PLoS ONE: Kvantificering af jodindholdet af Perigastric fedtvæv af Dual-Energy CT: en ny fremgangsmåde til Præoperativ Diagnose af T4-Stage Gastric Cancer

Abstrakt

Denne undersøgelse undersøgte anvendeligheden af ​​kvantificere jod-koncentration (IC) i perigastric fedtvæv, ved hjælp af dual-energi computertomografi (DECT), til påvisning af T4A-stadie mavekræft. Fifty-fire patienter med mavekræft blev indskrevet på den fjerde Hospital i Hebei Medical University mellem januar og juni 2013. Patienterne blev afbildet præoperativt med konventionelle computertomografi (CT) scanninger og DECT og IC i perigastric fedt støder op til tumoren beregnet ud fra arteriel fase (AP) og portal venøs fase (PVP) billeder. Patienterne modtog efterfølgende kirurgisk behandling (gastrektomi), og histologisk analyse af resektion prøver blev brugt som en “gyldne standard” reference for kræft iscenesættelse. Receiver operating characteristic (ROC) kurve analyse blev anvendt til at vurdere anvendeligheden af ​​DECT til identifikation T4A-fase gastrisk cancer, med optimale IC tærskelværdier bestemmes ud fra arealet under ROC-kurven (AUC). Postoperativ histologi afslørede, at 32 patienter havde serøse invasion (gruppe A), og 22 ikke (gruppe B). Nøjagtigheden af ​​konventionel CT til at skelne etape T4 fra ikke-T4 stadier var 68,5% (37/54). IC var signifikant højere i gruppe A end i gruppe B (AP: 0,60 ± 0,34

vs

0,09 ± 0,19 mg /ml, p 0,001; PVP:.. 0,83 ± 0,41

vs

0,27 ± 0,21 mg /ml, p 0,001). Den følsomhed, specificitet og AUC til detektering serøse invasion var 77,1%, 79,2% og 0,89 ved en IC tærskel på 0,25 mg /ml for AP billeder; og 80,0%, 79,2% og 0,90 ved en IC tærskel på 0,45 mg /ml for PVP billeder. Disse resultater viste, at jod kvantificering i perigastric fedt hjælp DECT er en nøjagtig metode til påvisning af serøse invasion af mavekræft

Henvisning:. Yang L, Shi G, Zhou T, Li Y, Li Y (2015) Kvantificering af jodindholdet af Perigastric fedtvæv af Dual-Energy CT: en ny fremgangsmåde til Præoperativ Diagnose af T4-Stage mavekræft. PLoS ONE 10 (9): e0136871. doi: 10,1371 /journal.pone.0136871

Redaktør: Qing-Yi Wei, Duke Cancer Institute, UNITED STATES

Modtaget: 9. februar 2015; Accepteret: August 10, 2015; Udgivet: 15 September, 2015

Copyright: © 2015 Yang et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden for papir og dens støtte Information filer

finansiering:.. Disse forfattere har ingen støtte eller finansiering til at rapportere

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

mavekræft er en af ​​de hyppigst diagnosticeret kræft, og er en førende årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan [1-3]. Den præoperative iscenesættelse af mavekræft er bredt anerkendt som en uvurderlig hjælp til bestemmelse af den optimale behandling og evaluering af tumor resectability og patient prognose [4-6]. TNM systemet er almindeligt anvendt til fase mavekræft, med T4 defineret som en tumor, der invaderer serosa [3]. Præcist differentiere T4A-stadie mavekræft fra T3 eller tidligere stadier er især vigtigt med hensyn til præoperativ udvælgelse af passende behandlingsstrategier, herunder kravet til multi-organ kirurgi [7-9]. Neoadjuverende kemoterapi kan stærkt anbefales til patienter med T4 iscenesættelse og lymfeknude metastaser, og kan være til gavn for dem med T4A etape i ned klassificering tumoren før resektion tillader i nogle tilfælde helbredende resektion [10]. Multi-detektor computertomografi (MDCT) ofte valgt som modalitet til præoperativ stadieinddeling, og har vist sig at have en samlet nøjagtighed, der nærmer 90% [5,7,9]. Ikke desto mindre kan præoperativ stadieinddeling med MDCT være vanskeligt, fordi den serøse overflade er meget rå og de tilstødende fedtvæv er generelt uklar, så øget tæthed kunne afspejle flere forskellige fænomen herunder tumor invasion og reaktiv fibrøst bindevæv hyperplasi; derfor, specificitet MDCT er forholdsvis lav. Da MDCT ikke viser fuldstændig enig med postoperativ iscenesættelse ved histologisk analyse af kirurgisk resektion prøver er behov for nye tilgange til at forbedre følsomhed, specificitet og nøjagtighed billeddiagnostiske metoder til præoperativ stadieinddeling af mavekræft.

