小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌寶石C T能譜研究

許 彬 薛雁山 崔 龔

山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科，山西太原 030001

小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌寶石C T能譜研究

許 彬 薛雁山▲崔 龔

山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科，山西太原 030001

目的 通過(guò)對(duì)小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌能譜CT增強(qiáng)掃描，探討CT能譜成像定量分析在鑒別小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌影的像學(xué)價(jià)值。 方法 回顧性選取病理已確診的小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌各20例，均用寶石能譜CT進(jìn)行GSI掃描，在寶石能譜成像瀏覽器（GSI viewer）的軟件上進(jìn)行，得到能譜曲線(xiàn)含碘量圖40～140 keV能量水平的CT值及斜率值對(duì)比，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 結(jié)果 增強(qiáng)掃描中40～140 keV能量水平的CT值中，40～70 keV能量水平的CT值小細(xì)胞肺癌組低于非小細(xì)胞肺癌組，小細(xì)胞肺癌組與非小細(xì)胞肺癌組能譜曲線(xiàn)腫瘤內(nèi) 40～70keV 興趣區(qū)（ROI）碘含量斜率各為（2.07±0.76）、（3.08±1.16），兩組組間斜率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.23，P<0.05）。結(jié)論 小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌能譜成像上碘含量不同的特征，可以初步區(qū)分小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌，為影像學(xué)鑒別診斷提供一定的參考價(jià)值。

CT能譜成像；小細(xì)胞肺癌；非小細(xì)胞肺癌；病理分型

肺癌是一種肺部常見(jiàn)的惡性腫瘤，大多數(shù)肺癌起源于支氣管黏膜上皮。肺癌的分類(lèi)繁雜，如按腫瘤發(fā)生的部位分型，可分為中央型、周?chē)秃蛷浡?。如以肉眼看到的形態(tài)學(xué)可分為，腫塊及不規(guī)則腫塊型、管內(nèi)型、管壁浸潤(rùn)型、彌漫浸潤(rùn)型和結(jié)節(jié)型。如肺癌的組織病理學(xué)分為小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer SCLC）和非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer NSCLC），至今肺組織病理學(xué)檢查是明確診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，目前影像學(xué)對(duì)小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌的鑒別，無(wú)明確診斷依據(jù)。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，寶石能譜 CT （Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）在臨床應(yīng)用以后，運(yùn)用寶石能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)可以得到不同基物質(zhì)的圖像（包括水、碘、鈣等），從而可以對(duì)基物質(zhì)濃度值進(jìn)行定量測(cè)定。就此問(wèn)題初步探討，通過(guò)在能譜曲線(xiàn)圖上選取40～70 keV所在含碘量的能量點(diǎn)，進(jìn)行腫瘤CTHU的斜率對(duì)比變化，作為區(qū)分小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌依據(jù)之一，為影像學(xué)鑒別診斷提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集本院2011年11月～2012年10月經(jīng)病理證實(shí)支氣管肺癌患者40例，經(jīng)過(guò)治療或沒(méi)使用能譜掃描的不納入研究，將所選患者分為兩組，一組為小細(xì)胞肺癌患者20例，另一組為非小細(xì)胞肺癌患者20例（包括低分化腺癌2例、鱗癌12、腺癌6例），對(duì)所有患者進(jìn)行能譜CT增強(qiáng)掃描。

1.2 掃描方法

所有患者檢查均在 GE寶石能譜CT（Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）上完成。采用能譜掃描模式（gemstone spectral imaging，GSI）進(jìn)行增強(qiáng)掃描，掃描參數(shù)如下：掃描時(shí)周期螺旋速度為0.6 s/周，床速39.37 mm/周，螺間距為0.984，管電流約為600mA，探測(cè)器寬度為0.625mm×64，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，層厚和層間距為5 mm。采用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射碘海醇（350 mg I/mL）注射液為80 mL，注射流率為4.0 mL/s。

1.3 圖像分析與測(cè)量

測(cè)量與圖像分析在后處理工作站AW4.4上進(jìn)行，在腫瘤區(qū)選取腫瘤最大層面，大小面積約為50 mm2的類(lèi)圓形ROI進(jìn)行測(cè)量，盡量避開(kāi)囊性成分及壞死區(qū)域，選取能譜曲線(xiàn)圖40～70 keV的所在含碘量能量點(diǎn)CT值，都已10 keV為間隔，測(cè)算出斜率，公式為k=y/x，其中y表示單能量分別為40～70 keV時(shí)對(duì)應(yīng)CT值的差值，x值為固定值30 keV。并對(duì)其進(jìn)行分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。小細(xì)胞肺癌組與非小細(xì)胞肺癌組的組間對(duì)比，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P≤ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

