能譜CT在肺癌診療中的應(yīng)用研究進(jìn)展

高璐，侯陽

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院 放射科，遼寧 沈陽 110000

引言

當(dāng)今社會(huì)，肺癌嚴(yán)重威脅人群健康，早期發(fā)現(xiàn)、早期治療對(duì)于確?；颊邠碛辛己蒙尜|(zhì)量和預(yù)后具有重要意義。CT的發(fā)展和廣泛應(yīng)用使得該病的檢出率大大提高。能譜CT的出現(xiàn)，為肺部腫瘤定性、鑒別診斷及臨床治療和預(yù)后的評(píng)估等方面提供了新方法[1]，有助于肺癌的臨床分期及療效評(píng)價(jià)，因而本文就能譜CT在肺癌診療中的應(yīng)用作以綜述。

1 能譜CT在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性中的應(yīng)用

與常規(guī)CT相比，能譜CT能夠減少患者的輻射劑量，其碘圖模式還可以減少由于增強(qiáng)掃描前后感興趣區(qū)測(cè)量的不一致性引起的測(cè)量誤差[2-3]。盡管諸如動(dòng)脈期或靜脈期碘濃度（Odine Concentration， IC）、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（Normalized Iodine Concentration，NIC）、動(dòng)脈期或靜脈期的能譜曲線斜率（HU Curve Slope，λHU）、有效原子序數(shù)（Effective Atomic Number， Eff-Z）等能譜參數(shù)對(duì)孤立性肺結(jié)節(jié)（Solitary Pulmonary Nodules，SPN）的診斷效能不同，但均具有較高的判別價(jià)值。

大部分研究認(rèn)為，肺惡性結(jié)節(jié)及炎性結(jié)節(jié)的IC、NIC、λHU均高于結(jié)核結(jié)節(jié)，而惡性結(jié)節(jié)與炎性結(jié)節(jié)之間的關(guān)系，由于掃描設(shè)備不同、測(cè)量誤差等因素的存在，尚未得出一致性結(jié)果[4-9]。王素雅等[4]與Hou等[5]將SPN分為惡性組、炎癥組與結(jié)核組進(jìn)行研究，結(jié)果顯示惡性組IC、NIC、λHU最高，炎性組次之，結(jié)核組最低。王麗杰等[6]研究表明，炎性組IC、NIC、λHU與肺癌組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而Lin等[7]則認(rèn)為，炎性組IC、NIC、λHU高于肺癌組。肖慧娟等[8]通過對(duì)惡性組及良性組（包括結(jié)核及炎性結(jié)節(jié)等）的研究得到，惡性組λHU大于良性組。González-Pérez等[9]得到，良性組有效原子序數(shù)高于惡性組。

引起上述結(jié)論的病理基礎(chǔ)為：肺惡性結(jié)節(jié)和炎性結(jié)節(jié)均為相對(duì)富血供病變，惡性結(jié)節(jié)中含較多扭曲擴(kuò)張的新生血管，炎性結(jié)節(jié)由于炎癥因子的刺激也會(huì)引起諸多新生血管的形成，而血管數(shù)量的增加會(huì)導(dǎo)致病變血流量的增大，在增強(qiáng)掃描上表現(xiàn)為血流灌注的增加[10-14]，因此IC、NIC較高。結(jié)核球主要由肉芽組織或纖維組織伴干酪性壞死成分組成，為乏血供病變，IC、NIC相對(duì)較低。至于炎性結(jié)節(jié)與惡性結(jié)節(jié)，由于均為富血供病變，各參數(shù)之間的大小目前尚無一致定論。

