320排CT双入口体部灌注成像对肺内单发性炎性假瘤与周围型肺癌鉴别诊断价值

郭成伟，颜林军

(1.中国人民解放军第252医院放射科，河北 保定 071000； 2.北京京西医院保健科，北京 100041)

肺内单发性结节或肿块性病变种类繁多，形态多样，影像学表现多有重叠。腺癌和鳞癌是最常见的原发性肺癌，约占肺恶性孤立性病变的75%，而良性病变中80%为肉芽肿性病变(炎性假瘤)，术前判断肺病变良恶性是临床难题[1]。肺体部灌注技术可评估肺病变的血供比例(体循环与肺循环)，已用于肺癌等疾病的鉴别诊断。本研究利用320排CT双入口体部灌注技术评价单发性肺炎性假瘤与周围型肺癌体循环和肺循环的血供特征及其比例，进行定量分析与测量，探讨病灶血供特点与病理基础的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2015年6月—2019年2月于中国人民解放军第252医院经手术或穿刺病理证实的73例孤立性肺病变患者，男40例，女33例，年龄45～81岁，平均(60.2±5.4)岁。纳入标准：①影像学表现为肺部孤立性实性周围性病变；②病灶最大径1～4 cm；③病理证实为肺癌或炎性假瘤。排除标准：磨玻璃样结节或混杂磨玻璃样结节(实性成分≤50%)；合并纵隔、肺门肿大淋巴结(直径≥1.5 cm)。最终纳入恶性病变52例，包括腺癌28例、鳞癌24例；炎性假瘤21例，均为单发病灶。

1.2 仪器与方法 采用Toshiba Aquilion One 320排动态容积CT机，检查前对患者进行呼吸训练，吸气后行屏气扫描。扫描参数：管电压100 kV，管电流30 mA，扫描时间0.5 s，扫描层厚0.5 mm，重建层厚0.5 mm。先行平扫定位，根据肺内病灶位置灌注扫描范围，同时包括病灶和肺动脉干、左心房及胸主动脉；采用高压注射器经静脉注射50 ml碘海醇(350 mgI/ml)，注射流率6 ml/s，延迟2 s启动动态容积扫描，共扫描17个期相，间隔2 s，扫描时间34 s，Z轴扫描范围16 cm。

1.3 图像后处理及数据分析 采用双入口体部肿瘤灌注(dual-input body perfusion， DI)软件处理灌注容积数据。先行图像校正对位，消除呼吸及运动伪影。以主动脉、肺动脉干为输入动脉，以左心房内对比剂达峰值的时间点作为区分体循环(峰值时间后)与肺循环(峰值时间前)的界值。绘制时间-密度曲线，计算强化达峰时间(time to peak， TTP)。沿病灶边缘手动勾画ROI，尽量包括整个结节，并避开肉眼可见的血管、肺组织、坏死液化区、空洞、钙化灶、脂肪密度和伪影，在病灶的3个代表层面各测量1次，取平均值；获得灌注参数肺动脉血流量(pulmonary artery flow， PF)及支气管动脉血流量(bronchial artery flow， BF)，并计算灌注指数(perfusion index， PI)和灌注总量(total perfusion， TLP)，PI=PF/(PF+BF)×100%，TLP=PF+BF。以上测量由2名放射科医师在双盲的条件下独立完成，取其平均值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。计量资料以±s表示，腺瘤、鳞癌、炎性假瘤灌注参数间的比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t法；炎性假瘤与周围型肺癌灌注参数比较采用独立样本t检验。对有统计学差异的灌注参数绘制ROC曲线，获得鉴别炎性假瘤与周围型肺癌的最佳临界值，计算AUC，AUC在0.50～0.70为诊断价值较低，>0.70～0.90为诊断价值中等，>0.90为诊断价值高。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

鳞癌、腺癌与炎性假瘤间PF、TTP总体差异均有统计学意义(P均<0.01)；腺癌、鳞癌、炎性假瘤PF依次降低，两两比较差异均有统计学意义(P均<0.01)；腺癌及鳞癌的TTP均高于炎性假瘤，差异有统计学意义(P均<0.01)，而腺癌与鳞癌间TTP差异无统计学意义(P>0.05)。鳞癌、腺癌与炎性假瘤间BF、TLP和PI总体差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1、图1～3。