Det er blevet påvist at dobbelt-energi CT, herunder dual-source dual-energi CT (DECT) er i stand til at kvantificere jod-koncentration (IC) i væv

in vivo

. [4] Derfor DECT kunne potentielt anvendes til at måle jodindholdet af tumor-invaderede perigastric fedtvæv af det mindste og større omentum, og dette kan udgøre en ny strategi for mere præcist at detektere T4A-fase gastrisk cancer. Vi antager, at kvantificering af jod-koncentration i perigastric fedtvæv hjælp DECT kunne bidrage til at skelne T4A-stadie mavekræft fra tidligere stadie tumorer. Derfor er formålet med den foreliggende undersøgelse var at undersøge forholdet mellem koncentrationen af ​​jod i perigastric fedt, målt ved anvendelse af DECT, og T4A-fase gastrisk cancer, og til at bestemme følsomhed, specificitet og nøjagtighed DECT til identifikation T4A-stadium mavekræft ved hjælp histologisk vurdering af kirurgisk resektion prøver som “gold standard” reference for tumor iscenesættelse.

Materialer og Metoder

Patienter

det var et tværsnit diagnostisk undersøgelse, indskrevet konsekutive patienter med mavekræft bekræftet ved endoskopisk biopsi, der blev henvist i perioden mellem januar 2013 og juni 2013 til Institut for CT, fjerde Hospital i Hebei Medical University, Shijiazhuang, Kina, for præoperativ CT-scanning til at iscenesætte sygdommen og hjælpe med behandling planlægning. Patienter blev udelukket fra undersøgelsen, hvis: kirurgisk resektion af gastrisk tumor (gastrektomi) blev udført mere end 1 uge efter CT-scanning; patienten var allergisk over for kontrast medium; eller patienten havde T4B stadium kræft, der var let diagnosticeret ved CT har invaderet andre organer. Alle de inkluderede patienter gennemgik en trefaset CT-scanning: pre-kontrast single-energi CT scanning, og kontrast-forstærket DECT billedbehandling på arterielle og venøse faser. Nogle patienter havde for tynde fedtlag for CT billeddannelse og blev anset for at have teknik fiasko. Histologisk undersøgelse af resektion prøver blev udført i et blindet måde efter operationen, og tjente som den “gyldne standard” reference for tumor iscenesættelse. To ledende radiologer, der ikke vidste de endoskopiske fund eller patologiske resultater, blev tildelt til at rekonstruere de fusionere billeder under den venøse fase (tykkelse på 1,5 mm, ved hjælp af B30-algoritmen), analysere deres aksiale synspunkter og multi-plane reformation (MPR) billeder og diskutere tumor etaper. Kriterier for tumor iscenesættelse var baseret på TNM for gastrisk karcinom (7. udgave) af amerikanske Blandede kræft [3]. Ifølge de postoperative patologi resultater blev de inkluderede patienter henføres til en af ​​to grupper: gruppe A, serøse invasion (trin T4A); eller gruppe B, intakt serosa (stadie T1-T3).

Undersøgelsen blev godkendt af Institutional Ethics Committee af Fjerde Hospital i Hebei Medical University, og skriftligt informeret samtykke blev opnået fra hver patient forud for inklusion.

