能谱CT 平扫定量分析在非小细胞肺癌与炎性肿块中的鉴别价值

戴 钢 邓克学 韦 炜 叶茗珊 李君君 汤贤悦

肺部占位性病变在临床是胸部较为常见的疾病之一，普通CT 扫描是依靠病灶自身的形态、边缘及增强血供等情况来判断病灶良恶性；随着肺部占位性病变数量增多，部分良性占位性病变在CT 表现特征与恶性肿瘤部分征象存在相同的地方，目前有部分研究认为能谱增强CT 各期参数对肺癌与其他良性病变具有良好的鉴别价值[1]，增强CT 检查过程需要注射对比剂，与此同时需要进行动脉期、门脉期及延迟期扫描；对于患者来说不仅增加了辐射量，也增加了对比剂肾损伤的概率[2]，然而部分对比剂过敏者无法进行该检查。靶扫描技术可以减少患者辐射剂量及增强图像空间分辨率[3]。本研究是旨在探讨能谱CT 平扫参数定量分析非小细胞肺癌与炎性肿块的应用价值。

方 法

1.病例资料

回顾性分析我院2016 年10 月-2018 年03 月行能谱CT 平扫（靶扫描）的患者107 例，其中包括炎性肿块23 例、腺癌55 例及鳞癌29 例，其中男性78 例，女性29 例，患者年龄段为33 ～78 岁，平均年龄为（62±10）岁。病例的纳入标准包括：①经手术或支气管镜活检病理证实的患者；②排除经放化疗治疗后患者；③病灶内无较大坏死及空洞影响测量结果；④肺内病灶直径大小约2 ～4cm。

2.检查及扫描方法

采用 GE Discovery CT750 HD 进行扫描，扫描前训练患者吸气、屏气，第一次进行肺部整体平扫，扫描范围从肺尖上缘至肝脏上缘水平，确定病灶位置，第二次进行病灶局部能谱平扫靶扫描。扫描条件：管电压高低能量 140 kVp 和 80 kVp 瞬时切换，螺距1.375，管电流约380mA，扫描层厚5mm。

3.数据分析及图像后处理

由我科2 位主治医师在盲法条件下使用GSI Viewer 分析软件进行图像处理及数据分析处理。感兴趣区（ROI）选取条件：①选取病灶中间层面测量区域作为ROI；②选取面积大于病灶面积三分之一；③避开病灶内肉眼可见坏死组织、空洞及钙化等；④不同组数据在测量的过程中同时应保证ROI 放置层面、位置及大小一致。

测量40 ～140keV 各能量水平CT 值(HU)，计算40 ～90keV 曲线斜率，斜率计算公式K40～90keV=[CT 值(90keV)-CT 值(40keV)]/40；分别绘制分析平扫能谱曲线，观察各组能谱曲线走形。分别测量ROI 的水（钙）浓度（mg/cm3）及平扫有效原子序数（effective atomic number，Eff-Z）。

4.统计学方法

所有数据均采用SPSS22.0 进行统计分析，符合正态分布资料使用±s表示；采用单因素方差分析（ANOVA）对各组测量数据进行分析，组间两两比较使用LSD-t 法，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

结 果

鳞癌组的的曲线形态为平直型或缓慢上升型（图1），腺癌组的平扫能谱曲线形态为下降型（图2），炎性肿块组的曲线形态为快速上升型（图3）。

表1示三组平扫能谱曲线斜率（K40-90keV绝对值）：炎性组＞腺癌组＞鳞癌组，差异有统计学意义；水钙浓度：炎性组＞鳞癌组＞腺癌组，差异具有统计学意义；有效原子序数：腺癌组＞鳞癌组＞炎性组，差异具有统计学意义。

