320排CT雙入口體部灌注成像對肺內單發(fā)性炎性假瘤與周圍型肺癌鑒別診斷價值

郭成偉，顏林軍

(1.中國人民解放軍第252醫(yī)院放射科，河北 保定 071000； 2.北京京西醫(yī)院保健科，北京 100041)

肺內單發(fā)性結節(jié)或腫塊性病變種類繁多，形態(tài)多樣，影像學表現(xiàn)多有重疊。腺癌和鱗癌是最常見的原發(fā)性肺癌，約占肺惡性孤立性病變的75%，而良性病變中80%為肉芽腫性病變(炎性假瘤)，術前判斷肺病變良惡性是臨床難題[1]。肺體部灌注技術可評估肺病變的血供比例(體循環(huán)與肺循環(huán))，已用于肺癌等疾病的鑒別診斷。本研究利用320排CT雙入口體部灌注技術評價單發(fā)性肺炎性假瘤與周圍型肺癌體循環(huán)和肺循環(huán)的血供特征及其比例，進行定量分析與測量，探討病灶血供特點與病理基礎的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2015年6月—2019年2月于中國人民解放軍第252醫(yī)院經手術或穿刺病理證實的73例孤立性肺病變患者，男40例，女33例，年齡45～81歲，平均(60.2±5.4)歲。納入標準：①影像學表現(xiàn)為肺部孤立性實性周圍性病變；②病灶最大徑1～4 cm；③病理證實為肺癌或炎性假瘤。排除標準：磨玻璃樣結節(jié)或混雜磨玻璃樣結節(jié)(實性成分≤50%)；合并縱隔、肺門腫大淋巴結(直徑≥1.5 cm)。最終納入惡性病變52例，包括腺癌28例、鱗癌24例；炎性假瘤21例，均為單發(fā)病灶。

1.2 儀器與方法 采用Toshiba Aquilion One 320排動態(tài)容積CT機，檢查前對患者進行呼吸訓練，吸氣后行屏氣掃描。掃描參數(shù)：管電壓100 kV，管電流30 mA，掃描時間0.5 s，掃描層厚0.5 mm，重建層厚0.5 mm。先行平掃定位，根據(jù)肺內病灶位置灌注掃描范圍，同時包括病灶和肺動脈干、左心房及胸主動脈；采用高壓注射器經靜脈注射50 ml碘海醇(350 mgI/ml)，注射流率6 ml/s，延遲2 s啟動動態(tài)容積掃描，共掃描17個期相，間隔2 s，掃描時間34 s，Z軸掃描范圍16 cm。

1.3 圖像后處理及數(shù)據(jù)分析 采用雙入口體部腫瘤灌注(dual-input body perfusion， DI)軟件處理灌注容積數(shù)據(jù)。先行圖像校正對位，消除呼吸及運動偽影。以主動脈、肺動脈干為輸入動脈，以左心房內對比劑達峰值的時間點作為區(qū)分體循環(huán)(峰值時間后)與肺循環(huán)(峰值時間前)的界值。繪制時間-密度曲線，計算強化達峰時間(time to peak， TTP)。沿病灶邊緣手動勾畫ROI，盡量包括整個結節(jié)，并避開肉眼可見的血管、肺組織、壞死液化區(qū)、空洞、鈣化灶、脂肪密度和偽影，在病灶的3個代表層面各測量1次，取平均值；獲得灌注參數(shù)肺動脈血流量(pulmonary artery flow， PF)及支氣管動脈血流量(bronchial artery flow， BF)，并計算灌注指數(shù)(perfusion index， PI)和灌注總量(total perfusion， TLP)，PI=PF/(PF+BF)×100%，TLP=PF+BF。以上測量由2名放射科醫(yī)師在雙盲的條件下獨立完成，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，腺瘤、鱗癌、炎性假瘤灌注參數(shù)間的比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t法；炎性假瘤與周圍型肺癌灌注參數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗。對有統(tǒng)計學差異的灌注參數(shù)繪制ROC曲線，獲得鑒別炎性假瘤與周圍型肺癌的最佳臨界值，計算AUC，AUC在0.50～0.70為診斷價值較低，>0.70～0.90為診斷價值中等，>0.90為診斷價值高。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

鱗癌、腺癌與炎性假瘤間PF、TTP總體差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)；腺癌、鱗癌、炎性假瘤PF依次降低，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)；腺癌及鱗癌的TTP均高于炎性假瘤，差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)，而腺癌與鱗癌間TTP差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。鱗癌、腺癌與炎性假瘤間BF、TLP和PI總體差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。見表1、圖1～3。

