利用PACS与CT工作站评价周围型肺癌强化的对比研究

葛绪波，姚玉慧

利用PACS与CT工作站评价周围型肺癌强化的对比研究

葛绪波，姚玉慧

目的：探讨影像归档和通信系统（picture archiving and communication system，PACS）工作站评价肺癌强化的效率及有效性。方法：62例周围型肺癌患者经屏气训练后，采用64排多层螺旋CT（multi-slice spiral computed tomography，MSCT）行胸部增强双期扫描（以4 ml/s的速度注入造影剂），分别在25及90 s行胸部螺旋扫描。在PACS及CT工作站分别测量肺癌增强前后各时相的CT值并计算强化净增值及记录90 s时肺癌的强化模式。结果：PACS工作站测量肺癌平扫CT值（（40.21±7.03）Hu）、增强后25 s及90 s CT值（（55.53±11.09）、（75.95±13.45）Hu）与CT工作站测量结果（（39.01±8.95）、（56.01±10.91）、（76.03±11.95）Hu）无显著差异（t=1.140，P=0.256；t=1.580，P=0.149；t=1.505，P=0.150）。PACS工作站计算强化净增值（（35.74±11.95）Hu）与CT工作站计算结果（（37.02±12.05）Hu）无显著差异（t=2.001，P=0.099）。利用PACS及CT工作站观察62例90 s时肺癌的强化模式表现相同。结论：PACS工作站与CT工作站评价肺癌强化无显著差异，PACS工作站能准确评价肺癌强化。

周围型肺癌；PACS工作站；CT工作站；肺癌强化

0 引言

在全世界范围内，导致患者死亡的恶性肿瘤中，肺癌已成为第一位[1-4]。对肺癌进行早期诊断是临床治愈肺癌、改善肺癌预后的关键[4]。CT是鉴别孤立性肺结节良恶性最常用的方法。如果仅从CT平扫获得的形态学特征及断层解剖学特征来鉴别结节的良恶性有时很困难，增强CT能明显提高鉴别诊断及疗效评价[5-7]。随着医疗行业信息化水平的提高，影像归档和通信系统（picture archiving and communication system，PACS）已成为现代医学放射学实践的重要部分。随着PACS技术的进步，利用PACS工作站重组图像并评价肿瘤强化越来越方便[8]。但目前为止还未见有关对PACS与CT工作站评价周围型肺癌强化模式的对比研究报道。本研究的目的是通过对PACS与CT工作站评价周围型肺癌强化模式的比较，探讨PACS工作站评价肺癌强化的效率及有效性。

1 材料与方法

1.1 病例资料

入选标准：（1）经病理证实的肺癌；（2）无造影剂过敏史；（3）患者身体状况能配合扫描。2012年3月至2013年11月间共65例符合标准的患者进行螺旋CT双期增强扫描，其中3例患者病例资料因为图像伪影而没有纳入资料分析、统计。

62例患者中，男性32例、女性30例；平均年龄56.83（34～76）岁；肺癌平均直径5.52（1.82～8.78）cm。所有病例均通过病理诊断证实（其中30例腺癌、15例鳞癌、8例腺鳞癌、3例细支气管肺泡癌、6例小细胞癌）。

1.2 CT扫描

为使患者屏气一致，做到高度良好重复性，于检查前训练患者屏气；使用GE LightSpeed VCT机螺旋CT机进行扫描，使用高压注射器以4 ml/s的速度从前臂肘静脉注入非离子型造影剂100 ml，进行胸部螺旋CT扫描。

先行常规胸部螺旋CT扫描，然后实时进行强化扫描（球管电压120 kV，球管电流100～350 mA，视野（field of view，FOV）220 mm，机架转速0.8 s/r，准直器宽度0.625 mm×64，矩阵512×512，FOV 250 mm× 250 mm，螺距（pitch）0.984∶1）。注入造影剂后，分别在25和90 s 2个时间段进行胸部强化螺旋CT扫描，然后以标准算法重建图像（窗宽350 Hu，窗中心55 Hu）。

