Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tavoitteet

arvioimiseksi diagnostinen arvo kaksienergistä spektrin CT kuvantaminen ja peräsuolen syövän luokittelua käyttäen määrällinen jodi tiheyden mittaukset sekä valtimoiden vaiheessa (AP) ja laskimoiden vaihe (VP).

Methods

81 kolorektaalisyövän potilasta jaettiin kahteen ryhmään niiden patologisia löydöksiä: heikkolaatuista ryhmä myös hyvin (n = 13) ja kohtalaisen eriytetty syöpä (n = 24), ja korkealaatuista ryhmä myös huonosti eriytetty (n = 42) ja sinettisormus syöpä (n = 2). Jodi tiheys (ID) leesioissa oli peräisin jodia materiaalin hajoaminen (MD) kuvan ja normalisoitu että psoas lihas saada normalisoitu jodia tiheys (NID). Ero ID ja NID välillä AP ja VP laskettiin.

Tulokset

ID ja NID arvot huono laatu syöpä ryhmä olivat 14,65 ± 3.38mg /ml ja 1,70 ± 0,33 AP, ja 21.90 ± 3.11mg /ml ja 2,05 ± 0,32 VP, vastaavasti. Tunnus ja NID arvot korkealaatuista syöpä ryhmä oli 20,63 ± 3.72mg /ml ja 2,95 ± 0,72 AP, ja 26,27 ± 3.10mg /ml ja 3,51 ± 1,12 VP, vastaavasti. Siellä oli merkittävä ero ID ja NID välillä huono laatu ja korkean asteen syöpään ryhmiä sekä AP: n ja VP (kaikki p 0,001). ROC-analyysi osoitti, että NID 1,92 AP edellyttäen 70,3% herkkyys ja 97,7% spesifisyys erottamaan huono laatu syöpä korkealuokkaisesta syöpään.

Johtopäätökset

kvantitatiivinen mittaus jodin tiheyden AP ja VP voi antaa hyödyllistä tietoa erottaa huono laatu peräsuolen syövän korkealuokkaisesta peräsuolen syövän NID AP tarjoaa suurimman diagnostista arvoa.

Citation: Gong Hx, Zhang Kb, Wu LM, Baigorri BF, Yin Y, Geng Xc , et ai. (2016) Dual Energy Spectral CT Imaging peräsuolen syövän Arvostelu: esiselvitys. PLoS ONE 11 (2): e0147756. doi: 10,1371 /journal.pone.0147756

Editor: Gayle E. Woloschak, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 10. heinäkuuta 2015 Hyväksytty: 07 tammikuu 2016; Julkaistu: 09 helmikuu 2016

Copyright: © 2016 Gong et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Data Saatavuus: Tiedot ovat saatavissa Figshare (DOI: 10,6084 /m9.figshare.2067018).

Rahoitus: Tämä tutkimus tukivat National Basic Research Program of China (no. 2012CB932600) ja Shanghai Johtava Academic Kuri Project (no. S30203 ).

kilpailevat edut: kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

Paksusuolisyöpä (CRC) on tullut hyvin yleinen pahanlaatuinen kasvain ja yksi johtavista syistä syövän liittyvät kuolemat länsimaissa [1] ja niin Kiinassa viime vuosina. 5 vuoden pysyvyys kirurgisen hoidon jälkeen on noin 50% [2]. Useimmat tutkimukset ovat keskittyneet peräsuolen syövän pysähdyspaikan [3-7]. Kuitenkin vain harvat tutkimukset ovat arvioineet kasvain luokitusta. Kasvaimen liittyy läheisesti asteen maligniteetin. Korkeampi kasvaimen viittaa huonompi ennuste ja vähensi kasvainten solujen erilaistumista. Tämä tarkoittaa myös sitä helpompi kyky etäispesäkkeitä ja korkeampi toistumisen [8]. Adenokarsinooma on yleisin paksusuolisyövän. Mukaan neljäs painos WHO luokittelu kasvaimet Ruuansulatuskanavan [9], adenokarsinooma arvostellaan pääasiassa sen perusteella, missä määrin rauhas ulkonäkö, ja pitäisi jakaa hyvin, kohtalaisen ja huonosti eriytetty tyyppejä. Toinen tapa luokittelu on jakaa syövän osaksi huonolaatuisen (kattaa hyvin ja kohtuullisesti erilaistunut adenokarsinoomista) ja korkea-asteen (mukaan lukien huonosti eriytetty adenokarsinomia ja erilaistumaton karsinoomat). Huonosti eriytetty adenokarsinomia tulisi osoittaa ainakin joitakin rauhanen muodostuminen tai limaa tuotantoa; tubulukset ovat tyypillisesti epäsäännöllisesti taitettu ja vääristynyt. Tässä tutkimuksessa käytimme jälkimmäinen luokittelumenetelmänä.