将腺癌和鳞癌数据合并为周围型肺癌。周围型肺癌与炎性假瘤间PF、TLP和TTP差异均有统计学意义(P均<0.01)，二者间BF和PI差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2。ROC曲线(图4)结果显示，TTP诊断肺癌与炎性假瘤的AUC为0.99(P<0.01)，诊断价值高，以TTP=16.3 s作为临界值时，敏感度为100%，特异度为95.0%；PF和TLP的AUC分别为0.76(P<0.01)和0.71(P<0.01)，诊断价值中等；以PF=52.6 ml/min作为临界值时，敏感度为79.2%，特异度为65.0%；以TLP=85.1 ml/min作为临界值时，敏感度为95.0%，特异度为55.0%。

3 讨论

肺炎性假瘤是肺实质内的炎性增生性瘤样病变，其临床及影像学表现均无特征性，毛刺征、浅分叶、血管集束征等CT征象与孤立性周围型肺癌部分重叠，鉴别诊断尤为困难[2]。分析肺结节、肿块等占位性病变的血供，对术前鉴别良恶性病变及判断不同病理类型恶性病变、指导临床制定治疗方案等具有重要意义[3]。作为一种功能成像技术，CT灌注成像能够准确、快速、无创地提供肺结节或肿块性病变形态学及微循环血流动力学变化的丰富信息，有利于分析病变的血供特点和鉴别诊断[4-7]。

双入口体部CT灌注技术已逐渐成熟[8]，用于无创评价肝脏肿瘤的双重血供；而肺动脉和支气管动脉循环间隔时间短，既往将双入口体部CT灌注技术用于研究肺灌注存在较大困难。本研究所用320排容积CT配有160 mm探测器，Z轴覆盖范围达16 cm，可同时完整覆盖病灶和肺动脉干、左心房及胸主动脉，实现真正意义上的容积灌注，更加真实、准确地反映病变的整体血供情况，避免遗漏供血相对少的部分血流灌注。国内外学者[7,9-11]采用双入口体部CT灌注技术对中央型肺癌、周围型肺癌、肺良性占位等或特定病理类型进行血流状态评估，但所得结论不一。炎性假瘤是肺内常见的良性结节之一，在其发展过程中，肺动脉内形成弥漫性血栓，血供主要来自支气管动脉，在炎症因子等的作用下，血管扩张、数目增多；随着病变发展到后期，因肉芽组织不断增生，导致纤维组织大量形成[2]。赵振军等[12]发现炎性假瘤中的微血管密度高于肺腺癌和良性肿瘤，且多为成熟血管；白荣杰等[13]获得了同样的结果，同时发现炎性假瘤的BF、PI与其他类型良性肿瘤及恶性肿瘤均存在重叠。周科峰等[14]发现，在炎性假瘤生成、发展过程中，其在某些阶段的表现与恶性结节重叠，主要表现为支气管动脉供血；而在其他阶段则与良性结节重叠，表现为肺动脉供血，灌注参数随之改变。在此基础上，本研究收集经病理证实的肺内单发性炎性假瘤和周围型肺癌(鳞癌、腺癌)，分析其血供特征，以提高对肺孤立性病灶的鉴别诊断能力。

表1 腺癌、鳞癌与炎性假瘤间灌注参数比较(±s)

表1 腺癌、鳞癌与炎性假瘤间灌注参数比较(±s)

病理类型PF(ml/min)BF(ml/min)TLP(ml/min)PI(%)TTP(s)腺癌(n=28)77.96±3.8449.32±22.91127.29±46.5746.77±11.0920.11±1.87鳞癌(n=24)53.58±22.9856.59±21.89110.17±41.9445.23±8.1921.14±2.71炎性假瘤(n=21)51.73±23.0545.51±26.9797.24±45.6243.63±9.2314.06±1.58F值7.171.292.710.6269.21P值<0.010.280.070.54<0.01

表2 周围型肺癌与炎性假瘤间灌注参数比较(±s)

表2 周围型肺癌与炎性假瘤间灌注参数比较(±s)

病理类型PF(ml/min)BF(ml/min)TLP(ml/min)PI(%)TTP(s)周围型肺癌(n=52)77.24±32.4355.45±21.73125.79±39.5345.61±10.3220.56±2.31炎性假瘤(n=21)51.73±23.0545.51±26.9797.24±45.6243.63±9.2314.06±1.58t值3.451.622.790.7512.25P值<0.010.10<0.010.45<0.01

