能譜CT 多參數(shù)成像對(duì)原發(fā)性肺癌病理類型的判斷價(jià)值

秦衛(wèi)和，劉 亮，文 兵，陳學(xué)文，鄭景宜，沈 丹

（益陽(yáng)市中心醫(yī)院放射科 湖南 益陽(yáng) 413000）

肺癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率均居世界首位[1]，CT 目前是診斷肺癌首選的影像學(xué)檢查方法。本研究將通過(guò)對(duì)行能譜CT 掃描，且有病理證實(shí)的肺癌患者能譜CT 資料進(jìn)行回顧性分析，旨在分析能譜CT 多參數(shù)成像對(duì)肺癌病理分型的診斷能力。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018 年10 月—2022 年8 月就診于益陽(yáng)市中心醫(yī)院的99 例肺癌患者，按病理類型分為肺鱗癌組（n=36）、肺腺癌組（n=41）及小細(xì)胞肺癌組（n=22）。肺鱗癌組中男24 例，女12 例，年齡51 ～82 歲，平均（65.46±10.22） 歲；肺腺癌組中男19 例，女22 例，年齡45 ～81 歲，平均（61.71±11.35）歲；小細(xì)胞肺癌組中男14 例，女8 例，年齡46 ～77 歲，平均（62.86±7.56）歲。三組患者一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)支氣管鏡、手術(shù)或穿刺活檢病理證實(shí)為肺癌；②能譜CT 掃描前未接受抗腫瘤治療者；③ 圖像質(zhì)量佳。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶內(nèi)有大范圍的壞死區(qū)，導(dǎo)致難以測(cè)量的肺癌患者；②能譜CT 掃描前已經(jīng)進(jìn)行了放化療或免疫治療的肺癌患者。

1.2 方法

使用美國(guó)GE Revolution256 排CT 掃描儀，所有患者均進(jìn)行胸部能譜CT 平掃、增強(qiáng)動(dòng)脈期、增強(qiáng)靜脈期掃描，將掃描所得原始圖像上傳至GE AW4.6 后處理工作站，采用能譜分析軟件對(duì)圖像進(jìn)行能譜分析，進(jìn)行單能量圖像CT 值測(cè)量、能譜曲線斜率測(cè)量、病灶內(nèi)碘含量測(cè)量（iodine concentration，IC）、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC）、計(jì)算有效原子序數(shù)（Z-effective，Zeff）。感興趣區(qū)ROI 的選擇時(shí)選擇避開(kāi)血管、鈣化及壞死區(qū)，盡量選擇實(shí)性區(qū)域中病灶橫斷面最大層面，將圓形或橢圓形ROI 放置于相應(yīng)病灶內(nèi)，ROI 盡可能包括整個(gè)病灶。運(yùn)用同步選取圓形功能，保證同一淋巴結(jié)在平掃、動(dòng)脈 期及靜脈期的各組重建圖像中所選的ROI 大小、形態(tài)、位置均一致。同時(shí)置圓形ROI 于相同層面降主動(dòng)脈軸位斷面，至少覆蓋主動(dòng)脈斷面面積的80%。所有病灶均重復(fù)3 次采集，并取其均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用多因素方差分析比較不同病理類型肺癌平掃、動(dòng)脈期及靜脈期的多種能譜相關(guān)參數(shù)（40 keV 水平及70 keV 水平CT 值、IC、NIC、40 ～70 keV 能譜曲線斜率、Zeff）。P＜0.05則差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

腺癌、鱗癌及小細(xì)胞癌在平掃、動(dòng)脈期及靜脈期的各能譜參數(shù)組間比較結(jié)果見(jiàn)表1 ～表3。

小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌的能譜曲線斜率、40 keV時(shí)的CT 值在平掃、增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期及靜脈期的差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌的IC 值在動(dòng)脈期及靜脈期之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，小細(xì)胞肺癌的IC 值低于鱗癌及腺癌；小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌NIC 值在動(dòng)脈期的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），在靜脈期差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腺癌大于鱗癌，鱗癌大于小細(xì)胞癌（P＜0.05）。小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌的Zeff在平掃動(dòng)脈期及靜脈期均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表1 肺癌平掃能譜CT 參數(shù)比較（± s）

