唐廣磊 孫夢雅 伏文皓 王珂 李瑞希 鄧薇薇 關(guān)鍵 楊建勇
腎上腺是機(jī)體最重要內(nèi)分泌器官之一,分泌皮質(zhì)醇等多種調(diào)節(jié)代謝的重要激素,其CT 強(qiáng)化特點可隨著功能狀態(tài)的不同發(fā)生相應(yīng)變化[1-5]。例如在感染性休克或多發(fā)外傷等重癥狀態(tài)下,腎上腺反射性分泌更多皮質(zhì)醇,以應(yīng)對應(yīng)激情況下對激素需求的增加和糖皮質(zhì)激素抵抗[6-8]。其腎上腺強(qiáng)化程度可明顯增高在感染性休克患者中甚至可能出現(xiàn)特殊的增強(qiáng)模式[4,5]。
既往研究對病變強(qiáng)化特點的評估主要根據(jù)增強(qiáng)前后密度值的變化,其準(zhǔn)確性受限于增強(qiáng)前后對位差異、管電壓的波動及患者體重等諸多因素,因此多為定性評估[3-5]。光譜CT 碘密度值測定可更好地反映組織微血管分布及真實血供[9],用于定量研究優(yōu)于傳統(tǒng)螺旋[10-12]。本研究通過測定不同功能狀態(tài)下腎上腺碘密度值,探討腎上腺碘密度定量對其功能狀態(tài)的評估價值。
由于右側(cè)腎上腺與周圍組織分界欠清,勾畫邊界相對困難,尤其是腹膜后脂肪量較少的瘦弱體型者。為保證測量的準(zhǔn)確性,本研究均選擇左側(cè)腎上腺作為研究對象。
2018 年6 月~2020 年8 月于我院完成腎上腺光譜CT 增強(qiáng)掃描的檢查者中,按照不同的腎上腺功能狀態(tài)收集病例,分為三組:A組,感染性休克(雙側(cè)腎上腺腫大)26 例,納入標(biāo)準(zhǔn)為我院ICU 收治的感染性休克患者(符合中國嚴(yán)重膿毒癥/膿毒性休克治療指南[13]),均在診斷后一周內(nèi)完成光譜CT 增強(qiáng)檢查;B組,腎上腺增生(雙側(cè)或左側(cè))14例,納入病例經(jīng)臨床實驗室檢查診斷皮質(zhì)醇增多癥,腎上腺增生經(jīng)手術(shù)治療;C組,右側(cè)功能性腎上腺皮質(zhì)醇腺瘤,且左側(cè)無明確病灶者17 例(單側(cè)功能性腎上腺皮質(zhì)醇腺瘤,反饋抑制對側(cè)腎上腺致其萎縮且功能減低[2,3]),均經(jīng)臨床實驗室檢查證實皮質(zhì)醇增高,手術(shù)病理證實為腎上腺皮質(zhì)腺瘤;D組,對照組,匹配同期完成相同檢查并無明確異常者30 例。記錄三組患者及對照組受檢者臨床資料,包括性別、年齡及身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)。
統(tǒng)一排除標(biāo)準(zhǔn)包括:(1)年齡小于18 歲;(2)非單一腎上腺疾病狀態(tài)(如休克組并腎上腺腺瘤、腎上腺腺瘤并感染性休克);(3)合并其他腎上腺疾病(包括腎上腺腺癌、轉(zhuǎn)移瘤、梗死、結(jié)核、腎上腺出血等);(4)腎上腺手術(shù)史;(5)無光譜重建數(shù)據(jù)或圖像質(zhì)量差。所有患者均簽署知情同意書,并獲得本院倫理委員會批準(zhǔn)。
均行IQon Spectral CT 掃描(IQon Spectral CT,Philips Healthcare)。掃描內(nèi)容包括上腹部平掃和增強(qiáng)掃描。采用單筒高壓注射器注射對比劑優(yōu)維顯(370 mg I/ml,拜耳醫(yī)藥),劑量1.5 ml/kg,流率2~3 ml/s。于注射后35 s 行動脈期掃描,70 s 行靜脈期掃描。掃描參數(shù):管電壓120 kVp,管電流采用自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù)(170~360 mAs),準(zhǔn)直器寬度64×0.625 mm,螺距0.891,X 線管轉(zhuǎn)速0.5 秒/周,矩陣512×512。掃描完成后將動脈期獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜重組(Spectral,Level 3;Philips Healthcare),獲得光譜基圖像(spectral based imagine,SBI),選擇其中40 keV 虛擬單能量圖像(virtual monoenergetic imaging,VMI)和碘密度圖(iodine density imaging,IDI)進(jìn)行研究。圖像重組層厚為1 mm、層間距為1 mm,窗寬360 HU、窗位60 HU。
