能譜CT在鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張中的價值研究*

傅志穎 陳亮 鄒南安 李豐章 劉天笑 萬紅

肺癌是臨床上常見的惡性腫瘤，其臨床表現(xiàn)包括發(fā)熱、血痰、咳嗽、咯血等[1]。相關研究表明近年新發(fā)肺癌病例數(shù)約200 萬人，在惡性腫瘤發(fā)病率中排名首位[2]。臨床上根據(jù)發(fā)生部位可將肺癌分為周圍型與中央型兩種類型，前者范圍包括三級支氣管以下及呼吸性細支氣管以上的肺癌[3]，后者指三級支氣管以內(nèi)，常累及肺門淋巴管支氣管與相鄰組織，腫瘤生長導致支氣管狹窄或阻塞進而引發(fā)阻塞性肺不張、肺炎等多種并發(fā)癥[4]?，F(xiàn)階段對于手術與非手術方式為治療肺癌的兩種主要方式，對于存在心肺功能不全，通常采用非手術方式進行治療[5]；對于肺癌病理分期晚期，腫瘤侵犯肺葉、肺動脈或主支氣管時常采用患者袖狀肺葉切除術（sleeve lobectomy，SL）替代全肺切除術（pnuemonectomy，PN）對患者進行治療以減少術后并發(fā)癥發(fā)生率、提升生存率[6]。但中央型肺癌累及肺門，可致肺組織塌陷（或阻塞），因此中央型肺癌患者易合并有肺不張[7]，而如何采用更加精確有效的方式對兩者進行診斷與區(qū)別是現(xiàn)階段醫(yī)學工作者需探求的問題。在使用常規(guī)CT 時，由于腫瘤組織與不張密度接近導致兩者邊界難以區(qū)分故在診斷時對腫瘤體積及位置的評估存在誤差[8]。能譜CT 的產(chǎn)生使醫(yī)學影像進入新時代，至此CT 研究從宏觀向微觀轉(zhuǎn)變，具有良好的臨床應用價值[9]。但能譜CT 在鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張中的效果如何尚待研究，基于此本研究探討了能譜CT 對中央型肺癌與阻塞性肺不張的鑒別價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取萍鄉(xiāng)市人民醫(yī)院2020 年7 月-2022 年5 月經(jīng)病理證實為中央型肺癌合并阻塞性肺不張的68 例患者為研究對象。納入標準：經(jīng)病理證實為中央型肺癌合并阻塞性肺不張；可進行能譜CT 掃描；入組前或近期未接受相關治療。排除標準：碘對比劑過敏；患有嚴重的腎、心功能障礙；經(jīng)平掃CT 未見肺不張或顯示腫瘤較小。68 例患者中男38 例，女30 例；年齡41～83 歲，平均（60.14±5.24）歲?；颊呋蚣覍僦ね獗敬卧囼?，研究經(jīng)本院倫理委員會批準。

1.2 方法 采用美國GE 寶石能譜CT（Discovery 750 HDCT），檢查前對患者進行屏氣訓練，所有患者均取仰臥位，囑咐患者屏氣進行吸氣相掃描。掃描范圍：膈底至肺尖，包括整個肺野，在能譜成像模式（gemstone spectral imaging，GSI）下啟動平掃及動脈期增強掃描；掃描參數(shù)：電壓80 keV 和140 keV 瞬時切換，自動毫安，層厚/層距5 mm，螺距0.984∶1，準直器寬度0.625 mm×64，標準算法重建及迭代后處理，層厚/層距1.25 mm。增強掃描使用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈以3.5 mL/s 的速率注入碘海醇70 mL（320 mgI/mL），以同樣的速率注入生理鹽水30 mL。在升主動脈區(qū)監(jiān)測，應用造影劑動態(tài)跟蹤技術觸發(fā)動脈期增強掃描。

1.3 圖像分析 將掃描后的圖像重建出層厚及層間距均為1.25 mm 單能量圖像傳送至后處理工作站AW4.6 并使用GSI View 軟件自動生成動脈期單能量圖像、動脈期碘基圖，利用優(yōu)化對比噪聲比（contrast to noise ratio，CNR）技術找到可對兩者進行區(qū)分的最佳單能量圖，對圖像進行多平面重建（multiplanar reformation，MPR）。由兩位高年資影像診斷醫(yī)師分別觀察評價常規(guī)混合能量CT 動脈期圖像、動脈期單能量圖像對兩者空間解剖關系分界的正確辨別率，意見不一致時與另一位高年資診斷醫(yī)師一起進行協(xié)商并得出最終結果。分別選取肺癌腫塊實性成分、肺不張作為感興趣區(qū)（region of interest，ROI），盡量選取病灶中間層面，避開壞死、空洞、鈣化及血管，并保持選取ROI 大小、形狀一致，各測量3 次，取平均值，測量分析指標：（1）在碘基圖上測量ROI 的碘濃度（iodine concentration，IC）；（2）能譜曲線的斜率，病變斜率=（40 keV-100 keV）/60；（3）有效原子序數(shù)（effective atomic number，Eff-Z）。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 20.0 軟件對所有原始數(shù)據(jù)進行分析與處理。計數(shù)資料采用χ2檢驗與率（%）表示；計量資料采用t 檢驗與（）描述；分析鑒別肺癌與阻塞性肺不張的敏感度與特異度，采取曲線下面積（area under the curve，AUC）進行數(shù)據(jù)測量。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 常規(guī)混合能量CT 動脈期圖像與動脈期單能量圖像對肺癌腫塊與肺不張邊界的正確辨別率比較 常規(guī)混合能量CT 動脈期圖像顯示68 例患者均為中央型肺癌并發(fā)阻塞性肺不張，腫瘤所在位置支氣管狹窄或閉塞，對應部位肺段及肺葉體積減小，肺不張與腫瘤區(qū)域均呈片狀實性密度增高影，未能得到清晰區(qū)分；增強掃描后圖像顯示上瘤組織呈現(xiàn)輕度、中度強化，肺不張組織呈現(xiàn)顯著均勻強化，可辨別腫瘤與肺不張組織邊界共53 例，正確分辨率為77.94%。動脈期單能量圖像可較好清晰分辨肺癌與肺不張邊界，可辨別腫瘤與肺不張組織邊界共62 例，正確辨別率為91.18%。動脈期單能量圖像對肺癌腫塊與肺不張邊界的正確辨別率高于常規(guī)混合能量CT 動脈期圖像（χ2=4.561，P=0.033）。