图1 患者女，56岁，低分化肺鳞癌 A.PF伪彩图，右肺上叶结节PF=28.4 ml/min； B.BF伪彩图，BF=43.5 ml/min； C.PI伪彩图，PI=36.2%； D.CT增强示病灶呈轻中度强化，CT值=41.9 HU； E.时间-密度曲线，TTP=26.5 s (a:肺动脉；b：左心房；c：胸主动脉；d：病灶)； F.病理图示细胞排列不规则、大小不等，核深染、异型性明显，胞质丰富，见散在多核巨细胞(HE，×200)

图2 患者女，49岁，高分化肺腺癌 A.PF伪彩图，右肺上叶结节PF=75.2 ml/min； B.BF伪彩图，BF=18.4 ml/min； C.PI伪彩图，PI=74.7%； D.CT增强示病变轻中度强化，CT值=46.7 HU； E.时间-密度曲线，TTP=22.9 s (a:肺动脉；b：左心房；c：胸主动脉；d：病灶)； F.病理图示腺腔样结构，核大，胞浆内可见空泡，有明显的嗜酸性核仁，并见少量透明细胞、印戒细胞和梭形细胞(HE，×200)

图3 患者男，62岁，炎性假瘤 A.PF伪彩图，右肺上叶结节PF=48.6 ml/min； B.BF伪彩图，BF=66.4 ml/min； C.PI伪彩图，PI=39.3%； D.CT增强示结节呈轻中度强化，CT值=45.9 HU； E.时间-密度曲线，TTP=14.2 s (a:肺动脉；b：左心房；c：胸主动脉；d：病灶)； F.病理图示肺泡上皮明显增生、纤维结缔组织增生、炎性细胞及淋巴细胞浸润(HE，×200)

图4 TTP、PF和TLP诊断肺内单发性炎性假瘤与周围型肺癌的ROC曲线

肺癌以支气管动脉供血为主，BF是反映支气管动脉供血丰富程度的参数，恶性病变(腺瘤、鳞癌)的BF大于、而PI值小于良性病变[6,10]。本组PF、BF、TLP、PI等灌注参数结果表明，周围型肺癌为支气管动脉、肺动脉双重供血。本组周围型肺癌与炎性假瘤间PF和TLP均存在显著差异，而BF和PI无明显差异。Yuan等[9]则认为肺癌以支气管动脉供血为主，PI是鉴别良恶性结节的敏感参数，与本研究结果有所区别，可能与病例选取、病理构成及结节大小不同有关。本组结果表明炎性假瘤亦为支气管动脉、肺动脉双重供血，与鳞癌、腺癌等周围型肺癌存在重叠，而TTP反映优势供血动脉的达峰时间，本研究中其鉴别二者的效能最高。

双入口体部CT灌注技术的拟合时间-密度曲线形态特征表示组织内微血管密度，TTP反映其优势供血动脉特点[14]。TTP鉴别诊断肺良恶性病变主要基于肺脏双重血供的解剖病理基础，肺动脉相早于支气管动脉相，因此肺动脉达峰时间早于支气管动脉[15]。良性病变以肺动脉供血为主，故其TTP早于恶性病变。本研究结果发现腺癌、鳞癌与炎性假瘤间TTP差异有统计学意义，炎性假瘤的TTP显著低于腺癌和鳞癌，TTP鉴别诊断肺癌与炎性假瘤的AUC=0.99，诊断价值高，以TTP=16.3 s为临界值，敏感度为100%，特异度为95.0%。Caremani等[16]采用CEUS鉴别肺良恶性病变，注入造影剂后良性病灶开始增强时间小于10 s，恶性病灶开始增强时间大于10 s。本研究TTP(16.3 s)为对比剂达到峰值的时间，晚于CEUS所关注的开始强化时间，而结果基本一致。

本研究采用320排容积CT行低剂量容积扫描，平均有效辐射剂量，低于常规胸部双期增强扫描；采用6 ml/s流率，仅需要注射50 ml对比剂，有利于减低对比剂可能造成的不良反应。

总之，320排CT容积灌注成像定量参数TTP、PF和TLP有助于鉴别诊断肺孤立性病灶，具有潜在临床应用价值。