Histogram Analysis of Tumor Grade of Clear Cell Renal Cell Carcinoma (ccRCC) Assessed by Noncontrast Single--Source Dual--Energ.pdf

1、背景和目的:腎癌是一種具有侵襲性和化療耐藥性的惡性腫瘤，約占成人所有腫瘤的3％。腎透明細(xì)胞癌是腎細(xì)胞癌最常見的類型。約有25％的腎細(xì)胞癌患者在確診時(shí)為腫瘤進(jìn)展期，并且伴有轉(zhuǎn)移的腎細(xì)胞癌患者的預(yù)后尤其差，生存中值僅為13個(gè)月。腎透明細(xì)胞癌的臨床表現(xiàn)變化很大，從緩慢生長(zhǎng)的局限性腫塊發(fā)展到侵襲性轉(zhuǎn)移性腫瘤。腎切除術(shù)合并術(shù)后放化療是對(duì)腎透明細(xì)胞癌局限性腫塊唯一合適的治療方法。隨著我們對(duì)腎透明細(xì)胞癌遺傳因素認(rèn)識(shí)的增加，對(duì)腎透明細(xì)胞癌的治療已經(jīng)轉(zhuǎn)變

2、為腫瘤的靶向識(shí)別和治療的改進(jìn)。對(duì)VEGF和mTOR的理解是腎透明細(xì)胞癌生物學(xué)的核心，實(shí)現(xiàn)了多種抗血管生成藥物(舒尼替尼，索拉非尼，帕唑帕尼，依維莫司和貝伐單抗加干擾素-α)在腎透明細(xì)胞癌治療方面的使用。此外，在預(yù)后方面，Ⅰ期腎透明細(xì)胞癌患者的預(yù)后最好，5年生存率約為80-95％[35]。隨著級(jí)別的增高，生存率逐漸減低，Ⅱ期患者的生存率低于80％，Ⅲ期患者的生存率低于60％。即使進(jìn)行針對(duì)性治療來抑制腫瘤的進(jìn)展，Ⅳ期患者的生存率也僅有兩年多

3、[36]。大多數(shù)腎腫瘤是因其他原因進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像檢查而偶然發(fā)現(xiàn)的[37]。評(píng)估腎臟腫塊的最常用影像技術(shù)是超聲、CT和磁共振成像[38]。在大多數(shù)情況下，通過影像成像技術(shù)就可以較準(zhǔn)確地診斷腎臟腫瘤[38]。然而，存在許多因素會(huì)妨礙對(duì)腎臟腫瘤進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。隨著偶發(fā)的腎細(xì)胞癌數(shù)量的增加，在切除后意外發(fā)現(xiàn)是良性腎腫物的數(shù)量也增加了[39]。除了技術(shù)因素的失誤，而且與某些病理特征相關(guān)的圖像判讀的錯(cuò)誤也可能導(dǎo)致誤診，在某些情況下，甚至是導(dǎo)致不必要的手

4、術(shù)。GE公司的Discovery CT750HD(GE Healthcare，Milwaukke，IL，USA)可以使用1個(gè)X射線管在1ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)高低兩種能量的切換，這種方法被稱為“快速電壓切換”，其基本原理是，探測(cè)器的閃爍體必須在很短的時(shí)間內(nèi)獲得x射線光子。采集時(shí)間由三部分組成:探測(cè)器輸出信號(hào)的上升時(shí)間，即X射線源開啟時(shí)至探測(cè)器達(dá)到恒定值時(shí)，信號(hào)恒定的時(shí)間以及檢測(cè)器輸出信號(hào)的下降時(shí)間，即X射線源關(guān)閉后的信號(hào)衰減時(shí)間。其中，需要短暫的下

5、降時(shí)間以確保探測(cè)器中只剩下很少的信息可以傳輸?shù)较乱粋€(gè)視圖。剩余的這些信息會(huì)使圖像模糊并且降低圖像分辨率，這些雖然可以通過軟件來糾正，但會(huì)造成圖像信噪比的降低[41]。能譜CT近年來迅速發(fā)展，除了可避免常規(guī)CT掃描存在組織表征和硬化偽影等問題之外，它還能提高疾病的檢出率[60]。它最重要的特征是盡管它通過單個(gè)X射線源，但產(chǎn)生高低兩種能量的光子。能譜CT可產(chǎn)生虛擬平掃圖像，這是其另一優(yōu)點(diǎn)，它不僅降低了成本和輻射，而且還能產(chǎn)生在整個(gè)能譜能量范

