能譜CT成像定量分析在評估肺癌病理類型和分化程度中的應(yīng)用價(jià)值

朱永寅 姚晶晶 雨托成 周凡 陽明

肺癌的病理類型、分化程度有助于臨床治療方案的選擇以及預(yù)后判斷[1-2]。盡管病理學(xué)檢查是肺癌確診的金標(biāo)準(zhǔn)，但部分患者不具備手術(shù)、活檢條件，而難以獲得病理診斷[3-4]。能譜CT具有多參數(shù)、定量分析的新型成像模式[5-6]，可反映腫瘤的病理特征，鑒別特異性病變，在肝癌、食管癌、胃癌等惡性腫瘤的鑒別診斷具有較高的應(yīng)用價(jià)值[7-9]。本研究探討能譜CT成像定量分析，在評估肺癌病理類型和分化程度中的應(yīng)用價(jià)值，為臨床鑒別診斷提供參考，報(bào)道如下。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年1月至2020年10月我院收治的106例肺癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合原發(fā)性肺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②能譜CT成像前未接受任何抗腫瘤治療；③經(jīng)手術(shù)病理或纖維支氣管鏡活檢病理證實(shí)肺癌的病理類型及分化程度；④腫瘤直徑≥2 cm；⑤病例資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①繼發(fā)性肺癌；②合并其他惡性腫瘤；③合并心血管、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)疾病；④碘對比劑過敏。肺癌患者中，男64例，女42例；年齡47～79歲，平均年齡(65.20±6.18)歲。病理類型：非小細(xì)胞癌86例(包括鱗癌39例、腺癌47例)，小細(xì)胞癌20例。腫瘤分化程度：低分化40例，中高分化66例。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則，不違背醫(yī)學(xué)倫理，本研究通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(編號(hào)3012018107)，研究對象均知情同意，自愿參與研究。

二、方法

檢測儀器為GE 256排Revolution CT機(jī)，購自美國GE公司。所有患者先進(jìn)行胸部平掃，掃描范圍為肺尖至肋膈角水平。掃描參數(shù)：層厚5.0 mm，層距2.0 mm，視野250 mm，矩陣512×512，管電壓150 kV，管電流200 mA。然后行CT增強(qiáng)掃描，采用團(tuán)注法肘靜脈注射對比劑，碘佛醇注射液(每1 mL含320 mg碘)購自江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司，國藥準(zhǔn)字H20067896。靜脈注射碘佛醇2 mL/kg，注射速度3 mL/s。采用閾值觸發(fā)掃描，閾值為150 HU，檢測層面主動(dòng)脈弓，達(dá)到閾值后延遲7 s觸發(fā)掃描。掃描結(jié)束后，原始數(shù)據(jù)選用0.625 mm層厚、1 mm層距的薄層重建，使用美國GE公司AW4.4工作站進(jìn)行圖像后處理。測量的能譜CT參數(shù)包括：在40～65keV平掃時(shí)的能譜曲線斜率，在40～65keV動(dòng)脈期增強(qiáng)掃描的能譜曲線斜率，斜率=CT 值(40keV)﹣CT 值(65keV)/(65﹣40)。記錄動(dòng)脈期增強(qiáng)掃描的碘濃度和水濃度。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、不同病理類型肺癌的能譜CT定量參數(shù)比較

腺癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于鱗癌組(P<0.05)，且鱗癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于小細(xì)胞癌組(P<0.05)。三組不同病理類型肺癌的水濃度比較無顯著差異(P>0.05)(見表1)。

表1 不同病理類型肺癌的能譜CT定量參數(shù)平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度、水濃度比較

二、能譜CT定量參數(shù)診斷肺癌病理類型的ROC曲線分析

平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷小細(xì)胞癌與非小細(xì)胞癌的靈敏度分別為76.74%、86.05%、67.44%，特異度分別為90.00%、75.00%、95.00%(AUC=0.871，AUC=0.815，AUC=0.833)(見表2)。ROC曲線(見圖1)。平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷鱗癌與腺癌的靈敏度分別為68.09%、68.09%、82.98%，特異度分別為66.67%、82.05%、56.41%(AUC=0.700，AUC=0.752，AUC=0.734)(見表3)。ROC曲線(見圖2)。

表2 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷小細(xì)胞癌與非小細(xì)胞癌的ROC曲線分析

表3 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷鱗癌與腺癌的ROC曲線分析

圖1 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷小細(xì)胞癌與非小細(xì)胞癌的ROC曲線

圖2 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷鱗癌與腺癌的ROC曲線

三、不同分化程度肺癌的能譜CT定量參數(shù)比較

低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均小于中高分化肺癌組(P<0.05)。兩組不同分化程度肺癌的水濃度比較無顯著差異(P>0.05)(見表4)。

