联合双层探测器光谱CT单能量图及碘图诊断肾脏实性肿瘤_林禹.pdf

123CHINESE JOURNAL OF CT AND MRI,FEB.2023,Vol.21,No.02 Total No.160【第一作者】林禹，男，主治医师，主要研究方向：肿瘤多参数影像诊断。E-mail：【通讯作者】王金岸，男，主任医师，主要研究方向：胸腹部CT及MRI影像诊断。E-mail：论 著Combined Application of Monoenergetic Images and Iodine Maps Derived from Dual-layer Spectral Detector CT for the Diagnosis of Solid Renal TumorsLIN Yu1,ZHANG Xiao-xiao1,LV Shao-mao1,WANG Jin-an1,*,CAO dai-rong2,CHEN Xing-biao3.1.Department of Radiology,Zhongshan Hospital Affiliated to Xiamen University,Xiamen 361004,Fujian Province,China2.Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Fujian Medical University,Fuzhou 350004,Fujian Province,China3.Department of Clinical Science,Philips Healthcare,Shanghai 200233,ChinaABSTRACTObjective To evaluate the value of dual detector spectral CT(DL-SDCT)virtual monoenergetic images(VMIs)and iodine maps in the diagnosis of solid renal tumors.Methods The enhanced CT images of 77 cases with solid renal tumors were retrospectively analyzed.The conventional CT images,VMIs,iodine maps and VMI-iodine maps fused images were obtained.The CT value,iodine density(ID)and image noise value of tumor,muscle and renal cortex in each group were measured,and the contrast-to-noise ratio(CNR),relative enhancement value(REV)and normalized iodine density(NID)were calculated.The image quality was evaluated by 5-point method.Results Compared with conventional images,VMI images had lower noise and higher CNR(all P0.001).The subjective score of VMI-iodine maps fused images was the highest.Both DL-SDCT quantitative parameters REV and NID could be used in the diagnosis of clear cell carcinoma.Conclusion Compared with conventional CT images,the image quality of VMI,iodine maps and their fusion images derived from DL-SDCT are superior,which is helpful for the detailed display and qualitative diagnosis of solid renal tumors.Keywords:Renal Tumor;Monoenergetic Image;Tomography;X-ray Computed与常规混合能量图像相比，能谱CT虚拟单能量图(virtual monoenergetic image，VMI)和碘图可以更准确地反映不同组织的X线吸收特性及碘对比剂摄取率，更容易发现微小组织学差异，有助于肿瘤的检出与鉴别1-5。新一代双层光谱探测器CT(dual-layer spectral detector CT，DL-SDCT)可在常规混合能量X线中分离出能谱数据，获取更高质量的VMI及碘图，并可实现VMI和碘图的精确配准与融合3-4,6。肾脏实性肿瘤的诊断有赖于对强化特征和肿瘤血供的准确评价。然而，基于DL-SDCT多参数成像的肾脏肿瘤研究却鲜有报道。本研究旨在对比分析DL-SDCT增强扫描多参数图像，初步探讨VMI及碘图在肾脏实性肿瘤术前评估中的应用价值，为患者准确诊断和个体化治疗提供可靠的CT定量参数。1 资料与方法1.1 研究对象 回顾性分析2019年2月至2020年11月在我院行肾脏增强扫描的患者。纳入标准：均在DL-SDCT上完成肾脏多期增强检查，并签署知情同意书；手术前2周内完成影像学检查；明确的术后病理结果(包括诊断必需的免疫组织化学信息)。排除标准：年龄18周岁；图像质量不佳，或肿瘤囊变、坏死、出血或脂肪成分明显，以致无法分析；皮髓质交界期期光谱基图像(spectral based image，SBI)数据包不完整。