小细胞肺癌与非小细胞肺癌宝石C T能谱研究

许 彬 薛雁山 崔 龚

山西医科大学第二医院影像科，山西太原 030001

小细胞肺癌与非小细胞肺癌宝石C T能谱研究

许 彬 薛雁山▲崔 龚

山西医科大学第二医院影像科，山西太原 030001

目的 通过对小细胞肺癌与非小细胞肺癌能谱CT增强扫描，探讨CT能谱成像定量分析在鉴别小细胞肺癌与非小细胞肺癌影的像学价值。 方法 回顾性选取病理已确诊的小细胞肺癌与非小细胞肺癌各20例，均用宝石能谱CT进行GSI扫描，在宝石能谱成像浏览器（GSI viewer）的软件上进行，得到能谱曲线含碘量图40～140 keV能量水平的CT值及斜率值对比，最后进行数据分析。 结果 增强扫描中40～140 keV能量水平的CT值中，40～70 keV能量水平的CT值小细胞肺癌组低于非小细胞肺癌组，小细胞肺癌组与非小细胞肺癌组能谱曲线肿瘤内 40～70keV 兴趣区（ROI）碘含量斜率各为（2.07±0.76）、（3.08±1.16），两组组间斜率差异有统计学意义（t=3.23，P<0.05）。结论 小细胞肺癌与非小细胞肺癌能谱成像上碘含量不同的特征，可以初步区分小细胞肺癌与非小细胞肺癌，为影像学鉴别诊断提供一定的参考价值。

CT能谱成像；小细胞肺癌；非小细胞肺癌；病理分型

肺癌是一种肺部常见的恶性肿瘤，大多数肺癌起源于支气管黏膜上皮。肺癌的分类繁杂，如按肿瘤发生的部位分型，可分为中央型、周围型和弥漫型。如以肉眼看到的形态学可分为，肿块及不规则肿块型、管内型、管壁浸润型、弥漫浸润型和结节型。如肺癌的组织病理学分为小细胞肺癌（small cell lung cancer SCLC）和非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer NSCLC），至今肺组织病理学检查是明确诊断的金标准，目前影像学对小细胞肺癌与非小细胞肺癌的鉴别，无明确诊断依据。随着医学影像技术的发展，宝石能谱 CT （Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）在临床应用以后，运用宝石能谱CT物质分离技术可以得到不同基物质的图像（包括水、碘、钙等），从而可以对基物质浓度值进行定量测定。就此问题初步探讨，通过在能谱曲线图上选取40～70 keV所在含碘量的能量点，进行肿瘤CTHU的斜率对比变化，作为区分小细胞肺癌与非小细胞肺癌依据之一，为影像学鉴别诊断提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集本院2011年11月～2012年10月经病理证实支气管肺癌患者40例，经过治疗或没使用能谱扫描的不纳入研究，将所选患者分为两组，一组为小细胞肺癌患者20例，另一组为非小细胞肺癌患者20例（包括低分化腺癌2例、鳞癌12、腺癌6例），对所有患者进行能谱CT增强扫描。

1.2 扫描方法

所有患者检查均在 GE宝石能谱CT（Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）上完成。采用能谱扫描模式（gemstone spectral imaging，GSI）进行增强扫描，扫描参数如下：扫描时周期螺旋速度为0.6 s/周，床速39.37 mm/周，螺间距为0.984，管电流约为600mA，探测器宽度为0.625mm×64，FOV 40 cm×40 cm，层厚和层间距为5 mm。采用高压注射器经肘静脉注射碘海醇（350 mg I/mL）注射液为80 mL，注射流率为4.0 mL/s。

1.3 图像分析与测量

测量与图像分析在后处理工作站AW4.4上进行，在肿瘤区选取肿瘤最大层面，大小面积约为50 mm2的类圆形ROI进行测量，尽量避开囊性成分及坏死区域，选取能谱曲线图40～70 keV的所在含碘量能量点CT值，都已10 keV为间隔，测算出斜率，公式为k=y/x，其中y表示单能量分别为40～70 keV时对应CT值的差值，x值为固定值30 keV。并对其进行分析。