將腺癌和鱗癌數(shù)據(jù)合并為周圍型肺癌。周圍型肺癌與炎性假瘤間PF、TLP和TTP差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)，二者間BF和PI差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，見表2。ROC曲線(圖4)結果顯示，TTP診斷肺癌與炎性假瘤的AUC為0.99(P<0.01)，診斷價值高，以TTP=16.3 s作為臨界值時，敏感度為100%，特異度為95.0%；PF和TLP的AUC分別為0.76(P<0.01)和0.71(P<0.01)，診斷價值中等；以PF=52.6 ml/min作為臨界值時，敏感度為79.2%，特異度為65.0%；以TLP=85.1 ml/min作為臨界值時，敏感度為95.0%，特異度為55.0%。

3 討論

肺炎性假瘤是肺實質內的炎性增生性瘤樣病變，其臨床及影像學表現(xiàn)均無特征性，毛刺征、淺分葉、血管集束征等CT征象與孤立性周圍型肺癌部分重疊，鑒別診斷尤為困難[2]。分析肺結節(jié)、腫塊等占位性病變的血供，對術前鑒別良惡性病變及判斷不同病理類型惡性病變、指導臨床制定治療方案等具有重要意義[3]。作為一種功能成像技術，CT灌注成像能夠準確、快速、無創(chuàng)地提供肺結節(jié)或腫塊性病變形態(tài)學及微循環(huán)血流動力學變化的豐富信息，有利于分析病變的血供特點和鑒別診斷[4-7]。

雙入口體部CT灌注技術已逐漸成熟[8]，用于無創(chuàng)評價肝臟腫瘤的雙重血供；而肺動脈和支氣管動脈循環(huán)間隔時間短，既往將雙入口體部CT灌注技術用于研究肺灌注存在較大困難。本研究所用320排容積CT配有160 mm探測器，Z軸覆蓋范圍達16 cm，可同時完整覆蓋病灶和肺動脈干、左心房及胸主動脈，實現(xiàn)真正意義上的容積灌注，更加真實、準確地反映病變的整體血供情況，避免遺漏供血相對少的部分血流灌注。國內外學者[7,9-11]采用雙入口體部CT灌注技術對中央型肺癌、周圍型肺癌、肺良性占位等或特定病理類型進行血流狀態(tài)評估，但所得結論不一。炎性假瘤是肺內常見的良性結節(jié)之一，在其發(fā)展過程中，肺動脈內形成彌漫性血栓，血供主要來自支氣管動脈，在炎癥因子等的作用下，血管擴張、數(shù)目增多；隨著病變發(fā)展到后期，因肉芽組織不斷增生，導致纖維組織大量形成[2]。趙振軍等[12]發(fā)現(xiàn)炎性假瘤中的微血管密度高于肺腺癌和良性腫瘤，且多為成熟血管；白榮杰等[13]獲得了同樣的結果，同時發(fā)現(xiàn)炎性假瘤的BF、PI與其他類型良性腫瘤及惡性腫瘤均存在重疊。周科峰等[14]發(fā)現(xiàn)，在炎性假瘤生成、發(fā)展過程中，其在某些階段的表現(xiàn)與惡性結節(jié)重疊，主要表現(xiàn)為支氣管動脈供血；而在其他階段則與良性結節(jié)重疊，表現(xiàn)為肺動脈供血，灌注參數(shù)隨之改變。在此基礎上，本研究收集經病理證實的肺內單發(fā)性炎性假瘤和周圍型肺癌(鱗癌、腺癌)，分析其血供特征，以提高對肺孤立性病灶的鑒別診斷能力。

表1 腺癌、鱗癌與炎性假瘤間灌注參數(shù)比較(±s)

表1 腺癌、鱗癌與炎性假瘤間灌注參數(shù)比較(±s)

病理類型PF(ml/min)BF(ml/min)TLP(ml/min)PI(%)TTP(s)腺癌(n=28)77.96±3.8449.32±22.91127.29±46.5746.77±11.0920.11±1.87鱗癌(n=24)53.58±22.9856.59±21.89110.17±41.9445.23±8.1921.14±2.71炎性假瘤(n=21)51.73±23.0545.51±26.9797.24±45.6243.63±9.2314.06±1.58F值7.171.292.710.6269.21P值<0.010.280.070.54<0.01

表2 周圍型肺癌與炎性假瘤間灌注參數(shù)比較(±s)

表2 周圍型肺癌與炎性假瘤間灌注參數(shù)比較(±s)

病理類型PF(ml/min)BF(ml/min)TLP(ml/min)PI(%)TTP(s)周圍型肺癌(n=52)77.24±32.4355.45±21.73125.79±39.5345.61±10.3220.56±2.31炎性假瘤(n=21)51.73±23.0545.51±26.9797.24±45.6243.63±9.2314.06±1.58t值3.451.622.790.7512.25P值<0.010.10<0.010.45<0.01

