能谱成像在肿瘤的高级临床应用进展

碘含量(IC)
均值差
显著性
-12.90
0.127
-3.37
0.428
17.84
0.000
14.740.009ຫໍສະໝຸດ 9.520.295
30.74
0.001
27.64
0.006
21.21
0.001
18.11
0.007
-3.10
0.648
斜率(λHU)
均值差
显著性
-0.35
0.758
-0.29
0.606
1.89
82.1
89.5
0.909
84.3
②③④⑤⑥
86.1
86.0
0.907
83.9
①②③④⑤⑥
86.1
86.0
0.908
83.9
注：①IC;②NICT;③λHU;④边界;⑤微小钙化灶;⑥颈部可疑淋巴结转移
碘含量或斜率联合形态学参数可获得最好的准确度
碘含量加斜率与形态学参数联合可获得最大的曲线下面积；很高的特异度
甲状腺腺瘤囊变
L1：碘含量0.77mg/ml L2：正常甲状腺 L3：颈部血管
标化碘含量约0.13
肉芽肿性甲状腺炎
病灶碘含量2.37mg/ml，斜率2.75
良性病变能谱参数定量分析结果
病理类型
结甲 (n=49) 腺瘤(n=4)
IC病灶 （mg/ml） 3.85±1.79
5.63±2.33
IC甲状腺 （mg/ml） 5.20±1.33
通过分析46个病理证实PTMC灶:
1. 能谱CT (单能量+碘基图) 与超声分别检出44例(95.7%),45例(97.8%),
(x2=0.046，P=0.829)
2. 二者在各种征象 (形态/边界/密度/回声/微小钙化灶) 显示下无明显差异
(P值均大于0.05)
3. 病理证实82个区淋巴结转移,能谱CT与超声分别检出67和63个区,CT与超 声的敏感性及特异性分别为81.7% vs.76.8%和99.3% vs.99.0%,但二者差 异不明显
颈部淋巴结鉴别诊断
腮腺癌颈淋巴结转移 碘含量2.30 mg/ml，斜率3.14
颈部淋巴结鉴别诊断
鼻咽癌淋巴结转移 碘含量1.90 mg/ml，斜率2.57
颈部淋巴结鉴别诊断
淋巴瘤 碘含量1.16 mg/ml，斜率1.57
不同病理类型转移淋巴结的能谱参数
纵隔肿瘤鉴别诊断
单能量图像
碘基图 胸腺瘤
病理类型
乳头状癌(n=44) 滤泡癌(n=2) 髓样癌(n=9) 未分化癌(n=7) 淋巴瘤(n=5) F p
病灶碘含量(IC) mg/ml
2.77±1.19 4.05±2.33 3.10±1.36 0.98±0.44 1.29±0.39
6.472 0.000
病灶水含量(WC) mg/ml
1033.52±18.94 1051.65±20.72 1023.26±24.99 1023.86±11.11 1025.82±14.43
Spectral curve slope（λHU）
0.70±0.55
4.63±1.91
0.29±0.16
2.19±0.91
0.46±0.18 6.700 <0.001
3.58±1.58 9.917 <0.001
Parameters
IC NIC Spectral curve slope
Youden AUC index 0.745 0.928 0.726 0.875 0.706 0.907
0.000
1.82
0.015
0.05
0.965
2.23
0.007
2.17
0.009
2.18
0.007
2.12
0.017
-0.06
0.944
甲状腺良恶性鉴别诊断
甲状腺腺瘤
病灶曲线与正常腺体走行 一致，斜率较大
研究提示良性病变碘含量较 恶性病变高，斜率接近正常 甲状腺，恶性病变远低于正 常甲状腺
甲状腺癌
小病灶检出
混合能量图像
单能量图像
碘基与单能量融合图像对 甲状腺微小病灶的显示更 为清晰，有助于检出微小 病变
碘基+单能量融合图像
小病灶检出
QC图 碘基图
65KeV 融合图
小病灶检出
甲状腺微小乳头状癌
小病灶检出
甲状腺微小乳头状癌
小病灶检出
QC图 碘基图
65KeV 声像图
甲状腺微小癌检出— 能谱CT vs. 高频超声
标化碘含量与其他参数联合，可获得很高的敏感度
36
腮腺肿瘤鉴别诊断
多形性腺瘤
IC, NIC，λHU分别为0.64mg/cm3, 0.07 和 0.76