1.3 资料分析

在病变的最大截面积去除钙化与坏死后的实性软组织区域，取大约60%面积为标准，勾画出感兴趣区域（region of interest，ROI）。将肺癌增强前后各时相的CT值进行测量并记录，然后计算强化净增值。强化净增值（简称强化值）＝增强后最大CT值（增强峰值）－增强前CT值。

病灶强化模式评价：测量病灶最大强化图像上的CT值评价强化模式，并根据以下标准将强化模式进行分类：（1）病灶均匀强化；（2）病灶不均匀强化；（3）病灶中央强化（指病灶强化区域在中央部分，周边不强化）；（4）病灶周边强化（指病灶强化区域在周边部分，而中央不强化）；（5）病灶无强化（指病灶CT增加值<5 Hu）。

由2名资深胸部CT诊断医生分别利用PACS及CT工作站进行测量及评价病灶强化模式。

1.4 统计学处理

所有测量数值都用“平均值±标准差”来表示。用SAS9.13软件进行统计分析（均数间t检验，P＜0.05为差异有统计学意义）。

2 结果

周围型肺癌的强化特征主要包括2个方面：（1）周围型肺癌强化的特征性参数。主要包括平扫CT值、不同扫描期的CT值及强化净增值（CT强化值）。（2）周围型肺癌的强化模式。

2.1 周围型肺癌强化的特征性参数比较

周围型肺癌强化的特征性参数比较见表1。

表1 周围型肺癌强化的特征参数比较（

表1 周围型肺癌强化的特征参数比较（

注：括号内为数据范围；在PACS工作站与在CT工作站测量周围型肺癌上述几项内容，经统计学处理后分别为t=1.001、P=0.325，t=1.140、P=0.256，t=1.580、P=0.149，t=1.505、P=0.150与t=2.001、P=0.099，无统计学差异

组别 直径/cm 平扫CT值/Hu 25 s CT值/Hu 90 s CT值/Hu 强化CT值/Hu PACS 5.52±2.32（1.82～8.78）40.21±7.03（24.20～59.20）55.53±11.09（33.00～80.30）75.95±13.45（53.00～99.80）35.74±11.95（23.10～69.55）CT 5.29±2.12（1.59～8.98）39.01±8.95（24.40～61.20）56.01±10.91（34.00～79.30）76.03±11.95（53.50～98.50）37.02±12.05（24.00～70.05）

由表1可以得出，PACS工作站与CT工作站测量肺癌强化的特征性参数结果无显著差异，PACS工作站能准确评价肺癌强化的特征性参数。周围型肺癌强化的特征性参数中，最重要的2个参数为平扫CT值及CT强化值。周围型肺癌的平扫CT值反映了其组织密度，周围型肺癌为软组织，PACS工作站与CT工作站测量的肺癌平扫CT值准确反映了其组织密度特性。周围型肺癌的CT强化值反映了其平均血供情况，病理基础是肿瘤的血管生成。大多数周围型肺癌的CT强化值在20 Hu以上[5-7]，PACS工作站与CT工作站测量的CT强化值均反映了这一特征。

2.2 周围型肺癌的强化模式

周围型肺癌的强化模式从形态学上反映了肺癌的血供情况，由于周围型肺癌的血管生成比较复杂，所以反映在形态学上的肺癌强化模式形态就比较复杂。总体上，肺癌强化模式主要分为均匀强化、不均匀强化、周边强化及中央强化几种方式，确定其强化方式对于诊断相当重要。研究表明，大多数周围型肺癌90 s时到达强化峰值[5-7]，这表明大多数周围型肺癌90 s时强化达到最充分的程度，所以利用PACS及CT工作站评价90 s时周围型肺癌强化模式。利用PACS及CT工作站观察62例90 s时肺癌的强化模式表现相同，其中38例表现为均匀强化，17例表现为不均匀强化，5例表现为周边强化，2例表现为中央强化。

