能譜CT基物質分離技術對肺癌縱隔淋巴結性質預判價值的研究

王永麗，王 靜，劉文亞（通信作者）

（新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像中心 新疆 烏魯木齊 830054）

在全球癌癥的發(fā)病譜及癌癥致死原因中，肺癌為最常見的疾病之一，疾病負擔沉重[1]，對肺癌正確的分期是影響預后的重要因素，不同的分期臨床治療方案亦不相同[2]。肺癌縱隔淋巴結性質的診斷一直是醫(yī)學上的難點，其性質的準確判斷有助于腫瘤的正確分期，對腫瘤患者的治療和預后都有非常重要的作用，病理學活檢可獲得部分樣本，但不能完全診斷全部淋巴結的性質，且病理學檢查為有創(chuàng)性檢查，患者痛苦大，部分患者無法耐受。以往傳統(tǒng)影像學評價肺癌患者縱隔淋巴結的性質主要標準是通過測量淋巴結的大小、形態(tài)、密度/信號變化以及動態(tài)增強情況來進行預判，診斷淋巴結轉移的準確度較低[3]。能譜CT的出現(xiàn)使CT診斷由形態(tài)學、CT值單一參數(shù)進入了多參數(shù)定量分析的新階段，為各種疾病的評估提供了新的方法[4]，近年來能譜CT成像的臨床應用顯著增多[5]。能譜CT利用基物質分離技術，可對病變增強后的碘含量進行精準的定量測定，對良、惡性腫瘤的診斷、分型、分期及腫瘤的組織來源判斷均有重要的臨床價值[6-7]。本研究主要探討利用能譜CT基物質分離技術所獲得的碘、水基物質對定量測定對原發(fā)性肺癌縱隔淋巴結性質預判的臨床價值，以期提高對肺癌患者N分期的準確性?，F(xiàn)將具體內容報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月—2019年6月就診于新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院并行能譜CT增強掃描的肺癌患者65例的資料，其中男性41例，女性24例，年齡為29～86歲，中位年齡63歲；其中鱗癌25例，腺癌40例；淋巴結共120枚，其中轉移組淋巴結88枚，非轉移組淋巴結32枚。

納入標準：①經活檢病理證實為肺癌者；②行能譜CT掃描前未接受任何抗腫瘤治療者；③縱隔淋巴結性質經病理證實或者臨床證實（按照RECIST 1.1標準CT測量淋巴結短徑≥15 mm，在經過化療后其短徑縮小≥30%診斷為淋巴結轉移瘤）。排除標準：①合并其他惡性腫瘤病史；②臨床資料不完善及圖像質量欠佳影響診斷者。

1.2 方法

所有患者均在本院行寶石能譜CT掃描，掃描前均取得受檢者知情同意并簽字，儀器采用美國GE公司能譜CT（Discovery HD 750）。掃描參數(shù)：管電壓為高、低能量（140 kVp、80 kVp）瞬時（0.5 ms）切換，自動毫安，旋轉時間0.6 s/r，層厚和層間距為5 mm，螺距0.984:1?；颊叱恃雠P姿勢躺與掃描架上，采用德國Urich高壓注射器，經右側肘靜脈注入非離子型碘對比劑80～100 mL（1.35 mL/kg×體重），流速2.5～3.0 mL/s，采用能譜掃描模式（gemstone spectral imaging，GSI），掃描范圍為胸廓入口到膈肌水平，包括整個縱隔，于注射造影劑后分別于30 s、55 s行動脈期和靜脈期掃描。掃描完成后原始數(shù)據(jù)重建為（40～100）keV、層厚為1.25 mm的單能量圖像。

1.3 圖像分析

由2名具有10年以上工作經驗的影像科醫(yī)師使用ADW 4.6工作站上的GSI Viewer軟件來分析動脈期及靜脈期圖像，選取病灶相同大小、不同層面、密度均勻的感興趣區(qū)，測量3次，取其平均值，盡量避開壞死、鈣化、血管，測量感興趣區(qū)碘基值、同層面降主動脈碘基值，感興趣區(qū)水基值、同層面的降主動脈水基值，計算感興趣區(qū)標準化碘值，標準化水值，標準化碘濃度=碘基值/主動脈碘基值，標準化水濃度=水基值/主動脈水基值。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料采用均數(shù)±標準差（± s）表示，組間比較應用兩獨立樣本t檢驗。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