Modern kuvantamisen tekniikka mahdollistaa havaitsemisen ja noninvasive lavastus tauti. Suuria kasvaimia voidaan havaita tavanomaisilla bariumperäruiske, kun taas ilma-kontrasti radiografian parantaa visualisoinnin vähemmän kehittyneiden vaurioita. Tutkimukset kuten CT, MRI, ja transrectal ultraääni, mahdollistavat arvioida paikallisen syövän leviämisen ja läsnäolo Paikallista ja etäispesäkkeitä [10]. Mutta kasvain arvosteluasteikko tutkimuksen kautta CT kuvantaminen on harvoin puutteessa määrällisten tiheyden mittaus. Dual energia spektrin CT (DEsCT) muutettiin äskettäin menetelmä edistää diagnosointivalmius. Eroaa aiemmista kaksienergistä lähestymistapoja, DEsCT työllistää yksi x-ray tube tuottavien kaksienergistä spektri läpi nopeasti vuorotellen korkea ja matala putki jännitteen [11, 12]. Spectral CT tuottaa materiaalia hajoaminen (MD) kuvapari (esim. Vesi- ja jodi-materiaalin hajoaminen kuvat) tarkkaan materiaalin tiheyden kvantifiointi. Tutkimuksen tavoitteena on arvioida toteutettavuus ja diagnostinen arvo kaksienergistä spektrin CT kuvantaminen ja peräsuolen syövän luokitusta käyttämällä kvantitatiivisia jodia Tiheysmittausten MD kuvia sekä valtimoiden vaihe (AP) ja laskimoiden vaihe (VP).

Materiaalit ja menetelmät

Potilasjoukko

Tämä Potilasaineisto hyväksyi Renji sairaala Institutional Review board, ja kirjallinen lupa saatiin. Kaikkiaan 81 potilaalle tehtiin CT spektrin kuvantamisen välillä helmikuussa 2010, ja lokakuu 2013 (46 miestä, 35 naista, keski-ikä 62,3 vuotta). Sen jälkeen CT kuvantaminen, kaikki potilaat hoidettiin kirurgisesti tavanomaisilla pathologic luokittelua. Tämä ryhmä koostui 13 tapausta hyvin eriytetty adenokarsinooma, 24 tapausta kohtuullisesti erilaistunut adenokarsinooma, 42 tapausta huonosti eriytetty adenokarsinooma, ja 2 tapausta sinettisormus syöpä. Eriyttämätön koolonadenokarsinooma potilaat eivät olleet mukana, koska tällaisia ​​tapauksia on kerätty tutkimuksessamme. Potilaat jaettiin matalan ja korkean asteen ryhmien perusteella patologisia löydöksiä. Alhainen grade syöpä ryhmään kuului hyvin eriytetty koolonadenokarsinooma ja kohtuullisesti erilaistunut paksusuolen adenokarsinooma. Korkealuokkaisesta syöpä ryhmään kuului huonosti eriytetty koolonadenokarsinooma ja sinettisormus syöpä.