Billede erhvervelse

Alle CT-billeder blev erhvervet med en dual-source dual-energi CT-scanner (SOMATOM Definition Flash, Siemens Healthcare, Tyskland). Hver patient blev pålagt at hurtigt i mindst 6 timer før CT-undersøgelse. Ti minutter før scanning, blev hver patient administreret 10 mg anisodamine intramuskulært (for at reducere spændingen i mavetarmkanalen), og drak 800-1000 ml vand (fuldt udvide maven). De præ-kontrast blev erhvervet med et rør spænding på 120 kVp, en tube strøm på 190 mAs, en kollimering på 32 × 1,2 mm, og en stigning på 0,9. Arterielle og Portvenefasens billeder blev erhvervet 25 og 70 sekunder efter starten af ​​injektionen af ​​kontrastmiddel. En fast scanningsforsinkelse blev anvendt til den arterielle fase. Den dual-energi tilstand blev brugt til både arteriel og portal venøs fase billedbehandling, med rør spændinger på 100 kVp og 140 kVp med en tin-filter, rør strømme på 230 og 178 mAs, en kollimering på 32 × 0,6 mm for begge rør, en pitch på 0,55, og en portalkran rotation på cirka 0,5 s. Ikke-ionisk kontrastmiddel (Iohexol, 300 mg /dl; GE Healthcare, USA) blev injiceret intravenøst ​​ved en strømningshastighed på 3 ml /s. Mængden af ​​kontrastmiddel injiceret blev beregnet i henhold til patientens vægt (2 ml /kg).

Billede evaluering

For at bestemme tumor T scenen ved hjælp af konventionelle CT tegn, og at sammenligne følsomheden og specificitet mellem un-forstærket CT og dual-energi CT to erfarne abdominale radiologer evalueret billederne trefasede ved konsensus i et fælles møde. Definitionen af ​​stadier T1-T4 fulgte 7

th udgave af iscenesættelse manual udgivet af amerikanske Blandede kræft i 2010 [11].

De præ-kontrast, arterielle og venøse fase billederne var rekonstrueret med en 1,5-mm skivetykkelse og en B30 kerne. Den arterielle og venøse fase billeder blev opnået ved blanding med høj og lav energi billeder i en 1: 1-forhold, som var standard blandingsforhold. Disse blandede billeder blev betragtet som simulerede enkelt energi 120 KVP billeder. Billede læsning blev udført på en kommerciel arbejdsstation (WFC, Siemens Healthcare, Tyskland) ved hjælp af tværgående, MPR eller maksimal udsigt intensitet projektion. Begge læsere blev blindet for resultaterne af DECT jod målinger og histologiske undersøgelser.

For at forberede billedet for jod kvantificering, høj- og lavenergi arterielle og venøse billeder fase blev rekonstrueret med en skivetykkelse 5 mm og en D30-kernen. Koncentrationen af ​​iod blev bestemt ved en radiolog anvendelse af en kommerciel dual-energi softwarepakke (Lever VNC, Siemens Healthcare, Tyskland). Koncentrationen af ​​iod blev målt ved at vælge et område af interesse (ROI) i perigastric fedt støder op til tumoren (fig 1). En strimmel ROI på 25-50 mm

2 og en bredde ≤5 mm (overvejer udvalget af kræft invasioner, vi begrænset bredde ROI) af kræft væv blev udvalgt i nærheden af ​​og langs den gastriske væg (vi holdt et mellemrum på 1 mm mellem kræft væv og gastrisk væg, så denne ikke var involveret) til at måle koncentrationen af ​​fedt jod i den involverede gastrisk serosa. Til opnåelse af en kontrolværdi for koncentrationen af ​​jod i fedt blev yderligere ROI placeres i et område fjernt til tumoren, for eksempel ved store krumning (fig 1C og 1D). Den ROI var 25-50 mm

2 cirkulære og placeret således, at det var over et homogent område, og ikke overlapper med regioner, der indeholder tumor eller andre væv, såsom blodkar. Hver måling blev gentaget 3 gange, og den gennemsnitlige iodkoncentration optaget til yderligere analyse. I hver patient blev koncentrationen iod målt fra både arterielle og venøse billeder fase under anvendelse af en ROI af samme størrelse, form og anbragt i samme anatomiske placering. Kun de midler blev anvendt til statistiske analyser. Da gastrisk peristalses varede i hele processen og de ROI’er blev udvalgt manuelt, kunne vi ikke garantere, at ROI valg i løbet af arterielle og venøse faser var nøjagtig det samme. Derfor forsøgte vi vores bedste for at sikre en tilsvarende valg i form, størrelse og sted.

