CT灌注成像鑒別肺癌與炎性結節(jié)的初步探討

傅鋼澤，陳勇春，謝福榮

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325015）

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CT灌注成像鑒別肺癌與炎性結節(jié)的初步探討

傅鋼澤，陳勇春，謝福榮

（溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325015）

目的：探討多層螺旋CT灌注成像對肺炎性結節(jié)與肺癌的鑒別價值。方法：選取2010年6月至2013年6月在我院欲行手術切除的孤立肺結節(jié)患者，先行肺部結節(jié)CT灌注成像檢查，通過灌注軟件計算肺癌和肺炎性結節(jié)患者的灌注參數(shù)，包括血容量（BV）、血流量（BF）、表面滲透系數(shù)（PS）和平均通過時間（MTT），并測量強化峰值（PH）、達峰值時間（TTP）、結節(jié)-主動脈強化峰值比（PHSPN/PHAA）；用Mann-Whitney法比較2組間參數(shù)有無差異。結果：32例患者中肺癌26例和炎性結節(jié)6例，炎性結節(jié)組BF、PH、PHSPN/PHAA均大于肺癌結節(jié)組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。炎性結節(jié)組與肺癌結節(jié)組的BV、PS差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。以BF=78 mL·min-1·100 g-1作為炎性和肺癌結節(jié)區(qū)分閾值，其敏感度為88.5%，特異度為100%，陽性預測值為100%，陰性預測值為66.7%，準確度為90.6%。以PHSPN/PHAA=8.5%作為炎性和肺癌結節(jié)區(qū)分閾值，其敏感度為80.8%，特異度為83.3%，陽性預測值為95.5%，陰性預測值為50.0%，準確度為81.3%。結論：CT灌注成像對炎性結節(jié)及肺癌具有一定的鑒別價值。

肺腫瘤；灌注；體層攝影術，X線計算機

CT灌注成像[1]是一種功能成像，由于肺部結節(jié)掃描受呼吸影響嚴重、掃描輻射劑量大，臨床尚未把肺部結節(jié)的灌注掃描作為常規(guī)檢查，僅處于臨床研究的初步階段。國內(nèi)外文獻對肺結節(jié)的報告主要是良惡性結節(jié)的鑒別[2-3]，其中明顯強化的炎性結節(jié)與肺癌鑒別最為困難，本研究旨在初步探討多層螺旋CT灌注成像對兩者的鑒別價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2010年6月至2013年6月在我院胸外科欲行外科切除的患者行胸部結節(jié)CT灌注成像，其納入標準：①實驗期間經(jīng)X線平片及常規(guī)CT掃描證實有周圍型單發(fā)結節(jié)或腫塊，且不伴有肺不張；②既往無碘造影劑過敏史及其他注射造影劑禁忌證，無嚴重心肺及肝腎功能障礙；③檢查前和手術前均未進行過介入治療、放射治療和全身化學藥物治療等抗腫瘤治療。排除標準：①碘過敏者；②妊娠婦女；③嚴重腎功能衰竭者；④不能平臥者；⑤發(fā)現(xiàn)結節(jié)或腫塊已經(jīng)進行長期放療或化療者。灌注檢查后，發(fā)現(xiàn)病灶受呼吸影響嚴重或腔靜脈旁受對比劑偽影影響嚴重者不納入研究組。患者所進行的檢查均經(jīng)倫理委員會審核通過，并經(jīng)患者家屬知情同意。

1.2 CT檢查方法 采用16層多排螺旋CT（GE Light Speed）掃描機，掃描前反復訓練患者屏氣，不能屏氣30 s者，訓練患者平靜呼吸。先行常規(guī)平掃，然后取病灶實性部分直徑最大層面，病灶直徑＜3 cm者，掃描層厚選擇3 mm，病灶直徑＞3 cm者，掃描層厚選擇5 mm，4層/圈，每圈掃描時間為1 s；如果病灶位于心臟及大血管旁則每圈掃描時間為0.5 s，數(shù)據(jù)采集時間30 s。采用矩陣512×512，120 kV，80 mA。非離子型對比劑碘海醇（300 mg/mL）40 mL，用高壓注射器經(jīng)健側前臂淺靜脈注射，4 mL/s，延遲8 s掃描。