3 讨论

肺癌是目前发病率和病死率最高的癌症[1-4]。因此，采用影像学鉴别肺内结节的良恶性是临床常见的非侵入性诊断方法，尤其对肺癌的早期诊断非常重要。临床上早期肺癌患者术后的5 a生存率可达90%以上，而中晚期患者总的5a生存率低于5%[9]。对肺癌进行早期诊断是临床治愈肺癌、改善肺癌预后的关键[9]。血管生成是肿瘤样病变发生、发展的基础[10]，血管生成就是在已有的血管基础上新生血管形成的过程，由血管生长和血管生长抑制因子共同控制。血管生成促进肿瘤的生长、进展，并且与肿瘤的良恶性及预后密切相关[5]。动物实验表明，抗血管生成治疗（腺病毒介导的基质金属蛋白酶抑制因子adenovirus-mediated TIMP-2）能抑制鼠肺癌的血管生成、肺癌的生长，并延长了鼠的存活期。目前量化微血管生成主要的标准就是微血管密度（microvessel density，MVD）计数[6]，肺癌的动态CT强化值与MVD呈正相关[5-7]。

临床常用CT来鉴别孤立性肺结节良恶性，尤其是新一代多层螺旋扫描速度快、时间分辨率高、放射剂量小、层厚薄、图像多、数据量大。随着多层螺旋CT的应用，重组MPR图像并准确评价肺癌强化越来越方便[4，7]。如果仅从CT平扫获得的形态学特征及断层解剖学特征来鉴别结节的良恶性有时很困难，增强CT能明显提高鉴别诊断及疗效评价[5-7]。周围型肺癌强化特征的病理基础是肿瘤的血管生成，影像学评价主要包括特征性参数的准确测量及强化模式的准确评价。周围型肺癌强化的特征性参数主要包括平扫CT值、不同扫描期的CT值及强化净增值（CT强化值）。平扫CT值反映了周围型肺癌组织密度，CT强化值反映了微血管密度。周围型肺癌强化模式从形态学上反映了肺癌的血供情况。

随着医疗行业信息化水平的提高，PACS已成为现代医学放射学实践的重要部分。PACS工作站不受CT工作站限制，可以多人同时进行评价，便于与临床科医生沟通。随着CT及PACS网技术的发展，越来越多的医生习惯于利用PACS工作站。PACS是对临床日常图像处理及图像相关的基础和临床研究至关重要的关键技术。现在，PACS工作站已经从研究和发展阶段到达临床应用广泛阶段。在过去的20多年，影像技术特别是CT发展迅速，将这些图像结合PACS，可使放射科医生利用PACS工作站进行图像重建、测量等工作[11]。随着PACS技术的进步，在PACS工作站重组MPR图像并准确评价肺癌强化越来越方便[8]。研究显示，医用黑白液晶显示器优于商用彩色液晶显示器[12]。在我们研究中，工作站配备5M液晶显示器。

为了尽量减少患者的辐射剂量，并能全面评价肺癌的血供，使用双期扫描的方式。通过研究证明，25 s时肺癌大多数已有强化，90 s时大多数到达峰值[13]，因而本研究第1期选择在25 s时间段，第2期选择在90 s时间段。

