能譜CT多參數(shù)分析在評估肺癌病理分型中的應用價值＊

1.河南省信陽市中心醫(yī)院腫瘤內科 (河南 信陽 464000)

2.河南省信陽市中心醫(yī)院醫(yī)學影像 科 (河南 信陽 464000)

陳良新1 朱玉娟2

肺癌系世界范圍內常見惡性腫瘤，發(fā)病率及死亡率具首位，且呈逐年增長趨勢[1]。鱗癌、腺癌及小細胞癌是其常見病理分型，據(jù)研究報道約70%非小細胞癌患者臨床確診時已處于病情晚期，救治難度大，死亡率高[2]。因此，早期明確肺癌病理分型對制定合理、針對性的治療方案及預后評估具重要意義。CT動態(tài)增強可以較好地反映腫瘤微循環(huán)定量灌注信息，有效鑒別腫塊良惡性，但卻無法明確診斷腫瘤的病理分型[3]。病理組織學檢查是目前臨床確定肺癌病理分型的統(tǒng)一金標準，需行手術切除或穿刺活檢獲取，具一定創(chuàng)傷性，限制了其臨床應用。能譜CT是近年CT成像領域發(fā)展的新技術，可多參數(shù)、定量分析腫瘤診斷與病理分型，應用前景廣闊[4]。本研究旨在探究能譜CT多參數(shù)分析在評估肺癌病理分型中的應用價值，結果如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年5月～2018年5月期間于我院行能譜CT成像檢查并經(jīng)組織病理證實的68例肺癌患者。病例納入標準：①肺部單發(fā)病灶，直徑＞1cm；②病灶內無明確脂肪變，無影響測量的較大空洞或肺不張，圖像質量滿意；③入組前未接受臨床抗腫瘤治療；④無碘造影劑過敏史，可配合屏氣完成掃描；⑤自愿簽署知情同意書。且排除近期服用降糖藥物、肝腎功能障礙及合并其他惡性疾病者。本組病例中，男40例，女18例；年齡32～77歲，平均(58.15±6.57)歲；病灶直徑1.6～8.8cm，平均(3.48±1.05)cm；臨床癥狀表現(xiàn)為刺激性干咳者38例，咳血或痰中帶血者22例，胸痛者15例，胸悶憋氣者11例，發(fā)熱者7例。組織學類型：鱗癌20例，腺癌22例，腺鱗癌6例；術后病理組織證實鱗癌24例，腺癌30例，小細胞癌14例。

1.2 檢查方法 儀器選擇Discovery HD750的CT機(美國GE公司)，采用寶石能譜掃描模式(GSI)行平掃及增強掃描，范圍為從肺尖至膈肌水平，掃描參數(shù)：電壓80～120kVp瞬時(0.5ms)切換，電流采用自動毫安技術，層厚5mm，層距5mm，矩陣512×512，F(xiàn)OV36cm，球管轉速0.6～0.8s/r，螺距0.984:1。經(jīng)肘靜脈注射300mgI/mL濃度的優(yōu)維顯注射液(德國 Bayer Vital GmbH，國藥準字J20100027)80mL，注射速率3.5mL/s。動脈期掃描開始時間利用Smart Prep技術監(jiān)測腹主動脈對比劑濃度變化，達到監(jiān)測閾值120Hu后延遲8s開始動脈期增強掃描。利用GSI軟件將動脈期圖像進行70keV單能量薄層重建，層厚1.25mm，層間距1.25mm。

1.3 圖像分析 將掃描圖像上傳至AW4.6工作站進行圖像分析，利用GSI專用分析軟件分析平掃及動脈期(70kVp，1.25mm)圖像。選取病灶不同層面相同大小的感興趣區(qū)(ROI)，盡量避開血管、鈣化、壞死及肺不張區(qū)域，ROC面積25～27mm2，并保持選取ROI大小、形狀、位置一致，測量3次，取平均值。測量分析指標如下：①平掃病灶有效原子序數(shù)及鈣含量；②增強掃描病變動脈期碘基值、水基值及能譜曲線近段斜率(40keV～100keV)，計算公式k40keV～100keV=[CT值(40keV)-CT值(40keV)]/60。

