利用PACS與CT工作站評價周圍型肺癌強化的對比研究

葛緒波，姚玉慧

利用PACS與CT工作站評價周圍型肺癌強化的對比研究

葛緒波，姚玉慧

目的：探討影像歸檔和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）工作站評價肺癌強化的效率及有效性。方法：62例周圍型肺癌患者經(jīng)屏氣訓練后，采用64排多層螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）行胸部增強雙期掃描（以4 ml/s的速度注入造影劑），分別在25及90 s行胸部螺旋掃描。在PACS及CT工作站分別測量肺癌增強前后各時相的CT值并計算強化凈增值及記錄90 s時肺癌的強化模式。結果：PACS工作站測量肺癌平掃CT值（（40.21±7.03）Hu）、增強后25 s及90 s CT值（（55.53±11.09）、（75.95±13.45）Hu）與CT工作站測量結果（（39.01±8.95）、（56.01±10.91）、（76.03±11.95）Hu）無顯著差異（t=1.140，P=0.256；t=1.580，P=0.149；t=1.505，P=0.150）。PACS工作站計算強化凈增值（（35.74±11.95）Hu）與CT工作站計算結果（（37.02±12.05）Hu）無顯著差異（t=2.001，P=0.099）。利用PACS及CT工作站觀察62例90 s時肺癌的強化模式表現(xiàn)相同。結論：PACS工作站與CT工作站評價肺癌強化無顯著差異，PACS工作站能準確評價肺癌強化。

周圍型肺癌；PACS工作站；CT工作站；肺癌強化

0 引言

在全世界范圍內，導致患者死亡的惡性腫瘤中，肺癌已成為第一位[1-4]。對肺癌進行早期診斷是臨床治愈肺癌、改善肺癌預后的關鍵[4]。CT是鑒別孤立性肺結節(jié)良惡性最常用的方法。如果僅從CT平掃獲得的形態(tài)學特征及斷層解剖學特征來鑒別結節(jié)的良惡性有時很困難，增強CT能明顯提高鑒別診斷及療效評價[5-7]。隨著醫(yī)療行業(yè)信息化水平的提高，影像歸檔和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）已成為現(xiàn)代醫(yī)學放射學實踐的重要部分。隨著PACS技術的進步，利用PACS工作站重組圖像并評價腫瘤強化越來越方便[8]。但目前為止還未見有關對PACS與CT工作站評價周圍型肺癌強化模式的對比研究報道。本研究的目的是通過對PACS與CT工作站評價周圍型肺癌強化模式的比較，探討PACS工作站評價肺癌強化的效率及有效性。

1 材料與方法

1.1 病例資料

入選標準：（1）經(jīng)病理證實的肺癌；（2）無造影劑過敏史；（3）患者身體狀況能配合掃描。2012年3月至2013年11月間共65例符合標準的患者進行螺旋CT雙期增強掃描，其中3例患者病例資料因為圖像偽影而沒有納入資料分析、統(tǒng)計。

62例患者中，男性32例、女性30例；平均年齡56.83（34～76）歲；肺癌平均直徑5.52（1.82～8.78）cm。所有病例均通過病理診斷證實（其中30例腺癌、15例鱗癌、8例腺鱗癌、3例細支氣管肺泡癌、6例小細胞癌）。

1.2 CT掃描

為使患者屏氣一致，做到高度良好重復性，于檢查前訓練患者屏氣；使用GE LightSpeed VCT機螺旋CT機進行掃描，使用高壓注射器以4 ml/s的速度從前臂肘靜脈注入非離子型造影劑100 ml，進行胸部螺旋CT掃描。

先行常規(guī)胸部螺旋CT掃描，然后實時進行強化掃描（球管電壓120 kV，球管電流100～350 mA，視野（field of view，F(xiàn)OV）220 mm，機架轉速0.8 s/r，準直器寬度0.625 mm×64，矩陣512×512，F(xiàn)OV 250 mm× 250 mm，螺距（pitch）0.984∶1）。注入造影劑后，分別在25和90 s 2個時間段進行胸部強化螺旋CT掃描，然后以標準算法重建圖像（窗寬350 Hu，窗中心55 Hu）。