1.3 掃描后技術處理 將灌注圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺魅階DW4.2工作站（GEMS），采用GE Perfusion3灌注軟件對數(shù)據(jù)進行處理。選擇可顯示病灶最大直徑層同層面的主動脈作為參照血管。生成灌注參數(shù)圖后，先觀察血容量參數(shù)圖，注意觀察液化壞死區(qū)，即低血容量的非腫瘤實質(zhì)區(qū)，觀察有無偽影，并連續(xù)觀察同層全部圖像，觀察大血管及血竇分布區(qū)，見圖1。再在CT圖上選擇病灶感興趣區(qū)（region of interest，ROI）；ROI選定標準：距腫塊邊緣2～3 mm，避開肺組織、鈣化、肋骨、液化壞死區(qū)及血管血竇區(qū)，見圖2。由灌注軟件自動生成T-DC圖、血容量（blood volume，BV）、血流量（blood flow，BF）、毛細血管表面滲透性（permeability-surface area product，PS）、對比劑平均通過時間（mean transit time，MTT）；通過對T-DC的分析和測量，記錄病灶強化峰值（peak high，PH）、達峰值時間（time to peak，TTP）、結節(jié)-主動脈強化峰值比（PHSPN/PHAA）等；強化峰值（強化凈增值）=增強后最大CT值-增強前CT值；TTP即結節(jié)強化起始點至強化峰值所用的時間，見圖3。

圖1 BV參數(shù)圖

圖2 CT增強圖，綠色范圍為ROI，避開腫塊邊緣和粗大血管

圖3 T-DC圖，綠色曲線是腫塊實際強化CT值變化曲線，紅色線為計算機擬合曲線，紫色線為主動脈強化變化曲線

1.4 統(tǒng)計學處理方法 應用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。對2組灌注參數(shù)的計量資料用±s表示。2組間比較用Mann-Whitney U檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 2組患者基本情況 有效病例32例，其中肺癌26例（年齡32～72歲，平均63歲），炎性腫塊6例（年齡39～71歲，平均55歲）。26例肺癌患者中經(jīng)手術切除后病理證實22例，經(jīng)支氣管鏡針吸活檢病理證實4例；其中鱗癌13例，腺癌10例，腺鱗癌2例，縱隔或肺門淋巴結轉移20例。病灶直徑2.0～8.1 cm，平均（3.7±1.6）cm。6例炎性腫塊均經(jīng)手術切除后病理證實。

2.2 2組患者灌注參數(shù)值比較 炎性結節(jié)組BF、 PH、PHSPN/PHAA值均大于肺癌結節(jié)組，差異有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），其中BF值差異最大；2組間BV值差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 炎性結節(jié)和肺癌結節(jié)的灌注參數(shù)值比較（±s）

2.3 BF和PHSPN/PHAA可信度 肺癌結節(jié)BF 95%CI38.2～49.7，炎性結節(jié)BF 95%CI 92.9～119.7；以BF=78 mL·min-1·100 g-1作為炎性和肺癌結節(jié)區(qū)分閾值，6例炎性結節(jié)全部診斷正確，26例肺癌中23例診斷正確，3例誤診。其敏感度為88.5%，特異度為100%，陽性預測值為100%，陰性預測值為66.7%，準確度為90.6%。PHSPN/PHAA肺癌結節(jié)95%CI 7.0%～8.5%，炎性結節(jié)PHSPN/PHAA95%CI 10.2%～27.4%，以PHSPN/PHAA=8.5%作為炎性和肺癌結節(jié)區(qū)分閾值，6例炎性結節(jié)，5例診斷正確，1例誤診，26例肺癌中21例診斷正確，5例誤診。其敏感度為80.8%，特異度為83.3%，陽性預測值為95.5%，陰性預測值為50.0%，準確度為81.0%。

3 討論

通常直徑＜10～15 mm非實性的肺結節(jié)病灶，薄層高分辨率靶掃描對病灶的顯示和診斷顯得尤為重要；直徑＞25～30 mm的肺結節(jié)大都實性，增強CT在診斷中顯示出重要地位，但鑒別主要根據(jù)形態(tài)學有時難以與明顯強化的炎性結節(jié)相鑒別[4]。CT灌注成像因需要患者呼吸控制較為困難，所以僅用于科研。

本研究采用較小注射劑量（40 mL），研究結果顯示6例炎性結節(jié)的平均BF、PH、PHSPN/PHAA均大于肺癌結節(jié)，差異有統(tǒng)計學意義，其中以BF值差異最大。這也有其病理和解剖學基礎，炎性結節(jié)毛細血管相對較直分支正常，因此血流較快。惡性腫瘤的血管長常走行迂曲，且管腔不成熟，血流阻力較大，造影劑常通過不成熟的管腔外滲至血管間隙內(nèi)，而淋巴回流功能又不完善，單位體積內(nèi)的對比劑不能得到有效清除。BF指單位時間內(nèi)血管結構中的血流量，它受血容量及引流靜脈、淋巴回流及組織耗氧量等因素影響，因此BF值相對較小。以往文獻[2]報告炎性結節(jié)和肺癌結節(jié)的BF無顯著差別，這可能與本研究取材有關，該6例炎性結節(jié)高度懷疑肺癌，普通增強CT亦可見明顯強化。

