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研究目的:第一,通过能谱CT成像,定量及定性评估术前直肠癌区域淋巴结性质。第二,研究能谱CT较常规CT和MRI对直肠癌术前N分期价值优势。第三,探讨直肠癌淋巴结转移的相关因素。材料与方法:前瞻性收集2015年9月至2016年12月临床确诊直肠癌患者,检查前1晚清洁肠道,检查前肌注654-2,并经肛门注水500-1000ml。采用GE HealthCare Discovery CT进行常规全腹平扫及GSI增强双期扫描。部分患者一周内行GE3.0T MRI常规及增强扫描。观察记录CT扫描患者原发灶部位、最大径、各期CT值、碘基值、标准化碘浓度及能谱曲线斜率;观察淋巴结分组、形态学特点(短径、长径和短长径比)、数目、各期CT值、碘基值、标准化碘浓度(normalized iodine concentration,NIC)及能谱曲线斜率;然后计算淋巴结与原发灶能谱曲线斜率(λHu比值)及NIC比值。观察并记录MRI检查患者淋巴结分组、数目、短径、长径、短长径比及DWI信号。应用独立样本t检验、χ2检验、单因素相关分析、多因素回归分析等统计学方法检验。检验水准α为0.05。结果:纳入直肠癌患者86例,其中男47例,女39例,年龄39-77岁,平均年龄为(56±10)岁,中位年龄为56岁。其中有47例患者行MRI检查。27例无淋巴结转移,59例有淋巴结转移,CT共检出淋巴结473枚,其中59例N1-2期患者CT分组与病理分组完全对应检出阳性淋巴结97枚,纳入转移性淋巴结组,27例N0期患者共检出113枚淋巴结,纳入非转移性淋巴结组。t检验结果显示直肠癌转移性淋巴结短径、短长径比值均高于非转移性淋巴结组。而转移性淋巴结组动、静脉期CT值和动、静脉期碘基值均低于非转移性淋巴结组。其淋巴结短长径比、动脉期碘基值、动脉期CT值、静脉期碘基值、静脉期CT值、短径的ROC曲线的曲线下面积(AUC)分别为0.847、0.841、0.792、0.758、0.746和0.704,且所对应的各阈值和阈值的灵敏度及特异度分别为0.721、82.4%、75.0%,16.89(100ug/cm3)、84.3%、75.3%,69.18HU、80.4%、74.1%,20.31(100ug/cm3)、70.6%、66.7%,74.78HU、78.4%、68.5%,7.82mm、55.9%、79.6%。转移性淋巴结组λHu比值和NIC比值与均低于非转移组,均有统计学差异,且前者接近1。转移性淋巴结组λHu比值和NIC比值ROC曲线的AUC分别为O.879和0.835,且λHu比值为1.12的敏感性、特异性分别为86.3%、77.8%,NIC比值为1.03的的敏感性、特异性分别为82.4%、75.9%。在直肠癌术前N分期评估中,常规CT正确评估68例,准确性、灵敏性、特异性、阳性预测值(positive predictive value,PPV)和阴性预测值(negative predictive value,NPV)分别为79.07%、81.36%、74.07%、87.27%、64.52%;MRI正确评估38例,准确性、灵敏性、特异性、PPV和NPV分别为80.85%、82.14%、78.95%、85.19%、75.00%;能谱CT正确评估74例,准确性、灵敏性、特异性、PPV和NPV分别为85.11%、88.14%、81.48%、91.23%、75.86%。能谱CT直肠癌术前N分期的准确性、敏感性、特异性、NPV及PPV均高于常规CT和MRI。Kappa一致性检验结果显示,常规CT和MRI两种检查存在一致性,但一致性较差,Kappa值=0.670,P<0.001。能谱CT和MRI两种检查存在一致性,且一致性较好,Kappa值=0.896,P<0.001。相关因素分析显示患者的性别、肿瘤部位和肿瘤大小在直肠癌淋巴结转移性质上没有差异,患者年龄、肿瘤的大体类型、组织类型、浸润程度、分化类型这5项参数是影响直肠癌淋巴结转移的因素,多因素分析表明肿瘤浸润程度是直肠癌淋巴结转移的主要因素。结论:1.能谱曲线斜率比值、NIC比值、淋巴结短径、短长径比和动、静脉期碘基值对直肠癌淋巴结转移有较高的鉴别效能。2.能谱CT和MRI在术前直肠癌N分期的诊断中一致性较好,而且能谱CT较常规CT和MRI价值更高。3.直肠癌患者的年龄、原发肿瘤的大体类型、组织类型、分化程度、浸润程度可以预测直肠癌淋巴结转移,肿瘤浸润程度是直肠癌淋巴结转移的主要影响因素。