CT能谱定量分析对肺腺癌与鳞癌的鉴别诊断价值探讨

李玉林 黄 送 张 浩 陈 刚

1.广东省梅州市人民医院放射科，广东梅州 514031；2.广东省梅州市人民医院肿瘤内科，广东梅州 514031

近年来，受空气污染、吸烟等因素影响，肺癌患者数量不断上升。肺癌主要病理类型为肺腺癌、肺鳞癌等，临床对其治疗方法存在一定差异性，特别是化疗方案存在很大差别[1-2]。常规CT仅可在形态学、CT值等方面来反映肺占位性病变，但在鉴别肺腺癌、肺鳞癌方面存在很大局限性[3]。能谱CT可采用能谱图像工具对疾病实施多参数分析，对提高疾病诊断准确性具有重要意义[4-5]。本研究将能谱CT应用于肺腺癌、肺鳞癌的鉴别与诊断中，旨在为临床提供有效的影像学依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年10月～2019年7月我院收治经病理确诊且行增强能谱CT扫描的45例患者，根据病理结果进行分组，分为肺腺癌组（n=25）、肺鳞癌组（n=20）。纳入标准：（1）经临床穿刺活检或手术病理获得证实者；（2）对碘对比剂不过敏者；（3）未合并甲状腺功能不全者；（4）检查依从性较高者；（5）影像学图像质量完全满足临床诊断者；（6）在能谱CT检查前未接受过临床抗肿瘤治疗者。肺腺癌组男18例，女7例；年龄32～82岁，平均（60.9±11.4）岁；解剖部位分型：25例均为周围型肺腺癌；病程1～6年，平均（4.26±1.20）年，依据UICC2017版肺癌临床分期，周围型肺癌Ⅰ期11例、Ⅱ期1例、Ⅲ期6例、Ⅳ期7例。肺鳞癌组男15例，女5例；年龄42～80岁，平均（66.0±9.4）岁；解剖部位分型：中央型肺鳞癌1例，周围型肺鳞癌19例；病程1～6年，平均（4.23±1.17）年，依据UICC2017版肺癌临床分期，中央型肺癌Ⅱ期1例；周围型肺癌Ⅰ期7例、Ⅱ期5例、Ⅲ期6例、Ⅳ期1例。两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 检查方法

取仰卧位，让患者足部先进，上举双手，用美国GE Discovery 750HD宝石能谱CT机对患者实施呼吸末单次屏气扫描，扫描范围从胸廓入口到膈肌尖端水平，全部肺野均在扫描范围内。设置参数如下，管电流以自动毫安调制；管电压80、140kVp进行瞬时切换。球管转速为0.5s/r，螺距0.984、层厚间距5mm。在增强扫描时使用双筒高压注射器，从患者肘静脉静注60～80mL碘克沙醇，保持静注流速为3.0mL/s左右。在平扫、增强扫描时均使用GSI模式，扫描期间用Smart-pre软件对气管分叉肺动脉部位进行实时监控，阙值为80Hu，在层面肺动脉CT值达到阙值后，自动憋气口令，再自动触发动脉期扫描；动脉期扫描结束后12s再进行静脉期扫描。

1.3 图像处理

将扫描原始数据重建成图像（1.25mm层厚），在平扫、动脉以及静脉期图像内探寻病灶部位，同时于病灶最大平面与其上下两个层面上将病灶兴趣区（ROI）划出来，对相同患者，ROI大小、形状尽可能保持一致，其直径为病灶最大截面长度最短径的1/2；对于密度较为均匀的病灶，ROI和病灶边缘的距离需＞2mm；对密度不均匀病灶，ROI需尽可能地避开气体、钙化以及囊性灶部位。相关数据处理方法如下：（1）CT值：测量40～140keV下病灶部位CT值；（2）能谱衰减曲线斜率K值：使用相关软件重建单能量图像能谱衰减曲线，将40keV作为起点，从70keV开始每相隔10keV，便将其与起点做一条直线，然后测量每条直线的斜率，Kx=（Hu40-Hux）/（x-40），其 中Hux代 表x keV时ROI CT值；（3）标准化碘含量（NIC）：检测病灶碘-水含量（ICtu）与相同层面胸主动脉碘-水含量（ICta），NIC=ICUtu/ICUta，胸主动脉ROI大小与病灶完全一致；（4）检查两组有效原子序数（eff-Z）的差异；（5）影像学结果评估：由两名高年资、影像学分析经验丰富的影像医师对所得影像学结果进行评估，重点分析病灶部位的大小与形态，若两名医师意见不同时，邀请第三名影像医师进行仲裁，确保最终意见一致。