王素雅等[4]進(jìn)一步得出，當(dāng)靜脈期NIC＞0.31、NIC＞0.28、NIC＞0.21時(shí)鑒別惡性與炎癥、惡性與結(jié)核、炎癥與結(jié)核結(jié)節(jié)的靈敏度分別為81.0%、85.7%、84.4%，特異度分別為71.9%、94.7%、84.2%，表明靜脈期NIC對(duì)于SPN定性診斷具有較高價(jià)值。Zhang等[14]研究也認(rèn)為，靜脈期NIC的診斷效能最大（AUCNIC=0.89，AUCCT=0.66，AUCλUC=0.89），當(dāng)其診斷閾值為0.30時(shí)，診斷的敏感度、特異度分別為93.8%、85.7%。Hou等[5]也認(rèn)為靜脈期NIC診斷效能的最大（AUC動(dòng)脈期NIC=0.94，AUC靜脈期NIC=0.96），但診斷閾值為0.34，由此可見，靜脈期NIC更具診斷意義。由于選取了同層主動(dòng)脈IC進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，避免了個(gè)體間差異對(duì)結(jié)果的影響，使得NIC作為鑒別診斷的參數(shù)更具有合理性，但關(guān)于其診斷閾值各家說法不一。

造成以上不同結(jié)果出現(xiàn)的可能原因：首先，納入標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。同樣是研究IC、NIC、λHU三個(gè)能譜指標(biāo)在惡性、炎性以及結(jié)核結(jié)節(jié)之間的差別，王麗杰等[6]的惡性組中只包括腺癌和鱗癌兩種病理學(xué)分型，而王素雅等[4]的惡性組除了腺癌、鱗癌，還包括小細(xì)胞癌、腺鱗癌兩種分型。而相關(guān)研究表明，不同的肺癌病理學(xué)類型，其微血管的成熟度[11]及密度[12]也不同，增強(qiáng)后病灶內(nèi)的碘含量也就有所差異，因而得到的IC、NIC、λHU等的診斷閾值也就各不相同；其次，掃描參數(shù)不同。目前的研究雖然采用的大多為寶石能譜CT（GE Discovery CT 750 HD），但掃描參數(shù)還是有差異的，有些研究采用自動(dòng)調(diào)節(jié)管電流，有些研究采用固定管電流。此外，掃描的螺距及管球轉(zhuǎn)速也不盡相同，圖像重建的層厚和層間距也不同，這些因素對(duì)最后的數(shù)據(jù)測(cè)量和分析都有著不同程度的影響；另外，掃描所用的對(duì)比劑類型、總量及注射流率等參數(shù)也不完全相同。眾所周知，CT檢查中常用碘和水作為基物質(zhì)來反映組織的強(qiáng)化程度，通過測(cè)量碘濃度或水濃度，定量分析靶病灶的攝碘情況，進(jìn)而對(duì)供血狀況作出評(píng)估[13]，因而在對(duì)比劑相關(guān)參數(shù)不同的情況下，不同病變的攝碘程度也不同，得到的各個(gè)能譜指標(biāo)的值也就不同。

綜合以上種種因素，雖然關(guān)于各能譜參數(shù)在鑒別SPN方面的診斷效能不同，但其診斷價(jià)值均具有較高的臨床意義，因而其應(yīng)用價(jià)值尚可進(jìn)一步探索和研究。需要注意的是，在借鑒和參考的同時(shí)要注意不同SPN、不同掃描參數(shù)及對(duì)比劑參數(shù)對(duì)結(jié)果帶來的影響，應(yīng)用于臨床時(shí)應(yīng)加以區(qū)別和考量。

2 鑒別肺癌病理類型

目前，CT在肺癌不同組織學(xué)類型的影像診斷方面并沒有一致性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而能譜CT以其多參數(shù)成像的優(yōu)勢(shì)使得從影像學(xué)角度探討肺癌的不同病理類型成為可能。

Wang等[15]對(duì)54例肺癌患者（鱗癌29例，腺癌15例）的研究顯示，IC、λHU和CT值在鱗癌及腺癌之間均有差異，且鱗癌的IC、λHU均高于腺癌。寧先英等[16]得到，鱗癌的有效原子序數(shù)也高于腺癌。陳盈等[17]認(rèn)為，肺腺癌的IC及有效原子序數(shù)最大，肺鱗癌次之，小細(xì)胞肺癌最小。李琦等[18]研究得到的結(jié)論與陳盈等相似，即肺腺癌λHU、IC均高于鱗癌。

