能谱CT成像定量分析在评估肺癌病理类型和分化程度中的应用价值

2022-07-04朱永寅姚晶晶雨托成周凡阳明

临床肺科杂志 2022年7期

朱永寅姚晶晶雨托成周凡阳明

肺癌的病理类型、分化程度有助于临床治疗方案的选择以及预后判断[1-2]。尽管病理学检查是肺癌确诊的金标准，但部分患者不具备手术、活检条件，而难以获得病理诊断[3-4]。能谱CT具有多参数、定量分析的新型成像模式[5-6]，可反映肿瘤的病理特征，鉴别特异性病变，在肝癌、食管癌、胃癌等恶性肿瘤的鉴别诊断具有较高的应用价值[7-9]。本研究探讨能谱CT成像定量分析，在评估肺癌病理类型和分化程度中的应用价值，为临床鉴别诊断提供参考，报道如下。

资料与方法

一、研究对象

选取2019年1月至2020年10月我院收治的106例肺癌患者。纳入标准：①符合原发性肺癌的诊断标准[7]；②能谱CT成像前未接受任何抗肿瘤治疗；③经手术病理或纤维支气管镜活检病理证实肺癌的病理类型及分化程度；④肿瘤直径≥2 cm；⑤病例资料完整。排除标准：①继发性肺癌；②合并其他恶性肿瘤；③合并心血管、神经系统、免疫系统疾病；④碘对比剂过敏。肺癌患者中，男64例，女42例；年龄47～79岁，平均年龄(65.20±6.18)岁。病理类型：非小细胞癌86例(包括鳞癌39例、腺癌47例)，小细胞癌20例。肿瘤分化程度：低分化40例，中高分化66例。本研究符合《赫尔辛基宣言》原则，不违背医学伦理，本研究通过医院伦理委员会批准(编号3012018107)，研究对象均知情同意，自愿参与研究。

二、方法

检测仪器为GE 256排Revolution CT机，购自美国GE公司。所有患者先进行胸部平扫，扫描范围为肺尖至肋膈角水平。扫描参数：层厚5.0 mm，层距2.0 mm，视野250 mm，矩阵512×512，管电压150 kV，管电流200 mA。然后行CT增强扫描，采用团注法肘静脉注射对比剂，碘佛醇注射液(每1 mL含320 mg碘)购自江苏恒瑞医药有限公司，国药准字H20067896。静脉注射碘佛醇2 mL/kg，注射速度3 mL/s。采用阈值触发扫描，阈值为150 HU，检测层面主动脉弓，达到阈值后延迟7 s触发扫描。扫描结束后，原始数据选用0.625 mm层厚、1 mm层距的薄层重建，使用美国GE公司AW4.4工作站进行图像后处理。测量的能谱CT参数包括：在40～65keV平扫时的能谱曲线斜率，在40～65keV动脉期增强扫描的能谱曲线斜率，斜率=CT 值(40keV)﹣CT 值(65keV)/(65﹣40)。记录动脉期增强扫描的碘浓度和水浓度。

三、统计学方法

结果

一、不同病理类型肺癌的能谱CT定量参数比较

腺癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均大于鳞癌组(P<0.05)，且鳞癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均大于小细胞癌组(P<0.05)。三组不同病理类型肺癌的水浓度比较无显著差异(P>0.05)(见表1)。

表1 不同病理类型肺癌的能谱CT定量参数平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度、水浓度比较

二、能谱CT定量参数诊断肺癌病理类型的ROC曲线分析

平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度鉴别诊断小细胞癌与非小细胞癌的灵敏度分别为76.74%、86.05%、67.44%，特异度分别为90.00%、75.00%、95.00%(AUC=0.871，AUC=0.815，AUC=0.833)(见表2)。ROC曲线(见图1)。平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度鉴别诊断鳞癌与腺癌的灵敏度分别为68.09%、68.09%、82.98%，特异度分别为66.67%、82.05%、56.41%(AUC=0.700，AUC=0.752，AUC=0.734)(见表3)。ROC曲线(见图2)。

表2 能谱CT定量参数鉴别诊断小细胞癌与非小细胞癌的ROC曲线分析

表3 能谱CT定量参数鉴别诊断鳞癌与腺癌的ROC曲线分析

图1 能谱CT定量参数鉴别诊断小细胞癌与非小细胞癌的ROC曲线

图2 能谱CT定量参数鉴别诊断鳞癌与腺癌的ROC曲线

三、不同分化程度肺癌的能谱CT定量参数比较

低分化肺癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均小于中高分化肺癌组(P<0.05)。两组不同分化程度肺癌的水浓度比较无显著差异(P>0.05)(见表4)。