为了探讨PACS工作站评价肺癌强化的效率及有效性，从周围型肺癌强化特征性参数的测量及强化模式评价2个方面对PACS工作站与CT工作站进行了对比研究。在周围型肺癌的强化特征性参数方面，比较了平扫CT值、不同扫描期的CT值及强化净增值（CT强化值）。PACS工作站与CT工作站测量的肺癌平扫CT值分别为（40.21±7.03）及（39.01±8.95）Hu，准确反映了周围型肺癌软组织密度的特性。研究表明，大多数周围型肺癌的CT强化值在20 Hu以上[5-7]，PACS工作站与CT工作站测量的CT强化值分别为（35.74±11.95）Hu及（37.02± 12.05）Hu，准确反映了周围型肺癌的平均强化程度。研究显示，PACS工作站测量肺癌平扫CT值、增强后25 s及90 s CT值与CT工作站测量结果无显著差异，图1、2为CT工作站与PACS工作站测量值对比，右肺上叶结节增强前、注入对比剂后25 s及注入对比剂后90 s CT值变化，二者对比差异无统计学意义。PACS工作站计算的强化净增值与CT工作站

图1 CT工作站评价肺癌强化

图2 PACS工作站评价肺癌强化

（▶▶▶▶）（◀◀◀◀）计算结果无显著差异。周围型肺癌强化模式从形态学上反映了肺癌的血供情况，周围型肺癌的血管生成的复杂性，决定了周围型肺癌强化模式形态学上的多样性。总体上，将肺癌的强化模式分为病灶均匀强化、病灶不均匀强化、病灶中央强化、病灶周边强化、病灶无强化5类。根据以上分类标准,利用PACS工作站及CT工作站评价了90 s时周围型肺癌的强化模式。结果显示，利用PACS及CT工作站观察62例90 s时肺癌的强化模式表现相同。这说明，PACS工作站能准确评价肺癌强化。

初步研究显示，PACS工作站能准确评价肺癌强化，相信将来PACS工作站在影像诊断中会发挥越来越重要的作用。

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（收稿：2014-09-15 修回：2014-12-30）

Comparison of PACS and CT workstations for enhanced scan evaluation of peripheral bronchogenic carcinoma

GE Xu-bo,YAO Yu-hui
(Department of Radiology,the Fourth People's Hospital of Taian,Taian 271000,Shandong Province,China)

ObjectiveTo determine the efficiency and effectiveness of PACS workstation in evaluating enhanced scan of peripheral bronchogenic carcinoma.MethodsTotally 62 patients with peripheral bronchogenic carcinoma underwent twophase contrast material-enhanced multidetector-row computed tomography (MSCT)of the chest in a single-breath-hold technique.Two spiral CT scans were obtained at 25 and 90 seconds respectively after nonionic contrast material was administrated via the antecubital vein at a rate of 4 ml/sec by using an autoinjector.Precontrast and postcontrast attenuation on every scan were recorded and the peak height was calculated.Enhancement pattern was evaluated on the image obtained at 90 seconds after injection of contrast medium.ResultsNo statistically significant difference in precontrast attenuation, postcontrast attenuation at 25 and 90 seconds were found between these measured on PACS workstation((40.21±7.03); (55.53±11.09);(75.95±13.45)Hu)and those((39.01±8.95);(56.01±10.91);(76.03±11.95)Hu)on CT workstation(t=1.140,P= 0.256;t=1.580,P=0.149;t=1.505,P=0.150).There was no statistically significant difference in peak height between that calculated on PACS workstation((35.74±11.95)Hu)and that on CT workstation((37.02±12.05)Hu)(t=2.001,P=0.099).The tumors showed the same enhancement pattern on PACS workstation and CT workstation.ConclusionThe efficiency and effectiveness of PACS workstation are the same the those of CT workstation in detecting enhancement pattern of peripheral bronchogenic carcinoma.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（8）：81-83，94]

peripheral bronchogenic carcinoma;PACS workstation;CT workstation;enhanced scan of bronchogenic carcinoma

R318；R445；R734.2

A

1003-8868（2015）08-0081-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.08.081

葛绪波（1975—），男，主任，主治医师，主要从事呼吸系统影像方面的研究工作。

271000山东泰安，泰安市第四人民医院放射科（葛绪波，姚玉慧）

姚玉慧，E-mail：13853868006@139.com