(A) blandet venøse fase billede viser fortykkelse af væggen i mindre krumning med transmural ekstraudstyr (pil). Baseret på den blandede billedet, blev tumoren klassificeret som scenen CT3. (B) Den histologiske billede, farvet med hematoxylin og eosin (HE, × 100), viste en grad II adenocarcinom med invasion af omgivende bløde væv. Den patologiske stadium var pT4a. (C) Den iod kortbillede på den arterielle fase viser, at jod-koncentrationen var 0,5 mg /mL i fedtstoffet nær tumoren (ROI 1), men 0 mg /ml i fedtstoffet i en normal region fjernt fra tumoren (ROI 2). (D) Den iod kortbillede ved den venøse fase viser, at jod-koncentrationen var 0,5 mg /mL i fedtstoffet nær tumoren (ROI 1), men 0 mg /ml i fedtstoffet i en normal region fjernt fra tumoren (ROI 2). Dette indikerer, at serosa blev invaderet af tumoren.

Histologisk undersøgelse af opereret tumor

Alle prøver opnået ved kirurgi blev indlejret i paraffin, farvet med hematoxylin og eosin (HE) under anvendelse standardteknikker, og derefter opdelt i skiver 4 um tykke. Lysmikroskopi blev anvendt til at bestemme den patologiske type, histologiske og invasion dybde af tumoren, og tilstedeværelsen /fraværet af lymfeknudemetastaser.

strålingsdosis

CT-dosis volumen indeks (CTDIvol ) og produktet dosis længde (DLP) blev registreret fra CT-konsollen for før-kontrast, arterielle og venøse fase scanninger. Den effektive dosis blev beregnet ved at multiplicere DLP med en koefficient for maven (k = 0,015 mSv · mGy

-1 · cm

-1).

Statistisk analyse

Statistisk analyse blev udført under anvendelse af SPSS-version 11.5 (SPSS Inc., USA). Sammenligninger af middelværdien iodkoncentration mellem grupperne A og B blev fremstillet under anvendelse af Wilcoxon-test (dataene blev normalt ikke fordelt). En p-værdi 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Receiver operating characteristic (ROC) kurve analyse blev anvendt til at bestemme anvendeligheden af ​​perigastric fedt iodkoncentration til diagnosticering T4-fase gastrisk cancer. Arealet under ROC-kurven (AUC) blev anvendt til at bestemme den optimale tærskelværdi iodkoncentration for tumorklassifikation. Følsomhed blev beregnet som den sande positive rate (antal ægte positive divideret med summen af ​​antallet af sande positive og antal falsk negative); specificitet som den sande negative rate (antal sande negative divideret med summen af ​​antallet af sande negative og antal falske positive); og nøjagtighed som summen af ​​antallet af sande positive og sande negativer, divideret med det samlede antal positive og negative.

Resultater

Patient demografiske og kliniske karakteristika

Af de 80 patienter, som initialt screenet for inklusion i undersøgelsen, 21 blev udelukket, fordi operation ikke blev udført inden for en uge af imaging og patologi resultaterne ikke var tilgængelig som en reference. Af disse fem var inoperabel og modtog kemoterapi, 2 afviste enhver terapi og 14 accepterede neoadjuverende kemoterapi. Neoadjuverende kemoterapi anbefales til stadie T4 tumorer i vores hospital, så de patienter, der var inkluderet med bekræftede T4 fase tumorer havde valgt i henhold til deres egen dømmekraft til at modtage tidlig kirurgi. 5 patienter med fedt lag, der var alt for tynd til måling af CT, anses for at have teknik fiasko, blev medtaget i beregningen for sensitivitet og specificitet, men ikke i ROC-kurven analyse. Patienterne inkluderet 1 med T1, 1 med T3 og 3 med T4 fase tumorer. Derfor i alt 54 patienter (41 mænd, 13 kvinder, gennemsnitsalder 61,6 ± 10,5 år, aldersgruppe, 31-78 år) blev inkluderet i samtlige af analysen (tabel 1) og 59 blev inkluderet i sensitivitet og specificitet analyse. Der var ingen signifikante forskelle mellem grupperne A og B i form af alder, køn og placering af gastrisk karcinom, men der var betydelige forskelle i den kirurgiske behandling (p = 0,011) og den patologiske type carcinom (p = 0,010). Den gastriske carcinoma var placeret i det gastriske mavemunden i 10 patienter, mavemunden-fundus i 11, corpus i 16 og antrum i 17. Alle patienter blev behandlet kirurgisk ved radikal total gastrektomi (15 patienter) eller radikal subtotal gastrektomi (39 patienter). Alle patienter fik D2 lymfeknude dissektion. De patologiske typer af gastrisk kræft identificeret i disse patienter inkluderet adenocarcinom i 46 patienter (G1, godt differentieret i 3; G2, moderat differentieret i 26, og G3, dårligt differentieret i 17), mucinøs adenocarcinom i 3 patienter, signetring celle karcinom ( SRCC) i 4 patienter og adenocarcinom kombineret med mucinøs adenocarcinom i en patient.