1.4 统计学方法

采用SPSS 13.0软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差表示。小细胞肺癌组与非小细胞肺癌组的组间对比，采用独立样本t检验，以P≤ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

小细胞肺癌患者与非小细胞肺癌患者各20例，增强后能谱曲线图显示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值检验中，40～70 keV能量水平的CT值具有明显差异，对其进行碘含量的斜率比，小细胞肺癌组能谱曲线肿瘤内40～70 keV ROI斜率为2.07±0.76，非小细胞肺癌组肿瘤内40～70 keV ROI斜率为3.08±1.16，小细胞肺癌组与非小细胞肺癌组斜率差值为1.01±0.40。统计处理结果显示：两组间40～70keV碘含量斜率比P=0.003<0.05，两组间差异具有统计学意义。具体见表1、2，程序自动给出能谱曲线图见图1、2。

表1 小细胞肺癌与非小细胞肺癌组40～70keV能谱特征参数结果（），Hu）

表1 小细胞肺癌与非小细胞肺癌组40～70keV能谱特征参数结果（），Hu）

组别 例数（n） 40 keV 50 keV 60 keV 70 keV小细胞肺癌非小细胞肺癌20 20 t值 P值122.47±30.58 163.53±49.08 3.176 0.003 90.28±19.43 117.60±32.29 3.243 0.003 71.08±14.78 89.32±22.26 3.053 0.004 60.19±11.75 71.21±15.83 2.499 0.017

表2 小细胞肺癌与非小细胞肺癌组40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

表2 小细胞肺癌与非小细胞肺癌组40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

小细胞肺癌非小细胞肺癌差值组别 例数（n） 碘含量 P值0.003 20 20 2.07±0.76 3.08±1.16 1.01±0.40

3 讨论

3.1 肺癌的现代病理学分类方法

肺癌如今已经成为威胁人类健康的恶性肿瘤之一，且肺癌的死亡率呈逐年上升的趋势[1]。肺癌在肿瘤细胞病理学形态分为两大类，小细胞肺癌和非小细胞肺癌，SCLC是来自神经内分泌细胞的低分化肿瘤，在肺癌中恶性程度最高的一种，SCLC根据国内外学者在1981改为为燕麦细胞型、中间细胞型、复合型，复合型里SCLC合并少量鳞状细胞癌或腺癌成分[2]。非小细胞肺癌又包括腺癌、鳞癌、腺鳞癌、大细胞癌和唾液腺型，类癌等。腺癌通常发生于小支气管上皮细胞，而鳞癌发生于大气道上皮细胞，在临床上腺癌、鳞癌最为常见。CT能谱成像可以观察人体解剖的形态学信息，而且能了解人体的组织病理成分信息。不同部位的肿瘤或来源不同的肿瘤，能谱曲线单能量衰减曲线显示不同，通过对各种病变的能谱曲线图（散点图、直方图）及能谱特征进行对比和分析，有助于肿瘤的定位、定性、分级方面的诊断[3]。

3.2 不同类型肺癌临床治疗方法的差异性与筛选

SCLC具有侵袭性强，易复发转移，进展速度快，常见于肺门区，多伴有淋巴结转移，由于SCLC的生物特性，临床上采取以化疗为主的综合治疗。NSCLC病理类型较多，如鳞癌多见于男性老年，与吸烟有关，中央型比较多见；腺癌多见于女性，周围性比较常见。鳞癌、腺癌最佳治疗方法是手术治疗，所以治疗前若能区分这两类病理类型，是具有一定的临床意义。肺癌在影像诊断中只能区分部位分型，难以做出明确病理诊断。