小細(xì)胞肺癌患者與非小細(xì)胞肺癌患者各20例，增強(qiáng)后能譜曲線(xiàn)圖顯示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值檢驗(yàn)中，40～70 keV能量水平的CT值具有明顯差異，對(duì)其進(jìn)行碘含量的斜率比，小細(xì)胞肺癌組能譜曲線(xiàn)腫瘤內(nèi)40～70 keV ROI斜率為2.07±0.76，非小細(xì)胞肺癌組腫瘤內(nèi)40～70 keV ROI斜率為3.08±1.16，小細(xì)胞肺癌組與非小細(xì)胞肺癌組斜率差值為1.01±0.40。統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果顯示：兩組間40～70keV碘含量斜率比P=0.003<0.05，兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。具體見(jiàn)表1、2，程序自動(dòng)給出能譜曲線(xiàn)圖見(jiàn)圖1、2。

表1 小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌組40～70keV能譜特征參數(shù)結(jié)果（），Hu）

表1 小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌組40～70keV能譜特征參數(shù)結(jié)果（），Hu）

組別 例數(shù)（n） 40 keV 50 keV 60 keV 70 keV小細(xì)胞肺癌非小細(xì)胞肺癌20 20 t值 P值122.47±30.58 163.53±49.08 3.176 0.003 90.28±19.43 117.60±32.29 3.243 0.003 71.08±14.78 89.32±22.26 3.053 0.004 60.19±11.75 71.21±15.83 2.499 0.017

表2 小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌組40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

表2 小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌組40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

小細(xì)胞肺癌非小細(xì)胞肺癌差值組別 例數(shù)（n） 碘含量 P值0.003 20 20 2.07±0.76 3.08±1.16 1.01±0.40

3 討論

3.1 肺癌的現(xiàn)代病理學(xué)分類(lèi)方法

肺癌如今已經(jīng)成為威脅人類(lèi)健康的惡性腫瘤之一，且肺癌的死亡率呈逐年上升的趨勢(shì)[1]。肺癌在腫瘤細(xì)胞病理學(xué)形態(tài)分為兩大類(lèi)，小細(xì)胞肺癌和非小細(xì)胞肺癌，SCLC是來(lái)自神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的低分化腫瘤，在肺癌中惡性程度最高的一種，SCLC根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在1981改為為燕麥細(xì)胞型、中間細(xì)胞型、復(fù)合型，復(fù)合型里SCLC合并少量鱗狀細(xì)胞癌或腺癌成分[2]。非小細(xì)胞肺癌又包括腺癌、鱗癌、腺鱗癌、大細(xì)胞癌和唾液腺型，類(lèi)癌等。腺癌通常發(fā)生于小支氣管上皮細(xì)胞，而鱗癌發(fā)生于大氣道上皮細(xì)胞，在臨床上腺癌、鱗癌最為常見(jiàn)。CT能譜成像可以觀(guān)察人體解剖的形態(tài)學(xué)信息，而且能了解人體的組織病理成分信息。不同部位的腫瘤或來(lái)源不同的腫瘤，能譜曲線(xiàn)單能量衰減曲線(xiàn)顯示不同，通過(guò)對(duì)各種病變的能譜曲線(xiàn)圖（散點(diǎn)圖、直方圖）及能譜特征進(jìn)行對(duì)比和分析，有助于腫瘤的定位、定性、分級(jí)方面的診斷[3]。

3.2 不同類(lèi)型肺癌臨床治療方法的差異性與篩選

SCLC具有侵襲性強(qiáng)，易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，進(jìn)展速度快，常見(jiàn)于肺門(mén)區(qū)，多伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，由于SCLC的生物特性，臨床上采取以化療為主的綜合治療。NSCLC病理類(lèi)型較多，如鱗癌多見(jiàn)于男性老年，與吸煙有關(guān)，中央型比較多見(jiàn)；腺癌多見(jiàn)于女性，周?chē)员容^常見(jiàn)。鱗癌、腺癌最佳治療方法是手術(shù)治療，所以治療前若能區(qū)分這兩類(lèi)病理類(lèi)型，是具有一定的臨床意義。肺癌在影像診斷中只能區(qū)分部位分型，難以做出明確病理診斷。