本研究結果發(fā)現(xiàn)，原發(fā)灶與轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期的碘值及標準化碘值差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；原發(fā)灶與轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期水值及標準化水值差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。原發(fā)灶與非轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期的碘值及標準化碘值差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；原發(fā)灶與非轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期的水值及標準化水值差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表1 肺癌原發(fā)灶與轉移組淋巴結能譜CT參數(shù)比較（± s）

表1 肺癌原發(fā)灶與轉移組淋巴結能譜CT參數(shù)比較（± s）

類型 動脈期碘值（100 ug·cm-3）動脈期標化碘值（100 ug·cm-3）靜脈期碘值（100 ug·cm-3）肺癌原發(fā)灶 15.23±5.49 0.19±0.06 19.55±5.07轉移組淋巴結 15.23±5.18 0.19±0.04 19.81±4.46 t-0.003 0.52 -0.28 P 0.99 0.61 0.78類型 靜脈期標化碘值（100 ug·cm-3） 動脈期水值 動脈期標化水值肺癌原發(fā)灶 0.42±0.13 1026.13±10.79 1.00±0.12轉移組淋巴結 0.41±0.09 1145.68±10.65 1.12±0.14 t 0.20 -0.63 -0.63 P 0.84 0.53 0.53類型 靜脈期水值 靜脈期標化水值肺癌原發(fā)灶 1026.07±11.28 1.01±0.12轉移組淋巴結 1030.44±11.76 1.00±0.14 t-1.84 -1.14 P 0.07 0.26

表2 肺癌原發(fā)灶與非轉移組淋巴結能譜CT參數(shù)比較（± s）

表2 肺癌原發(fā)灶與非轉移組淋巴結能譜CT參數(shù)比較（± s）

類型 動脈期碘值（100 ug·cm-3）動脈期標化碘值（100 ug·cm-3）靜脈期碘值（100 ug·cm-3）肺癌原發(fā)灶 14.37±4.63 0.16±0.05 17.71±4.34非轉移組淋巴結 19.41±5.10 0.24±0.05 21.74±4.96 t-3.38 -5.08 -2.996 P＜0.01 ＜0.01 ＜0.01類型 靜脈期標化碘值（100 ug·cm-3） 動脈期水值 動脈期標化水值肺癌原發(fā)灶 0.37±0.08 1026.18±11.51 1.00±0.18非轉移組淋巴結 0.46±0.07 1129.57±13.765 1.01±0.18 t-3.91 -0.84 -0.84 P＜0.01 0.41 0.41類型 靜脈期水值 靜脈期標化水值肺癌原發(fā)灶 1026.83±15.56 1.00±0.15非轉移組淋巴結 1027.97±16.61 1.00±0.17 t-0.25 -1.14 P 0.81 0.65

3 討論

近年來對肺癌的治療呈現(xiàn)出精準化治療和個體化治療的趨勢，縱隔淋巴結轉移是肺癌最常見的轉移途徑之一，淋巴結轉移的位置及數(shù)量情況與腫瘤患者治療策略的制定及預后有密切關系[8]，對縱隔淋巴結性質的準確診斷可改善肺癌的預后，對可行手術治療的肺癌患者，術前影像學對淋巴結性質的準確預判是手術中對淋巴結進行系統(tǒng)清掃及淋巴結采樣的基礎，有助于對肺癌患者進行準確的N分期，為術后進一步化、放療及免疫治療提供依據(jù)；且對于無法行手術治療的患者，影像學檢查更是對縱隔淋巴結性質診斷的重要依據(jù)，但普通CT僅能對淋巴結性質做出可能性診斷，不能對腫瘤的精確N分期做出診斷，造成對肺癌患者進行精準化和個體化治療的困擾。不同于傳統(tǒng)的醫(yī)學顯像技術，寶石能譜CT可以快速切換高能量和低能量數(shù)據(jù)，這為病變的鑒別診斷提供了更多的分析工具和定量參數(shù)。任何物質的X線吸收系數(shù)均由任意兩個基物質的X線吸收系數(shù)來決定，因此，可將一種物質的衰減轉化為產生同樣衰減的兩種物質的密度，這樣可實現(xiàn)物質組成分析，能譜CT提供了多種基物質的配對，可通過測定基物質的相對含量達到定性的目的。該方法打破了常規(guī)CT檢查僅靠CT值進行分析的缺陷，使基物質不僅能清晰顯示，而且能精確定量分析，目前，臨床常用的CT增強對比劑均含碘，能譜CT成像將水和碘作為最常用基物質進行物質密度成像和定量分析[9]。碘基圖像可敏感地借助碘含量改變反映血流動力學變化，且其對碘劑分布的敏感性高，輕微碘劑分布即可引起肉眼可辨的灰度改變，提高微小病灶的檢出率。通過碘-水基物質對的分解，能夠精確測量碘圖上的碘成分，其可與實際增強值相當[10]，其診斷結果更為客觀、準確，為腫瘤同源性分析提供了可能，本研究通過縱隔淋巴結與原發(fā)性肺癌病灶的碘值、標準化碘值、水值及標化水值進行對比分析，對肺癌患者縱隔淋巴結的性質進行預判。