1.2 CT检查方案 采用DL-SDCT(IQon，Philips Healthcare，荷兰)完成患者扫描。管电压：120kVp，管电流：自动调制；螺距：0.969；准直器宽度：640.625mm；转速：0.5s/圈；矩阵：512512；重建层厚/层间距：2mm/2mm。静脉注射对比剂碘普罗胺(优维显，300mg/mL，流率3.54.5mL/s)。其中，皮髓质交界期扫描采用对比剂智能追踪技术，设定140HU为触发阈值。自动完成常规图像的迭代重建(iDose4，level 3)及SBI数据的光谱重建。1.3 CT图像定量分析 在后处理工作站(ISP V10.0，Philips Healthcare，荷兰)上获取平扫及皮髓质交界期50keV的VMI、无水碘图和VMI-碘图融合图。在肾脏肿瘤、同层面竖脊肌、邻近肾皮质上分别勾画类圆形感兴趣区(region of interest，ROI)，选取病灶中央实性成分，避开明显的出血、坏死、囊变、钙化、脂肪及血管区，通过自动复制及手动校准，保证ROI大小及层面在各组图像中一致，记录平均CT值和平均碘密度值(iodine density，ID)。以肌肉测值的标准差(standard deviation，SD)作为图像背景噪声值，计算对比噪声比(contrast to noise ratio，CNR)，CNRCT值=(CT值肿瘤-CT值肾皮质)/SD肌肉，CNRID=(ID肿瘤-ID肾皮质)/SD肌肉，计算结果取绝对值。基于相应平扫图像的CT值，计算肿瘤常规图像和VMI的绝对强化值和相对强化值(relative enhancement value，REV)，绝对强化值=增强CT值-平扫CT值，REV=绝对强化值/肾皮质CT值。基于肾皮质联合双层探测器光谱CT单能量图及碘图诊断肾脏实性肿瘤林 禹1 张潇潇1 吕绍茂1王金岸1,*曹代荣2 陈杏彪31.厦门大学附属中山医院影像科 (福建 福州 361004)2.福建医科大学附属第一医院影像科 (福建 福州 350004)3.飞利浦医疗临床科学部(上海 200233)【摘要】目的 评价双层探测器光谱CT(DL-SDCT)虚拟单能量图像(VMI)和碘图在肾脏实性肿瘤诊断中的应用价值。方法 回顾性分析77例肾脏实性肿瘤增强CT影像资料，获得皮髓质交界期常规CT图像、VMI、碘图和VMI-碘图融合图，测量各组图像中肿瘤、肌肉和肾皮质的CT值、碘密度值(ID)和图像噪声值，计算对比噪声比(CNR)、相对强化值(REV)和标准化碘密度(NID)。采用5分法分别评价图像质量。结果 相比于常规图像，VMI图像噪声值更低，且CNR值更高(P均0.001)。VMI-碘图融合图的主观评分最高。DL-SDCT定量参数REV及NID均可用于透明细胞癌的诊断。结论 DL-SDCT的VMI、碘图及其融合图的图像质量优于常规CT，有助于肾脏实性肿瘤的细节显示和定性诊断。【关键词】肾脏肿瘤；单能量成像；体层摄影术；X线计算机【中图分类号】R445.3【文献标识码】A【基金项目】福建省自然科学基金(2022J011343)厦门市科技计划项目(3502Z20174081)DOI:10.3969/j.issn.1672-5131.2023.02.041124中国CT和MRI杂志2023年02月 第21卷 第02期 总第160期ID，计算肿瘤的标准化ID(normalized ID，NID)，NID=ID肿瘤/ID肾皮质。1.4 CT图像主观评分 由两位具备6年和30年腹部肿瘤影像经验的医师对各组图像进行盲法阅片，保证窗宽和窗位在VMI和常规图像间一致。采用5分法评价图像质量，取二者平均分为最终得分，评分标准如下：1分：细小结构完全不能辨识，伪影及噪声极明显；2分：细小结构显示不清，伪影、噪声较明显；3分：细节基本清晰，略有伪影及噪声，但基本可以诊断；4分：细节较清晰，图像基本无伪影和噪声；5分：细节非常清晰，图像无明显伪影及噪声(大于3分即可满足临床诊断要求)。分别从以下几个维度完成图像质量主观评分：(1)形态学(基于肿瘤形态、边缘、囊变、坏死和强化特征等)；(2)血管显示(基于肿瘤及肾脏血管特征)；(3)图像整体质量。1.5 统计学分析 采用SPSS 22.0统计软件包进行分析，定量资料以(-s)表示。常规CT图像和VMI定量参数的组间比较采用配对t检验；DL-SDCT多参数图像主观评分的组间比较采用Friedman秩和检验，P值通过Bonferroni校正。通过独立样本t检验比较透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma，ccRCC)和血管平滑肌脂肪瘤(angiomyolipoma，AML)组间各DL-SDCT参数差异。通过受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线分析不同CT参数诊断透明细胞癌的曲线下面积(area under the curve，AUC)、最佳截断值、Youden指数、敏感性和特异性。不同参数AUC的组间比较采用Z检验。P0.05为差异有统计学意义。2 结 果2.1 临床资料 共77例患者纳入本研究，男55例，女25例；年龄1987岁，平均(54.8512.51)岁；肿瘤最长径为(5.182.98)cm。共80枚(3例患者为双原发病灶)肾脏肿瘤经病理学确诊，其中，ccRCC共计42枚，AML共计10枚，乳头状细胞癌7枚，肾盂浸润性尿路上皮癌7枚，MiT家族易位性肾细胞癌7枚，嗜酸细胞腺瘤4枚，嫌色细胞癌2枚，转移瘤(脂肪肉瘤来源)1枚。2.2 图像质量评价 常规图像、VMI及碘图的SD值分别为(13.802.88)HU、(11.522.73)HU和(0.310.04)mg/mL，对应的CNR分别为6.403.59、16.439.68和6.184.09。相比于常规图像，VMI的SD值(P0.001)更低，CNR(P0.001)和REV(P3分)。各组图像不同维度的主观评分均存在统计学差异(P均0.05)。1234567