Abstract
目的
通过对腮腺肿瘤的能谱曲线斜率（SACS）、曲线下面积（AUC）、标准化碘基值（NIC）、碘浓度差（ICD）的比较，分析能谱定量参数值在腮腺肿瘤定性诊断中的应用价值。
方法
应用能谱CT对92例腮腺肿瘤患者进行动脉期（AP）、静脉期（VP）增强扫描。依据病理结果分为多形性腺瘤组（A组）、沃辛瘤组（B组）、基底细胞腺瘤组（C组）、恶性肿瘤组（D组）。测量并计算双期扫描中肿瘤的SACS、AUC、NIC及ICD。多组定量资料比较采用单因素方差分析，P<0.05为差异具有统计学意义。
结果
A组SACSAP、AUCAP及NICAP均低于其余各组，C组SACSVP、AUCVP均高于其余各组，D组NICAP、NICVP高于其他各组，B组ICD差值为正值。除B组和C组间SACSAP、AUCAP的差异以及C组和D组间SACSVP、AUCVP的差异以及A组和C组间ICD的差异无统计学意义外，其余各组之间的差异均具有统计学意义（P<0.05）。A组和B组、C组和D组间NICAP的差异以及A组和C组、A组和D组、B组和C组NICVP的差异具有统计学意义（P=0.005、0.025、0.002、0.038、0.049）。
结论
不同病理类型的腮腺肿瘤能谱CT定量参数值存在差异，利用能谱CT多参数成像有助于腮腺肿瘤的定性诊断。
Keywords: 腮腺肿瘤, 体层摄影术, 能谱成像, 碘基值
Abstract
Objective
This study aimed to investigate the value of normalized iodine concentration (NIC), spectral attenuation curve slope (SACS), area under curve (AUC), and iodine concentration difference (ICD) generated from spectral CT in the assessment of parotid gland tumors.
Methods
Ninety-two patients with pathologically confirmed parotid gland tumors underwent arterial phase- and venous phase-enhanced CT in spectral CT. The patients were divided into the pleomorphic adenoma group (group A), Warthin tumor group (group B), basal cell tumor group (group C), and malignant tumor group (group D). The SACS, AUC, NIC, ICD were measured and analyzed. Statistical analyses were performed by one-way ANOVA, and statistical significance was set at P<0.05.
Results
SACSAP, AUCAP, and NICAP in group A were lower than those in other groups; SACSVP and AUCVP in group C were higher than those in other groups; NICAP and NICVP in group D were higher than those in other groups; and ICD in group B was a positive number. The difference in SACSAP and AUCAP in groups B and C, SACSVP and AUCVP in groups C and D, and ICD in groups A and C were not statistically significant. By contrast, the difference between the other groups was statistically significant (P<0.05). The difference in NICAP between groups A and B and groups C and D and the difference in NICVP between groups A and C, groups A and D, and groups B and C were statistically significant (P=0.005, 0.025, 0.002, 0.038, and 0.049, respectively).
Conclusion
Multi-quantitative parameters from spectral CT might be helpful in differentiating various types of parotid gland tumors.
Keywords: parotid gland tumor, tomography, spectral imaging, iodine concentration
涎腺肿瘤是口腔颌面部常见的肿瘤之一[1]，病理类型较为复杂，其中腮腺肿瘤的发病率最高[2]。由于不同的腮腺肿瘤的治疗方法和预后差异较大，如何术前明确定性诊断，是目前亟待解决的问题。以往多基于形态学及CT值进行诊断[3]–[5]，采用CT功能检查的研究则鲜有文献报道。近年来，随着能谱CT成像技术的不断发展，已有文献[6]–[7]报道其在良恶性病变的鉴别、分级、组织的特异性判定等方面的应用。本研究旨在比较不同病理类型腮腺肿瘤能谱曲线斜率（spectral attenuation curve slope，SACS）、曲线下面积（area under curve，AUC）、标准化碘基值（normalized iodine concentration，NIC）、碘浓度差（iodine concentration difference，ICD）的差异，分析能谱定量参数值在腮腺肿瘤定性诊断中的应用价值。