關(guān)于以上研究結(jié)果，理論上來講，肺腺癌的血管較鱗癌豐富，且肺腺癌的增生型血管成熟度高于鱗癌[18]，故增強(qiáng)后碘含量腺癌應(yīng)該高于鱗癌，但之所以得出的結(jié)論彼此不同，除了與納入研究的病例中各病理類型所占的比例不同之外，還與感興趣區(qū)在病灶中的位置有關(guān)，即是否避開壞死、囊變、鈣化及血管等，是否盡可能多的包含實(shí)性成分。同樣，也與掃描參數(shù)及對(duì)比劑注射參數(shù)有關(guān)。除此以外，關(guān)于λHU，也與其計(jì)算方式有關(guān)，有以40、65 keV[17]為起始點(diǎn)計(jì)算能譜曲線斜率的，也有以40、140 keV[15]和55、125 keV[16]為起始點(diǎn)計(jì)算的。種種因素都可能導(dǎo)致最終的結(jié)果不盡相同。

因此，目前來看，大部分研究還是認(rèn)為不同的肺癌病理學(xué)分型在IC、λHU，之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的，而對(duì)于各參數(shù)在肺癌分型中的變化趨勢(shì)，仍尚未達(dá)成一致性認(rèn)識(shí)，能譜CT在其中的應(yīng)用價(jià)值仍尚需進(jìn)一步完善，研究中需注意嚴(yán)格控制影響因素，這樣得到的結(jié)果才較為可靠。

3 評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響肺癌分期的關(guān)鍵因素。能譜CT成像的定量參數(shù)λHU、NIC以及動(dòng)脈強(qiáng)化分?jǐn)?shù)（Arterial Enhanement Fraction，AEF）對(duì)于鑒別肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有重要價(jià)值。

Yang等[19]通過對(duì)轉(zhuǎn)移及非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的研究顯示，當(dāng)動(dòng)脈期λHU的最佳臨界值為2.75時(shí)，曲線下面積(Area Under Curve，AUC)最 大， 為 0.951（AUC短徑=0.780，AUCCT值=0.934，AUCNIC=0.833），其診斷的敏感性、特異性分別為88.2%、88.4%，而王玉婕等[20]研究得到λHU的最佳臨界值為1.31，盡管由于掃描參數(shù)、對(duì)比劑注射參數(shù)、計(jì)算公式的不同、測(cè)量方法的偏倚等因素得到的診斷閾值不盡相同，但均能說明能譜CT的定量參數(shù)在術(shù)前診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面具有較高的診斷效能，只不過將其應(yīng)用于臨床時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分計(jì)算的λHU起始點(diǎn)的能量范圍。研究中應(yīng)注意選取斜率變化范圍較大的能量段進(jìn)行計(jì)算和分析。

諸多研究表明，當(dāng)肺癌淋巴結(jié)的動(dòng)靜脈期NIC臨界值在0.13～0.25之間時(shí)[21-23]，診斷效能相對(duì)較高。另外，相關(guān)研究證實(shí)NIC在診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性上顯著優(yōu)于常規(guī)CT的淋巴結(jié)短徑指標(biāo)。饒艷鶯等[23]認(rèn)為在肺癌患者中，應(yīng)用NIC及淋巴結(jié)短徑分別鑒別轉(zhuǎn)移與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)時(shí)，其敏感度、特異度分別為75.0% vs. 50.0%、73.0% vs.85.9%，當(dāng)兩項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合后診斷的敏感度提高到87.5%，特異度達(dá)到96.2%，說明能譜CT定量參數(shù)之間相互聯(lián)合應(yīng)用更利于鑒別肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，有助于指導(dǎo)臨床進(jìn)行肺癌術(shù)前分期及治療方案的制定。

