能谱CT 鉴别诊断肺癌纵隔淋巴结性质价值的研究

王永丽，崔元龙，刘文亚（通信作者）

（1 新疆医科大学第一附属医院影像中心 新疆 乌鲁木齐 830054）

（2 新疆医科大学附属肿瘤医院影像中心 新疆 乌鲁木齐 830011）

最新的全球癌症统计报告显示肺癌是全球癌症致死的首位原因，在中国最常见癌种亦为肺癌，且发病率逐年升高，疾病负担沉重[1]。纵隔淋巴结转移作为肺癌的主要转移途径之一，如何在治疗前有效评估肺癌纵隔淋巴结是否转移及其数目、范围等以选择更为合适的治疗方案、提高临床疗效及预后效果，仍是目前临床研究的热点。淋巴结病理活检是诊断的金标准，但其创伤大，且仅能取得部分样本，限制了其临床应用。普通CT 作为目前判断肺癌纵隔淋巴结是否转移重要的检查手段之一，仅仅通过形态学进行诊断，有较大的局限性。能谱CT 的出现，使CT 从单参数成像转变为多参数成像，可进行多参数精确定量分析，实现了CT 质的变革，可以分辨肿瘤的良、恶性，实现肿瘤组织的定量、定性、定级分析[2-3]。本研究主要通过定量分析对比原发性肺癌纵隔淋巴结转移瘤与非转移性淋巴结能谱CT 多参数的差异，探讨能谱CT 预判肺癌纵隔淋巴结性质的临床价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016 年1 月—2019 年6 月就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院行能谱CT 增强扫描的65 例肺癌患者，其中男性41 例，女性24 例；年龄为29 ～86 岁，中位年龄为63 岁；其中鳞癌25 例，腺癌40 例；入组淋巴结共120 枚，其中转移淋巴结88 枚，非转移淋巴结32 枚。

纳入标准：①经活检病理证实为肺癌者；②行能谱CT 扫描前未接受任何抗肿瘤治疗；③纵隔淋巴结性质经病理证实或者临床证实（按照RECIST 1.1 标准CT 测量淋巴结短径≥15 mm，在经过化疗后其短径缩小≥30%诊断为淋巴结转移瘤）。排除标准：①合并其他恶性肿瘤病史；②图像质量欠佳影响诊断者。

1.2 方法

所有患者均在本院行能谱CT 扫描，扫描前均取得受检者知情同意并签字，仪器采用美国GE 公司能谱CT（Discovery HD 750）。扫描参数：管电压为高、低能量（140 kVp ～80 kVp）瞬时（0.5 ms）切换，自动毫安，旋转时间0.6 s/r，层厚和层间距为5 mm，螺距0.984:1。患者呈仰卧姿势躺于扫描架上，采用德国Urich 高压注射器，经右侧肘静脉注入非离子型碘对比剂80 ～100 mL（1.35 mL/kg×体重），流速2.5 ～3.0 mL/s，采用能谱扫描模式（gemstone spectral imaging，GSI），扫描范围为胸廓入口到膈肌水平，包括整个纵隔，于注射造影剂后分别于30 s、55 s 行动脉期和静脉期扫描。扫描完成后原始数据重建为40 ～100 keV、层厚为1.25 mm 的单能量图像。

1.3 图像分析

由2 名具有10 年以上工作经验的影像科医师使用ADW 4.6 工作站上的GSI Viewer 软件来分析动脉期及静脉期图像，选取病灶相同大小、不同层面、密度均匀的感兴趣区，测量3 次，取其平均值，尽量避开坏死、钙化、血管，测量感兴趣区有效原子序数、碘基值、同层面降主动脉碘基值，感兴趣区水基值、同层面的降主动脉水基值，计算感兴趣区标准化碘值，标准化水值，标准化碘值=碘基值/主动脉碘基值，标准化水值=水基值/主动脉水基值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析，对所有数据进行正态性和方差齐性检验，计量资料采用均数±标准差（± s）表示，组间比较应用独立样本t检验，结果以P＜0.05 表示差异有统计学意义。对差异有统计学意义的参数绘制受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve，ROC 曲线），分析有统计学差异的各参数预判淋巴结性质的最佳阈值及其敏感度、特异度及曲线下面积，曲线下面积＜0.7 为诊断绩效较低，0.7～0.9 为中等，＞0.9 为较高，检验水准α=0.05。

2 结果

本研究结果发现，转移组与非转移组淋巴结在动脉期及静脉期的碘值及标准化碘值差异均有统计学意义（P＜0.05），转移组与非转移组淋巴结在动脉期有效原子序数差异有统计学意义（P＜0.05），转移组与非转移组淋巴结在静脉期有效原子序数差异无统计学意义（P＞0.05），转移组与非转移组淋巴结在动脉期及静脉期的水值及标准化水值差异均无统计学意义（P＞0.05），结果参见表1、表2。

表1 动脉期肺癌转移组与非转移组淋巴结能谱参数比较（± s）

表1 动脉期肺癌转移组与非转移组淋巴结能谱参数比较（± s）

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表2 静脉期肺癌转移组与非转移组淋巴结能谱参数比较（± s）

