能谱CT在肺癌诊断及病理分型中的应用价值

1.大同煤矿集团有限责任公司总医院医学影像中心(山西 大同 037003)2.大同煤矿集团有限责任公司总医院肿瘤内科 (山西 大同 037003)3.大同煤矿集团有限责任公司总医院呼吸内科 (山西 大同 037003)4.大同煤矿集团有限责任公司总医院心胸外科 (山西 大同 037003)

王朝军1 张 蕾2 马 霞3 赵元生4

肺癌为全球范围内常见病死率较高的恶性肿瘤之一，发病率逐年增长，鳞癌、腺癌和小细胞癌为其最常见病理类型，流行病学数据显示约有70%非小细胞肺癌临床确诊时多已处于晚期，救治难度大，死亡率高[1]。现代医学研究表明肿瘤的发生进展是受多因素、多阶段影响的复杂病理过程，常涉及多个原发癌基因及抑癌基因的变异，因此在肺癌早期明确其病理组织类型，是评估其生物学行为稳定，并制定合理、针对性防治措施的关键[2]。目前，临床上统一以病理组织学检查作为肺癌分型的金标准，但必须通过手术切除或穿刺活检等方式获得，具一定创伤性，可导致多项术后并发症，安全性较低[3]；能谱CT是近几年来CT成像领域发展而来的一项新技术，因其具有多参数、定量分析等成像特点，其在肿瘤诊断和病理分型中的应用日益普及[4]，而有关其在肺癌诊断及病理分型中的应用价值尚存在一定争议，因而笔者于本文展开全面研究，结果如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料病例来源于我院2015年1月～2017年6月收治的80例疑似肺癌患者，纳入标准：①入院后均行能谱CT扫描检查；②患者及家属知情，并自愿签署同意书，实验在本院伦理委员会审查下进行；③纳入研究前未接受放化疗治疗和穿刺活检等。排除标准：①检查前接受抗肿瘤治疗；②合并严重心、肝、肾等重要脏器功能障碍；③有造影剂过敏史。80例肺癌患者，男、女各45、35例，年龄38～75岁，平均年龄(53.57±6.05)岁，术后组织病理结果提示肺癌阳性60例，阴性20例，其中鳞癌、腺癌、小细胞癌各25、20、15例，三组性别、年龄基线资料比较无显著差异(P＞0.05)。

1.2 检查方法①能谱CT扫描检查：选用型号为Discovery HD750的CT机，患者均行平扫和增强扫描，以300mg/mL碘海醇作为增强扫描对比剂，注射剂量根据个体体重指数调整，注射速率4mL/s，对比剂注入25～35s后，采用GSI Body-large 0.6sec 40mm(21.5mGy)模式行动脉期扫描，扫描速度0.6s/rot，层厚及间隔5.0mm，Pitch值0.984，扫描完成后将1.25mm重建层厚的Mono图像传输至AW4.6工作站进行图像分析。②能谱CT扫描后处理工作站：启动GSI软件，根据上传的增强扫描图像寻找肿块实性部分，在密度均匀区域内随机选取三个不同层面相同大小(面积25～27mm2)的感兴趣区(ROI)，中央型肺癌患者ROI区避开血管、钙化和肺不张区域，在肺门周围选取，软件自动生成单能量图像(40keV～140keV)及基物质图像，根据病变处能谱特征参数的平均值，对获取到的影像学图像进行以下分析和处理：1)测量平扫病变有效原子系数及钙含量；2)测量增强病变碘含量(ICtu)，将其与动脉碘含量ICar标准化后，计算标准碘含量[(NIC)=ICtu/ICar]；3)测量单能量图像中不同能量对应的CT值(HU)，间距为10keV，计算70keV单能量下肿块强化程度(△Ct=CT增强-CT平扫)及能谱曲线斜率[K=(HU40-HU90)/50]。

1.3 观察指标①能谱CT诊断肺癌与术后组织病理结果对比；②三组(鳞癌组、腺癌组、小细胞癌组)平扫后钙含量、有效原子系数比较；③三组△Ct值、斜率K和NIC比较；④鳞癌组和腺癌组各项能谱特征参数ROC曲线分析，各参数鉴别诊断准确性采用曲线腺癌面积大小衡量，曲线下面积＞0.5设为有统计学意义；⑤影像学图像分析和处理。

1.4 统计学处理选用SPSS19.0软件处理数据，计数资料以(%)表示，计量资料以(±s)表示，行χ2/t值检验，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 能谱CT诊断肺癌与术后组织病理结果对比参照术后组织病理结果，能谱CT诊断肺癌的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为83.33%、65.00%、87.72%、56.52%，见表1。

2.2 三组平扫后钙含量、有效原子系数比较三组钙含量、有效原子系数由高至低排序：小细胞癌组＞鳞癌组＞腺癌组，且组间比较差异均具显著性(P＜0.05)，见表2。

表1 能谱CT诊断肺癌与术后组织病理结果对比[例数（n）]

表2 三组平扫后钙含量、有效原子系数比较（±s）

表2 三组平扫后钙含量、有效原子系数比较（±s）

注：与小细胞癌组相比较，均①P＜0.05；与腺癌组相比较，均②P＜0.05

组别 钙含量（mg/mL） 有效原子系数鳞癌组（n=25） 4.80±1.28①② 7.82±0.08①②腺癌组（n=20） 3.00±1.19① 7.72±0.07①小细胞癌组（n=15） 6.90±1.69② 7.92±0.09②