Tumor iscenesættelse baseret på patologi resektion prøver

TNM mellemstationer, baseret på post-kirurgiske patologi resultater, var som følger: 8 patienter blev klassificeret som T1, 7 som T2, 7 som T3 og 32 som T4; 24, som N0, 16 som N1, 6 som N2 og 8 som N3; ingen patienter havde fjernmetastaser. Syv patienter blev klassificeret som fase IA, 7 som IB, 6 som IIA, 8 som IIB, 14 som IIIA, 4 som IIIB 4, og 8 som IIIC. Ifølge T-etaper, blev 32 patienter tilknyttet gruppe A, og 22 til gruppe B.

Tumor iscenesættelse baseret på konventionel CT-scanning

Baseret på billeder erhvervet ved hjælp af konventionel CT-scanning, 3 patienter blev klassificeret som havende kræft i trin T1, 10 som T2, 18 som T3 og 23 som T4 (tabel 2, fig 1 og 2, S1 og S2 fig). Sammenlignet med histologiske iscenesættelse, blev 22 patienter forkert klassificeret i andre T stadier ved konventionel CT, herunder 4 tilfælde af patologiske T3 fejlklassificeres af CT som T4, og 13 tilfælde af patologiske T4 fejlklassificeres af CT som T3 eller T2. Brug af histologiske resultater som reference, blev T fase identificeres korrekt i 57,6% (34/59) ved vurdering af konventionelle CT-billeder. Desuden nøjagtigheden af ​​konventionelle CT til at skelne etape T4 fra ikke-T4 stadier var 67,8% (40/59).

(A) blandet venøse fase Billedet skildrer fortykkelse af væggen i antrum med transmural ekstraudstyr . Densiteten af ​​perigastric fedt var forhøjet, med en stribe-lignende skygge. Den kliniske fase blev bestemt til at være CT4. (B) Den histologiske billede, farvet med hematoxylin og eosin (HE, × 100), viste en grad II adenocarcinom med muscularis invasion. Den patologiske stadium var pT3. (C) The iod kort på den arterielle fase viser, at jod-koncentrationen var 0,1 mg /mL i perigastric fedt (ROI 1). (D) Den jod kort på den venøse fase viser, at jod koncentration var 0,1 mg /mL i perigastric fedt (ROI 1).

Tumor iscenesættelse baseret på DECT målinger af jod-koncentration

Som vist i tabel 3, den iod koncentrationen af ​​fedtet støder op til tumoren var signifikant højere i gruppe A end i gruppe B for både arterielle fase billeder (0,60 ± 0,34 mg /ml [range, 0.00-1.30 mg /ml]

vs

0,09 ± 0,19 mg /ml [interval, 0,00-0,80 mg /ml]. p 0,001) og venøse billeder fase (0,83 ± 0,41 mg /ml [interval, 0.00- 1,80 mg /ml]

vs

0,27 ± 0,21 mg /ml [interval, 0,00-0,90 mg /ml]. p 0,001). I modsætning hertil var der ingen signifikante forskelle mellem grupperne A og B i jod koncentration af fedt på steder fjernt fra tumoren for både arterielle fase (0,02 ± 0,07

vs

. 0,02 ± 0,04) og venøs fase ( 0,12 ± 0,20

vs

. 0,04 ± 0,09). I gruppe A, var der en signifikant forskel i iodkoncentration mellem fedt støder op til tumoren og at i fjerne steder, både for arterielle og venøse faser (p 0,001). I gruppe B, var der også en signifikant forskel i iodkoncentration mellem fedt støder op til og at fjernt fra tumoren for den venøse fase (p 0,001), men ikke for den arterielle fase (p = 0,12)

