能譜成像在包蟲病診斷中的臨床應(yīng)用研究

能譜成像在包蟲病診斷中的臨床應(yīng)用研究1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)外現(xiàn)狀肝泡型包蟲病（HAE）具有潛在致命性，類似惡性腫瘤特性，對(duì)人體健康危害大手術(shù)切除率低，藥物治療效果不滿意*流行區(qū)域呈擴(kuò)大，感染人群增長(zhǎng)

診斷和治療標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，療效評(píng)價(jià)及時(shí)限仍未達(dá)成共識(shí)1研究背景RESEARCHBACKGROUNDSCase1male,Tibet,type3,IIIB,

Primarilycystoid–widespread，focalcalcifications,P2N1M0,operationIII7Case2male,Kazak,type1,II,

withoutcystoidportion，focalcalcifications,P1N0M0,operationVI9HE的診斷和治療早期診斷術(shù)前評(píng)估隨訪監(jiān)測(cè)療效評(píng)價(jià)/安全撤藥BreadPPT1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS主題研究RESEARCHTOPIC+早期臨床表現(xiàn)不典型，AE診斷主要依靠影像學(xué)常規(guī)影像學(xué)方法解決了AE形態(tài)結(jié)構(gòu)診斷問題然而較難獲得蟲體功能代謝活性信息+≠影像學(xué)的臨床任務(wù)

--HAE的定性診斷--分期(PNM)/治療前評(píng)估

--治療后隨訪(手術(shù)/化療)

診斷PNM分期手術(shù)

化療

如何隨訪……根治性切除（20%）

姑息性切除10CTA圖像CTA圖像超聲造影圖像CTP圖像DWIMRS圖像

功能成像常規(guī)影像CTA,CTC,Mip,MPR,MRCP.超聲圖像CT圖像MRCP圖像CTC圖像MR圖像HAE影像學(xué)檢查的三個(gè)階段功能成像FDG-PET-CTCTP,SCTMRI-DWI,MRS超聲造影

PET-CT是判斷病灶生物活性的首選方法…...PET10，000MRI1，000CT1，000￥與CT/MRI對(duì)比,PET-CT費(fèi)用高而且設(shè)備不普及，從而限制了PET-CT對(duì)HAE評(píng)估的臨床應(yīng)用，特別是在發(fā)展中國(guó)家/地區(qū)

工作流程?經(jīng)濟(jì)成本?我們能在常規(guī)影像設(shè)備上做出創(chuàng)新嗎?

答案是肯定的!

最初的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在……MRICTUS1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS新生血管化研究AE病灶血供狀態(tài)是評(píng)價(jià)其活性和療效的重要指標(biāo)*

CT為臨床一線手段,一直處于AE診斷核心地位,適用于醫(yī)療

資源匱乏地區(qū)

CT增強(qiáng)檢查是評(píng)價(jià)病變血供的重要方法傳統(tǒng)CT成像缺乏定量評(píng)價(jià)指標(biāo)1研究背景RESEARCHBACKGROUNDSMR超聲PETCT灌注掃描時(shí)間長(zhǎng)，檢查受到約束普及較差，檢查費(fèi)用昂貴輻射劑量高首選檢查，隨訪，受制于操作者1研究背景RESEARCHBACKGROUNDSAE影像檢查臨床應(yīng)用CT成像AE特征提取及活性評(píng)價(jià)能譜CT1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS簡(jiǎn)單Simple有效Effective多種能量分析工具多種能譜分析參數(shù)單能量圖像基物質(zhì)成像能譜曲線有效原子序數(shù)1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS研究目的泡型包蟲病能量CT成像研究通過能譜CT多參數(shù)成像技術(shù)對(duì)泡球蚴病灶形態(tài)、組織成分和病灶邊緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性、定量分析研究，找出新的評(píng)價(jià)和診斷HAE病灶影像特征和血供狀態(tài)的影像學(xué)技術(shù)和指標(biāo)