1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS20.0軟件處理數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以%表示，采用χ2檢驗；有效原子序數(shù)、鈣含量及動脈期病灶碘基值、水基值、能譜曲線近段斜率以(±s)表示，采用單因素方差分析比較組間整體差異，采用LSD-t比較兩組間差異。并繪制受試者工作特征曲線(ROC曲線)，分析能譜CT各參數(shù)評估肺癌病理分型的診斷最佳閾值、敏感度、特異度及曲線下面積(AUC)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 有效原子序數(shù)及鈣含量比較 三組有效原子序數(shù)及鈣含量整體比較，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；小細胞癌組有效原子序數(shù)及鈣含量＞鱗癌組＞腺癌組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見表1。

2.2 動脈期病灶碘基值、水基值、能譜曲線斜率比較 三組水基值比較，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；三組碘基值及能譜曲線斜率整體比較，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；小細胞癌組碘基值及能譜曲線斜率＞鱗癌組＞腺癌組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。見表2。

2.3 ROC曲線分析 能譜曲線斜率鑒別鱗癌和腺癌均具有較高靈敏度與特異度，AUC值最大(0.91)。見表3。

2.4 病例分析

2.4.1 女性，64歲，肺鱗癌，圖1-5分別為有效原子序數(shù)圖(7.86)、鈣基圖(4.51mg/mL)、碘基圖(7.90g/L)、水基值(1028.25g/L)、能譜曲線圖。

2.4.2 男性，69歲，肺腺癌，圖6-10分別為有效原子序數(shù)圖(7.70)、鈣基圖(3.05mg/mL)、碘基圖(6.59g/L)、水基值(1026.40g/L)、能譜曲線圖。

3 討 論

表1 鱗癌、腺癌及小細胞癌有效原子序數(shù)及鈣含量比較( ±s)

表1 鱗癌、腺癌及小細胞癌有效原子序數(shù)及鈣含量比較( ±s)

注：與小細胞癌組比較，aP＜0.05；與腺癌組比較，bP＜0.05

病理分型 例數(shù) 有效原子序數(shù) 鈣含量(mg/mL)鱗癌 24 7.83±0.10ab 4.82±1.20ab腺癌 30 7.72±0.08a 3.08±1.12a小細胞癌 14 7.93±0.09 6.92±1.70 F - 28.071 43.991 P - ＜0.001 ＜0.001

表2 鱗癌、腺癌及小細胞癌動脈期病灶碘基值、水基值、能譜曲線斜率比較( ±s)

表2 鱗癌、腺癌及小細胞癌動脈期病灶碘基值、水基值、能譜曲線斜率比較( ±s)

注：與小細胞癌組比較，aP＜0.05；與腺癌組比較，bP＜0.05

病理分型 例數(shù) 碘基值(g/L) 水基值(g/L) 能譜曲線斜率鱗癌 24 7.93±1.10ab 1028.95±11.52 1.30±0.20ab腺癌 30 6.46±0.59a 1026.16±10.33 0.97±0.22a小細胞癌 14 11.45±0.78 1033.29±8.12 1.59±0.15 F - 168.688 2.271 48.982 P - ＜0.001 0.111 ＜0.001

表3 鱗癌和腺癌能譜CT參數(shù)評估肺癌病理分型的ROC曲線分析

圖1-5 分別為有效原子序數(shù)圖(7.86)、鈣基圖(4.51mg/mL)、碘基圖(7.90g/L)、水基值(1028.25g/L)、能譜曲線圖。圖6-10分別為有效原子序數(shù)圖(7.70)、鈣基圖(3.05mg/mL)、碘基圖(6.59g/L)、水基值(1026.40g/L)、能譜曲線圖。