ROC kurve analyse

ROC kurve analyse af brug af DECT-afledte målinger af perigastric fedt jod koncentration at iscenesætte mavekræft viste, at AUC var 0,89 for arterielle billeder fase og 0,90 for portal billeder venøse fase. For arterielle fase billeder, den optimale tærskelværdi jod koncentration (i en ROI nær tumoren) til at skelne mellem gruppe A og B var 0,25 mg /ml, og dette gav en følsomhed på 77,1%, en specificitet på 79,2%, og en nøjagtighed på 78,0%. For venøse billeder fase, den optimale tærskelværdi var 0,45 mg /ml, og dets anvendelse har resulteret i en sensitivitet på 80,0%, en specificitet på 79,2%, og en nøjagtighed på 79,7%. Ved ikke overvejer 5 (8,5%) patienter med teknik fiasko, følsomhed og specificitet kan forbedres til 84,4%, 86,4% for arterielle billeder fase, og 87,5%, 86,4% for venøse billeder fase, som cutoff-værdi faktisk blev beregnet uden disse tilfælde. Selv med teknik fiasko metoden stadig er levedygtig for over 90% af patienterne.

stråledosis

CTDIvol, DLP og effektiv dosis var (henholdsvis) 14,00 ± 0,41 mGy, 338,60 ± 80,14 mGy -Cm og 5.08 ± 1.20 mSv for før-kontrast fase 12.66 ± 2.90 mGy, 292,87 ± 97,10 mGy cm og 4,39 ± 1,46 mSv for den arterielle fase; og 12.58 ± 2,70 mGy, 305,10 ± 161,60 mGy cm og 4,58 ± 2,42 mSv i den venøse fase.

Diskussion

Den foreliggende undersøgelse var designet til at undersøge muligheden for at bruge koncentrationen jod i perigastric fedtvæv støder op til tumoren, målt med DECT, for at opdage serosal invasion af mavekræft. De vigtigste resultater af undersøgelsen var, at koncentrationen af ​​jod i perigastric fedtvæv støder op til tumoren var signifikant højere ved tilstedeværelse af serøse invasion end når serosa var intakt. Brug post-kirurgi histologiske fund som en “gyldne standard” for iscenesættelse, ROC kurve analyse viste, at AUC til påvisning serøse invasion var 0,89 og 0,90 for arterielle og portal venøse faser, hhv. Når 0,25 og 0,45 mg /ml blev taget som tærskelværdien jod koncentration værdi for arterielle og portal venøse faser henholdsvis var nøjagtigheden af ​​DECT til at skelne mellem T4A-scene og tidligere T-stadie mavekræft 78,0% og 79,7%, hhv. Tilsammen disse observationer viser, at kvantificering af jod i perigastric fedtvæv ved DECT repræsenterer en ny og nøjagtig klinisk metode til at skelne T4A-stadie mavekræft fra tidligere T-etaper. Så vidt vi ved, er dette den første rapport viser nytten af ​​denne tilgang i iscenesættelsen af ​​mavekræft.

DECT jod målinger giver en kvantitativ imaging metode til påvisning af fremskreden lokal mavekræft. DECT er blevet anvendt til at karakterisere forskellige tumorer, såsom lungekræft knuder [12], insulinoma [13] og adrenal knuder [14]. Den foreliggende undersøgelse udvidet anvendelsesområdet for DECT til avanceret mavekræft. Det blev konstateret, at invasion af serosa ved gastrisk cancer signifikant forhøjet iodkoncentrationen i perigastric fedtvæv støder op til tumoren. I modsætning hertil fedtvæv uden tumorinvasion og en normal blodforsyning viste upåviselige eller lave jod niveauer i det arterielle og venøse portal faser. Koncentrationen høje jod observeret i perigastric fedtvæv af patienter med T4A-stadie kræft er sandsynligvis forbundet med øget perfusion, muligvis forårsaget af tumor invasion eller lækage fra maligne cellemembraner som følge af et sammenbrud i serøse integritet.