診斷與鑒別診斷

活性評(píng)價(jià)隨訪監(jiān)測(cè)1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS2研究?jī)?nèi)容RESEARCHFRAMWORKS2研究?jī)?nèi)容RESEARCHCONTENTS123肝泡型包蟲病能譜CT成像及其臨床應(yīng)用初探

能譜CT成像評(píng)估肝泡型包蟲病血供分布

能譜CT碘圖與18F-FDGPET評(píng)價(jià)肝泡球蚴病活性對(duì)比研究

3研究方法RESEARCHMETHODS能譜CT診斷研究評(píng)價(jià)能譜CT成像技術(shù)對(duì)肝泡型包蟲病的診斷價(jià)值，為HAE診斷與治療提供新的診斷途徑和信息組織病理檢查傳統(tǒng)影像多模態(tài)影像系統(tǒng)3研究方法RESEARCHMETHODSVS研究對(duì)象

患有泡型包蟲疾病的人群

研究設(shè)備3研究方法RESEARCHMETHODSSpectral

CT

PET-CT目錄1肝泡型包蟲病能譜CT成像臨床應(yīng)用初探能譜CT對(duì)HAE成像技術(shù)可行性多參數(shù)成像指標(biāo)篩選診斷效能比較材料與方法ResearchApproach45例HAE，男性30人，女性15人，年齡17～68歲，平均年齡39.7±12.5歲

所納入病例符合HAE診斷標(biāo)準(zhǔn)20例肝臟囊性包蟲?。–E）,男15人，女5人，年齡32~66歲，平均47.6±10.2歲

病例收集GEDiscoveryHD750CT

Tennessee

XD2003,Ulrich

高壓注射器優(yōu)維顯320mgI/mL掃描模式高低能量瞬時(shí)高速切換電壓120kV電流600mA探測(cè)器準(zhǔn)直0.625mm×64球管轉(zhuǎn)速0.6~0.8s/r螺距0.984掃描方向頭-足層厚5.0mm層間距5.0mm重建算法標(biāo)準(zhǔn)算法重建組數(shù)2（混合能量圖像及單能圖像）掃描參數(shù)檢查設(shè)備單能量圖，碘圖，能譜曲線,最佳對(duì)比噪聲比CNR）圖測(cè)量值：碘(水)濃度；CT值,

曲線斜率，CNR值ROI分別選取病灶中心、病灶邊緣區(qū)域與正常肝實(shí)質(zhì)交界區(qū)、正常肝實(shí)質(zhì)，測(cè)量點(diǎn)保持在一條直線，避開脈管結(jié)構(gòu)和鈣化組織；感興趣區(qū)域的大小、形狀、位置保持一致對(duì)所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行3次測(cè)量，并取其平均值

測(cè)量指標(biāo)指標(biāo)及感興趣區(qū)選擇

SPSS20（SPSSInc,Chicago,Illinois）統(tǒng)計(jì)軟件采用一般線性模型單因素方差分析對(duì)不同掃描期相不同HAE成分及肝實(shí)質(zhì)的碘定量、CT值，曲線斜率，CNR值進(jìn)行組間比較，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)不同病種碘值進(jìn)行比較，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義對(duì)能譜曲線斜率鑒別AE和CE的效能進(jìn)行受試者工作特征曲線(ROC)分析

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法結(jié)果Results45例AE，共檢出53個(gè)病灶；病灶直徑87.6±50.7mm(范圍:15~186mm)。24個(gè)病灶位于肝右葉，19個(gè)病灶位于肝左葉，10個(gè)病灶跨葉或多肝葉生長(zhǎng)，6例合并遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移，肺轉(zhuǎn)移2例，胰腺轉(zhuǎn)移2例，腹腔種植轉(zhuǎn)移1例，腎上腺轉(zhuǎn)移1例20例CE為單發(fā)病灶，病灶直徑約112.8±52.6mm,范圍約60~200mm，病灶位于肝左葉6個(gè)，肝右葉12個(gè)，呈跨葉生長(zhǎng)的有2個(gè)