Potilaan valmistelu spektrin CT

Kaikki potilaat saivat vakio sovitus valmistelua. Potilaita pyydettiin välttämään sisältävien tuotteiden kuitua, ja rajoittaa niiden ruokavalio kalaa, munia, lihaa ja maitoa kolme päivää ennen niiden CT. Potilaat saivat polyetyleeniglykoli suun ulostuslääkkeitä kaksikymmentä neljä tuntia ennen CT tutkimus. CT suoritettiin antamisen jälkeen 1-1.5L painovoima syötetään vettä peräruiske (CT-WE), annettuna aikana 3-4 minuuttia vatsallaan, jossa turvotus riippuu potilaan mukavuutta ja suvaitsevaisuutta.

CT tutkimus protokolla

TT suoritettiin Discovery CT750HD (GE Healthcare, Wisconsin, USA) skanneri. Kierteiset scan alue määritettiin partiolainen skannauksen ja mukana koko vatsan välillä kalvot häpyliitoksen päällä. Jälkeen scout scan, tavanomainen ei-tehostettu Viistopyyhkäisytekniikkaa saatiin 120 kVp. Potilaat injektoitiin sitten yhteensä annos 100-140mL (1,8 ml per kg kehon paino) ei-ionista jodivarjoaineiden materiaalia (jopamidolin 370 mg /ml; Shanghai Bracco sini Phamaceutical Co., Ltd., Kiina) nopeudella 3,5 ml /s ja sen jälkeen 50 ml: lla suolaliuosta käyttäen Virransyöttäjä. Varjoainetehostettu TT tehtiin valtimon vaiheessa ja laskimoiden vaiheeseen spektrin CT kuvantaminen. Bolus seuranta hyödynnettiin alueen kanssa kiinnostava sijoitetaan aortan, ja kuva hankinta aloitettiin 7 sekunnin kuluessa signaalin vaimeneminen saavutti ennalta määrätyn kynnyksen 100 Hounsfield yksikköä (HU) ja valtimon vaihetta. 45 sekunnin viive oli käytössä laskimon vaihe.

ennalta määrättyä spektrin CT protokollan, joka sisälsi seuraavat parametrit: putki nykyinen 600mA, lastauslaiturilla pyörimisnopeus 0.6S, kollimoinnin 1,25 mm, kierteen nousu 1.375, ja skannaus näkökenttä (SFOV) 50cm. Kuvat rekonstruoitiin vuonna projektio tilaa 5mm /5mm leikepaksuudella ja aikaväli aksiaalista kuvia.

Tietojen analysointi

Kaikki CT-kuvia tarkistettiin kaksi kokenutta radiologia jotka olivat sokeita oireilla ja endoskooppinen tuloksia. Erimielisyydet olivat harvoin ja ratkaista yhteisiä uudelleenarviointia. Materiaali hajoaminen Kuvien vesi- ja jodi syystä merkittävä pari rekonstruoitiin yksittäisestä spektrin CT hankinta. Jodi tiheys (ID) leesioissa oli peräisin jodia MDCT kuvia ja normalisoitiin ID psoas lihaksen (normalisoitu jodia tiheys (NID) = tunnus (vioittumatilavuudessa) /tunnus (in PSOAS)). ROI koot vaihtelivat 35 mm

2 55mm

2 perustuu vaurion kokoa ja muotoa. ROI asetettiin vankka alueisiin välttää alueita selviä piirteitä kystinen tai nekroottisen muutosta. Mittaukset suoritettiin kolme kertaa kolmen peräkkäisen kuvan tasoa, ja keskiarvot laskettiin. Johdonmukaisuus kooltaan, muodoltaan, ja asento ROI kahden vaiheen välillä ylläpidettiin olevat kuvat kaksinkertaisen vaiheeseen samanaikaisesti työasemaan, ja käyttämällä kopioi ja liitä toimintojen vaiheiden välillä. Ero ID ja NID välillä AP ja VP huono laatu syövän ryhmiä ja korkean asteen syöpään ryhmien laskettiin (kuviot 1 ja 2).