som det fremgår af resultaterne i nærværende undersøgelse, DECT giver ekstra værdi til konventionel single-energi CT i diagnosen af ​​T4A-stadie mavekræft. Ifølge de nationale omfattende cancer-netværk (NCCN) kliniske retningslinjer for gastrisk karcinom 2010 (kinesiske version), kan præoperativ kemoterapi eller strålebehandling overvejes i resektable fremskredne tumorer eller dem med node metastaser. Da det er vanskeligt at foretage en bekræftet diagnose hos nogle patienter med konventionelle CT teknikker, kan jod koncentration imaging hjælpe med beslutningen om, hvorvidt at foretage præoperativ adjuverende behandling. Når udstyret med sub-millimeter tynd udskæring, kan single-energi CT let skildrer serosa siden af ​​epigastriske fedt [5,14], og nøjagtigheden af ​​diagnosticering T4 mavekræft er væsentligt forbedret med bistand fra MPR teknik [5, 7,15-17] eller virtuelt gastroskopi [18]. Som den gastriske serosa er meget tynd, kunne vi ikke observere serøse invasion direkte. Konventionel MDCT bestemmer, om den gastriske serosa hovedsageligt invaderet af estimere tætheden af ​​fedtvæv ved serøse overflade ved direkte observation; dog serøse overflade er meget rå og de tilstødende fedtvæv er generelt uklar, således øget tæthed kunne afspejle flere forskellige fænomen herunder tumor invasion og reaktiv fibrøst bindevæv hyperplasi. Derfor specificiteten af ​​bestemmelse serosale invasion af MDCT er relativt lavt. Hertil kommer, for T4A læsioner med perigastric microinvasion, selv øge vinduet bredde og vindue niveau konventionel MDCT kunne ikke klart afgøre serøse invasion. I den foreliggende undersøgelse blev alle patienter behandlet kirurgisk, og præoperativ stadieinddeling af læsionerne var hovedsagelig ikke-T4; dog ifølge de postoperative patologiske resultater, 12 patienter havde T4A læsioner, men blev undervurderet som T3, og en patient havde en T4A læsion men var undervurderet, da T2. Disse resultater demonstrerede de begrænsninger ved brug af MDCT med at evaluere serøse invasion. Resultaterne af den foreliggende undersøgelse viser, at DECT iod kvantificering repræsenterer en nøjagtig metode med at identificere T4A-fase gastrisk cancer, som er sammenlignelig i nøjagtighed, følsomhed og specificitet til tidligere undersøgelser under anvendelse af MPR billeder [5,7,8,15]. Men identifikation af alle T4A patienter med DECT alene var stadig ikke muligt. Vi testede højere følsomhed værdier på 95% og 100% for den arterielle og venøse fase, men de resulterende specificiteter var for lave til at foreslå en levedygtig klinisk anvendelse til DECT teknik isoleret. Derfor kan denne teknik være nyttig som supplement til andre metoder eller yderligere forskning kunne identificere metoder, hvorved følsomheden og specificiteten af ​​DECT teknik kan forbedres. De jod kort leveres af DECT er farve kort, som er bedre for farven skelne evne hos mennesker i forhold til gråtonebilleder, som konventionel MDCT. Desuden jod koncentration fra DECT er kvantitative data, som kan give bedre objektive beviser for diagnosen. Unormal tumor angiogenese og lokale mikrocirkulationen (sammenlignet med normale væv) findes på regioner med kræft celle invasion på tidlige stadier. DECT kunne vurdere mikrocirkulationen i regionen af ​​interesse ved at måle jod koncentration på serøse fedtvæv, og dermed hjælpe med at bestemme serøse invasion. Derfor er resultaterne af den foreliggende undersøgelse viste, at brugen af ​​DECT at måle jod fusion kan give mere objektiv og nøjagtig dokumentation til bestemmelse af serøse invasion. Ud over at aktivere jod kvantificering, kan DECT forbedre visualiseringen af ​​invaderende tumor, tilstødende strukturer og tilstødende blodkar ved anvendelse af monokromatiske MPR billeder [13,19], såsom dem vist i fig 1C og 2C, uden en strålingsdosis straf [20]. Derfor en fordel ved DECT er, at det giver mulighed for evaluering af lineære eller netagtig fedt stranding tegn samt iodkoncentration, som kan være nyttige i tilfælde af inflammatoriske reaktioner.