基線資料泡球蚴病灶表現(xiàn)為邊界模糊低密度實(shí)性占位，可見顆粒狀或無(wú)定型鈣化灶；45個(gè)HAE病灶中，實(shí)體型占14個(gè)，假囊腫型占6個(gè)，混合型25個(gè)。能譜CT碘圖上病灶邊緣可顯示為5-10mm厚的連續(xù)或不連續(xù)的環(huán)形較高碘值區(qū)域。能譜CT檢出邊緣強(qiáng)化病灶71.6%（38/53），常規(guī)CT檢出50.9%（27/53）；碘圖示病灶邊緣的碘濃聚程度高于病灶的實(shí)性成分及正常肝組織

定性診斷12Solid

type33Morphology

Pseudo-cystictype34Morphology

Mixed

type35COMPANYMorphology

Withnocalcification

36COMPANYCalcification

Withfocalcalcifications

37COMPANYCalcification

Withedge

calcifications38COMPANYCalcification

Withdiffusecalcifications

39COMPANYCalcification

碘圖顯示HAE病灶邊緣血流灌注區(qū)域能譜CTVS常規(guī)CT單能量圖像顯示中，發(fā)現(xiàn)65keV下HAE病灶結(jié)構(gòu)及與肝臟的對(duì)比度顯示較佳，最佳CNR曲線圖也提示65keV為病灶與肝臟對(duì)比的最佳單能量水平HAE病灶內(nèi)代表蟲體密度的能譜曲線呈現(xiàn)出較為特異的“倒馬鞍樣”曲線特征能譜CT表現(xiàn)-定性診斷12單能量圖像45keV

55keV

65keV

75keV

最佳CNR曲線AE組織成分能譜曲線泡型包蟲病囊型包蟲病肝癌肝血管瘤HAE具有獨(dú)特的能譜曲線

HAE病灶實(shí)性成分能譜曲線特征基本相同病變大?。撼Ｒ?guī)CT圖像上對(duì)病灶的測(cè)量范圍約71.36±50.16mm雙能量碘圖成像所測(cè)量的病灶大小為79.53±53.77mm，在病灶大小測(cè)量上二者無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p

=

0.52）CNR值:在65keV下具有最佳CNR，為4.27±2.38,

病灶邊緣區(qū)65keV下的CT值（162.74±30.38Hu）高于常規(guī)圖像下的CT值（129.36±22.62Hu），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）定量診斷12病灶成分碘值（mg/mL)

動(dòng)脈期門靜脈期靜脈期邊緣區(qū)2.15±0.713.08±0.852.93±0.77實(shí)性成分0.17±0.090.10±0.080.07±0.07囊性成分0.02±0.040.03±0.060.01±

0.01正常肝實(shí)質(zhì)13.5±0.2920.4±04118.6±0.35P值<0.01<0.01<0.01肝泡型包蟲病不同組織成分和部位碘定量值測(cè)定

定量診斷-碘定量表1-3肝泡型包蟲病不同組織成分能譜曲線斜率比較

部位40~60keV60~70keV70~140keV病灶實(shí)性成分0.27±0.10.47±0.180.03±0.01病灶邊緣區(qū)6.97±1.733.78±0.870.88±0.23正常肝實(shí)質(zhì)5.88±1.842.73±0.910.76±0.23

AE病變實(shí)性成分與病灶邊緣區(qū)及正常肝實(shí)質(zhì)在各個(gè)能級(jí)水平下的能譜曲線斜率均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而病灶邊緣區(qū)和正常肝實(shí)質(zhì)在40~60keV和60~70keV下存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），而在70~140keV下無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)定量診斷-能譜曲線斜率AEvsCE泡型和囊型包蟲病能譜曲線圖