表3 三组△Ct值、斜率K和NIC比较（±s）

表3 三组△Ct值、斜率K和NIC比较（±s）

注：与小细胞癌组相比较，均①P＜0.05；与腺癌组相比较，均②P＜0.05

组别 △Ct值（HU） 斜率K NIC鳞癌组（n=25） 19.10±6.58 1.91±0.21①② 0.14±0.02①②腺癌组（n=20） 22.41±7.82① 1.53±0.14① 0.12±0.01①小细胞癌组（n=15） 16.10±5.09② 2.22±0.25② 0.16±0.03②

表4 鳞癌和腺癌能谱特征参数ROC曲线分析[n（%）]

2.3 三组△Ct值、斜率K和NIC比较三组之间△Ct值相比较，仅腺癌组△Ct值较小细胞癌组明显高（P＜0.05）；三组斜率K、NIC由高至低排序：小细胞癌组＞鳞癌组＞腺癌组，且组间比较差异均具显著性（P＜0.05），见表3。

2.4 能谱特征参数ROC曲线分析ROC曲线分析显示，斜率K对鳞癌和腺癌鉴别均具较高灵敏度(85%)和特异度(89%)，且曲线下面积为0.92，见表4。

2.5 影像学图像分析和处理见图1-4。

图1 右叶中鳞癌肺窗示右肺中叶占位。减小。

图2 40keV单能图像CT值为152.60HU。

图3 90keV单能图像CT值为54.76HU。

图4 能谱曲线提示CT值随keV升高而

3 讨 论

自2008年开始肺癌逐渐取代肝癌成为国内恶性肿瘤人群首要死亡病因，CT检查对肺癌等胸部疾病的临床诊断具重要价值，随CT技术的不断发展和改进完善，能谱CT在临床中应用日益广泛，能谱CT较常规CT具有多参数和定量分析等优势，目前被认为是肺癌诊断及分期鉴别的首选影像学检查手段；能谱CT技术的诞生使肺癌研究从形态学、病灶组织血流动力学等方面逐渐深入到物质代谢等微循环方面，进一步加深了临床对肺癌疾病进展的全面认识。早期杨峰峰[5]等学者研究表明能谱CT的能谱成像技术定量参数较传统CT在术前诊断转移性淋巴结方面具有更高诊断效能；另一项文献报告则指出能谱CT在肺癌诊断和治疗评估中有明确应用价值[6]；宁先英[7]等学者研究则证实了能谱CT的多项定量分析对鉴别肺鳞癌和腺癌有一定价值。

虽目前有关能谱CT在肺癌诊断及其病理分期鉴别诊断相关研究早已涉及，但临床对能谱CT诊断效能尚存在一定争议，为此本文在既往研究基础上另展开全面性探究，本次研究结果显示参照术后组织病理学结果能谱CT诊断肺癌的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为83.33%、65.00%、87.72%、56.52%，小细胞癌组钙含量、有效原子系数最高，鳞癌组次之，腺癌组最低，三组之间各组相较差异显著，三组之间△Ct值相比较仅腺癌组△Ct值较小细胞癌组明显高，但三组斜率K、NIC由高至低排序：小细胞癌组＞鳞癌组＞腺癌组，三组之间相较差异显著，ROC曲线分析显示斜率K对鳞癌和腺癌鉴别均有较高灵敏度和特异度，且曲线下面积高达0.92，初步证实了能谱CT在诊断肺癌中有较高诊断效能，此外其可准确鉴别肺癌患者病理分型，与既往王雪梅[8]等研究相符。能谱CT是以新材料宝石探测器为基石，利用其独特的能谱成像技术重建获取40～140keV范围内的单能量图像及能谱曲线消除射线硬化效应，获取更真实准确的CT值，而60keV水平下的低能量图像对比增强扫描可观察到差异更加明显的病理类型特征[9]；其中有效原子系数是根据能谱曲线所计算的与某化合物或混合物质量衰减系数相同的元素原子系数，本研究结果显示小细胞癌组有效原子系数高于鳞癌组，同时鳞癌组明显高于腺癌组，提示瘤细胞侵犯正常肺组织后，肺组织内部结构发生变化(如鳞癌角化和细胞间桥产生，腺癌出现腺样分化或黏液)，而小细胞癌内部组织结构变化较小有关[10]。临床中肺癌钙化较为少见，多为无定型，分布弥散，CT值偏低，本研究结果显示鳞癌组钙含量较腺癌组明显高，这与既往学者研究中指出的鳞癌更易钙化观点相符[11]，究其原因：鳞癌瘤体体积一般较大且血管分布不均，易出现部分瘤体变性坏死及局部酸碱失衡，导致钙质沉着。NIC相当于校正病灶区的碘含量之比，可显著减弱个体差异对扫描结果的影响，提高诊断准确性。同时，本研究还发现斜率K在鉴别肺鳞癌和肺腺癌的诊断效能较高，提示能谱衰减曲线对肺癌病理分型的鉴别有较高诊断价值[12]。

综上所述，本研究初步证实了能谱CT在肺癌诊断及病理分型鉴别诊断中有明确应用价值，能谱CT对肺癌患者的临床治疗方案制定及预后评估中有一定指导意义。

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