Nøjagtigheden af ​​DECT i denne undersøgelse var en smule lavere end de undersøgelser, der brugte MDCT, som blev anslået til at være næsten 90% [5,7,9]. Men der er mange punkter at overveje, når man sammenligner de to metoder. Den første er den lille ændring i kriterierne mellemstationer. Den 7

th TNM mellemstationer kriterierne her [3], i 2010 steg kravet om visningen af ​​forskellige lag af mavens væg, og dermed øget vanskeligheden ved nøjagtig iscenesættelse af præoperativ CT-scanning. For eksempel blev tumorer med muskuløse og subserosal invasioner klassificeret som fase T2 i det 6. kriterier, mens der i det 7. kriterier, blev tumorer med muskuløs invasion klassificeret som scenen T2, mens tumorer med subserosal invasion blev klassificeret som scenen T3; tumorer med serøse invasion blev klassificeret som scenen T3 eller T4 i det 6. kriterier, men som scene T4 i det 7. kriterier. Anvendelsen af ​​forskellige mellemstationer kriterier kunne mindske sammenligneligheden af ​​undersøgelserne. Desuden kunne de forskellige data fra disse undersøgelser være forbundet med forskelle i scanning udstyr, undersøgelse metode (fx mave forberedelse før undersøgelsen), klinikere erfaring, og forskellige patientgrupper undergrupper inkluderet. I den foreliggende undersøgelse blev densiteten af ​​serøse fedtvæv evalueret med det blotte øje (svarende til MDCT), og nøjagtigheden af ​​bestemmelse af serøse invasion var 68,5%; mens det for præoperative undersøgelser, blev jod-koncentration, målt med DECT at evaluere serøse invasion, og nøjagtigheden var 78,0% (arteriel fase) og 79,7% (venøs fase), sammenlignet med den gyldne standard (patologiske undersøgelser).

Den foreliggende undersøgelse har nogle begrænsninger. Først blev kun patienter med bekræftet mavekræft indskrevet i vores undersøgelse, hvilket kan overvurdere evne DECT for mellemstationer mavekræft. For det andet er antallet af patienter inkluderet var relativt lille, så det bør betragtes som en pilotundersøgelse, som fortjener større målestok undersøgelser for at bekræfte resultaterne. Det tredje direkte sammenligninger med andre billeddiagnostiske modaliteter blev ikke gjort. For det fjerde blev nytten af ​​jod kvantificering med DECT kun undersøges for diagnosticering af T4-stadie mavekræft; evne DECT at diagnosticere tidligere stadier blev ikke undersøgt, og der kan være nogle andre faktorer, som vil påvirke iod koncentrationsmåling såsom inflammation, metastatiske lymfeknuder, eller perigastric tumor lejer i nærheden af ​​tumoren. Så værdien af ​​denne fremgangsmåde skal evalueres i yderligere undersøgelser med alle disse faktorer. Endelig blev nogle patienter udelukket fra undersøgelsen på grund af utilstrækkelig perigastric fedt til måling af jod-koncentration ved hjælp DECT-dermed, denne metode kan ikke være passende for alle patienter, og dette kan have indført en vis skævhed i undersøgelsen som disse patienter ikke indgik i følsomhed og specificitet beregninger.

konklusioner

Kvantificering af jod indhold i perigastric fedtvæv med DECT giver en præcis, følsom og specifik metode til at skelne mavekræft med serøse invasion fra at uden serøse invasion . Således DECT er et nyttigt klinisk redskab til præoperativt diagnosticering T4A-stadie mavekræft.

Støtte Information

S1 data. Rådata

doi:. 10,1371 /journal.pone.0136871.s001

(XLSX)

S1 Fig. . Repræsentative CT-billeder opnået fra en 63 år gammel mandlig patient

A: Venøs fase: mavemunden fortykkelse, med en nontransmural forstærket væg (pil), præoperativ billeddannelse staging: T1. B: Postoperativ patologiske billeder, (HE, X40), viste en lav differentieret adenocarcinom, der havde infiltreret slimlag. Postoperativ patologisk iscenesættelse: PT1. C: arteriel fase IC = 0,0 mg /ml.