能譜曲線斜率k鑒別泡型和囊型包蟲病的ROC曲線圖門靜脈期不同能量區(qū)間AE和CE能譜曲線斜率k比較

病種40~60keV60~70keV70~140keVAE0.54±0.07-0.26±0.03-0.27±0.02CE-0.38±0.08-0.14±0.02-0.05±0.02P<0.0010.0190.001AEvsCE不同能級(jí)區(qū)間k值鑒別AE和CE的ROC曲線下面積、閾值、敏感性和特異性比較（%）項(xiàng)目40~60keV60~70keV70~140keV曲線下面積(AUC)10.6750.847閾值-0.24-0.29-0.87敏感性100%90%90%特異性100%45%75%AEvsCE常規(guī)CT圖像肝囊腫？肝包蟲？單能量成像-CT

value((40-140keV)碘(水)濃度(Iodineconcentration,

IC)水(碘)濃度(Waterconcentration,

WC)標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度(normalizediodineconcentration，NIC)病灶正常肝組織碘濃度比值(Lesion-to-normalhepatictissueratio，LNR)有效原子序數(shù)（Effective.Z）成像測(cè)量指標(biāo)材料與方法肝包蟲肝囊腫單能量圖像能譜曲線50kev50kev結(jié)果結(jié)果肝包蟲肝囊腫基物質(zhì)圖像有效原子序數(shù)碘基圖水基圖結(jié)果

包蟲內(nèi)囊摘除+外囊剝除術(shù)

肝左外葉緣肝囊腫結(jié)果Table1QuantitativeAssessmentofuHCEandHCatCTSpectralImaging結(jié)果測(cè)量指標(biāo)曲線下面積閾值敏感度（％）特異度（％）平掃40kev0.9155.44～7.069575平掃IC0.8720.12～0.219075平掃

Effective.Z0.8767.45～7.569575動(dòng)脈期40kev0.8057.98～8.649065動(dòng)脈期IC0.7640.18～0.309065動(dòng)脈期

Effective.Z0.7617.52～7.759065Thresholds,Sensitivities,andSpecificitiesfor

distingulshing

HCand

uHCE結(jié)果4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSION4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSION65keV最佳單能圖像對(duì)比噪聲比高，圖像噪聲低，提高了圖像質(zhì)量，利于病變觀察碘圖提高了HAE血供的顯示能力，有助于病變范圍的判斷能譜曲線形態(tài)和曲線斜率k對(duì)肝臟泡型包蟲病和囊性包蟲病的鑒別診斷有一定價(jià)值碘定量指標(biāo)能有效對(duì)HAE病灶血流灌注狀態(tài)做定量分析，揭示HAE病灶血供分布情況目錄2雙能量CT成像評(píng)估肝泡性包蟲病血供分布

能量CT血供特征微血管密度能譜CT成像研究經(jīng)驗(yàn)HAE病灶血供分布材料與方法ResearchApproach

排除8名患者被排除（2例拒絕參加本項(xiàng)研究，4例已經(jīng)在外院做過CT檢查，2例存在腎功能損害），有6例因?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因中途出院，還有3例選擇姑息性藥物治療

納入所有病例均為首次診斷HAE且未曾接受藥物治療或手術(shù)治療，同時(shí)能夠?qū)嵭惺中g(shù)切除治療納入人群25人(男22,女10;平均年齡,52.2±12.9歲

)DECT掃描腹部動(dòng)態(tài)CT多期(AP,

PVP,

VP)增強(qiáng)掃描手術(shù)所有患者在影像檢查后一月內(nèi)行手術(shù)治療病理及免疫組織化學(xué)分析

Haematoxylin-eosin(H&E)andMasson

染色.

MonoclonalantibodiesagainstCD34染色

圖像重建：碘圖成像測(cè)量值：碘(水)濃度(Iodineconcentration,

IC)；測(cè)量區(qū)分別選取病灶中心、病灶邊緣區(qū)域與正常肝實(shí)質(zhì)交界區(qū)、正常肝實(shí)質(zhì)，測(cè)量區(qū)域的大小、形狀、位置保持一致，取3次測(cè)量數(shù)據(jù)平均值