動(dòng)脈強(qiáng)化分?jǐn)?shù)AEF（AEF=動(dòng)脈期絕對(duì)碘含量/靜脈期絕對(duì)碘含量）是可以鑒別肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的又一新的定量指標(biāo)。Baxa等[24]的研究顯示，轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)的AEF（90.4% vs. 72.7%）具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可作為鑒別淋巴結(jié)性質(zhì)的指標(biāo)，至于其診斷效能、臨床適用性等則有待于進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，與SPN相比，肺癌淋巴結(jié)在感興趣區(qū)位置的選擇上相對(duì)簡(jiǎn)單，當(dāng)然因?yàn)榱馨徒Y(jié)較小，想要準(zhǔn)確勾畫出完全避開壞死、囊變及鈣化等，盡量包含實(shí)性成分的感興趣區(qū)還是比較困難的，另一方面，將病理結(jié)果與影像學(xué)表現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)也很重要，除此之外，還有掃描參數(shù)及對(duì)比劑參數(shù)等的影響，因此，在考慮到諸如此類的問題后，能譜CT在鑒別肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否的應(yīng)用價(jià)值還是值得進(jìn)一步探討的，因?yàn)榉伟┝馨徒Y(jié)不僅關(guān)系到肺癌分期、臨床治療方案的確定，還關(guān)系到患者的生存期及生存質(zhì)量。

4 評(píng)估肺癌治療療效

臨床評(píng)價(jià)肺癌療效主要根據(jù)目標(biāo)病灶是否縮小以及縮小的程度來判斷病灶是否緩解以及緩解的程度[25]。能譜CT可以對(duì)病灶強(qiáng)化程度及碘含量的變化進(jìn)行檢測(cè)，從而進(jìn)一步量化靶病灶對(duì)治療的反應(yīng)。相關(guān)研究證明[26-29]，治療后有效組患者碘基值降低，無效組患者碘基值較治療前升高，兩組差值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明碘濃度對(duì)于肺癌治療療效的評(píng)估具有重要價(jià)值。

Baxa等[28]對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者的研究則表明，治療有效組靜脈期攝碘值顯著降低。治療無效組靜脈期攝碘值未見明顯變化。由于碘含量不僅與病灶對(duì)碘的攝取量有關(guān)，還取決于腫瘤的不同病理學(xué)類型，前文中提到，肺腺癌、鱗癌的血管密度及成熟度不同，因而其強(qiáng)化程度也不同，而且治療前后腫瘤內(nèi)壞死、出血等成分所占比例會(huì)有所變化，再加上測(cè)量前后感興趣放置的不完全一致性[29]，均會(huì)造成治療前后病灶碘含量的變化，另外，不同類型腫瘤對(duì)放化療的敏感性也不同，因此也會(huì)影響研究結(jié)果。

Baxa等[24]通過對(duì)肺癌淋巴結(jié)的AEF分析，發(fā)現(xiàn)治療無效組治療前后AEF分別為77.7%、120.7%，AEF增加的平均值為43%，而治療有效組治療前后AEF分別為88.6%、62.3%，AEF降低的平均值為-26.3%。說明AEF也可以對(duì)肺癌治療療效進(jìn)行評(píng)估。

常規(guī)CT常根據(jù)腫瘤的大小及血供變化來評(píng)估肺癌療效，然而，腫瘤體積的變化或者表現(xiàn)出可觀察到的出血或壞死等征象往往具有滯后性，因而能譜CT通過監(jiān)測(cè)靶病灶治療前后碘值的變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)肺癌療效的評(píng)價(jià)，可以給臨床提供關(guān)于治療的較為早期的有價(jià)值信息，故能譜CT在評(píng)估肺癌治療療效方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

5 小結(jié)

能譜CT的多參數(shù)成像的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其在結(jié)節(jié)良惡性鑒別、肺癌病理分型，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移評(píng)估以及療效評(píng)價(jià)等方面表現(xiàn)出了較高的應(yīng)用價(jià)值。然而，此方面研究方興未艾，能譜CT的多參數(shù)定量分析的結(jié)果并不一致，有關(guān)參數(shù)的診斷界值及效能，尚缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，因此能譜CT成像在肺癌診療中的應(yīng)用價(jià)值尚待進(jìn)一步挖掘。