jodi-pohjainen materiaali hajoaminen kuvia yhden spektrin CT hankkiminen (a) Coronal valtimoiden vaiheessa (b) Sagittaalinen valtimoiden vaihe. (c) Coronal laskimoiden vaihe (d) Sagittaalinen laskimovaiheessa.

jodi-pohjainen materiaali hajoaminen kuvia yhden spektrin CT hankkiminen (a) Coronal valtimon vaihe, (b) Sagittaalinen valtimoiden vaihe. (c) Coronal laskimoiden vaihe (d) Sagittaalinen laskimovaiheessa.

tilastollinen

Jodi tiheydet esitettiin keskiarvoina ± keskihajonta (SD) . Kahden otoksen t-testi suoritettiin vertaamaan tunnus ja NID AP ja VP eri ryhmiin. Kynnysarvot luotiin ja määritettiin vastaanotin toimii (ROC) käyriä, ja johti optimaaliset arvot todennäköisyyksien erottamaan potilaan huono laatu ryhmä korkealuokkaisesta ryhmä. Taudinmääritysvalmiutta määritettiin laskemalla ala vastaanotin toimii ominaiskäyrä. Paras herkkyys ja spesifisyys, määritellään maksimaalinen herkkyys ja maksimaalinen spesifisyys arvot, saavutettiin käyttämällä optimaalista kynnysarvot. Kaikki tulokset analysoitiin käyttämällä siihen tilasto-ohjelmalla (SPSS for Windows, versio 19.0). AP arvo on alle 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevä.

Tulokset

Colon pullistuminen

Colon turvotus arvioitiin mittaamalla suurin poikkileikkauksen halkaisija (mistä ulkoseinästä ulkoiseen seinä) kunkin paksusuolen segmentin lukien peräsuolen sigmasuolessa, laskeva paksusuoli, poikittainen paksusuoli, nouseva paksusuoli, ja umpisuoli. Optimaalinen kuvantamisen merkitsi, että segmentti oli hyvin laajentunut, ja yhtenäinen visualisointi suolen seinämän, ja tunnistettavasta kertaiseksi kuvio. Tutkimuksessamme 97,53% (79/81) potilaista oli optimaalisesti laajentunut CT-WE.

Kvantitatiivinen analyysi

Evaluation of huono laatu syövän ja korkealuokkaisesta syövän ID ja NID näytetään kuvioissa 3 ja 4. tunnus ja NID arvot huono laatu syöpä olivat vastaavasti 14,65 ± 3.38mg /ml ja 1,70 ± 0,33 AP, ja 21.90 ± 3.11mg /ml, 2,05 ± 0,32 VP. Tunnus ja NID arvot korkealuokkaisesta syöpä ryhmä oli 20,63 ± 3.72mg /ml ja 2,95 ± 0,72 AP, ja 26,27 ± 3.10mg /ml ja 3,51 ± 1,12 VP, vastaavasti. Oli merkitsevä ero ID ja NID välillä huono laatu ja korkean asteen syöpään ryhmiä sekä AP: n ja VP (kaikki p 0,001).

Käyttämällä ROC-analyysi, saimme kynnykset tunnus ja NID optimoimiseksi sekä herkkyys ja tarkkuus erottamiselle huono laatu syöpä korkealuokkaisesta syöpään. Vertasimme ROC käyrät ID ja NID sekä AP ja VP (kuvio 5, taulukko 1). Niistä NID AP edellyttäen korkein arvo käyrän alapuolisen alueen (AUC) ROC tutkimuksessa (p 0,001). Käyttäen kynnysarvo 1,92 varten NID AP, voitiin saada herkkyys 70,3% ja spesifisyys 97,7% AUC = 0,95.