手術(shù)全程跟蹤，取標(biāo)本，完成標(biāo)本影像匹配取材CD-34染色微血管密度計(jì)數(shù)測(cè)量指標(biāo)指標(biāo)及感興趣區(qū)選擇CD-34染色的評(píng)分系統(tǒng)依照細(xì)胞陽(yáng)性著色程度依照陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量1分,1%-25%;2分,26-50%;3分,

50-75%;4分,≥75%，0分–，無(wú)著色1分+,弱陽(yáng)性(淡黃色)2分+,陽(yáng)性(棕黃色);3分+,強(qiáng)陽(yáng)性(棕色)

×0分：（-）1-2分：（+）3-4分：

（++）>4分：

（+++）結(jié)果Results27個(gè)病灶中，碘圖示8個(gè)病灶無(wú)明顯強(qiáng)化，19個(gè)病灶邊緣發(fā)現(xiàn)不連續(xù)的環(huán)形強(qiáng)化區(qū)及病灶內(nèi)部間隔強(qiáng)化，寬度大概約4～12mm

HAE邊緣區(qū)CD34染色陽(yáng)性表達(dá)率為92.5%(25/27),其中強(qiáng)陽(yáng)性占18.5%(5/27),中等陽(yáng)性為62.7%(17/27),弱陽(yáng)性占11.1%(3/27),7.4%(2/27)為陰性。結(jié)果組織標(biāo)本及病理涂片染色情況HEstain

（X200）Massonstain

（X200）免疫組化CD

34染色結(jié)果CD34stain

（X200）CD34stain

（X400）HAE不同成分及CT診斷類型

IC和

MVD相關(guān)性分析注：IC=碘濃度,AP=動(dòng)脈期,PVP=門靜脈期,VP=靜脈期,MVD=微血管密度；

Correlationissignificantat^P>0.05,*P<0.05and**P<0.01.

結(jié)果MVD

IC(mgI/ml)

APPVPDP邊緣區(qū)

0.39*0.65**0.53**實(shí)性部分-0.06^-0.05^-0.37^肝實(shí)質(zhì)0.51**0.55**0.48*表2-4

泡型包蟲病灶邊緣區(qū)碘定量值與CD-34染色評(píng)分比較

CD-34染色評(píng)分分組例數(shù)(個(gè))碘定量（mgI/mL）-21.6±0.14+32.2±0.05++173.1±0.54+++54.0±0.87整體比較：F,p

10.32,0.000多重比較：Scheffe,p-vs+0.674

-vs++0.019

+vs++0.169

+vs+++0.005

++vs+++0.059結(jié)果4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSIONCD34染色實(shí)驗(yàn)顯示在HAE病灶邊緣區(qū)域血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿內(nèi)有大量的被染成黃褐色的血管結(jié)構(gòu),說明了泡型包蟲病組織中確實(shí)存在新生血管的跡象高IC與MVD出現(xiàn)在HAE病灶邊緣區(qū)域，這提示HAE的微血管分布于病灶的周緣

HAE病灶邊緣區(qū)的碘值與相應(yīng)組織的MVD計(jì)數(shù)有較好的相關(guān)性，提示碘值能夠評(píng)價(jià)HAE病灶的血供狀態(tài)4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSION肝泡球蚴病灶碘定量與組織病理學(xué)之對(duì)照分析碘值并不能嚴(yán)格區(qū)分各個(gè)評(píng)分等級(jí)，只在跨區(qū)間等級(jí)如陰性（-）與陽(yáng)性（++），弱陽(yáng)性（+）和強(qiáng)陽(yáng)性（+++）間碘值存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這說明碘值測(cè)量目前還不能精確到可以評(píng)估HAE血管生成的各個(gè)等級(jí)程度，只能大略對(duì)血流灌注的狀態(tài)進(jìn)行有或無(wú)、強(qiáng)和弱的進(jìn)行初步的判斷