圖1 患者女，56歲，低分化肺鱗癌 A.PF偽彩圖，右肺上葉結節(jié)PF=28.4 ml/min； B.BF偽彩圖，BF=43.5 ml/min； C.PI偽彩圖，PI=36.2%； D.CT增強示病灶呈輕中度強化，CT值=41.9 HU； E.時間-密度曲線，TTP=26.5 s (a:肺動脈；b：左心房；c：胸主動脈；d：病灶)； F.病理圖示細胞排列不規(guī)則、大小不等，核深染、異型性明顯，胞質豐富，見散在多核巨細胞(HE，×200)

圖2 患者女，49歲，高分化肺腺癌 A.PF偽彩圖，右肺上葉結節(jié)PF=75.2 ml/min； B.BF偽彩圖，BF=18.4 ml/min； C.PI偽彩圖，PI=74.7%； D.CT增強示病變輕中度強化，CT值=46.7 HU； E.時間-密度曲線，TTP=22.9 s (a:肺動脈；b：左心房；c：胸主動脈；d：病灶)； F.病理圖示腺腔樣結構，核大，胞漿內可見空泡，有明顯的嗜酸性核仁，并見少量透明細胞、印戒細胞和梭形細胞(HE，×200)

圖3 患者男，62歲，炎性假瘤 A.PF偽彩圖，右肺上葉結節(jié)PF=48.6 ml/min； B.BF偽彩圖，BF=66.4 ml/min； C.PI偽彩圖，PI=39.3%； D.CT增強示結節(jié)呈輕中度強化，CT值=45.9 HU； E.時間-密度曲線，TTP=14.2 s (a:肺動脈；b：左心房；c：胸主動脈；d：病灶)； F.病理圖示肺泡上皮明顯增生、纖維結締組織增生、炎性細胞及淋巴細胞浸潤(HE，×200)

圖4 TTP、PF和TLP診斷肺內單發(fā)性炎性假瘤與周圍型肺癌的ROC曲線

肺癌以支氣管動脈供血為主，BF是反映支氣管動脈供血豐富程度的參數(shù)，惡性病變(腺瘤、鱗癌)的BF大于、而PI值小于良性病變[6,10]。本組PF、BF、TLP、PI等灌注參數(shù)結果表明，周圍型肺癌為支氣管動脈、肺動脈雙重供血。本組周圍型肺癌與炎性假瘤間PF和TLP均存在顯著差異，而BF和PI無明顯差異。Yuan等[9]則認為肺癌以支氣管動脈供血為主，PI是鑒別良惡性結節(jié)的敏感參數(shù)，與本研究結果有所區(qū)別，可能與病例選取、病理構成及結節(jié)大小不同有關。本組結果表明炎性假瘤亦為支氣管動脈、肺動脈雙重供血，與鱗癌、腺癌等周圍型肺癌存在重疊，而TTP反映優(yōu)勢供血動脈的達峰時間，本研究中其鑒別二者的效能最高。

雙入口體部CT灌注技術的擬合時間-密度曲線形態(tài)特征表示組織內微血管密度，TTP反映其優(yōu)勢供血動脈特點[14]。TTP鑒別診斷肺良惡性病變主要基于肺臟雙重血供的解剖病理基礎，肺動脈相早于支氣管動脈相，因此肺動脈達峰時間早于支氣管動脈[15]。良性病變以肺動脈供血為主，故其TTP早于惡性病變。本研究結果發(fā)現(xiàn)腺癌、鱗癌與炎性假瘤間TTP差異有統(tǒng)計學意義，炎性假瘤的TTP顯著低于腺癌和鱗癌，TTP鑒別診斷肺癌與炎性假瘤的AUC=0.99，診斷價值高，以TTP=16.3 s為臨界值，敏感度為100%，特異度為95.0%。Caremani等[16]采用CEUS鑒別肺良惡性病變，注入造影劑后良性病灶開始增強時間小于10 s，惡性病灶開始增強時間大于10 s。本研究TTP(16.3 s)為對比劑達到峰值的時間，晚于CEUS所關注的開始強化時間，而結果基本一致。

本研究采用320排容積CT行低劑量容積掃描，平均有效輻射劑量，低于常規(guī)胸部雙期增強掃描；采用6 ml/s流率，僅需要注射50 ml對比劑，有利于減低對比劑可能造成的不良反應。

總之，320排CT容積灌注成像定量參數(shù)TTP、PF和TLP有助于鑒別診斷肺孤立性病灶，具有潛在臨床應用價值。