1.3 資料分析

在病變的最大截面積去除鈣化與壞死后的實性軟組織區(qū)域，取大約60%面積為標準，勾畫出感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）。將肺癌增強前后各時相的CT值進行測量并記錄，然后計算強化凈增值。強化凈增值（簡稱強化值）＝增強后最大CT值（增強峰值）－增強前CT值。

病灶強化模式評價：測量病灶最大強化圖像上的CT值評價強化模式，并根據(jù)以下標準將強化模式進行分類：（1）病灶均勻強化；（2）病灶不均勻強化；（3）病灶中央強化（指病灶強化區(qū)域在中央部分，周邊不強化）；（4）病灶周邊強化（指病灶強化區(qū)域在周邊部分，而中央不強化）；（5）病灶無強化（指病灶CT增加值<5 Hu）。

由2名資深胸部CT診斷醫(yī)生分別利用PACS及CT工作站進行測量及評價病灶強化模式。

1.4 統(tǒng)計學處理

所有測量數(shù)值都用“平均值±標準差”來表示。用SAS9.13軟件進行統(tǒng)計分析（均數(shù)間t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義）。

2 結果

周圍型肺癌的強化特征主要包括2個方面：（1）周圍型肺癌強化的特征性參數(shù)。主要包括平掃CT值、不同掃描期的CT值及強化凈增值（CT強化值）。（2）周圍型肺癌的強化模式。

2.1 周圍型肺癌強化的特征性參數(shù)比較

周圍型肺癌強化的特征性參數(shù)比較見表1。

表1 周圍型肺癌強化的特征參數(shù)比較（

表1 周圍型肺癌強化的特征參數(shù)比較（

注：括號內為數(shù)據(jù)范圍；在PACS工作站與在CT工作站測量周圍型肺癌上述幾項內容，經(jīng)統(tǒng)計學處理后分別為t=1.001、P=0.325，t=1.140、P=0.256，t=1.580、P=0.149，t=1.505、P=0.150與t=2.001、P=0.099，無統(tǒng)計學差異

組別 直徑/cm 平掃CT值/Hu 25 s CT值/Hu 90 s CT值/Hu 強化CT值/Hu PACS 5.52±2.32（1.82～8.78）40.21±7.03（24.20～59.20）55.53±11.09（33.00～80.30）75.95±13.45（53.00～99.80）35.74±11.95（23.10～69.55）CT 5.29±2.12（1.59～8.98）39.01±8.95（24.40～61.20）56.01±10.91（34.00～79.30）76.03±11.95（53.50～98.50）37.02±12.05（24.00～70.05）

由表1可以得出，PACS工作站與CT工作站測量肺癌強化的特征性參數(shù)結果無顯著差異，PACS工作站能準確評價肺癌強化的特征性參數(shù)。周圍型肺癌強化的特征性參數(shù)中，最重要的2個參數(shù)為平掃CT值及CT強化值。周圍型肺癌的平掃CT值反映了其組織密度，周圍型肺癌為軟組織，PACS工作站與CT工作站測量的肺癌平掃CT值準確反映了其組織密度特性。周圍型肺癌的CT強化值反映了其平均血供情況，病理基礎是腫瘤的血管生成。大多數(shù)周圍型肺癌的CT強化值在20 Hu以上[5-7]，PACS工作站與CT工作站測量的CT強化值均反映了這一特征。

2.2 周圍型肺癌的強化模式

周圍型肺癌的強化模式從形態(tài)學上反映了肺癌的血供情況，由于周圍型肺癌的血管生成比較復雜，所以反映在形態(tài)學上的肺癌強化模式形態(tài)就比較復雜?？傮w上，肺癌強化模式主要分為均勻強化、不均勻強化、周邊強化及中央強化幾種方式，確定其強化方式對于診斷相當重要。研究表明，大多數(shù)周圍型肺癌90 s時到達強化峰值[5-7]，這表明大多數(shù)周圍型肺癌90 s時強化達到最充分的程度，所以利用PACS及CT工作站評價90 s時周圍型肺癌強化模式。利用PACS及CT工作站觀察62例90 s時肺癌的強化模式表現(xiàn)相同，其中38例表現(xiàn)為均勻強化，17例表現(xiàn)為不均勻強化，5例表現(xiàn)為周邊強化，2例表現(xiàn)為中央強化。

