能譜CT對(duì)cT1~2N0M0期周?chē)头蜗侔┝馨徒Y(jié)轉(zhuǎn)移診斷價(jià)值

楊鍇 張亮 徐鳳磊 婁和南 林吉征

［摘要］ 目的

探討能譜CT成像在術(shù)前預(yù)測(cè)cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┝馨徒Y(jié)轉(zhuǎn)移的價(jià)值。

方法 前瞻性選取67例經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)的cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┎∪俗鳛檠芯繉?duì)象，所有病人術(shù)前均進(jìn)行雙期能譜CT增強(qiáng)掃描，術(shù)中行肺葉切除及系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃。能譜CT參數(shù)包括腫瘤原發(fā)灶動(dòng)靜脈期40～100 keV單能量CT值、碘濃度（IC）、水濃度（WC）、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（NIC）、標(biāo)準(zhǔn)化水濃度（NWC）、標(biāo)化有效原子序數(shù)（Neff-Z）、40～100 keV能譜曲線斜率（λHu）。比較淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移組和無(wú)轉(zhuǎn)移組的臨床特征、影像特征及能譜CT參數(shù)，對(duì)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)采用受試者工作特征（ROC）曲線分析評(píng)價(jià)診斷效能。

結(jié)果 兩組臨床特征和常規(guī)CT特征差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；有轉(zhuǎn)移組動(dòng)靜脈期的λHu、IC、NIC顯著低于無(wú)轉(zhuǎn)移組（t=2.020～4.115，P<0.05），動(dòng)脈期的Neff-Z顯著低于無(wú)轉(zhuǎn)移組（Z=2.307，P<0.05）。ROC曲線分析結(jié)果顯示，動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)中λHu、IC、NIC、Neff-Z的曲線下面積（AUC）分別為0.67、0.72、0.85、0.70，靜脈期能譜CT參數(shù)中λHu、IC、NIC的AUC分別為0.69、0.71、0.74。

結(jié)論 能譜CT參數(shù)對(duì)術(shù)前預(yù)測(cè)cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┝馨徒Y(jié)轉(zhuǎn)移具有一定的定性評(píng)估價(jià)值，有利于早期判斷N分期，輔助臨床決策。

［關(guān)鍵詞］ 周?chē)头蜗侔?；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；能譜CT；定性診斷

［中圖分類(lèi)號(hào)］ R445.3

［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ A

［文章編號(hào)］ 2096-5532（2023）06-0907-06

doi：10.11712/jms.2096-5532.2023.59.177

［網(wǎng)絡(luò)出版］ https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20231218.1556.001;2023-12-19 17：36：24

DIAGNOSTIC VALUE OF SPECTRAL COMPUTED TOMOGRAPHY FOR LYMPH NODE METASTASIS IN CT1-2N0M0 PERIP-

HERAL LUNG ADENOCARCINOMA

YANG Kai， ZHANG Liang， XU Fenglei， LOU Henan， LIN Jizheng

（Department of Radiology， The Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266003， China）

; ［ABSTRACT］ObjectiveTo explore the value of spectral computed tomography （CT） in predicting lymph node metastasis in cT1-2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma prior to surgery.

MethodsWe prospectively included 67 patients with cT1～2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma confirmed by postoperative pathology. All the patients were examined by dual-phase enhanced spectral CT scanning before pulmonary lobectomy with systematic lymph node dissection. Spectral CT parameters inclu-

ded the CT values at 40-100 keV， iodine concentration （IC）， water concentration， normalized iodine concentration （NIC）， normalized water concentration， normalized effective atomic number （Neff-Z）， and the slope of 40-100 keV spectral curve （λHu） in the arterial and venous phases at primary tumor sites. The clinical features， radiologic features， and spectral parameters were compared between the patients with and without lymph node metastasis. The significant parameters were evaluated for diagnostic performance by using a receiver operating characteristic （ROC） curve.