將圖像上傳至Philips IntelliSpace Portal 9.0 后處理工作站(Philips Healthcare),對動脈期40 keV虛擬單能量圖像和碘密度圖進(jìn)行測量和分析。具體方法:(1)左側(cè)腎上腺輪廓勾畫(腎上腺興趣區(qū),ROIadrenal):在40 keV 虛擬單能量圖像上手動勾勒左側(cè)腎上腺輪廓作為ROIadrenal,ROI 置于腎上腺最大橫斷切面上,勾勒腎上腺邊緣時避開周圍脂肪組織和血管,將ROI 復(fù)制至同層面碘密度圖上測量左側(cè)腎上腺碘密度(IDadrenal)(圖1)。(2)腹主動脈碘密度的測量(腹主動脈興趣區(qū),ROIaorta):在40 KeV虛擬單能級圖像上選擇左側(cè)腎上腺最大的層面,在腹主動脈腔內(nèi)勾畫盡可能大的ROI,同時注意避開周圍血管壁,將ROI 復(fù)制至同層面碘密度圖上測量腹主動脈碘密度值(IDaorta)(圖2)。(3)每個指標(biāo)均重復(fù)測量三次后取平均值,并計算腎上腺標(biāo)準(zhǔn)化碘密度(normalized iodine density,NID,NID=IDarenal/IDaorta)。測量由兩名有5 年以上腹部CT 診斷經(jīng)驗的放射科醫(yī)師獨立完成,對定量結(jié)果取兩者平均值。
圖1 左腎上腺ROI 勾畫示例
采用SPSS22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。Kolmogorov-Smirnov 檢驗計量資料是否符合正態(tài)分布,符合正態(tài)分布的計量資料用表示,偏態(tài)分布數(shù)據(jù)用中位數(shù)(四分位間距)表示。性別采用卡方檢驗;年齡、體重指數(shù)、動脈期ID、動脈期NID 采用單因素方差分析,組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義者采用LSD 法進(jìn)行組內(nèi)兩兩比較。兩名放射科醫(yī)師測量動脈期ID 及NID 結(jié)果的一致性采用ICC 評價。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
各組間的年齡、BMI 及性別組成均無顯著統(tǒng)計學(xué)差異(P 均>0.05),見表1。三組患者及對照組受檢者的NID 總體差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。其中,兩兩分析得出A組NID(0.22±0.11)較C組(0.16±0.04)和D組(0.15±0.07)顯著增高(P 均<0.001)。B組的NID(0.24±0.06)亦較C組和D組顯著增高(P=0.01,P=0.004,均<0.05)。A組與B組、C組與D組的NID 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。四組患者的ID 總體差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.09)。其中兩兩分析得出,A組左側(cè)腎上腺ID(2.00±0.85 mg/ml)明顯高于D組(ID=1.41±0.76 mg/ml),差異有顯著性意義(P=0.023<0.05)。其余各組間左側(cè)腎上腺ID兩兩比較均無顯著性差異,參見表2 及圖3~6。兩名放射科醫(yī)師測量ID 及NID組內(nèi)一致性分析ICC值分別為0.87 和0.86,一致性良好。
圖3 男,50 歲,D組正常對照者。碘密度融合圖示左腎上腺大小形態(tài)基本正常,偽彩呈黃綠色,ID 值為1.45 mg/ml,相應(yīng)NID 為0.16 圖4 女,52 歲,C組右腎上腺皮質(zhì)醇腺瘤(箭),左腎上腺體積稍小,以外側(cè)支明顯,偽彩外側(cè)肢呈藍(lán)綠色,內(nèi)側(cè)支為橙黃色。碘密度融合圖示左腎上腺ID 值為1.50 mg/ml,相應(yīng)NID 為0.15 圖5 男,55 歲,B組雙側(cè)腎上腺增生者。碘密度融合圖示左腎上腺增粗,偽彩呈黃綠色,ID值為1.75 mg/ml,相應(yīng)NID 為0.25圖6 女,58 歲,A組感染性休克患者。碘密度融合圖示雙側(cè)腎上腺腫大,偽彩呈橙紅色,ID 值為2.2 mg/ml,相應(yīng)NID 為0.24
表1 各組基本信息
表2 各組動脈期腎上腺ID、NID 比較
