 见 立 体 血 流(图 C);脉 冲 多 普 勒(p u l s e dw a v eD o p p l e r,PWD)于入口处探及动脉血流频谱.超声诊断:胎儿脐动脉瘤.孕妇拒绝终止妊娠,后于孕 周出现急性胎儿窘迫致胎死宫内而接受引产;对标本进行尸检,发现胎儿腹壁瘤样膨出伴淤血性改变(图 D),证实产前超声诊断.讨论胎儿脐动脉瘤好发于胎盘脐带入口处及近胎儿侧,为胎儿罕见血管畸形,可压迫脐静脉而影响胎儿获得营养物质供应及物质交换,压迫脐动脉时可引发胎儿宫内缺氧,所致死亡率约.产前超声检查对诊断胎儿脐动脉瘤至关重要.胎儿脐动脉瘤多表现为局部脐动脉呈囊状、少数呈梭形或不规则形扩张,其囊壁较薄,部分囊内透声欠佳;C D F I可见其内血流不规则或紊乱,瘤体较大时可见涡流形成.本例胎儿脐动脉瘤影像学表现较典型;胎儿死亡原因或为脐动脉瘤发生于胎盘脐带入口处且瘤体较大,压迫脐动脉致胎儿急性缺氧.鉴别诊断:胎儿脐静脉瘤,瘤体内见低速血流信号,PWD提示静脉频谱;胎儿脐带囊肿,C D F I可见内部无血流信号.本例提示,产前超声检查发现胎儿脐动脉瘤时,应进一步评估瘤体大小、内部透声及血流情况,严密监测胎心、胎动,必要时及时终止妊娠.中国医学影像技术 年第 卷第期C h i nJM e dI m a g i n gT e c h n o l,V o l ,N o