能譜CT在肺癌診斷及病理分型中的應(yīng)用價值

1.大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心(山西 大同 037003)2.大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院腫瘤內(nèi)科 (山西 大同 037003)3.大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院呼吸內(nèi)科 (山西 大同 037003)4.大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司總醫(yī)院心胸外科 (山西 大同 037003)

王朝軍1 張 蕾2 馬 霞3 趙元生4

肺癌為全球范圍內(nèi)常見病死率較高的惡性腫瘤之一，發(fā)病率逐年增長，鱗癌、腺癌和小細(xì)胞癌為其最常見病理類型，流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示約有70%非小細(xì)胞肺癌臨床確診時多已處于晚期，救治難度大，死亡率高[1]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明腫瘤的發(fā)生進(jìn)展是受多因素、多階段影響的復(fù)雜病理過程，常涉及多個原發(fā)癌基因及抑癌基因的變異，因此在肺癌早期明確其病理組織類型，是評估其生物學(xué)行為穩(wěn)定，并制定合理、針對性防治措施的關(guān)鍵[2]。目前，臨床上統(tǒng)一以病理組織學(xué)檢查作為肺癌分型的金標(biāo)準(zhǔn)，但必須通過手術(shù)切除或穿刺活檢等方式獲得，具一定創(chuàng)傷性，可導(dǎo)致多項術(shù)后并發(fā)癥，安全性較低[3]；能譜CT是近幾年來CT成像領(lǐng)域發(fā)展而來的一項新技術(shù)，因其具有多參數(shù)、定量分析等成像特點(diǎn)，其在腫瘤診斷和病理分型中的應(yīng)用日益普及[4]，而有關(guān)其在肺癌診斷及病理分型中的應(yīng)用價值尚存在一定爭議，因而筆者于本文展開全面研究，結(jié)果如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料病例來源于我院2015年1月～2017年6月收治的80例疑似肺癌患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①入院后均行能譜CT掃描檢查；②患者及家屬知情，并自愿簽署同意書，實驗在本院倫理委員會審查下進(jìn)行；③納入研究前未接受放化療治療和穿刺活檢等。排除標(biāo)準(zhǔn)：①檢查前接受抗腫瘤治療；②合并嚴(yán)重心、肝、腎等重要臟器功能障礙；③有造影劑過敏史。80例肺癌患者，男、女各45、35例，年齡38～75歲，平均年齡(53.57±6.05)歲，術(shù)后組織病理結(jié)果提示肺癌陽性60例，陰性20例，其中鱗癌、腺癌、小細(xì)胞癌各25、20、15例，三組性別、年齡基線資料比較無顯著差異(P＞0.05)。

1.2 檢查方法①能譜CT掃描檢查：選用型號為Discovery HD750的CT機(jī)，患者均行平掃和增強(qiáng)掃描，以300mg/mL碘海醇作為增強(qiáng)掃描對比劑，注射劑量根據(jù)個體體重指數(shù)調(diào)整，注射速率4mL/s，對比劑注入25～35s后，采用GSI Body-large 0.6sec 40mm(21.5mGy)模式行動脈期掃描，掃描速度0.6s/rot，層厚及間隔5.0mm，Pitch值0.984，掃描完成后將1.25mm重建層厚的Mono圖像傳輸至AW4.6工作站進(jìn)行圖像分析。②能譜CT掃描后處理工作站：啟動GSI軟件，根據(jù)上傳的增強(qiáng)掃描圖像尋找腫塊實性部分，在密度均勻區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選取三個不同層面相同大小(面積25～27mm2)的感興趣區(qū)(ROI)，中央型肺癌患者ROI區(qū)避開血管、鈣化和肺不張區(qū)域，在肺門周圍選取，軟件自動生成單能量圖像(40keV～140keV)及基物質(zhì)圖像，根據(jù)病變處能譜特征參數(shù)的平均值，對獲取到的影像學(xué)圖像進(jìn)行以下分析和處理：1)測量平掃病變有效原子系數(shù)及鈣含量；2)測量增強(qiáng)病變碘含量(ICtu)，將其與動脈碘含量ICar標(biāo)準(zhǔn)化后，計算標(biāo)準(zhǔn)碘含量[(NIC)=ICtu/ICar]；3)測量單能量圖像中不同能量對應(yīng)的CT值(HU)，間距為10keV，計算70keV單能量下腫塊強(qiáng)化程度(△Ct=CT增強(qiáng)-CT平掃)及能譜曲線斜率[K=(HU40-HU90)/50]。