PS指血液單向通過毛細血管內(nèi)皮進入組織間隙的傳輸速率，它反映了腫瘤內(nèi)部血管內(nèi)皮細胞完整性、細胞間隙及管壁通透性等特征，在鑒別腫塊良惡性方面具有重要價值[2]；但對炎性結節(jié)與肺癌結節(jié)區(qū)分意義不大，本研究亦顯示2組間PS無明顯差異，與以往研究一致，反而炎性結節(jié)平均PS值高于肺癌結節(jié)。導致PS值增高的原因可能類似于腦膜瘤，即炎性結節(jié)有肺動脈和主動脈雙重血供可能，其確切機制尚需進一步探討。BV指存在于一定組織血管結構內(nèi)的血容血管結構（包括動靜脈、毛細血管、靜脈竇），反映組織血液灌注量。炎性結節(jié)因為炎性擴張的血管儲存血量，肺癌則因為不成熟的血管，兩者都有明顯血供。本研究炎性結節(jié)平均BV值大于肺癌結節(jié)，可能由于炎性擴張的血管擁有更大的儲血量，但差異無統(tǒng)計學意義。MTT指血液通過脈管系統(tǒng)的平均時間或肺部微循環(huán)紅細胞平均通過時間。炎性血管相對粗大平直，理論上血流較快，但炎性結節(jié)常存在肺循環(huán)中小動脈的廣泛栓塞[1]，因而影響血流速度，本研究中2組差異無統(tǒng)計學意義。TTP指結節(jié)強化起始點至強化峰值所用的時間，2組間差異無統(tǒng)計學意義。

PH和PHSPN/PHAA表示增強強度，與普通增強不同，本研究運用較少造影劑，其反映造影劑首過增強效應，通常需要較高注射速率。PH指結節(jié)強化的最高CT值，因為受血管粗細、循環(huán)快慢等影響；而PHSPN/PHAA可更加科學地表示結節(jié)強化，除去部分循環(huán)因素影響，本研究炎性結節(jié)與肺癌結節(jié)的PH和PHSPN/PHAA值差異有統(tǒng)計學意義，與李慎江等[5]報告一致。

明顯強化的炎性結節(jié)CT表現(xiàn)與肺癌較難鑒別，加上形態(tài)類似腫塊，大都會誤診為肺癌而行手術切除。利用多層螺旋肺灌注掃描，經(jīng)灌注參數(shù)值比較對活動性炎性結節(jié)和肺癌結節(jié)的鑒別具有一定臨床意義。

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[3] Li Y, Yang ZG, Chen TW, et al. First-pass perfusion imaging of solitary pulmonary nodules with 64-detector row CT: comparison of perfusion parameters of malignant and benign lesions[J]. Br J Radiol, 2010, 83(993): 785-790.

[4] 余苔痕, 吳恩福, 鄭祥武, 等. 惡性孤立性肺結節(jié)螺旋CT診斷[J]. 溫州醫(yī)學院學報, 2006, 36(6): 554-557.

[5] 李慎江, 肖湘生, 劉士遠, 等. 明顯強化孤立肺結節(jié)血流模式的臨床價值[J]. 中華放射學雜志, 2004, 38(10): 1062-1068.

（本文編輯：吳彬）

The value of computed tomography perfusion imaging in differential diagnosis for inflammatory nodule and lung cancer

FU Gangze, CHEN Yongchun, XIE Furong. Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015

Objective: To evaluate the value of computed tomography perfusion imaging in distinguishing inflammatory and malignant nodules. Methods: CT perfusion scans were performed in patients with lung nodule received CT perfusion between September 2010 and February 2013. Patients with lung cancer and/or inflammatory nodule were confirmed by operation and proved by pathology. The parameters of CT perfusion, including blood volume (BV), blood flow (BF), permeability-surface area product (PS), mean transit time (MTT) were produced by perfusion software, and peak high (PH), time to peak (TTP), PHSPN/PHAAwere measured. CTP parameters between above subgroups were analyzed using Mann-Whitney test. Results: Thirty-two cases were effective, including 26 cases of lung cancer and 6 cases of inflammatory nodule. Inflammatory nodules had higher BF, PH, PHSPN/PHAAthan lung cancers (P＜0.05). SPNS with BF larger than 78 mL ? min-1? 100 g-1or PHSPN/PHAAlarger than 8.5% were more likely to be inflammatory (sensitivity of 88.5%, specificity of 100%, PPV of 100%, NPV of 66.7% and accuracy of 90.6% for BF; sensitivity of 80.8%, specificity of 83.3%, PPV of 95.5%, NPV of 50.0% and accuracy of 81.3% for PHSPN/PHAA). Conclusion: The CT pulmonary perfusion imaging is of some differential role in distinguishing the inflammatory nodule and malignant nodule.

lung neoplasms; perfusion; tomography, x-ray computed

R734；R814

B

10.3969/j.issn.2095-9400.2015.06.015

2014-07-21

傅鋼澤（1985-），男，浙江溫州人，住院醫(yī)師，碩士。