6、圍內(nèi)不同keV水平下的有效原子序數(shù)Z、碘圖和虛擬單能量圖像。本研究選擇70keV單能量是基于以往的報(bào)道，證明在此單能量下，圖像具有高對(duì)比噪聲比，并且，相比于40-140keV范圍內(nèi)的其他各單能圖像，70keV單能量圖像具有最低的圖像噪聲[60]。本研究的目的是探究單源雙能CT平掃直方圖分析在評(píng)估腎透明細(xì)胞癌腫瘤分級(jí)的作用。
　　材料與方法:本研究入組自2011年至2015年于放射科檢查并被診斷為腎細(xì)胞癌(RCC)的患者。評(píng)價(jià)單源雙

7、能CT平掃的直方圖分析在評(píng)估透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌(ccRCC)分級(jí)的價(jià)值。本研究搜集122名被確診為腎透明細(xì)胞癌(ccRCC)的患者，其中，72名ccRCC患者入組(Ⅰ=5，Ⅱ=24，Ⅲ=8，Ⅰ-Ⅱ=17，Ⅱ-Ⅲ=16，Ⅲ-Ⅳ=2)。根據(jù)腫瘤分級(jí)分為三組:第一組為Ⅰ級(jí)和Ⅰ-Ⅱ級(jí)(22例患者;14例男性，8例女性，年齡為59.3±10.5);第二組為Ⅱ級(jí)(24名患者;12名男性，12名女性，年齡為61.4±8.3);第三組為Ⅲ，Ⅱ-Ⅲ和Ⅲ-Ⅳ

8、級(jí)(26例患者，男性22例，女性4例，年齡為58.7±11.3)。進(jìn)行三組內(nèi)、每?jī)山M間比較(組1和組2，組1和組3，組1和組3)。所有患者均使用單源雙能量CT機(jī)(美國GE Discovery HD750)進(jìn)行上腹部掃描。所有的雙能量圖像都從Advanced Workstation4.6工作站中，并進(jìn)行了預(yù)先評(píng)估。從PACS工作站導(dǎo)出DICOM格式的單能圖像至Omni-Kintetics工作站，對(duì)圖像進(jìn)一步分析及后處理。在顯示腫瘤最大的層

9、面上放置ROI，避開出血、囊變、壞死區(qū)，然后進(jìn)行直方圖分析。直方圖參數(shù)包括:最小強(qiáng)度，最大強(qiáng)度，平均值，中值，標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)，偏度，峰度，均勻性，能量，熵和累積頻率分布(第5、25、75和95個(gè)百分?jǐn)?shù))。使用SPSS24軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較三組ccRCC間各參數(shù)的差異，對(duì)正態(tài)分布的變量使用單因素方差分析和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，而非正態(tài)分布的變量使用Kruskal-Wallis和Mann-Whitney U檢驗(yàn)。使用ROC曲線評(píng)估使用單源雙

10、能CT平掃的直方圖分析在鑒別CCRCC分級(jí)方面具有顯著差異的參數(shù)的診斷效能、敏感性和特異性。以P＜0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)果:使用偏度值對(duì)CCRCC三組之間鑒別具有最高的診斷效能，ROC曲線下面積為0.741，敏感度為73％;強(qiáng)度中值(AUC=0.691，p=0.023)和第95百分位數(shù)(AUC=0.677，p=0.045)具有最高的靈敏度，兩者均為85％;偏度值具有最高的特異度，為66％。此外，CCRCC組1和組2之

11、間的參數(shù)比較顯示，方差具有最高的診斷效能(p=0.024，AUC=0.615)，而能量值具有最高的靈敏度(p=0.049，靈敏度59％)。組1和組3之間的參數(shù)比較顯示，偏度具有最高的診斷效能和特異度(p=0.011，AUC=0.741，特異度66％)，而第75百分位數(shù)(P=0.018，AUC=0.691)、第90百分位數(shù)(p=0.022，AUC=0.678)和第95百分位數(shù)(p=0.020，AUC=0.677)具有最高診斷靈敏度，靈敏度

12、為85％。組2和組3之間的參數(shù)比較結(jié)果顯示中位數(shù)強(qiáng)度(p=0.015)和第75百分位數(shù)(p=0.027)具有最高的診斷效能(AUC=0.691)，而第50百分位數(shù)具有最高的特異度(p=0.019，特異度63％)，而第75百分位數(shù)具有最高的靈敏度，達(dá)88％。腫瘤的大小與腫瘤的分級(jí)呈正相關(guān)。平均值，平均強(qiáng)度和能量值是最佳鑒別診斷參數(shù)。
　　結(jié)論:單源雙能CT平掃的直方圖分析對(duì)鑒別腎透明細(xì)胞癌分級(jí)具有重要的意義，它可用于評(píng)估ccRCC的