在本研究中，肺癌原發(fā)灶與轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期的碘基值及標化碘值差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），且二者動脈期、靜脈期的碘值及標化碘值差異非常小，有非常高的相似度，據(jù)此推斷，轉移組淋巴結與原發(fā)灶性質相同，血供相同，強化幅度一致，故增強后碘基值及標準化碘值均相同，二者為同源性病變。原發(fā)灶與非轉移組淋巴結在動脈期、靜脈期的碘基值及標化碘值差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），據(jù)此推斷，原發(fā)灶與非轉移組淋巴結為非同源性病變，二者性質不同，血供不同，強化幅度不一致，故增強后碘基值及標準化碘值均不同。標準化碘值為感興趣區(qū)的碘含量與同層面主動脈內的碘含量之比，相當于對感興趣區(qū)的碘含量進行了校正，選取標準化碘值為參考值可以消除注射造影劑后的掃描時間、造影劑注射速率及個體體型、循環(huán)的不同所造成個體間的碘濃度差異，其準確性更高[11]。在本研究中，非轉移組淋巴結在在動脈期、靜脈期的碘值及標準化碘值均大于肺癌原發(fā)灶，分析其原因可能為正常肺組織被腫瘤細胞浸潤后，組織結構及血流灌注均發(fā)生明顯變化，雖然有新生的腫瘤血管為病變供血，但其多為畸形血管，且正常肺組織供血血管可被腫瘤破壞，堵塞，導致腫瘤血供減少，腫瘤細胞缺血壞死。由此可見，在臨床工作中，可將肺癌原發(fā)病變與縱隔淋巴結的標準化碘值差異的對比值，作為縱隔淋巴結性質預判的一項重要指標。在本研究中還發(fā)現(xiàn)靜脈期病變的碘值及標準化碘值高于均高于動脈期，與文獻報道一致[12]，分析其原因為靜脈期時不僅供血管內充盈了造影劑，且造影劑已經滲透到血管外間隙乃至組織細胞內，此時對比劑更大程度地擴散到病灶內。在本研究中，原發(fā)灶與轉移組淋巴結，原發(fā)灶與非轉移組淋巴結在動、靜脈期水值及標化水值差異均無統(tǒng)計學意義，推斷原因為水是病變及人體的主要組成成分，肺癌原發(fā)灶與轉移淋巴結及非轉移淋巴結水含量差異較小，無統(tǒng)計學意義，與文獻報道一致[13]。本研究還存在一些不足，是納入樣本量較小的回顧性研究，存在一定的偏倚，且僅分析了物質分離技術對淋巴結性質預判的價值，在今后的研究中，需要更大樣本、前瞻性、多參數(shù)的研究數(shù)據(jù)進行進一步深入研究。

綜上所述，利用能譜CT的基物質分離技術，對比原發(fā)性肺癌病灶與縱隔淋巴結碘值及標化碘值，可對其是否為同源性病變進行更加深入、精確的診斷，為肺癌縱隔淋巴結性質的影像學診斷提供新的思路、新的無創(chuàng)且準確的方法，具有較高的臨床價值，應在臨床推廣此技術，以提高治療前對肺癌N分期的準確性。