ROC-analyysi osoitti, että normalisoitu ID (NID) 1,92 valtimoiden vaiheessa (AP) edellyttäen 70,3% herkkyys ja 97,7% vuonna spesifisyys erottamaan alhainen arvostellaan syöpä korkealuokkaisesta syövän kanssa area under käyrän (AUC) 0,953.

keskustelu

Colon syöpä on yleisin ruoansulatuskanavan syöpä monissa maissa [13-17]. Diagnoosi perustuu yleensä invasiivisia kolonoskopia, joka tarjoaa suoran visualisoinnin vaurioista ja mahdollistaa koepaloja. Viimeaikaiset parannukset CT sallineen vähän invasiivisia paksusuolen arvioinnin huomattavaa vähentämistä kustannuksia ja potilaan riskiä. Kriittinen tekninen edellytys CT arviointi paksusuolen on täynnä pullistuma on puhdistettu ontelon täydellinen erottaminen suoliston seinämiin. Tutkimuksessamme kaikki potilaat saivat CT-WE suoliston turvotus, jossa 97,53% optimaalisesti kuvaamisen. Kaksi potilasta ei tehdään optimaalisen kuvantamisen johtuvat epäonnistuneista peräruiske. Koska nämä kaksi potilaiden koolonin vammojen olivat ilmeisiä, diagnoosia ei ollut vaikutusta. Luminaali romahtaa tai epätäydellinen paksusuolen täyttö voi johtaa vääriin negatiivisiin tuloksiin kuin polyypit ja pieniä Kolorektaalituumorien voidaan himmentää [18]. Kuitenkin CT-WE tarjosi excellect visualisoinnin paksusuolen seinämän vuoksi päälaen lisälaite jodi vastoin sekä hyvä kontrasti seinä, vedellä täytetty lumenia, ja pericolic rasvaa [19].

Toisin kuin perinteiset TT kuvantaminen joka tuottaa vain polykromaattisten CT-numero kuvien, dual energia spektrin CT hankinta on uusi kuvantamisen tekniikkaa, joka tuottaa monokromaattista ja materiaalin hajoaminen kuvia. Tämä tapahtuu nopeasti vuorotellen korkea ja matala putki jännitteet viereisen näkemyksiä aikana lastauslaiturin pyörimisen. Monokromaattinen kuvat tarjoavat paremman kontrastin resoluutio kuin perinteiset polykromaattiseksi kuvia, kun taas materiaali hajoaminen kuvat tarjoavat materiaalin tiheyden mittaus. Kvantitatiivinen jodi tiheyden mittaus voidaan käyttää erottamaan matala ja korkea laatu peräsuolen syöpä. Vaikka skannaus parametrit olivat yhdenmukaisia ​​kaikilla potilailla, yksilölliset erot olivat läsnä. Minimoimiseksi nämä erot, NID laskettiin paitsi absoluuttinen jodia tiheys. Saamiemme tulosten, huono laatu syövän tunnus AP ja VP olivat 14,65 ± 3.38mg /ml ja 21,90 ± 3.11mg /ml, tässä järjestyksessä. Huono laatu syövän NID AP ja VP olivat 1,70 ± 0,33 ja 2,05 ± 0,32, tässä järjestyksessä. Laadukas syövän tunnus AP ja VP olivat 20,63 ± 3,72 mg /ml ja 26,27 ± 3,10 mg /ml, vastaavasti. Laadukas syövän NID AP ja VP olivat 2,95 ± 0,72 ja 3,51 ± 1,12, tässä järjestyksessä. Siellä oli merkittävä ero tunnus tai NID välillä huono laatu ja korkealuokkaisesta syövän AP tai VP (p 0,001). Laadukas syöpä on suurempi jodia tiheys kuin huono laatu syöpä. Muut osat kasvain oli samanlaisia ​​raportteja noin verenkiertoa ja kasvaimen luokittelu [20, 21]. Käyttämällä ROC-analyysi, saimme kynnykset tunnus ja NID optimoimiseksi sekä herkkyys ja tarkkuus erottamiselle huono laatu korkealuokkaisesta syöpään. Vastaanotin toimii ominaisuus analyysi paljasti, että pinta-ala ROC käyrän NID AP oli suurin. Diagnostinen arvo NID AP oli paras eriyttää huono laatu ja korkea laatu syöpä. Kun diagnostinen kynnys NID AP oli 1,92, herkkyys oli 70,3% ja spesifisyys oli 97,7%. Diagnostinen arvo NID AP oli ylivoimainen muihin kolme arvoa erottamiselle huono laatu korkealuokkaisesta syöpään.