表1 各组能谱参数

表2 各组数据组间差异

图1 男，74 岁，右肺上叶鳞癌。A、B、C、D 分别代表肺窗图像、钙水浓度、水钙浓度及平扫能谱曲线。

图2 女，55 岁，左肺下叶腺癌。A、B、C、D 分别代表肺窗图像、钙水浓度、水钙浓度及平扫能谱曲线。

图3 男，77 岁，左肺上叶肉芽肿性炎。A、B、C、D 分别代表肺窗图像、钙水浓度、水钙浓度及平扫能谱曲线。

讨 论

本研究的目的是肺腺癌、鳞癌及炎性肿块的平扫能谱参数是否具有差异性。此次研究的结果中肺腺癌、鳞癌及炎性肿块中的能谱平扫曲线斜率、水钙浓度及Eff-Z 差异具有统计学意义；能谱平扫曲线斜率、水钙浓度及Eff-Z 对三者鉴别具有重要的价值。

对于肺部占位性病变，普通增强CT 主要分析其特征性改变，例如分叶、毛刺及胸膜牵拉等征象来综合判断病灶的良恶性，但是目前临床工作中遇到病变愈发不典型。近年来部分研究证明能谱增强CT 碘基值可以区分肺癌、炎症及结核，但是能谱增强CT扫描时延迟时间、对比剂注射的速率及给药量对最后测量各期参数存在较大的影响，而能谱平扫可以很好减少这些因素的干扰，故本研究使用能谱CT 平扫各期参数用以鉴别不同类型肺部占位性病变。X 线透过人体组织时，穿透物质时能量吸收多少与其衰减呈正相关[4-5]，能谱CT 时从低到高生成不同keV 能量，从而产生不同能量下的图像。本研究中提到病灶选取2 ～4cm 大小，主要原因是当病灶体积较大时，整个病灶出现坏死概率变大，病灶较小时纵隔窗内病变较少，都会影响最后数据测量的准确性。相对能谱增强CT，平扫模式不要注射对比剂，可以保持病灶最原始属性，反映其内部特征[6]。

能谱衰减曲线可以用来区分不同组成成分的病灶[7]，在病理学基础上炎性病变镜下主要是中性粒细胞、淋巴细胞及巨噬细胞等炎性细胞构成；在镜下腺癌可见腺腔形成，排列成管状或腺样结构；鳞癌癌细胞呈多边形，细胞间有间桥，常有癌巢及角化珠形成。有效原子序数主要反映病灶内所得到的某种化合物或混合物质能量衰减系数相同元素的原子序数[8]，三组中有效原子序数由大到小依次为：腺癌组、鳞癌组及炎性组，因为腺癌可以分泌黏液，而鳞癌呈巢结构较腺癌致密，炎性病灶其内渗出较多从而导致三者在有效原子序数上有一定的差别。本研究结果能谱曲线斜率由大至小依次为：炎性组、腺癌组及鳞癌组。炎性病变中炎性细胞渗出相对较多，而肺癌内出现钙化概率较大，因此笔者认为这与炎性组水钙浓度大于肺癌组有密切关系，Johson 等[9]认为鳞癌肿瘤内微血管分布不均，肿瘤细胞易发生坏死，较其他肺癌容易形成钙化；李成州等[10]认为各种类型肺癌内钙化无明显差异；本研究鳞癌水钙浓度大于腺癌浓度与二者结果均不相同，肺癌中发生坏死及钙化的概率较大，在测量中有时无法避免肉眼难以辨别小的坏死及钙化，会对最后测量结果造成一定影响，也许与样本量有一定关系，需要进行大样本进一步求证。

本研究的局限性：样本量收集相对较小，缺少大样本研究进行补充；不同分化程度肺癌在基础成分上存在差别，需要补充不同分化程度肺癌的区别来完善本研究。综上所述：能谱CT 平扫靶扫描各组参数分析对肺腺癌、鳞癌及炎性肿块具有一定的鉴别价值，且相对普通增强CT 及能谱增强CT 可以减少辐射剂量。