1. 材料和方法
1.1. 研究对象
前瞻性纳入2015年1月—2018年4月郑州大学第一附医院放射科CT室因腮腺肿瘤行能谱CT增强扫描的患者，排除标准：1）患有严重心脏病、糖尿病、高血压等；2）有碘过敏史患者；3）18岁以下患者；4）伴有甲状腺毒症者。经病理确诊为腮腺肿瘤患者92例，其中男58例，女34例，年龄22~74岁。92例患者中，良性肿瘤60例，恶性肿瘤32例。在60例良性肿瘤中，多形性腺瘤30例（A组），沃辛瘤（Warthin瘤）20例（B组），基底细胞腺瘤10例（C组）；在32例恶性肿瘤（D组）中，黏液表皮样癌15例，多形性腺癌11例，腺样囊性癌6例。本研究经医院伦理委员会批准，检查前所有患者均签署知情同意书。
1.2. 检查方法
所有病例均在GE discovery CT机上进行。扫描参数如下。螺距：1.375︰1；准直：64×0.625 mm，转速：0.6 s/rot，层厚3 mm。采用美国瑞达双筒高压注射器，非离子型对比剂碘海醇（350 mg I·mL−1）。平扫用常规120 kVp扫描，电压：120 kV，管电流：自动mA；增强扫描用能谱成像（GSI）模式扫描，电压：80~140 kV自动切换，能谱智能匹配技术（GSI~assist），噪声指数：9 HU。患者取仰卧位，嘱患者平静呼吸，避免突然移动，扫描范围为眶下缘至锁骨上缘。对比剂用量1 mL·kg−1，注射速率3.0 mL·s−1，于注射对比剂后30 s和6 s开始分别行动脉期（arterialphase，AP）和静脉期（venousphase，VP）的扫描。
1.3. 图像重建、图像客观评价标准及相关能谱参数值的测量计算
采用AW4.6工作站利用GSI Volume Viewer软件处理原始图像，获得单能量图像、能谱衰减曲线及碘基图。采用横断图像，感兴趣区（region of interest，ROI）勾画区域设为腮腺肿瘤及同层面颈动脉。ROI的勾画一般为肿瘤面积的2/3，避开大血管、坏死、囊变、钙化、存在伪影区等部位，尽量保证ROI的大小、形态、位置在双期图像上保持一致。测量各组单能量腮腺肿瘤的CT值（HU），每个部位测量3次取其平均值。利用以上各平均值计算碘浓度比，即NIC，NIC=ROI的碘基值（iodine concentration，IC）/同层面颈内动脉的IC。取40、70 keV作为参考点计算SACS，SACS=（HU40 keV−HU70 keV）/30，并计算AUC，AUC=（HU40 keV+HU70 keV）×30÷2，ICD=ICAP−ICVP。
1.4. 统计分析
采用SPSS 21.0统计学软件对实验数据进行分析，多组定量资料方差齐时采用单因素方差分析，方差不齐时采用Dunnett T3检验，组间比较采用Bonferroni法。P<0.05表示差异具有统计学意义。
2. 结果
2.1. 各组SACS、AUC的比较
A~D组之间双期SACS、AUC的差异均具有统计学意义（P<0.05）（表1）。A组SACSAP、AUCAP均低于其余各组，C组SACSVP、AUCVP均高于其余各组。两两比较：除B组与C组间SACSAP和AUCAP的差异及C组与D组间SACSVP和AUCVP的差异无统计学意义（P=0.084，0.093）外，其余各组之间SACS和AUC的差异均具有统计学意义（P<0.05）（图1~4）。
表 1. 各组SACS、AUC、NIC及ICD的比较.
Tab 1 Comparison of SACS, AUC, NIC and ICD in each group
| 组别 | SACSAP | SACSVP | AUCAP | AUCVP | NICAP | NICVP | ICD |
| A组 | 0.53±0.22 | 2.10±0.63 | 287±28 | 884±111 | 0.02±0.05 | 0.27±0.14 | -8.51±5.62 |
| B组 | 2.11±0.55 | 1.48±0.48 | 901±90 | 602±48 | 0.10±0.05 | 0.21±0.13 | 1.92±2.29 |
| C组 | 1.82±0.66 | 3.24±0.58 | 870±92 | 1 471±142 | 0.09±0.05 | 0.39±0.15 | -7.71±3.18 |
| D组 | 1.19±0.53 | 3.11±1.40 | 485±58 | 1 398±141 | 0.15±0.19 | 0.48±0.07 | -2.68±1.83 |
| F值 | 29.47 | 6.75 | 24.65 | 7.02 | 17.68 | 8.93 | 16.76 |
| P值 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
图 1. 多形性腺瘤.
Fig 1 Pleomorphic adenoma
A、B：分别为AP和VP期碘基图，NIC分别为0.04和0.29；C：病理图片，HE × 200。
图 4. 黏液表皮样癌.
Fig 4 Mucoepidermoid carcinoma
A、B：分别为AP和VP期碘基图，NIC分别为0.15和0.49；C：病理图片，HE × 200。
图 2. Warthin瘤.
Fig 2 Warthin tumor
A、B：分别为AP和VP期碘基图，NIC分别为0.12和0.20；C：病理图片，HE × 200。
图 3. 基底细胞瘤.