1.3 觀察指標(biāo)①能譜CT診斷肺癌與術(shù)后組織病理結(jié)果對比；②三組(鱗癌組、腺癌組、小細(xì)胞癌組)平掃后鈣含量、有效原子系數(shù)比較；③三組△Ct值、斜率K和NIC比較；④鱗癌組和腺癌組各項能譜特征參數(shù)ROC曲線分析，各參數(shù)鑒別診斷準(zhǔn)確性采用曲線腺癌面積大小衡量，曲線下面積＞0.5設(shè)為有統(tǒng)計學(xué)意義；⑤影像學(xué)圖像分析和處理。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理選用SPSS19.0軟件處理數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以(%)表示，計量資料以(±s)表示，行χ2/t值檢驗，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 能譜CT診斷肺癌與術(shù)后組織病理結(jié)果對比參照術(shù)后組織病理結(jié)果，能譜CT診斷肺癌的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為83.33%、65.00%、87.72%、56.52%，見表1。

2.2 三組平掃后鈣含量、有效原子系數(shù)比較三組鈣含量、有效原子系數(shù)由高至低排序：小細(xì)胞癌組＞鱗癌組＞腺癌組，且組間比較差異均具顯著性(P＜0.05)，見表2。

表1 能譜CT診斷肺癌與術(shù)后組織病理結(jié)果對比[例數(shù)（n）]

表2 三組平掃后鈣含量、有效原子系數(shù)比較（±s）

表2 三組平掃后鈣含量、有效原子系數(shù)比較（±s）

注：與小細(xì)胞癌組相比較，均①P＜0.05；與腺癌組相比較，均②P＜0.05

組別 鈣含量（mg/mL） 有效原子系數(shù)鱗癌組（n=25） 4.80±1.28①② 7.82±0.08①②腺癌組（n=20） 3.00±1.19① 7.72±0.07①小細(xì)胞癌組（n=15） 6.90±1.69② 7.92±0.09②

表3 三組△Ct值、斜率K和NIC比較（±s）

表3 三組△Ct值、斜率K和NIC比較（±s）

注：與小細(xì)胞癌組相比較，均①P＜0.05；與腺癌組相比較，均②P＜0.05

組別 △Ct值（HU） 斜率K NIC鱗癌組（n=25） 19.10±6.58 1.91±0.21①② 0.14±0.02①②腺癌組（n=20） 22.41±7.82① 1.53±0.14① 0.12±0.01①小細(xì)胞癌組（n=15） 16.10±5.09② 2.22±0.25② 0.16±0.03②

表4 鱗癌和腺癌能譜特征參數(shù)ROC曲線分析[n（%）]

2.3 三組△Ct值、斜率K和NIC比較三組之間△Ct值相比較，僅腺癌組△Ct值較小細(xì)胞癌組明顯高（P＜0.05）；三組斜率K、NIC由高至低排序：小細(xì)胞癌組＞鱗癌組＞腺癌組，且組間比較差異均具顯著性（P＜0.05），見表3。

2.4 能譜特征參數(shù)ROC曲線分析ROC曲線分析顯示，斜率K對鱗癌和腺癌鑒別均具較高靈敏度(85%)和特異度(89%)，且曲線下面積為0.92，見表4。

2.5 影像學(xué)圖像分析和處理見圖1-4。

圖1 右葉中鱗癌肺窗示右肺中葉占位。減小。

圖2 40keV單能圖像CT值為152.60HU。

圖3 90keV單能圖像CT值為54.76HU。

圖4 能譜曲線提示CT值隨keV升高而

3 討 論

自2008年開始肺癌逐漸取代肝癌成為國內(nèi)惡性腫瘤人群首要死亡病因，CT檢查對肺癌等胸部疾病的臨床診斷具重要價值，隨CT技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn)完善，能譜CT在臨床中應(yīng)用日益廣泛，能譜CT較常規(guī)CT具有多參數(shù)和定量分析等優(yōu)勢，目前被認(rèn)為是肺癌診斷及分期鑒別的首選影像學(xué)檢查手段；能譜CT技術(shù)的誕生使肺癌研究從形態(tài)學(xué)、病灶組織血流動力學(xué)等方面逐漸深入到物質(zhì)代謝等微循環(huán)方面，進(jìn)一步加深了臨床對肺癌疾病進(jìn)展的全面認(rèn)識。早期楊峰峰[5]等學(xué)者研究表明能譜CT的能譜成像技術(shù)定量參數(shù)較傳統(tǒng)CT在術(shù)前診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)方面具有更高診斷效能；另一項文獻(xiàn)報告則指出能譜CT在肺癌診斷和治療評估中有明確應(yīng)用價值[6]；寧先英[7]等學(xué)者研究則證實了能譜CT的多項定量分析對鑒別肺鱗癌和腺癌有一定價值。