表1 肺癌平掃能譜CT 參數(shù)比較（± s）

組別 Zeff NIC 能譜曲線斜率肺鱗癌組（n=36） 7.89±0.23 1.00±0.41 0.68±0.57肺腺癌組（n=41） 7.99±0.45 1.43±1.13 1.12±0.80小細(xì)胞肺癌組（n=22） 8.01±0.23 1.34±0.85 0.72±0.67 F 0.767 1.97 4.27 P 0.468 0.145 0.017組別 40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鱗癌組（n=36） 59.71±16.05 33.32±8.87肺腺癌組（n=41） 76.11±25.61 35.36±11.63小細(xì)胞肺癌組（n=22） 71.22±20.96 37.56±11.30 F 4.45 0.63 P 0.016 0.530

表2 肺癌動(dòng)脈期能譜CT 參數(shù)比較（± s）

表2 肺癌動(dòng)脈期能譜CT 參數(shù)比較（± s）

注：*：與腺癌組比較P ＜0.01；#：與鱗癌組比較P ＜0.01。

組別 IC/（100 μg·mL-1） Zeff NIC肺鱗癌組（n=36） 14.19±6.23 8.37±0.35 0.14±0.06肺腺癌組（n=41） 14.37±7.08 8.51±0.50 0.13±0.66小細(xì)胞肺癌組（n=22） 8.52±4.20*# 8.28±0.29 0.13±0.20 F 4.82 2.009 0.09 P＜0.01 0.14 0.914組別 能譜曲線斜率40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鱗癌組（n=36） 2.28±0.98 125.19±43.65 56.77±18.85肺腺癌組（n=41） 2.66±1.35 134.67±55.77 52.80±20.67小細(xì)胞肺癌組（n=22） 2.03±0.77 115.14±27.56 48.14±12.07 F 5.03 4.962 1.13 P＜0.01 ＜0.01 0.32

表3 肺癌靜脈期能譜CT 參數(shù)比較（± s）

表3 肺癌靜脈期能譜CT 參數(shù)比較（± s）

注：*：與腺癌組比較P ＜0.01；#：與鱗癌組比較P ＜0.01。

組別 IC/（100 μg·mL-1） Zeff NIC肺鱗癌組（n=36） 12.20±5.85 8.41±0.34 0.45±0.40肺腺癌組（n=41） 18.23±7.15 8.58±0.41 0.51±0.56小細(xì)胞肺癌組（n=22） 10.27±3.71*# 8.34±0.32 0.36±0.31 F 12.98 3.195 7.76 P＜0.01 0.46 ＜0.01組別 能譜曲線斜率40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鱗癌組（n=36） 2.61±1.17 136.83±47.78 58.36±15.45肺腺癌組（n=41） 2.71±1.23 140.85±47.47 55.38±17.59小細(xì)胞肺癌組（n=22） 2.23±0.92 119.07±40.01 52.07±15.50 F 5.18 5.142 0.79 P＜0.01 ＜0.01 0.45

3 討論

肺癌的治療方案及預(yù)后與病理分型密切相關(guān)，目前的常規(guī)CT 對(duì)肺癌的病理分型判斷存在困難，能譜CT作為一種新的成像技術(shù)，將影像學(xué)診斷從形態(tài)學(xué)范疇?zhēng)肓斯δ軐W(xué)范疇。除常規(guī)CT 能夠提供的所有信息之外，能譜CT 成像還能夠獲得以下方面的信息：?jiǎn)文芰砍上瘛⒛茏V曲線、物質(zhì)分離與定量、有效原子序數(shù)。對(duì)用能譜CT 來(lái)判斷肺癌的病理分型，目前國(guó)內(nèi)外有較多的文獻(xiàn)研究[2-15]。