ResultsThere were no significant differences in clinical features and conventional CT features between the metastasis group and non-metastasis group （P>0.05）. The metastasis group showed significantly lower λHu， IC， NIC in the arterial and venous phases （t=2.020-4.115，P<0.05） and significantly lower Neff-Z in the arterial phase compared with the non-metastasis group （Z=2.307，P<0.05）. The ROC curve analysis showed that the areas under the curves of arterial-phase λHu， IC， NIC， and Neff-Z were 0.67， 0.72， 0.85， and 0.70， respectively; those of venous-phase λHu， IC， and NIC were 0.69， 0.71， and 0.74， respectively.

ConclusionThe spectral CT parameters have moderate qualitative value for preoperative prediction of lymph node metastasis in cT1-2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma， which is helpful for early N staging and clinical decision.

［KEY WORDS］peripheral lung adenocarcinoma; lymph nodes metastasis; spectral CT; qualitative diagnosis

肺癌是全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤，其中肺腺癌是最常見(jiàn)的病理亞型［1-3］。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移作為最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移方式是影響病人預(yù)后的重要因素［4］。目前外科手術(shù)對(duì)于淋巴結(jié)清掃范圍仍存在諸多爭(zhēng)議，擴(kuò)大清掃范圍可進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，但可能造成不必要的淋巴結(jié)切除，影響病人預(yù)后［5-6］。影像學(xué)檢查多以淋巴結(jié)短徑≥10 mm作為發(fā)生轉(zhuǎn)移的參考依據(jù)，但該參數(shù)并不可靠，且cT1～2N0M0期病人術(shù)前CT上常未發(fā)現(xiàn)可疑腫大淋巴結(jié)。既往研究結(jié)果表明，探究腫瘤原發(fā)灶信息對(duì)評(píng)估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有可行性［7-8］。能譜CT成像可通過(guò)多參數(shù)定量分析顯示組織的局部灌注狀態(tài)，在預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等方面具有一定技術(shù)優(yōu)勢(shì)［9-10］。本研究前瞻性選取術(shù)前接受能譜CT雙期增強(qiáng)掃描的cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┎∪?，針?duì)肺癌原發(fā)灶探討能譜CT定量參數(shù)對(duì)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的定性診斷價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

前瞻性選取2020年12月—2022年2月于我院接受雙期能譜CT增強(qiáng)掃描的cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┎∪?7例作為研究對(duì)象。67例病人，男性33例，女性34例；年齡46～71歲，平均（60.45±5.85）歲；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移15例（有轉(zhuǎn)移組），無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移52例（無(wú)轉(zhuǎn)移組）。

1.2 病人篩選標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床分期為cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┎∪?，行肺癌切除及系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃，術(shù)后病理資料完整；②檢查前未進(jìn)行任何抗腫瘤治療；③原發(fā)腫瘤內(nèi)可觀察到實(shí)性成分；④CT圖像清晰完整，圖像質(zhì)量符合診斷及后處理要求。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病人術(shù)前接受抗腫瘤治療；②合并其他惡性腫瘤；③存在多原發(fā)病灶；④發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

1.3 檢查方法

采用美國(guó)GE公司的256排 Revolution能譜CT，在GSI掃描模式下進(jìn)行動(dòng)靜脈雙期增強(qiáng)掃描，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平，檢查前對(duì)病人進(jìn)行呼吸指導(dǎo)。GSI掃描參數(shù)為：管電壓80、140 kVp瞬時(shí)切換（0.5 ms），管電流280 mA，準(zhǔn)直器寬度80 mm，旋轉(zhuǎn)速度132.29 mm/s，螺距0.992∶1，掃描野32 cm×32 cm，層厚5 mm，層間距5 mm。對(duì)比劑選用碘海醇（含碘3.50 g/L），采用高壓注射器經(jīng)肘窩處?kù)o脈注射，注射流量2.0～3.0 mL/s，注射量70～80 mL，于注射對(duì)比劑后25及63 s分別獲得動(dòng)脈期、靜脈期圖像。