表4 不同分化程度肺癌的能谱CT定量参数平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度、水浓度比较

四、能谱CT定量参数诊断肺癌分化程度的ROC曲线分析

平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度鉴别诊断低分化与中高分化肺癌的灵敏度分别为63.64%、84.85%、75.76%，特异度分别为65.00%、42.50%、72.50%(AUC=0.688，AUC=0.698，AUC=0.730)(见表5)。ROC曲线(见图3)。

表5 能谱CT定量参数鉴别诊断低分化与中高分化肺癌的ROC曲线分析

图3 能谱CT定量参数鉴别诊断低分化与中高分化肺癌的ROC曲线

讨论

能谱CT采用宝石作为探测材料，具有纯度高、成像速度快、成像清晰、稳定性高的优势[8]。能谱CT的原理是不同单一能量的X线束穿过特定物体时，随着X线束能量的增减而发生变化，不同物质的谱线存在差别[9-10]。相比传统CT，能谱CT成像不仅具有更高清晰度的解剖成像，还可以根据能谱曲线、碘浓度、水浓度等数据进行定量分析，辅助病理诊断[11-12]。在肺癌的诊断中，李法升等[13]研究表示能谱CT曲线斜率，可鉴别诊断肺癌与炎性肿块。

基于这一原理，本研究探讨能谱CT成像定量分析在评估肺癌病理类型和分化程度中的应用价值，结果显示腺癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均大于鳞癌组，且鳞癌组大于小细胞癌组，这与崔元龙等[14]、李琦等[15]研究报道相符。不同密度的病灶，能谱CT在平扫时以及动脉期增强扫描的能谱曲线斜率存在差异，密度越大，碘浓度值越大。能谱 CT 碘浓度值的高低，主要受肿瘤组织内新生血管数目多少以及漏入细胞间隙碘对比剂多少的影响[16]。对于正常的肺组织而言，毛细血管内皮细胞连接紧密，肺上皮细胞基底膜完整，碘对比剂不易进入细胞间隙。不过肺癌组织存在大量的肿瘤新生血管，毛细血管内皮细胞连接疏松，肺上皮细胞基底膜不完整，使得血管通透性增加[17-18]，碘对比剂容易漏出至细胞间隙，故而肺癌组织的碘浓度浓度偏大。在各种肺癌病理类型中，非小细胞癌的血管密度大于小细胞癌，而在非小细胞癌中腺癌的血管密度大于鳞癌，血管密度越大，漏入细胞间隙的碘对比剂越多，这可以解释腺癌的碘浓度值大于鳞癌，鳞癌的碘浓度值大于小细胞癌[19-20]。不过本研究发现，不同病理类型、不同分化程度肺癌的水浓度比较无显著差异，这与骆孟等[21]研究报道相似。本研究还发现低分化肺癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均小于中高分化肺癌组。这可能是因为中高分化肺癌多见于肺腺癌，而低分化肺癌多见于小细胞癌，故而低分化肺癌组的平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度均偏低[22]。

本研究评价能谱CT对肺癌病理类型和分化程度的鉴别诊断效能，平扫能谱曲线斜率、动脉期能谱曲线斜率、碘浓度鉴别诊断小细胞癌与非小细胞癌的灵敏度分别为76.74%、86.05%、67.44%，特异度分别为90.00%、75.00%、95.00%；鉴别诊断鳞癌与腺癌的灵敏度分别为68.09%、68.09%、82.98%，特异度分别为66.67%、82.05%、56.41%；鉴别诊断低分化与中高分化肺癌的灵敏度分别为63.64%、84.85%、75.76%，特异度分别为65.00%、42.50%、72.50%。尽管能谱CT成像定量参数单一指标诊断的灵敏度与特异度不高，但对鉴别诊断肺癌病理类型和分化程度，具有一定指导意义。能谱CT的优势：第一，能谱CT具备宝石探测器、动态变焦球管、适应型统计迭代重建算法等技术，具有较高的空间分辨率，可进行图像重建，提高了图像质量，更加清楚地观察病变细节，可以发现常规CT无法发现的病变[23]。第二，能谱CT可以进行定量分析，分析肿瘤的病理类型、分化程度，分析人体化学组成，辅助病理诊断。第三，能谱CT的辐射剂量较低，仅为常规剂量的50%。