1.4 统计学处理

采用SPSS22.0软件对本研究数据进行处理，计量资料以（）表示，采用t检验；计数资料以百分率表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组动静脉期碘含量、水含量、NIC及eff-Z比较

肺腺癌组动脉期碘含量、静脉期水含量均明显低于肺鳞癌组，而动脉期NIC明显高于肺鳞癌组，肺腺癌组eff-Z明显低于肺鳞癌组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组静脉期碘含量、动脉期水含量以及静脉期NIC比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1、图1～10。

表1 两组动静脉期碘含量、水含量、NIC及eff-Z比较（±s）

表1 两组动静脉期碘含量、水含量、NIC及eff-Z比较（±s）

组别碘含量（mg/L） 水含量（mg/L） NIC eff-Z动脉期 静脉期 动脉期 静脉期 动脉期 静脉期肺腺癌组（n=25） 6.18±1.72 8.11±2.87 1033.56±25.17 1019.36±32.37 0.66±0.13 0.27±0.11 7.14±0.85肺鳞癌组（n=20） 7.23±0.85 8.04±2.63 1038.25±23.90 1040.25±27.10 0.19±0.05 0.28±0.09 9.26±1.49 t 2.493 0.084 0.635 2.309 15.262 0.328 6.006 P＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

图1 腺癌平扫期eff-Z柱状图

图2 腺癌动脉期能谱衰减曲线图

图3 腺癌动脉期碘、水散点图

图4 腺癌动脉期CT影像

图5 浸润性腺癌病理（HE，×100）

图6～10，男，65岁，体检，左肺上叶鳞癌。

图6 鳞癌平扫期eff-Z柱状图

图7 鳞癌动脉期能谱衰减曲线图

图8 鳞癌动脉期碘、水散点图

图9 鳞癌动脉期CT影像

图10 鳞癌病理（HE，×100）

2.2 两组动静脉期能谱衰减曲线K值比较

肺腺癌组动脉期70～140keV能谱衰减曲线斜率K值均明显低于肺鳞癌组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组静脉期70～140keV能谱衰减曲线斜率K值比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2～3。

表2 两组动脉期能谱衰减曲线斜率K值比较（±s）

表2 两组动脉期能谱衰减曲线斜率K值比较（±s）

组别 70keV 80keV 90keV 100keV 110keV 120keV 130keV 140keV肺腺癌组（n=25） 1.02±0.38 0.82±0.33 0.75±0.23 0.62±0.24 0.55±0.21 0.52±0.15 0.45±0.20 0.40±0.14肺鳞癌组（n=20） 1.34±0.35 1.10±0.47 0.94±0.18 0.82±0.28 0.73±0.25 0.65±0.14 0.59±0.16 0.53±0.17 t 2.906 2.345 3.025 2.580 2.625 2.975 2.545 2.814 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

表3 两组静脉期能谱衰减曲线斜率K值比较（±s）

表3 两组静脉期能谱衰减曲线斜率K值比较（±s）

组别 70keV 80keV 90keV 100keV 110keV 120keV 130keV 140keV肺腺癌组（n=25） 1.68±0.55 1.35±0.52 1.13±0.33 1.04±0.35 0.84±0.33 0.79±0.32 0.74±0.32 0.67±0.25肺鳞癌组（n=20） 1.62±0.49 1.29±0.48 1.04±0.37 0.96±0.37 0.79±0.36 0.72±0.29 0.70±0.28 0.63±0.23 t 0.381 0.398 0.862 0.743 0.485 0.760 0.440 0.552 P＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05