雖目前有關(guān)能譜CT在肺癌診斷及其病理分期鑒別診斷相關(guān)研究早已涉及，但臨床對能譜CT診斷效能尚存在一定爭議，為此本文在既往研究基礎(chǔ)上另展開全面性探究，本次研究結(jié)果顯示參照術(shù)后組織病理學(xué)結(jié)果能譜CT診斷肺癌的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為83.33%、65.00%、87.72%、56.52%，小細(xì)胞癌組鈣含量、有效原子系數(shù)最高，鱗癌組次之，腺癌組最低，三組之間各組相較差異顯著，三組之間△Ct值相比較僅腺癌組△Ct值較小細(xì)胞癌組明顯高，但三組斜率K、NIC由高至低排序：小細(xì)胞癌組＞鱗癌組＞腺癌組，三組之間相較差異顯著，ROC曲線分析顯示斜率K對鱗癌和腺癌鑒別均有較高靈敏度和特異度，且曲線下面積高達(dá)0.92，初步證實了能譜CT在診斷肺癌中有較高診斷效能，此外其可準(zhǔn)確鑒別肺癌患者病理分型，與既往王雪梅[8]等研究相符。能譜CT是以新材料寶石探測器為基石，利用其獨(dú)特的能譜成像技術(shù)重建獲取40～140keV范圍內(nèi)的單能量圖像及能譜曲線消除射線硬化效應(yīng)，獲取更真實準(zhǔn)確的CT值，而60keV水平下的低能量圖像對比增強(qiáng)掃描可觀察到差異更加明顯的病理類型特征[9]；其中有效原子系數(shù)是根據(jù)能譜曲線所計算的與某化合物或混合物質(zhì)量衰減系數(shù)相同的元素原子系數(shù)，本研究結(jié)果顯示小細(xì)胞癌組有效原子系數(shù)高于鱗癌組，同時鱗癌組明顯高于腺癌組，提示瘤細(xì)胞侵犯正常肺組織后，肺組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(如鱗癌角化和細(xì)胞間橋產(chǎn)生，腺癌出現(xiàn)腺樣分化或黏液)，而小細(xì)胞癌內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)變化較小有關(guān)[10]。臨床中肺癌鈣化較為少見，多為無定型，分布彌散，CT值偏低，本研究結(jié)果顯示鱗癌組鈣含量較腺癌組明顯高，這與既往學(xué)者研究中指出的鱗癌更易鈣化觀點(diǎn)相符[11]，究其原因：鱗癌瘤體體積一般較大且血管分布不均，易出現(xiàn)部分瘤體變性壞死及局部酸堿失衡，導(dǎo)致鈣質(zhì)沉著。NIC相當(dāng)于校正病灶區(qū)的碘含量之比，可顯著減弱個體差異對掃描結(jié)果的影響，提高診斷準(zhǔn)確性。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)斜率K在鑒別肺鱗癌和肺腺癌的診斷效能較高，提示能譜衰減曲線對肺癌病理分型的鑒別有較高診斷價值[12]。

綜上所述，本研究初步證實了能譜CT在肺癌診斷及病理分型鑒別診斷中有明確應(yīng)用價值，能譜CT對肺癌患者的臨床治療方案制定及預(yù)后評估中有一定指導(dǎo)意義。

[1]劉喬.螺旋CT診斷肺癌102例的臨床價值研究[J].中國CT和MRI雜志,2015,25(2)：21-23.

[2]麥衛(wèi)平.能譜CT在肺癌病理類型鑒別診斷中的應(yīng)用研究[D].山西醫(yī)科大學(xué),2016.

[3]包校偉,楊竹林.青年與老年肺癌的臨床病理因素對比分析[J].醫(yī)學(xué)臨床研究,2015,32(9)：1831-1832.

[4]王茹欣,董越,孫利飛,等.能譜CT顯示肺癌不典型骨轉(zhuǎn)移瘤的圖像質(zhì)量和最佳單能量水平[J].中華放射學(xué)雜志,2015,49(3)：164-167.

[5]楊峰峰,董杰,閆曉龍,等.能譜CT定量參數(shù)：術(shù)前診斷肺癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的價值[J].中國肺癌雜志,2016,19(11)：738-745.

[6]符丹卉,賴少侶,蘇丹柯.能譜CT在肺癌診斷與治療評估中的應(yīng)用價值[J].中國癌癥防治雜志,2016,8(6)：404-407.

[7]寧先英,李浩,楊明,等.CT能譜定量分析對肺腺癌與鱗癌的鑒別診斷價值[J].放射學(xué)實踐,2017,32(3)：237-241.

[8]王雪梅,石華,楊露露,等.能譜CT定量分析在鑒別診斷肺鱗癌與腺癌中的應(yīng)用價值[J].寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2013,35(4)：415-418.

[9]李知書,馬兵,陳紹平.能譜CT在肺癌診斷中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].實用放射學(xué)雜志,2016,32(7)：1134-1136.

[10]周靜宜,黃勁柏.寶石能譜CT在肺癌診斷及分型中的應(yīng)用價值[J].海南醫(yī)學(xué),2017,28(9)：1478-1480.

[11]Mahoney MC,Shipley RT,Corconcan SS,et al.CT demonstration of ealcification of the lung[J].AJR,1990,154(2)：255.

[12]毛亮,呂哲昊,劉白鷺.能譜CT對常見肺腫塊樣病變的鑒別診斷價值[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2017,27(5)：929-931.