3.3 CT平扫能谱成像的基本原理和临床应用

能谱成像是X线在不同物质中的衰减程度反映X线的能量，X线经过物质后所产生的光电效应与非相干散射（康普顿散射）效应共同取决了物质的衰减曲线，其物质衰减曲线呈线性关系，选择两种物质可以进行物质分离[4]。能谱CT在0.5 ms内实现低80 kV和高140 kV能量高速切换，同时在同一角度可以得到两种采样数据，根据这两种X线能量的数据确定在40～140 keV能量范围内的衰减系数，从而进一步得到101个单能量图像[5]。宝石CT能谱成像可以通过单能量图、混合能量图、水基图、钙基图和碘基图等物质分离，从中了解组织病理学信息，还可以通过对人体组织某些物质成分的测量及人体组织对X射线的衰减曲线，来进行定量、定性分析，使医学影像进入一个新的起点，由CT的宏观研究转变到微观研究中，从而拓宽了CT在临床和科学研究的应用平台[6]。宝石能谱CT在临床研究上的4项技术，如优化图像质量、去除硬化伪影和对比噪声比、物质定量分析和能谱综合分析[7-10]，取得了初步的研究成果。目前研究认为65 keV和70 keV图像噪声较低，并有较高的对比噪声比[11-12]。

3.4 本研究的初步结果

本研究通过对小细胞肺癌与非小细胞肺癌物质成分的不同，对能谱曲线碘含量CT值的研究，两组能谱曲线的不同，其碘含量也存在的差异性。Lv PJ等[13]认为能谱技术是能够提高鉴别小肝癌及肝脏微小血管瘤的敏感性。林晓珠等[3]研究发现能谱CT可能提高富血供小肿瘤的检出率，并且对肿瘤分级和不同组织类型的肿瘤进行鉴别。由于不同物质成分的肿瘤，导致所吸收的X线其单能量衰减曲线也不相同。初步的研究结果提示：增强后能谱曲线图显示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值检验中，其中40～70 keV能量水平的CT值具有差异性，对其进行碘含量的测量从而得到斜率比，从而也间接反映出摄碘量得到病灶血供情况，能谱曲线图通过碘含量的变化可以对人体组织某些物质成分进行定性分析，进一步表明能谱成像从而反映肿瘤组织成分。本组实验也存在着一些局限性，如非小细胞肺癌的类型较少及病例数量比较少，进行治疗后和没用宝石CT能谱扫描的均不能采用，本研究属于初步研究阶段，需要大样本资料进一步验证。

综上所述，通过对小细胞肺癌与非小细胞肺癌中鳞癌、腺癌、低分化腺癌的比较得到初步提示：CT能谱成像对人体组织的物质成分技术可以定性分析，通过能谱曲线得到其物质成分的不同，可为医学影像在肺肿瘤中的诊断提供一定的参考价值。

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Gem energy spectrum CT study for small cell lung cancer and non small cell lung cancer

XU Bin XUE Yanshan▲CUI Yan
Department of Imaging,the Second Hospital Affiliated to Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China

ObjectiveTo explore the application value of quantitative analysis in distinguishing between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer by the gem energy spectrum CT.MethodsTwenty patients with small cell lung cancer and 20 patients with non-small cell lung cancer confirmed by pathology were collected.All the cases underwent GSI imaging of Gem energy spectrum CT,the CT values and slope value on 40-140 keV was got in gemstone spectral imaging viewer(GSI viewer)software.Then data was analyzed and compared.ResultsIn the CT values on 40-140 keV of gem energy spectrum CT enhancement imaging,the CT values on 40-70 keV in small cell lung cancer group was lower than that in non-small cell lung cancer group.Slope value within the tumor region of interest(ROI)on 40-70 keV was(2.07±0.76)vs(3.08±1.16),statistical significant difference of slope value was found between the two groups（t=3.23,P<0.05）.ConclusionThe characteristics of iodine content can initially distinguish between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer in energy spectrum imaging,and it provide reference value for the differential diagnosis in medical imageology.

Spectral CT imaging;Small cell lung cancer;Non-small cell lung cancer;Pathological classification

R734.2

A

1674-4721（2013）03（c）-0016-03

许彬（1984-），性别：男；民族：汉族；籍贯：河北邯郸；山西医科大学在读硕士研究生。

▲通讯作者

2013-01-06 本文编辑：魏玉坡）