37
腮腺肿瘤鉴别诊断
腺淋巴瘤
IC, NIC，λHU分别为2.00mg/cm3, 0.48 和 2.37
38
腮腺肿瘤鉴别诊断
腮腺癌
IC, NIC，λHU分别为1.22mg/cm3, 0.16和 1.45
Evaluation of single source dual energy CT in differentiating metastatic from non-metastatic lymph nodes in papillary thyroid carcinoma: Initial experienceJTD
能谱曲线
单直能方量图图像
碘散基点图图
成熟型畸胎瘤
能谱曲线
上升型曲线有助于脂质成分的鉴别（典型）
肺部肿块鉴别诊断
标化碘含量0.35；能谱曲线形态为“下降型”—右肺下叶鳞癌
标准化碘含量-0.009；能谱曲线形态为“上升型”—左肺干酪型肺结核 上升型曲线有助于类脂质成分的鉴别
肾脏肿瘤鉴别诊断
透明细胞癌 病灶明显强化区能谱曲线与皮质接近
能谱曲线
A
A.ROI测量图
B
B.能谱曲线图
最佳单能量水平
研究表明，甲状腺显示最好的 单能量水平为 65～70keV，与 常规 CT 图像相比，单能量图像 具有更高的图像质量、信噪比 和对比噪声比
能谱CT肿瘤诊断的临床应用
•判断肿瘤是否存在/位置
提高小病灶和多发病灶的检出率(早期发现/筛查)
•肿瘤性质诊断及鉴别诊断 •肿瘤病变的分级 •明确淋巴结有无转移原发肿瘤与继发转移同源性分析 •疗效评价和疗后随访预测疗效
0.34±0.15
0.45±0.12
2.87±1.11
F
4.144
1.926
0.149
2.445
0.752
2.025
P
0.021
0.156
0.862
0.096
0.476
0.142
病灶在碘含量方面有差异，其中腺瘤>>炎症 参数由高到低依次为甲状腺腺瘤>结节性甲状腺肿>甲状腺炎
甲状腺乳头状癌
病灶碘含量1.93mg/ml，斜率2.35
甲状腺乳头状癌
病灶碘含量为3mg/ml,斜率为3.58
甲状腺滤泡癌
碘含量为5.7mg/ml 斜率为6.88
甲状腺髓样癌
碘含量为5.3mg/ml, 斜率为6.38
甲状腺未分化癌
碘含量为1.6mg/ml，斜率为1.95
甲状腺淋巴瘤
碘含量为1.3mg/ml，斜率为1.50
各病理类型甲状腺恶性肿瘤能谱参数
结节性甲状腺肿
L1：碘含量4.65mg/ml 标化碘含量约0.86 斜率6.02 腺瘤样增生区 L2：碘含量0.079mg/ml 标化碘含量约0.02 斜率0.14 胶质潴留区 L3：正常甲状腺 L4：颈部血管
结节性甲状腺肿
病灶碘含量4.53mg/ml，斜率5.3
甲状腺腺瘤
本例病灶碘含量6.14mg/ml，斜率7.1
1.495 0.215
斜率(λHU)
3.35±1.50 3.69±3.01 3.64±1.67 1.46±1.14 1.52±0.24
3.915 0.007
各病理类型甲状腺恶性肿瘤 能谱参数两两比较
病理类型
乳头状癌Vs滤泡癌 乳头状癌Vs髓样癌 乳头状癌Vs未分化癌 乳头状癌Vs淋巴瘤 滤泡癌Vs髓样癌 滤泡癌Vs未分化癌 滤泡癌Vs淋巴瘤 髓样癌Vs未分化癌 髓样癌Vs淋巴瘤 未分化癌Vs淋巴瘤
•明确淋巴结有无转移、原发肿瘤与继发转移同源性分析
•疗效评价和疗后随访预测疗效
同源性分析
➢ 转移淋巴结同源性分析 ➢ 脏器转移同源性分析
同源性分析
乙 状 结 肠 癌 伴 肠 系 膜 转 移 和 肝 多 发 转 移
病变曲线与原发肿瘤重叠或一致，有助于同源性诊断
同源性分析
胃 癌 ， 伴 肝 脏 、 腹 膜 后 淋 巴 结 转 移 病变曲线与原发肿瘤重叠或一致，有助于同源性诊断
能谱成像在肿瘤的 高级临床应用进展
能谱CT原理
GSI扫描 瞬时高低压切换系统
GSI数据采集 宝石晶体探测器
能谱CT原理
空间吸收 投影数据
物质密度 投影数据
单参数成像 （CT值）
精准的 CT值
多参数成像
(不同keV下的CT 值多种基物质密度)
物质定量分析 能谱曲线分析
用于肿瘤诊断的能谱成像的分析工具
鼻咽癌伴颈部淋巴结转移
淋巴结转移与非转移鉴别