1.4 圖像處理及分析

在掃描機(jī)上自動(dòng)重建層厚1.25 mm的動(dòng)靜脈期70 keV圖像，由兩名中/高年資醫(yī)師進(jìn)行圖像的常規(guī)CT征象分析，包括腫瘤最大直徑、毛刺征、分葉征、空泡征、血管集束征、胸膜牽拉，對(duì)存在異議的圖像經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。將圖像傳至AW4.6工作站，應(yīng)用GSI Viewer軟件獲取能譜CT定量參數(shù)。腫瘤原發(fā)灶感興趣區(qū)域（ROI）選取標(biāo)準(zhǔn)：于腫瘤橫斷位最大層面及鄰近上下層面分別勾畫(huà)，勾畫(huà)3次的結(jié)果取平均值作為最終ROI，盡可能使動(dòng)靜脈雙期ROI選取的層面、大小、范圍保持一致；選取范圍應(yīng)不小于橫斷位腫瘤實(shí)性成分2/3，對(duì)于部分實(shí)性病灶應(yīng)盡可能包含所有實(shí)性成分，盡量避開(kāi)病灶內(nèi)血管、鈣化、空泡及壞死區(qū)域。測(cè)量后自動(dòng)獲得動(dòng)靜脈雙期的40～100 keV單能量CT值、碘濃度（IC）、水濃度（WC）、有效原子序數(shù)（Eff-Z），然后用同樣方法測(cè)得同層面胸主動(dòng)脈或鎖骨下動(dòng)脈的IC、WC、Eff-Z。計(jì)算40～100 keV能譜曲線斜率（λHu）、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（NIC）、標(biāo)準(zhǔn)化水濃度（NWC）、標(biāo)化有效原子序數(shù)（Neff-Z）。計(jì)算公式：λHu=（CT40 keV值－CT100 keV值）/（100－40）；NIC=原發(fā)灶I(lǐng)C/主動(dòng)脈IC；NWC=原發(fā)灶WC/主動(dòng)脈WC；Neff-Z=原發(fā)灶Eff-Z/主動(dòng)脈Eff-Z。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，兩組比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）表示，兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料兩組比較采用χ2檢驗(yàn)。對(duì)兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)采用受試者工作特征（ROC）曲線分析評(píng)價(jià)其診斷效能，計(jì)算曲線下面積（AUC），AUC越大表示診斷效能越高。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)? 果

2.1 兩組臨床及影像特征比較

有轉(zhuǎn)移組與無(wú)轉(zhuǎn)移組肺腺癌病人的臨床特征以及常規(guī)CT征象比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組能譜CT參數(shù)比較

有轉(zhuǎn)移組動(dòng)靜脈期的λHu、IC、NIC均顯著低于無(wú)轉(zhuǎn)移組（t=2.020～4.115，P<0.05），動(dòng)脈期的Neff-Z顯著低于無(wú)轉(zhuǎn)移組（Z=2.307，P<0.05）；兩組其余雙期能譜CT參數(shù)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表2、3和圖1。

2.3 ROC曲線分析

差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的能譜CT參數(shù)的ROC曲線分析結(jié)果顯示，動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)中λHu、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.67、0.72、0.85、0.70，靜脈期能譜CT參數(shù)中λHu、IC、NIC的AUC分別為0.69、0.71、0.74。見(jiàn)圖2和表4、5。

3 討? 論

早期肺癌的臨床癥狀并不明顯，往往使得眾多肺癌病人確診時(shí)已為晚期。美國(guó)國(guó)家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)指南建議，外科手術(shù)應(yīng)作為早期肺癌病人的首選治療方案［11］。已有研究結(jié)果表明，淋巴結(jié)狀態(tài)與手術(shù)方案的選擇及預(yù)后關(guān)系十分密切［12］。術(shù)前常規(guī)CT掃描主要通過(guò)淋巴結(jié)形態(tài)學(xué)特點(diǎn)、增強(qiáng)掃描后強(qiáng)化及內(nèi)部壞死情況等評(píng)估是否發(fā)生轉(zhuǎn)移，但對(duì)于部分cT1～2N0M0期病人，術(shù)前CT可能并不能發(fā)現(xiàn)可疑腫大淋巴結(jié)或淋巴結(jié)太小難以評(píng)估，導(dǎo)致診斷假陰性率、假陽(yáng)性率較高［13-14］。因此，對(duì)于此類(lèi)病人，探究原發(fā)腫瘤內(nèi)部信息可能具有更高的診斷價(jià)值。