3 討論

肺癌是目前發(fā)病率和病死率最高的癌癥[1-4]。因此，采用影像學鑒別肺內結節(jié)的良惡性是臨床常見的非侵入性診斷方法，尤其對肺癌的早期診斷非常重要。臨床上早期肺癌患者術后的5 a生存率可達90%以上，而中晚期患者總的5a生存率低于5%[9]。對肺癌進行早期診斷是臨床治愈肺癌、改善肺癌預后的關鍵[9]。血管生成是腫瘤樣病變發(fā)生、發(fā)展的基礎[10]，血管生成就是在已有的血管基礎上新生血管形成的過程，由血管生長和血管生長抑制因子共同控制。血管生成促進腫瘤的生長、進展，并且與腫瘤的良惡性及預后密切相關[5]。動物實驗表明，抗血管生成治療（腺病毒介導的基質金屬蛋白酶抑制因子adenovirus-mediated TIMP-2）能抑制鼠肺癌的血管生成、肺癌的生長，并延長了鼠的存活期。目前量化微血管生成主要的標準就是微血管密度（microvessel density，MVD）計數(shù)[6]，肺癌的動態(tài)CT強化值與MVD呈正相關[5-7]。

臨床常用CT來鑒別孤立性肺結節(jié)良惡性，尤其是新一代多層螺旋掃描速度快、時間分辨率高、放射劑量小、層厚薄、圖像多、數(shù)據(jù)量大。隨著多層螺旋CT的應用，重組MPR圖像并準確評價肺癌強化越來越方便[4，7]。如果僅從CT平掃獲得的形態(tài)學特征及斷層解剖學特征來鑒別結節(jié)的良惡性有時很困難，增強CT能明顯提高鑒別診斷及療效評價[5-7]。周圍型肺癌強化特征的病理基礎是腫瘤的血管生成，影像學評價主要包括特征性參數(shù)的準確測量及強化模式的準確評價。周圍型肺癌強化的特征性參數(shù)主要包括平掃CT值、不同掃描期的CT值及強化凈增值（CT強化值）。平掃CT值反映了周圍型肺癌組織密度，CT強化值反映了微血管密度。周圍型肺癌強化模式從形態(tài)學上反映了肺癌的血供情況。

隨著醫(yī)療行業(yè)信息化水平的提高，PACS已成為現(xiàn)代醫(yī)學放射學實踐的重要部分。PACS工作站不受CT工作站限制，可以多人同時進行評價，便于與臨床科醫(yī)生溝通。隨著CT及PACS網(wǎng)技術的發(fā)展，越來越多的醫(yī)生習慣于利用PACS工作站。PACS是對臨床日常圖像處理及圖像相關的基礎和臨床研究至關重要的關鍵技術?，F(xiàn)在，PACS工作站已經(jīng)從研究和發(fā)展階段到達臨床應用廣泛階段。在過去的20多年，影像技術特別是CT發(fā)展迅速，將這些圖像結合PACS，可使放射科醫(yī)生利用PACS工作站進行圖像重建、測量等工作[11]。隨著PACS技術的進步，在PACS工作站重組MPR圖像并準確評價肺癌強化越來越方便[8]。研究顯示，醫(yī)用黑白液晶顯示器優(yōu)于商用彩色液晶顯示器[12]。在我們研究中，工作站配備5M液晶顯示器。

為了盡量減少患者的輻射劑量，并能全面評價肺癌的血供，使用雙期掃描的方式。通過研究證明，25 s時肺癌大多數(shù)已有強化，90 s時大多數(shù)到達峰值[13]，因而本研究第1期選擇在25 s時間段，第2期選擇在90 s時間段。