Fig 3 Basal cell tumor
A、B：分别为AP和VP期碘基图，NIC分别为0.10和0.39；C：病理图片，HE × 200。
2.2. 各组NIC、ICD比较
A~D组之间双期NIC和ICD的差异均具有统计学意义（P<0.05）（表1）。D组NICAP、NICVP高于其他各组，B组ICD差值最小，且为正值。两两比较：除A组与C组间ICD的差异无统计学意义（P=0.136）外，其余各组之间NIC和ICD的差异均具有统计学意义（P<0.05）。A组和B组间、C组和D组间NICAP的差异有统计学意义（P=0.005、0.025），A组和C组、A组和D组、B组和C组NICVP的差异具有统计学意义（P=0.002、0.038、0.049）（图1~4）。
3. 讨论
3.1. 能谱CT的特点
腮腺肿瘤为富血供肿瘤，由于肿瘤内血管生成及血供情况的不同，对造影剂摄取的不同，其摄碘量有一定差异，通过CT能谱增强扫描后所获得的能谱曲线及碘基值进行定量分析[8]，可较常规CT增强明显提高腮腺肿瘤鉴别的敏感度，为肿瘤的定性诊断提供更有价值的信息。常规CT混合能量降低了组织的对比分辨率，而CT能谱成像通过利用能谱观察与分析系统可生成40~140 keV的101个单能量图像及能谱CT物质分离图像，进行物质密度成像和定量分析，在低keV水平下，X线的穿透力相对较低，组织间的差别会更明显[9]。因此本研究取低keV水平各肿瘤的SACS、AUC及NIC值进行对比研究。
3.2. 能谱曲线在腮腺肿瘤诊断中的应用及临床意义
SACS可反映不同keV水平下CT值的变化规律，一定程度上反映了病变的密度及性质[10]。本研究中动脉期，除B组和C组间SACS及AUC的差异无统计学意义外，其余均具有统计学意义（P<0.05）；A组SACS最低，提示该肿瘤能谱曲线衰减较为平缓，而Warthin瘤SACS最高，曲线走形相对陡直。在静脉期，除C组与D组间SACS及AUC的差异无统计学意义外，其余均具有统计学意义（P<0.05）；B组SACS最低，AUC最小，C组和D组较为平缓，这可能是因为基底细胞腺瘤小毛细血管较多，恶性肿瘤内新生血管较多，因此VP期强化程度下降较少，因此二者静脉期SACS及AUC无明显差异。通过双期SACS及AUC能有效辨识Warthin瘤，动脉期SACS最高，AUC最大，静脉期SACS最低，AUC最小，这可能与Warthin瘤血供比较丰富，AP期强化明显，而静脉期迅速降低有一定的关系。
3.3. 碘基值在腮腺肿瘤诊断中的应用
能谱CT可将物质的X线吸收系数转换为基物质对的吸收系数，使之达到与该物质一致的X线衰减效应[9]。通过一定比例的基物质对组合能表示任何一种组织的吸收系数，在特定条件下反映组织中某些物质的成分及特定含量[8]。靳晓媛等[11]及郭仲杰[12]研究指出静脉期良、恶性肿瘤之间的能谱参数差异无统计学意义，本研究对双期扫描的数据均进行对比研究，发现VP期的多参数对腮腺肿瘤的诊断亦具有重要作用。本研究发现多形性腺瘤结构多样化，富含黏液组织及软骨样组织，故AP期NIC相对较低。恶性肿瘤生长较快，瘤体内多发新生血管，血供丰富，AP期NIC相对较高。Warthin瘤及基底细胞腺瘤AP期NIC较高，与恶性肿瘤相比无明显差异，这可能是由于Warthin瘤的淋巴间质成分多，血供丰富，而基底细胞腺瘤大多为实性成分。在VP期，多形性腺瘤的NIC较AP期升高，而Warthin瘤的NIC较AP期下降，这与Warthin瘤在增强扫描时AP期可快速强化，迅速达到峰值，随后迅速廓清现象结果相符[13]–[15]，双期ICD为正值，是其特征性表现。基底细胞腺瘤AP和VP期均有较高的NIC，这与该病由小毛细血管和静脉构成、沿内皮排列的血管网有关，因此在VP期仍维持较高的强化程度。恶性肿瘤VP期NIC较AP期略高，这是由于病灶内新生的紊乱的微血管网，丰富的血运增加了碘对比剂的摄取量，但血管内流速较慢，加之淋巴回流减少，因而造成碘对比剂在病灶内滞留时间延长，达到峰值后可持续一段时间的“平台期”[13]，因此双期ICD为负值。
总之，双期SACS及AUC能有效辨识Warthin瘤，多形性腺瘤AP期NIC值最低，基底细胞腺瘤VP期的NIC值明显高于AP期，恶性肿瘤VP期的NIC值最高，Warthin瘤的双期ICD为正值。因此能谱双期增强多参数定量成像可以对不同病理类型腮腺肿瘤进行定性诊断，为临床提供有重要的参考依据。
Funding Statement
[基金项目] 国家自然科学基金（81402231）；河南省科技厅科技攻关项目（172102310262）
Supported by: The National Natural Science Foundation of China (81402231); The Science and Technology Research Projects by Science and Technology Department of Henan (172102310262).
Footnotes
作者声明本文无利益冲突。
References
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