能譜CT 碘基圖對(duì)碘劑很敏感，含碘對(duì)比劑進(jìn)入人體后主要分布于病灶血管內(nèi)，通過(guò)測(cè)量病灶中的碘濃度可以反映病灶內(nèi)的血供情況，反映微血管密度的差異，文獻(xiàn)資料顯示小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌病變血管生成及形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，腺癌及鱗癌的微血管床由許多大血管結(jié)構(gòu)構(gòu)成，腫瘤內(nèi)血流量相對(duì)較高，小細(xì)胞肺癌腫瘤壞死較非小細(xì)胞肺癌更常見(jiàn)，壞死區(qū)小且分散[16]，肺腺癌中幼稚腫瘤血管較肺鱗狀細(xì)胞癌、小細(xì)胞肺癌豐富[8]，因此增強(qiáng)掃描后肺腺癌碘含量高于肺鱗狀細(xì)胞癌及小細(xì)胞肺癌。單純的測(cè)量碘含量可能會(huì)受到對(duì)比劑注射速度、劑量、掃描時(shí)間及個(gè)體血液循環(huán)速度的影響，因此測(cè)量病灶內(nèi)碘含量與主動(dòng)脈內(nèi)碘含量的比值，即標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度更為準(zhǔn)確，本研究顯示，腺癌、鱗癌及小細(xì)胞肺癌動(dòng)脈期的碘含量之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。靜脈期小細(xì)胞肺癌的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度低于腺癌及鱗癌，鱗癌的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度低于腺癌，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。可能與動(dòng)脈期示碘劑主要在動(dòng)脈血管內(nèi)，進(jìn)入組織的碘劑較少。靜脈期時(shí)碘劑已經(jīng)充分進(jìn)入腫瘤組織內(nèi)，其標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度的差異能夠反映腫瘤組織內(nèi)血供情況及微血管的差異，因此靜脈期的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度在鑒別小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌的價(jià)值更高。

能譜曲線能夠反映物質(zhì)在不同單能量下的CT 值變化規(guī)律，不同物質(zhì)的能譜曲線不同，通過(guò)對(duì)能譜曲線的分析，有助于判定病變的性質(zhì)，能夠比較病變之間的差異性或同一性。本研究顯示，小細(xì)胞肺癌、鱗癌及腺癌的平掃、動(dòng)脈期及靜脈期的40 ～70 keV 能譜曲線斜率之間差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，腺癌的能譜曲線斜率最大，說(shuō)明能譜曲線斜率能夠反映它們之間的組織學(xué)差異。平掃及動(dòng)脈期時(shí)小細(xì)胞肺癌的能譜曲線斜率大于鱗癌，而在靜脈期時(shí)小細(xì)胞肺癌的能譜曲線斜率則小于鱗癌，主要是與注射對(duì)比劑后鱗癌的強(qiáng)化程度高于小細(xì)胞癌相關(guān)。40 keV 時(shí)三者的CT 值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，小細(xì)胞肺癌大于腺癌，腺癌大于鱗癌，在70 keV 時(shí)三者的CT 值無(wú)顯著差異，考慮是40 keV 時(shí)物質(zhì)的CT 值差異是最大的，隨著keV 的增加，物質(zhì)之間的CT 值差異則下降。

Zeff 是從原子序數(shù)引申發(fā)展而來(lái)的一個(gè)新概念，如果某元素對(duì)X 線的質(zhì)量衰減與某化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)相同，該元素的原子序數(shù)就是該化合物的Zeff，能譜CT成像可直接反映腫瘤內(nèi)部無(wú)機(jī)物的有效原子序數(shù)，定性分析無(wú)機(jī)物[13]。本研究腺癌、鱗癌及小細(xì)胞肺癌的Zeff在平掃、動(dòng)脈期及靜脈期均沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與以往文獻(xiàn)報(bào)道[2-4,6-8]不同，考慮一方面與本組病例數(shù)較少有關(guān)，亦可能是腺癌、鱗癌及小細(xì)胞肺癌的組織成分及血供雖然存在一定差異，但沒(méi)有到導(dǎo)致Zeff 存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的程度，三者的Zeff 是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，還需要大量病例來(lái)驗(yàn)證。

綜上所述，能譜CT 多參數(shù)成像能夠?yàn)榉伟┎±眍愋偷蔫b別診斷提供幫助。