表4 不同分化程度肺癌的能譜CT定量參數(shù)平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度、水濃度比較

四、能譜CT定量參數(shù)診斷肺癌分化程度的ROC曲線分析

平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的靈敏度分別為63.64%、84.85%、75.76%，特異度分別為65.00%、42.50%、72.50%(AUC=0.688，AUC=0.698，AUC=0.730)(見表5)。ROC曲線(見圖3)。

表5 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的ROC曲線分析

圖3 能譜CT定量參數(shù)鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的ROC曲線

討 論

能譜CT采用寶石作為探測材料，具有純度高、成像速度快、成像清晰、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢[8]。能譜CT的原理是不同單一能量的X線束穿過特定物體時(shí)，隨著X線束能量的增減而發(fā)生變化，不同物質(zhì)的譜線存在差別[9-10]。相比傳統(tǒng)CT，能譜CT成像不僅具有更高清晰度的解剖成像，還可以根據(jù)能譜曲線、碘濃度、水濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，輔助病理診斷[11-12]。在肺癌的診斷中，李法升等[13]研究表示能譜CT曲線斜率，可鑒別診斷肺癌與炎性腫塊。

基于這一原理，本研究探討能譜CT成像定量分析在評估肺癌病理類型和分化程度中的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)果顯示腺癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于鱗癌組，且鱗癌組大于小細(xì)胞癌組，這與崔元龍等[14]、李琦等[15]研究報(bào)道相符。不同密度的病灶，能譜CT在平掃時(shí)以及動(dòng)脈期增強(qiáng)掃描的能譜曲線斜率存在差異，密度越大，碘濃度值越大。能譜 CT 碘濃度值的高低，主要受腫瘤組織內(nèi)新生血管數(shù)目多少以及漏入細(xì)胞間隙碘對比劑多少的影響[16]。對于正常的肺組織而言，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞連接緊密，肺上皮細(xì)胞基底膜完整，碘對比劑不易進(jìn)入細(xì)胞間隙。不過肺癌組織存在大量的腫瘤新生血管，毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞連接疏松，肺上皮細(xì)胞基底膜不完整，使得血管通透性增加[17-18]，碘對比劑容易漏出至細(xì)胞間隙，故而肺癌組織的碘濃度濃度偏大。在各種肺癌病理類型中，非小細(xì)胞癌的血管密度大于小細(xì)胞癌，而在非小細(xì)胞癌中腺癌的血管密度大于鱗癌，血管密度越大，漏入細(xì)胞間隙的碘對比劑越多，這可以解釋腺癌的碘濃度值大于鱗癌，鱗癌的碘濃度值大于小細(xì)胞癌[19-20]。不過本研究發(fā)現(xiàn)，不同病理類型、不同分化程度肺癌的水濃度比較無顯著差異，這與駱孟等[21]研究報(bào)道相似。本研究還發(fā)現(xiàn)低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均小于中高分化肺癌組。這可能是因?yàn)橹懈叻只伟┒嘁娪诜蜗侔?，而低分化肺癌多見于小?xì)胞癌，故而低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度均偏低[22]。

本研究評價(jià)能譜CT對肺癌病理類型和分化程度的鑒別診斷效能，平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷小細(xì)胞癌與非小細(xì)胞癌的靈敏度分別為76.74%、86.05%、67.44%，特異度分別為90.00%、75.00%、95.00%；鑒別診斷鱗癌與腺癌的靈敏度分別為68.09%、68.09%、82.98%，特異度分別為66.67%、82.05%、56.41%；鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的靈敏度分別為63.64%、84.85%、75.76%，特異度分別為65.00%、42.50%、72.50%。盡管能譜CT成像定量參數(shù)單一指標(biāo)診斷的靈敏度與特異度不高，但對鑒別診斷肺癌病理類型和分化程度，具有一定指導(dǎo)意義。能譜CT的優(yōu)勢：第一，能譜CT具備寶石探測器、動(dòng)態(tài)變焦球管、適應(yīng)型統(tǒng)計(jì)迭代重建算法等技術(shù)，具有較高的空間分辨率，可進(jìn)行圖像重建，提高了圖像質(zhì)量，更加清楚地觀察病變細(xì)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)CT無法發(fā)現(xiàn)的病變[23]。第二，能譜CT可以進(jìn)行定量分析，分析腫瘤的病理類型、分化程度，分析人體化學(xué)組成，輔助病理診斷。第三，能譜CT的輻射劑量較低，僅為常規(guī)劑量的50%。

結(jié) 論

能譜CT成像具有定量分析的優(yōu)勢，定量參數(shù)如平掃能譜曲線斜率、動(dòng)脈期能譜曲線斜率、碘濃度對鑒別診斷肺癌病理類型和分化程度具有一定指導(dǎo)意義，可輔助臨床病理診斷。