CT檢查一直被認為是肺癌等胸部疾病臨床診斷與分期評估的首選影像學檢查方法[5]。同一類腫瘤不同病理分型的物質組成存在一定差異，CT影像學表現(xiàn)為CT值不同，但傳統(tǒng)CT掃描技術受掃描技術及掃描條件限制，無法顯示這種細微差別。隨著CT技術的發(fā)展與改進，寶石能譜CT成為繼螺旋CT及多排CT后出現(xiàn)的又一項重要CT技術。寶石能譜CT以具有高純度及高通透性的新材料寶石作為探測器的原材料，提高了圖像空間分辨率及密度分辨率，可消除射線硬化偽影，可在0.5ms內完成140kVp高能量與80kVp低能量間的瞬間切換，做到射線的同時、同源、同向，真正做到單能量成像及能譜分析，從形態(tài)學、病灶組織血流動力學等方面深入分析，獲取更真實準確的CT值，為腫瘤的鑒別及分期評估提供更多、更全面的CT成像信息，因而在臨床中得到較為廣泛的應用[6-8]。目前已有研究涉及能譜CT在肺癌診斷及病理分型中的應用，但臨床對能譜CT的診斷效能上存在一定爭議，為此本文展開回顧性研究分析。

有學者[9]認為70keV可獲得最佳圖像質量的單能量圖，且圖像質量高于常規(guī)140keV混合能量圖像質量，被認為是對比噪聲比(CNR)值最高、圖像質量最好的平衡點。故本研究選擇70keV進行單能量薄層重建，獲得能譜CT掃描參數(shù)。有效原子序數(shù)是對無機物精確分析的重要方法，若某元素對X線質量衰減系數(shù)與某化合物或混合物相似，則該元素原子序數(shù)為該化合物或混合物的有效原子序數(shù)。能譜CT成像可直接反映ROI區(qū)域內部無機物的有效原子序數(shù)，定性分析無機物[10]。本研究發(fā)現(xiàn)小細胞癌組有效原子序數(shù)＞鱗癌組＞腺癌組，其原因可能是由于正常肺組織被癌細胞侵犯后內部組織結構發(fā)生了變化，與腫瘤生長方式相關。鱗癌多為堆積式生長，內部結構緊密，可存在角化及細胞間橋；而腺癌多為腺樣分化，可出現(xiàn)黏液；小細胞癌內部組織結構變化較小。肺癌鈣化較少見，且多為彌散分布的無定型鈣化，CT值較低，本研究發(fā)現(xiàn)小細胞癌組鈣含量＞鱗癌組＞腺癌組，與王朝軍等[11]學者研究相符，認為鱗癌瘤體較大且血管分布不均，更易發(fā)生部分瘤體變性壞死及局部酸堿度改變，引起鈣質沉著。碘元素是CT增強對比劑的主要成分，定量分析組織碘含量可反映組織血流動力學情況。能譜CT成像將碘和水作為基本的標準物質，可直觀分析組織器官攝碘情況，進行物質密度成像及定量分析，間接反映病灶內血供情況及病灶強化特征。本研究發(fā)現(xiàn)小細胞癌組碘基值＞鱗癌組＞腺癌組，與周靜宜等[12]學者研究相符，可能與鱗癌與腺癌微血管成熟度不一致相關。同時本研究還發(fā)現(xiàn)能譜曲線斜率鑒別鱗癌和腺癌的診斷效能較高，AUC值最大，提示能譜衰減曲線對肺癌病理分型的評估具有較高診斷價值。

綜上所述，不同病理分型肺癌能譜特征不同，根據(jù)能譜CT參數(shù)及能譜衰減曲線可較好地評估肺癌病理分型，提高臨床診斷率，為肺癌患者臨床診療方案的治療及預后評估提供指導。