3.3 CT平掃能譜成像的基本原理和臨床應(yīng)用

能譜成像是X線(xiàn)在不同物質(zhì)中的衰減程度反映X線(xiàn)的能量，X線(xiàn)經(jīng)過(guò)物質(zhì)后所產(chǎn)生的光電效應(yīng)與非相干散射（康普頓散射）效應(yīng)共同取決了物質(zhì)的衰減曲線(xiàn)，其物質(zhì)衰減曲線(xiàn)呈線(xiàn)性關(guān)系，選擇兩種物質(zhì)可以進(jìn)行物質(zhì)分離[4]。能譜CT在0.5 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)低80 kV和高140 kV能量高速切換，同時(shí)在同一角度可以得到兩種采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)這兩種X線(xiàn)能量的數(shù)據(jù)確定在40～140 keV能量范圍內(nèi)的衰減系數(shù)，從而進(jìn)一步得到101個(gè)單能量圖像[5]。寶石CT能譜成像可以通過(guò)單能量圖、混合能量圖、水基圖、鈣基圖和碘基圖等物質(zhì)分離，從中了解組織病理學(xué)信息，還可以通過(guò)對(duì)人體組織某些物質(zhì)成分的測(cè)量及人體組織對(duì)X射線(xiàn)的衰減曲線(xiàn)，來(lái)進(jìn)行定量、定性分析，使醫(yī)學(xué)影像進(jìn)入一個(gè)新的起點(diǎn)，由CT的宏觀(guān)研究轉(zhuǎn)變到微觀(guān)研究中，從而拓寬了CT在臨床和科學(xué)研究的應(yīng)用平臺(tái)[6]。寶石能譜CT在臨床研究上的4項(xiàng)技術(shù)，如優(yōu)化圖像質(zhì)量、去除硬化偽影和對(duì)比噪聲比、物質(zhì)定量分析和能譜綜合分析[7-10]，取得了初步的研究成果。目前研究認(rèn)為65 keV和70 keV圖像噪聲較低，并有較高的對(duì)比噪聲比[11-12]。

3.4 本研究的初步結(jié)果

本研究通過(guò)對(duì)小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌物質(zhì)成分的不同，對(duì)能譜曲線(xiàn)碘含量CT值的研究，兩組能譜曲線(xiàn)的不同，其碘含量也存在的差異性。Lv PJ等[13]認(rèn)為能譜技術(shù)是能夠提高鑒別小肝癌及肝臟微小血管瘤的敏感性。林曉珠等[3]研究發(fā)現(xiàn)能譜CT可能提高富血供小腫瘤的檢出率，并且對(duì)腫瘤分級(jí)和不同組織類(lèi)型的腫瘤進(jìn)行鑒別。由于不同物質(zhì)成分的腫瘤，導(dǎo)致所吸收的X線(xiàn)其單能量衰減曲線(xiàn)也不相同。初步的研究結(jié)果提示：增強(qiáng)后能譜曲線(xiàn)圖顯示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值檢驗(yàn)中，其中40～70 keV能量水平的CT值具有差異性，對(duì)其進(jìn)行碘含量的測(cè)量從而得到斜率比，從而也間接反映出攝碘量得到病灶血供情況，能譜曲線(xiàn)圖通過(guò)碘含量的變化可以對(duì)人體組織某些物質(zhì)成分進(jìn)行定性分析，進(jìn)一步表明能譜成像從而反映腫瘤組織成分。本組實(shí)驗(yàn)也存在著一些局限性，如非小細(xì)胞肺癌的類(lèi)型較少及病例數(shù)量比較少，進(jìn)行治療后和沒(méi)用寶石CT能譜掃描的均不能采用，本研究屬于初步研究階段，需要大樣本資料進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，通過(guò)對(duì)小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌中鱗癌、腺癌、低分化腺癌的比較得到初步提示：CT能譜成像對(duì)人體組織的物質(zhì)成分技術(shù)可以定性分析，通過(guò)能譜曲線(xiàn)得到其物質(zhì)成分的不同，可為醫(yī)學(xué)影像在肺腫瘤中的診斷提供一定的參考價(jià)值。

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Gem energy spectrum CT study for small cell lung cancer and non small cell lung cancer

XU Bin XUE Yanshan▲CUI Yan
Department of Imaging,the Second Hospital Affiliated to Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China

ObjectiveTo explore the application value of quantitative analysis in distinguishing between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer by the gem energy spectrum CT.MethodsTwenty patients with small cell lung cancer and 20 patients with non-small cell lung cancer confirmed by pathology were collected.All the cases underwent GSI imaging of Gem energy spectrum CT,the CT values and slope value on 40-140 keV was got in gemstone spectral imaging viewer(GSI viewer)software.Then data was analyzed and compared.ResultsIn the CT values on 40-140 keV of gem energy spectrum CT enhancement imaging,the CT values on 40-70 keV in small cell lung cancer group was lower than that in non-small cell lung cancer group.Slope value within the tumor region of interest(ROI)on 40-70 keV was(2.07±0.76)vs(3.08±1.16),statistical significant difference of slope value was found between the two groups（t=3.23,P<0.05）.ConclusionThe characteristics of iodine content can initially distinguish between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer in energy spectrum imaging,and it provide reference value for the differential diagnosis in medical imageology.

Spectral CT imaging;Small cell lung cancer;Non-small cell lung cancer;Pathological classification

R734.2

A

1674-4721（2013）03（c）-0016-03

許彬（1984-），性別：男；民族：漢族；籍貫：河北邯鄲；山西醫(yī)科大學(xué)在讀碩士研究生。

▲通訊作者

2013-01-06 本文編輯：魏玉坡）