Suurin osa aiempien radiologisten tutkimusten arvioitaessa kasvain luokittelu edellyttää MRI [22-24]. Patologinen angiogeneesi, laukaisee aktivoituminen tiettyjen solujen signaalien kulkureiteillä, pidetään keskeisenä tekijänä kiinteitä kasvaimia kehittyä, kasvaa, ja etäispesäkkeitä [25]. Kolorektaalisyöpää on havaittu erittäin angiogeneesiin liittyvä, ja pahanlaatuinen peräsuolen kasvain kudos on yleensä suurempi angiogeeninen aktiivisuus kuin normaalissa peräsuolen kudokseen [26-29]. GSI on noninvasive kuvantamismenetelmä osoittaa jodin tiheys varianssi välillä huono laatu ja korkea laatu syöpä ryhmiä. Jodi tiheys liittyi kontrastin pitoisuus alukset, jotka voivat heijastaa verisuonitiheyttä, antituumorivaikutus, ja hyökkäystä. Sinänsä GSI on mahdollinen väline altistaa angiogeneesiä ja aineenvaihdunnan aktiivisuutta peräsuolen adenokarsinooma. Materiaali hajoaminen kuvia spektrin CT kuvantaminen tuottaa määrällisiä materiaalin tiheys, kuten jodi tiheys. Nämä mittaukset voidaan tarjota vaihtoehtoista menetelmää suoraan arvioida kasvaimen hoidon ja kemoterapian vastaus.

Useat rajoituksia olemassa tässä tutkimuksessa. Ensinnäkin, tämä tutkimus heijastaa alustavia tuloksia pieni näyte potilaista. Vuonna huono laatu ryhmä, huonosti eriytetty koolonadenokarsinooma ja sinettisormus cell carcinoma olivat mukana. Muut tuumorit, kuten medullaarinen karsinooma, karsinosarkooma, jne, ei otettu huomioon. Tämä voi vaikuttaa tuloksiin. Toiseksi kliinisiä lisätutkimuksia tarvitse suorittaa vahvistaa meidän määrällistä tietoa, sillä jodi tiheyttä voidaan vaikuttaa injektio parametrit ja sydän- tila. Tämä oli osittain kompensoida käyttämällä normalisoitua jodia tiheys joka minimoitu yksilölliset erot ja siten alempi virhe. Kolmanneksi ROI sijoitettiin niin pitkälle intralesionaalisesti kuin mahdollista parantaa tarkkuutta, mutta viipaleen valinta voi vaikuttaa tuloksiin. Vaikka keskimääräinen jodi tiheyden arvo laskettiin, mittaus poikkeama ei voida täysin välttää. Viime, tämä tutkimus keskittyi käyttöön määrällinen mittaaminen synnytettiin käyttäen CT spektrin kuvantaminen. Määrällistä arviointia jodi ja vesipohjaisia ​​kuvat voivat arvioida tulevissa tutkimuksissa määrittää niiden kliinisen arvon.

Johtopäätökset

Spectral CT kuvantaminen syntyy materiaalin hajoaminen kuvia määrällinen kuvaus peräsuolen syöpä. Määrän mittaamiseen jodin tiheyden ja normalisoitu jodi tiheyden AP ja VP voi antaa hyödyllistä tietoa erottaa huono laatu kasvaimet korkealuokkaisesta kasvaimia. NID AP oli ylivoimainen kolme muuta arvoa, ja antanut lisätietoja varten kliininen diagnoosi ja näin ollen hoito.

Kiitokset

Kiitos tohtori Li Jianying teknisen tuen ymmärtämään spektrin CT kuvantaminen ja muokkaamalla käsikirjoituksen. Tutkimus tukivat National Basic Research Program of China (no. 2012CB932600) ja Shanghai Johtava Academic Kuri Project (no. S30203).