表2 静脉期肺癌转移组与非转移组淋巴结能谱参数比较（± s）

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表2 （续）

对差异有统计学意义的能谱参数进行ROC 曲线分析，动脉期碘值曲线下面积为0.70，临界值为15.23（100 ug/mL），小于15.23 （100 ug/mL）者诊断为淋巴结转移瘤可能性大，大于15.23（100 ug/mL）者诊断为非转移淋巴结可能性大，其敏感度为0.93，特异度为0.53，约登指数为0.47。动脉期标化碘值曲线下面积为0.78，临界值为0.22，小于0.22 者诊断为淋巴结转移瘤可能性大，大于0.22 者诊断为非转移淋巴结可能性大，其敏感度为0.66，特异度为0.76，约登指数为0.42。动脉期有效原子序数曲线下面积为0.68，临界值为8.45，大于8.45 者诊断为淋巴结转移瘤可能性大，小于8.45者诊断为非转移性淋巴结可能性大，其敏感度为0.65，特异度为0.72，约登指数为0.37。静脉期碘值、标化碘值曲线下面积分别为0.55、0.62，小于0.70，诊断效能较低。

3 讨论

肺癌为临床最常见的肿瘤之一，淋巴结转移为肺癌最常见的转移方式，可见于肺癌病程各个阶段，淋巴结转移的状态及分期是反映肺癌疾病进展的重要指标之一，近年来临床上肺癌的治疗方案也更加的个性化和精准化[4]。因此临床迫切期待通过简便、有效、无创的影像学检查方法来实现对肺癌纵隔淋巴结性质的预判，以便指导临床术前选择最佳的治疗方案及对肺癌患者的预后做出准确判断。传统CT 仅通过分析淋巴结的大小、形态、增强前后混合能量CT 值的变化来粗略分析病变的血供情况，无法精确定量分析病变的强化程度，敏感性及特异性偏低[5]。宝石能谱CT 可以生成基物质分解图像，可对能谱多参数进行精确定量分析，通过碘水基物质对的分解，能够精确测量碘图上的碘成分，其可与实际增强值相当[6]。

在本研究中，转移组与非转移组淋巴结在动脉期、静脉期的碘基值及标准化碘值差异均有统计学意义（P＜0.05），转移组淋巴结在动脉期、静脉期的碘基值及标准化碘值均小于非转移组淋巴结，其原因可能为癌细胞取代正常淋巴结细胞和其他免疫细胞，致使其组织结构及血供发生改变，当肿瘤细胞浸润较多或生长过快，淋巴结较大时，周围血供不足于供应整个淋巴结时，位于中央的细胞发生坏死，增强后不均匀强化，且转移淋巴结内的新生血管，多是畸形血管，易受到癌细胞浸润导致管腔狭窄，血供减少[7]，故转移组淋巴结血供低于未转移组淋巴结，因此精确反映淋巴结血供的碘基值及标准化碘值在转移组小于非转移组，其动脉期及静脉碘基值及标准化碘值均能有效判断纵隔淋巴结的转移状况。对动、静脉碘基值进行ROC 曲线绘制与分析发现，相比静脉期碘基值，动脉期碘基值AUC 值较大，动脉期标化碘值曲线下面积在70%以上，诊断的灵敏度和特异度都较高，可能因大部分原发性肺癌淋巴结转移瘤的动脉血供与与非转移淋巴结动脉血供不同，并且转移淋巴结的强化特点类似于原发病灶。标准化碘浓度为病灶的碘含量与同层面主动脉内的碘含量之比，相当于对感兴趣区的碘含量进行了校正，选取标准化碘值为参考值可以消除注射造影剂后的扫描时间、造影剂注射速率及个体体型、循环的不同所造成个体间的碘浓度差异，其准确性更高[8]。结合本研究结果，取动脉期标准化碘浓度为0.215时鉴别淋巴结转移瘤与非转移淋巴结的诊断效能最高，当病灶动脉期标准化碘浓度值大于上述界值时，诊断为非转移性淋巴结可能性大，当病灶动脉期标准化碘浓度值小于上述界值时，诊断为淋巴结转移瘤可能性大。

有效原子序数可以进行物质化学成分的分析，尤其是对那些密度相似、CT 值相近的物质，利用有效原子序数可以对真实组织成分进行准确分析[9]。在本研究中，转移组与非转移组淋巴结在动脉期有效原子序数差异均有统计学意义（P＜0.05），在静脉期差异无统计学意义（P＞0.05），诸淋巴结动脉期的有效原子序数、碘值及标化碘值均显著小于静脉期的值（P＜0.05），提示碘含量对病变的有效原子序数影响较大，在本研究中淋巴结转移瘤动脉期的有效原子序数大于非转移淋巴结原子序数，而静脉期由于淋巴结进一步强化，碘对有效原子序数的干扰进一步加强，故转移组与非转移组淋巴结有效原子序数在静脉期差异无统计学差异。在本研究中，未测病变平扫时的有效原子序数，需要在以后的研究中，进一步排除造影剂对有效原子序数的影响，进行准确测量。

在本研究中，水基值及标准化水基值在转移组淋巴结及非转移组淋巴结的动脉期及静脉期差别均无统计学差异，与文献报道一致[10]，这可能是因为水为病变及人体的主要组成成分，转移组淋巴结与非转移组淋巴结在组织结构和血供上的变化未能明显影响水衰减改变所致，提示不同类型的淋巴结水含量无明显差异。

综上所述，宝石能谱CT 的多参数定量分析，可以为原发性肺癌纵隔淋巴结的性质预判提供新的思路、新的方法，具有较高的临床价值，可以使得以患者为中心的个体化和精准化治疗方案日趋发展和完善。但本研究仅探讨能谱CT 参数在诊断与评估原发性肺癌淋巴结转移性中的价值，尚未对不同病理类型的肺癌患者进行分组探讨，今后仍需进一步扩大病例数以更深入探讨能谱CT 多参数定量分析对肺癌淋巴结性质预判的价值。