為了探討PACS工作站評價肺癌強化的效率及有效性，從周圍型肺癌強化特征性參數(shù)的測量及強化模式評價2個方面對PACS工作站與CT工作站進行了對比研究。在周圍型肺癌的強化特征性參數(shù)方面，比較了平掃CT值、不同掃描期的CT值及強化凈增值（CT強化值）。PACS工作站與CT工作站測量的肺癌平掃CT值分別為（40.21±7.03）及（39.01±8.95）Hu，準確反映了周圍型肺癌軟組織密度的特性。研究表明，大多數(shù)周圍型肺癌的CT強化值在20 Hu以上[5-7]，PACS工作站與CT工作站測量的CT強化值分別為（35.74±11.95）Hu及（37.02± 12.05）Hu，準確反映了周圍型肺癌的平均強化程度。研究顯示，PACS工作站測量肺癌平掃CT值、增強后25 s及90 s CT值與CT工作站測量結果無顯著差異，圖1、2為CT工作站與PACS工作站測量值對比，右肺上葉結節(jié)增強前、注入對比劑后25 s及注入對比劑后90 s CT值變化，二者對比差異無統(tǒng)計學意義。PACS工作站計算的強化凈增值與CT工作站

圖1 CT工作站評價肺癌強化

圖2 PACS工作站評價肺癌強化

（????）（????）計算結果無顯著差異。周圍型肺癌強化模式從形態(tài)學上反映了肺癌的血供情況，周圍型肺癌的血管生成的復雜性，決定了周圍型肺癌強化模式形態(tài)學上的多樣性?？傮w上，將肺癌的強化模式分為病灶均勻強化、病灶不均勻強化、病灶中央強化、病灶周邊強化、病灶無強化5類。根據(jù)以上分類標準,利用PACS工作站及CT工作站評價了90 s時周圍型肺癌的強化模式。結果顯示，利用PACS及CT工作站觀察62例90 s時肺癌的強化模式表現(xiàn)相同。這說明，PACS工作站能準確評價肺癌強化。

初步研究顯示，PACS工作站能準確評價肺癌強化，相信將來PACS工作站在影像診斷中會發(fā)揮越來越重要的作用。

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（收稿：2014-09-15 修回：2014-12-30）

Comparison of PACS and CT workstations for enhanced scan evaluation of peripheral bronchogenic carcinoma

GE Xu-bo,YAO Yu-hui
(Department of Radiology,the Fourth People's Hospital of Taian,Taian 271000,Shandong Province,China)

ObjectiveTo determine the efficiency and effectiveness of PACS workstation in evaluating enhanced scan of peripheral bronchogenic carcinoma.MethodsTotally 62 patients with peripheral bronchogenic carcinoma underwent twophase contrast material-enhanced multidetector-row computed tomography (MSCT)of the chest in a single-breath-hold technique.Two spiral CT scans were obtained at 25 and 90 seconds respectively after nonionic contrast material was administrated via the antecubital vein at a rate of 4 ml/sec by using an autoinjector.Precontrast and postcontrast attenuation on every scan were recorded and the peak height was calculated.Enhancement pattern was evaluated on the image obtained at 90 seconds after injection of contrast medium.ResultsNo statistically significant difference in precontrast attenuation, postcontrast attenuation at 25 and 90 seconds were found between these measured on PACS workstation((40.21±7.03); (55.53±11.09);(75.95±13.45)Hu)and those((39.01±8.95);(56.01±10.91);(76.03±11.95)Hu)on CT workstation(t=1.140,P= 0.256;t=1.580,P=0.149;t=1.505,P=0.150).There was no statistically significant difference in peak height between that calculated on PACS workstation((35.74±11.95)Hu)and that on CT workstation((37.02±12.05)Hu)(t=2.001,P=0.099).The tumors showed the same enhancement pattern on PACS workstation and CT workstation.ConclusionThe efficiency and effectiveness of PACS workstation are the same the those of CT workstation in detecting enhancement pattern of peripheral bronchogenic carcinoma.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（8）：81-83，94]

peripheral bronchogenic carcinoma;PACS workstation;CT workstation;enhanced scan of bronchogenic carcinoma

R318；R445；R734.2

A

1003-8868（2015）08-0081-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.08.081

葛緒波（1975—），男，主任，主治醫(yī)師，主要從事呼吸系統(tǒng)影像方面的研究工作。

271000山東泰安，泰安市第四人民醫(yī)院放射科（葛緒波，姚玉慧）

姚玉慧，E-mail：13853868006@139.com