4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSIONCD-34染色評(píng)分與碘定量比較研究臨床意義對(duì)泡型包蟲病血管形成的研究有助于深入了解泡型包蟲病生長(zhǎng)浸潤(rùn)的發(fā)生機(jī)制，對(duì)臨床上通過應(yīng)用抗血管生成藥物治療泡型包蟲病提供有力依據(jù)源自藥代動(dòng)力學(xué)的碘定量指標(biāo)在相對(duì)固定的注射造影劑濃度和注射速率下，相當(dāng)于局部病灶血流灌注量，可稱為簡(jiǎn)單易行的評(píng)價(jià)病變的血供狀態(tài)的又一項(xiàng)影像指標(biāo)

4分析與討論ANALYSISANDDISCUSSION目錄3能譜CT碘圖與18F-FDGPET評(píng)價(jià)肝泡球蚴病活性對(duì)比研究

材料與方法ResearchApproach18例HAE，男性10人，女性5人，年齡19~59歲，平均39.14±11.34歲

漢族3例、藏族6例、蒙古族1例，柯爾克孜族1例，回族1例，維吾爾族1例，哈薩克族2例

，病程三個(gè)月至兩年不等納入病例符合HAE診斷標(biāo)準(zhǔn)，并行PET-CT和能譜CT檢查病例收集檢查設(shè)備MSCT:DiscoveryCT750HD,GEHealthcareAdvantageWorkstationwithGSIViewer(GEHealthcare)高壓注射器:Tennessee

XD2003,Ulrich

GmbH

&

Co.

KGDiscoveryVCTPET／CT統(tǒng)計(jì)學(xué)分析單因素方差分析.

Pearson’scorrelation，一致性分析（Kappa）

圖像重建：?jiǎn)文芰繄D譜，碘圖測(cè)量值：碘(水)濃度(Iodineconcentration,

IC)；測(cè)量區(qū)分別選取病灶中心、病灶邊緣區(qū)域內(nèi)外側(cè)正常肝實(shí)質(zhì)，測(cè)量點(diǎn)保持在一條直線，避開脈管結(jié)構(gòu)和鈣化組織；測(cè)量區(qū)域的大小、形狀、位置在三期掃描中保持一致，3次測(cè)量數(shù)據(jù)取平均值選取相同位點(diǎn)測(cè)量PET-CT的SUVmax值測(cè)量指標(biāo)指標(biāo)及感興趣區(qū)選擇AE活性評(píng)估評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)能譜CT碘定量(IC)（++）病灶邊緣明顯強(qiáng)化且強(qiáng)化帶的范圍大于10mm，IC高于測(cè)量值平均水平以上（+）病灶邊緣輕度強(qiáng)化，強(qiáng)化帶小于10mm，IC低于組內(nèi)測(cè)量值平均水平但高于正常肝實(shí)質(zhì)（-）病灶邊緣均無(wú)強(qiáng)化，碘定量值等同于正常肝實(shí)質(zhì)PET-CT（8F-FDG

攝取）（++）:SUVmax>4.0（+）:18F-FDG稍高攝取，

SUVmax高于背

景肝實(shí)質(zhì)（-）:

病灶中央或邊緣無(wú)

18F-FDG攝取結(jié)果Results圖一：平掃圖二：增強(qiáng)掃描圖三：碘圖圖四：偽彩碘圖PET-CTPET-CTVSSpectralCTPET-CT顯示18個(gè)病灶中有13個(gè)病灶存在FDG高攝取，占72.2%。能譜CT碘圖直觀反映出11個(gè)包蟲病灶邊緣的環(huán)形強(qiáng)化，占病灶總數(shù)的61.1%。PET-CT所顯示的“熱結(jié)節(jié)”在能譜CT碘圖上同樣可顯示病灶邊緣5-10mm厚的連續(xù)或不連續(xù)的環(huán)形較高碘值區(qū)域PET-CTVSSpectralCT能譜CT與PET-CT對(duì)HAE病灶代謝活性和強(qiáng)化模式比較示二者對(duì)病灶活性評(píng)估的一致性較好（Kappa=0.673，P<0.001）

PET-CT上測(cè)量病灶的大?。?0.58±54.79mm）與能譜CT上測(cè)量病灶及周圍強(qiáng)化區(qū)的范圍（68.53±54.53