图1～5，男，56岁，咳嗽，右肺中叶腺癌。

2.3 两组患者影像学表现比较

两组各项影像学表现中，胸膜凹陷征差异有统计学意义（P＜0.05）；其他影像学表现差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 两组患者影像学表现比较

3 讨论

截止至今，常规CT诊断肺部不同类型肿瘤并无权威标准，而随着影像学技术的发展，近年来能谱CT在此方面的研究有所突破[6-7]。其特有的定量功能可诊断出患者肺部不同类型肿瘤，本研究从下述几方面开展分析：（1）能谱衰减曲线斜率K值；（2）eff-Z；（3）碘含量、水含量以及NIC；（4）病灶大小与形态。

（1）能谱衰减曲线斜率K值对肺腺癌、肺鳞癌的诊断价值：因不同X线能量下物质CT值反映出来的吸收衰减系数不同，其所生成的能谱衰减曲线不但可直接反映出ROI中组织成分和构成，还可反映肺部病灶吸收碘对比剂的状态[8]。近年来，临床常采用能谱衰减曲线斜率K值用来衡量曲线之间的差异，本研究对两组患者动静脉期能谱衰减曲线斜率K值进行比较，发现肺腺癌组动脉期70～140keV能谱衰减曲线斜率K值均明显低于肺鳞癌组，可见采用动脉期能谱衰减曲线斜率诊断鉴别肺腺癌、肺鳞癌的意义重大。（2）eff-Z对于肺腺癌、肺鳞癌的诊断价值：eff-Z概念是根据有效原子序数而得来的，若人体某元素对于X线吸收衰减系数等同于其他某种化合物，则通常情况下此元素原子系数可判断为此化合物的有效原子序数；eff-Z和病灶组成成分存在着直接关系，由于不同能量X线下不同组织成分所形成的衰减曲线不同，所以其对应的eff-Z也不一样[9-11]。本研究结果中，肺腺癌组eff-Z明显低于肺鳞癌组，可见eff-Z在鉴别诊断肺腺癌、肺鳞癌方面有着重要意义。肺腺癌与肺鳞癌的eff-Z差异可能和二者组织类型以及组织结构的致密度存在一定关系。相对而言，肺腺癌组织结构较为疏松，而肺鳞癌则较为致密。（3）碘含量、水含量及NIC对于肺腺癌、肺鳞癌的诊断价值：水属于人体主要成分，碘属于CT增强扫描对比剂的主要成分，而碘-水组合属于能谱CT最为常用、基础的一种基物质对，有关于肺部肿瘤平均碘浓度检测方面的报道[12-13]指出：平均碘浓度水平较低的肿瘤患者预后较差。本研究结果显示：肺腺癌组动脉期碘含量、静脉期水含量均明显低于肺鳞癌组，而动脉期NIC明显高于肺鳞癌组；两组静脉期碘含量、动脉期水含量、静脉期NIC相比，差异不显著。出现此情况可能是由于病灶部位碘含量直接反映了此部位微血管状态，而在微血管状态（成熟度）方面，肺腺癌与肺鳞癌不太相同[14-16]。（4）病灶大小与形态对于肺腺癌、肺鳞癌的诊断价值：常规CT与能谱CT均可进行病灶大小、形态分析，将此参数列入本研究是因为不同类型病灶有着不同的生长方式，对病灶大小与形态进行分析也是一种最直观且最重要的临床评估[17-18]。本研究结果显示：两组各项影像学表现中，胸膜凹陷征表现存在显著差异，其他影像学表现差异均不显著。

综上所述，CT能谱定量分析在肺腺癌与肺鳞癌的临床鉴别诊断上具有重要价值。