L1：3.2mg/ml、3.83 L2：4.7mg/ml，5.55 L3：1.24mg/ml,0.37
淋巴结转移与非转移鉴别
L1-2.6mg/ml、3.09 L2-4.0mg/ml、4.97 L3-4.3mg/ml、5.13 L4-1.7mg/ml、2.17 L5-1.5mg/ml、1.67
病灶曲线明显低于正常腺 体，斜率较小
能谱参数诊断甲状腺恶性肿瘤的效能
阈值
敏感度 (％)
IC
3.2mg/ml
NICT λHU
0.55 3.73
71.1 46.2 68.2
特异度 (％)
68.4 84.2 75.4
准确度 (％)
70.4 55.7 70.0
曲线下面积
0.709 0.700 0.705
IC
嫌色细胞癌 病灶能谱曲线介于皮质与髓质之间
乳头状癌 病灶能谱曲线接近髓质
通过皮髓质期能谱曲线的差异，有助于各种病理类型肾癌的鉴别
能谱CT肿瘤诊断的临床应用
•判断肿瘤是否存在/位置 提高小病灶和多发病灶的检出率(早期发现/筛查)
•肿瘤性质诊断及鉴别诊断 •肿瘤病变的分级 •明确淋巴结有无转移原发肿瘤与继发转移同源性分析 •疗效评价和疗后随访预测疗效
39
腮腺肿瘤鉴别诊断
40
腮腺肿瘤鉴别诊断
鼻腔肿物的鉴别诊断
腺癌 IC 0.95mg/ml
斜率1.18
黑色素瘤 IC 1.87mg/ml
斜率1.52
神经内分泌癌 IC 3.33mg/ml
斜率2.2
横纹肌肉瘤 IC 4.93mg/ml
斜率4.7
颈部淋巴结鉴别诊断
甲状腺癌淋巴结转移 碘含量4.51 mg/ml,斜率6.95
59
淋巴结转移与非转移鉴别
Group
Metastatic Non-metastatic Primary lesion
ta Pa
Iodine concentration（IC）
3.93±1.58 1.7.8±0.71 3.03±1.34
10.866 <0.001
Normalized iodine concentration（NIC）
单能量图像 能谱曲线 物质分离
有效原子序数
单能量图像
65keV
40keV
单能量图像及基物质分析图像
A
B
A. 最佳单能量图像（65keV） B. 碘基图 C. 水基图
C
碘抑制（MSI）图像
单能量图像
能谱增强扫描
碘抑制图像
碘抑制图 （虚拟平扫）
单能量图像及碘基单能量融合图像
65keV单能量图像
碘基单能量融合图像
NICT
λHU
能谱参数与形态学联合诊断 甲状腺恶性肿瘤的效能
联合参数 敏感度（%） 特异度（%）
AUC
准确度（%）
①④⑤⑥ ②④⑤⑥
81.5 85.0
89.5 86.0
0.908 0.904
84.8 83.9
③④⑤⑥
82.1
89.5
0.908
84.8
①②④⑤⑥
86.1
84.2
0.906
84.3
①③④⑤⑥
Cut-off Sensitivity Specificity
Accuracy (%)
value
(%)
(%)
>2.56
83.3
91.2
85.3
>0.289
96.1.
76.5
91.2
肿瘤分化级别评估
高-中分化腺癌
中-低分化腺癌
病灶内组织成分均匀一致，曲线形态重叠，说明分化程度好 病灶内成分不均一时，曲线形态相似，但斜率明显不同，说明分化程度低
能谱CT肿瘤诊断的临床应用
•判断肿瘤是否存在/位置 提高小病灶和多发病灶的检出率(早期发现/筛查)
•肿瘤性质诊断及鉴别诊断 •肿瘤病变的分级
4. 能谱CT与超声诊断正确分别为36例(78.3%)和40例(87%) , 差异无统计学 意义
能谱CT肿瘤诊断的临床应用
•判断肿瘤是否存在/位置 提高小病灶和多发病灶的检出率(早期发现/筛查)
•肿瘤性质诊断及鉴别诊断 •肿瘤病变的分级 •明确淋巴结有无转移原发肿瘤与继发转移同源性分析 •疗效评价和疗后随访预测疗效
5.92±1.13
WC病灶 （mg/ml） 1032.76±18.34
1028.67±27.14
NICA 0.58±0.26
NICT 0.84±0.66
λHU 4.60±1.98
0.74±0.31
0.91±0.22
5.46±1.33
甲炎(n=4) 1.99±0.83
4.38±1.21
1029.06±14.26