2.2 68 例患者肺癌腫塊與阻塞性肺不張IC、衰減曲線斜率及Eff-Z 比較 肺癌腫塊的IC、衰減曲線斜率、Eff-Z 均低于阻塞性肺不張（P＜0.05），見表1。

表1 68例患者肺癌腫塊與阻塞性肺不張IC、衰減曲線斜率與Eff-Z比較（）

表1 68例患者肺癌腫塊與阻塞性肺不張IC、衰減曲線斜率與Eff-Z比較（）

2.3 IC、衰減曲線斜率與Eff-Z 診斷鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張的價值分析 IC、衰減曲線斜率與Eff-Z 診斷鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張時，以衰減曲線斜率的AUC 最高，敏感度、特異度分別為66.18%、86.76%，衰減曲線斜率的AUC 高于Eff-Z（P＜0.05），但與IC 比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 IC、衰減曲線斜率與Eff-Z診斷鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張的價值分析

3 討論

隨著人口老齡化趨勢的不斷上升、環(huán)境污染以及吸煙人群的不斷增加導致惡性腫瘤發(fā)病及病死率迅速上升，肺癌是惡性腫瘤中常見的疾病，現(xiàn)階段已成為危害人民生命健康的主要疾病之一[10-11]。由于早期肺癌缺乏顯著的臨床表現(xiàn)，超過30%的患者確診時已為中晚期[12]。中央型肺癌患者可并發(fā)阻塞性肺炎，造成肺容積減少最終導致阻塞性肺不張[13]，目前鑒別阻塞性肺不張與中央型肺癌的影像學方法包括：MRI、核醫(yī)學以及CT 等，其中正電子發(fā)射計算機斷層顯像（positron emission tomographycomputed tomography，PET-CT）區(qū)分腫瘤邊界能力強，但價格昂高貴[14]；磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）可較好顯示腫瘤分界但其在胸部病變診斷中的應用尚未得到全面普及[15]。CT是診斷肺癌的主要檢查手段，但兩者在常規(guī)CT 圖像中密度相近，影像學改變重疊性大，故臨床上將兩者完全區(qū)分開存在一定困難[16]，但采用合理手段明確區(qū)別肺不張與腫塊對于肺癌的診斷、療效、臨床分期等意義重大[17]。因此本研究采用能譜CT 對兩者進行鑒別并對其價值進行分析。

結果顯示單能量圖像較常規(guī)混合能量CT 圖像具更高辨別率，究其原因：能譜CT 能生成40～140 keV的單能量圖像，由于不同物質(zhì)在不同keV 條件下對射線吸收情況存在差異，而低千伏下物質(zhì)衰減的差別更加顯著，有助于辨別兩種性質(zhì)存在差異卻關系緊密的病灶，利用能譜CT 的優(yōu)化對比噪聲比（CNR）技術獲得最佳單能量圖像，其較常規(guī)混合能量CT圖圖像質(zhì)量更佳，組織對比度更高，所以更容易鑒別腫塊與肺不張組織[18-19]。劉麗娟等[20]的研究結果顯示準確分析碘含量可提升中央型肺癌療效判定價值，碘是CT 對比劑中的主要成分，IC 是能譜CT中的常用參數(shù)，病變部位ROI 中的IC 可直接對血液供應狀態(tài)進行反映[21]；衰減曲線斜率可作為反應能譜曲線衰減差異的參數(shù)，不同物質(zhì)可致衰減曲線斜率存在差異[22]；Eff-Z 引申自原子序數(shù)，假定某元素對X 線單位質(zhì)量中的衰減比率與某化合物相同即可用其原子序數(shù)表示此化合物的Eff-Z[23-24]，采用Eff-Z 可鑒別CT 值與密度接近的物質(zhì)。肺癌腫塊的IC、衰減曲線斜率與Eff-Z 均低于肺不張（P＜0.05），IC、衰減曲線斜率與Eff-Z 診斷鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張時，以衰減曲線斜率的AUC 最高，敏感度、特異度分別為66.18%、86.76%，衰減曲線斜率的AUC 高于Eff-Z（P＜0.05），但與IC 比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），表明IC、衰減曲線斜率與Eff-Z 均具有較好的鑒別價值，采用能譜CT 可較好區(qū)分中央型肺癌與阻塞性肺不張，2021 年裴麗美[25]同樣采用能譜CT 對兩者進行鑒別，結果與本研究相似，進一步證明能譜CT 對于鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張具有較高的價值。

綜上所述，能譜CT 在鑒別中央型肺癌與阻塞性肺不張中具有顯著優(yōu)勢，可用于指導肺癌臨床診斷與治療。