腎上腺在機(jī)體多種物質(zhì)與能量代謝調(diào)控中起重要作用,其功能狀態(tài)在不同疾病狀態(tài)下可發(fā)生明顯改變??赡芤鹉I上腺功能變化的疾病包括感染性休克、腎上腺增生、腎上腺皮質(zhì)醇腺瘤、Addison 病等。感染性休克時因機(jī)體應(yīng)激的需求且對糖皮質(zhì)激素抵抗性增高[6,7,14],腎上腺可分泌更多皮質(zhì)醇[8];而腎上腺增生可引起皮質(zhì)醇分泌增多及庫欣綜合征[15,16]。對于單側(cè)功能性腎上腺皮質(zhì)醇腺瘤,由于反饋抑制,其對側(cè)腎上腺往往萎縮且功能減低[17,18]。以上情況分別對應(yīng)了三種不同的腎上腺功能狀態(tài),本研究按照相應(yīng)的臨床標(biāo)準(zhǔn)納入病例,并匹配同期正常者作為對照,以此開展研究。
對于不同功能狀態(tài)下的腎上腺,既往影像學(xué)研究涉及腎上腺體積[19]、強(qiáng)化程度的變化[1-3],或特殊強(qiáng)化模式[4,5],其中不同的強(qiáng)化特征反映了腎上腺的血供變化。這已得到較多的文獻(xiàn)支持,尤其是在重癥病例的相關(guān)研究中,比如Schek 等[2]發(fā)現(xiàn)多發(fā)創(chuàng)傷患者腎上腺強(qiáng)化程度可顯著升高;Boos等[3]證明ICU 患者出現(xiàn)腎上腺的高強(qiáng)化與較高的病死率相關(guān);另有研究發(fā)現(xiàn)感染性休克患者存在提示預(yù)后不良的特殊強(qiáng)化模式——腎上腺中空征(hallow adrenal gland sign,HAGS)[4,5],即動脈期腎上腺不均勻強(qiáng)化,其中心強(qiáng)化明顯低于外周,而靜脈期呈均勻強(qiáng)化。
但由于既往研究多基于傳統(tǒng)螺旋CT,對病變強(qiáng)化的評估主要根據(jù)增強(qiáng)前后密度值的變化,其準(zhǔn)確性受前后對位差異、管電壓波動及患者體重等諸多因素影響較大,因此上述研究中對于患者CT 強(qiáng)化特點的改變僅為定性判斷,目前尚缺少針對不同腎上腺功能狀態(tài)血供差異的定量研究。
光譜CT 碘密度值測定可更準(zhǔn)確反映組織微血管分布及真實血供[9-12],因此本研究嘗試通過碘密度值評估不同腎上腺功能狀態(tài)下的血供情況。此外,考慮到不同患者檢查時具體施用的對比劑劑量、患者全身循環(huán)狀態(tài)(尤其是休克狀態(tài)下)等因素可能存在差異,本研究以腹主動脈碘密度對腎上腺碘密度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)果表明,在發(fā)生庫欣綜合征相關(guān)的腎上腺增生或感染性休克時,其動脈期血供顯著高于正常者或腎上腺反饋抑制患者(皮質(zhì)醇腺瘤引起的腎上腺萎縮),印證了既往研究結(jié)果[7,8]。
同時說明腎上腺血供增多可能與腎上腺皮質(zhì)高功能狀態(tài)密切相關(guān)。因此,通過行腎上腺ID 測定可能為相關(guān)疾病的臨床診療,包括腎上腺功能狀態(tài)的評估、后續(xù)激素療法的精細(xì)化用藥等提供一定參考信息。此外,雖然腎上腺萎縮與正常腎上腺間動脈期ID 及NID 水平均無顯著差異,但考慮到兩者腎上腺體積往往存在明顯差異[17,18],因此萎縮腎上腺的總碘攝取量仍可能顯著低于正常者,后續(xù)研究中將進(jìn)一步論證。
通過對不同腎上腺功能狀態(tài)者的ID 比較,本研究結(jié)果提示腎上腺NID 可在一定程度上反映腎上腺的高功能狀態(tài),但不能有效區(qū)分腎上腺正常和低功能狀態(tài)。該方法可以用于無創(chuàng)性判斷腎上腺高功能狀態(tài),尤其是雙側(cè)腎上腺形態(tài)上都表現(xiàn)為增粗時,幫助判斷腎上腺功能亢進(jìn)側(cè),即鑒別腎上腺增生與形態(tài)學(xué)增粗。
本研究尚存在以下局限性:(1)為單中心研究;(2)盡管既往多項臨床及基礎(chǔ)研究表明感染性休克可通過多種機(jī)制促使腎上腺皮質(zhì)醇分泌增多,本研究中的大部分感染性休克患者缺少激素檢查或ACTH 興奮試驗結(jié)果,死亡患者未行尸檢,缺乏能證明腎上腺皮質(zhì)醇分泌增多的直接證據(jù);(3)本研究ROI 為人工勾畫,可能受操作者主觀判斷影響,如能進(jìn)行自動分割勾畫,有望進(jìn)一步提高結(jié)果的可重復(fù)性。