既往已有諸多研究通過(guò)對(duì)原發(fā)腫瘤紋理特征進(jìn)行分析及建立影像組學(xué)模型等方法探究肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，結(jié)果表明，通過(guò)原發(fā)腫瘤評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有一定的輔助診斷價(jià)值［15-17］，而發(fā)掘更加簡(jiǎn)單、高效的技術(shù)方法進(jìn)行評(píng)估也同樣具有重要的臨床意義。能譜CT在雙能CT的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，利A～F：病人，女，62歲，右肺中葉腺癌，cT1N0M0期。A～F分別為動(dòng)脈期肺窗、動(dòng)脈期70 keV縱隔窗、能譜曲線圖、水基圖、碘基圖、Eff-Z圖，其中WC為1 006.92×103 kg/m3，IC為25.36×103 kg/m3，Eff-Z為 9.06。G～L：病人，男，51歲，左肺下葉腺癌，cT2N0M0期。G～L分別為動(dòng)脈期肺窗、動(dòng)脈期70 keV縱隔窗、能譜曲線圖、水基圖、碘基圖、Eff-Z圖，其中WC為1 016.12×103 kg/m3，IC為13.36×103 kg/m3，Eff-Z為 8.42。2例病人CT圖像均未顯示異常腫大淋巴結(jié)，但術(shù)后病理結(jié)果顯示存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

用高低雙能（80和140 kVp）瞬時(shí)切換技術(shù)及物質(zhì)分離技術(shù)，掃描得到40～140 keV的101個(gè)單能量圖像及物質(zhì)分離圖像，并自動(dòng)建立能譜曲線顯示組織內(nèi)部衰減情況，可進(jìn)行多項(xiàng)定量參數(shù)的分析與評(píng)估，在肺結(jié)節(jié)的檢出與定性、肺癌分期及病理類(lèi)型的鑒別、療效評(píng)估等方面具有重要的臨床價(jià)值［18］。

在既往對(duì)肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的研究中，盡管諸多學(xué)者將病人的影像特征作為指標(biāo)納入研究范圍，但評(píng)估價(jià)值往往有限［5，19］。本研究結(jié)果顯示，有轉(zhuǎn)移組與無(wú)轉(zhuǎn)移組病人的影像特征差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其原因可能為，此類(lèi)征象多與腫瘤生長(zhǎng)方式、瘤內(nèi)纖維組織改變有關(guān)，而與通過(guò)淋巴管發(fā)生的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系并不密切。例如，毛刺征是由于腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)性生長(zhǎng)并牽拉周?chē)M織或腫瘤增生的纖維收縮所致，分葉征是腫瘤分化程度及生長(zhǎng)速度存在差異的結(jié)果，胸膜牽拉是由腫瘤內(nèi)瘢痕組織牽拉鄰近胸膜所致。

相較于常規(guī)CT在混合X射線能量下測(cè)定的單一CT值數(shù)據(jù)，能譜CT可以通過(guò)高低電壓切換在短時(shí)間內(nèi)獲得40～140 keV下任一單能量CT值并自動(dòng)繪制能譜曲線，精確顯示病變?cè)诓煌瑔文芰肯翪T值差距及變化趨勢(shì)［20］。能譜曲線橫坐標(biāo)表示40～140 keV的單能量，縱坐標(biāo)表示不同單能量下的CT值，隨著X射線能量的減低，衰減量隨之增大，因此能譜曲線整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；不同的組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同的曲線變化趨勢(shì)，選取變化幅度最大的40～100 keV區(qū)間作為觀察指標(biāo)，可通過(guò)斜率大小判斷病灶性質(zhì)及差異性等。本文研究結(jié)果顯示，有轉(zhuǎn)移組原發(fā)腫瘤λHu低于無(wú)轉(zhuǎn)移組，與既往研究結(jié)果相仿［21］，考慮可能與有轉(zhuǎn)移組原發(fā)腫瘤內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生形態(tài)學(xué)及功能學(xué)的改變有關(guān)。λHu大小與病灶內(nèi)對(duì)比劑含量相關(guān)［22］，有轉(zhuǎn)移組原發(fā)腫瘤內(nèi)部微血管密度較無(wú)轉(zhuǎn)移組低，增強(qiáng)掃描后病灶內(nèi)對(duì)比劑濃度低，在低能量下測(cè)得CT值更低，因此有轉(zhuǎn)移組λHu低于無(wú)轉(zhuǎn)移組。

某種物質(zhì)對(duì)X線吸收造成的衰減可以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生同樣衰減效應(yīng)兩種物質(zhì)的密度，能譜CT的物質(zhì)分離技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)選用衰減能力不同的此兩種物質(zhì)作為基物質(zhì)對(duì)成像，如碘-水、水-鈣、鈣-碘等，其中碘-水基物質(zhì)對(duì)顯像包含了從軟組織到含碘對(duì)比劑的顯像范圍，從而成為最常用的基物質(zhì)對(duì)［23］。本研究在測(cè)得IC與WC的結(jié)果后，又同時(shí)測(cè)得NIC與NWC，以消除個(gè)體差異與含碘對(duì)比劑等的影響，更準(zhǔn)確地顯示病灶內(nèi)成分及其含量。本研究中有轉(zhuǎn)移組的IC、NIC較無(wú)轉(zhuǎn)移組更低，與既往研究結(jié)果相符［24］。兩組含碘量的差異表示病灶內(nèi)血供情況的不同，考慮可能與腫瘤內(nèi)部血管生成有關(guān)。腫瘤血管生成受到內(nèi)部活化因子及外界代謝應(yīng)激、免疫、炎癥反應(yīng)影響，有轉(zhuǎn)移組原發(fā)腫瘤內(nèi)部機(jī)體平衡性遭到破壞，局部血管走行迂曲，管壁破壞較多、管腔狹窄，導(dǎo)致組織血液供應(yīng)不佳進(jìn)而發(fā)生低氧壞死，增強(qiáng)掃描強(qiáng)化程度較低，而無(wú)轉(zhuǎn)移組腫瘤內(nèi)血管同樣受到調(diào)控因子刺激發(fā)生血管增生，但組織結(jié)構(gòu)較完整，強(qiáng)化程度相對(duì)正常。

Eff-Z是能譜CT成像中對(duì)無(wú)機(jī)物進(jìn)行分析的重要參數(shù)，目前臨床常用于矽肺、尿路結(jié)石等無(wú)機(jī)物含量較高的病變的診斷。有研究結(jié)果顯示，肺癌病人淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病灶與原發(fā)腫瘤Neff-Z比值低于無(wú)轉(zhuǎn)移病灶，但兩組原發(fā)腫瘤間Neff-Z差異無(wú)顯著意義［24］。本研究中有轉(zhuǎn)移組原發(fā)腫瘤動(dòng)脈期Neff-Z低于無(wú)轉(zhuǎn)移組，與上述研究結(jié)果不符，考慮可能與病例存在選擇偏倚及樣本量較小等有關(guān)。

將兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的能譜CT參數(shù)進(jìn)行ROC曲線分析，結(jié)果顯示，動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)NIC在眾參數(shù)中具有最高的診斷效能（AUC為0.85），其診斷靈敏度及特異度分別為82.70%和86.70%，對(duì)預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有較高的提示意義。

綜上所述，能譜CT成像較常規(guī)CT有更多的定量參數(shù)來(lái)顯示病灶內(nèi)組織含量差異，在術(shù)前預(yù)測(cè)cT1～2N0M0期周?chē)头蜗侔┝馨徒Y(jié)轉(zhuǎn)移方面具有一定的參考診斷價(jià)值，可為早期準(zhǔn)確判斷N分期提供更多有價(jià)值的信息，從而輔助臨床決策的實(shí)施，降低病人預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)。

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（本文編輯 馬偉平）