能谱CT在孤立性肺结节定性诊断中的临床效能

熊立军，李超平，周星辉，漆蕾

丰城市人民医院 (江西宜春 331100)

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule，SPN)是指在进行CT或胸片检查时发现的肺内单发圆形或类圆形、边界清或不清、直径≤3 cm的高密度影，可分为恶性与良性，其中恶性SPN多为肺癌，可导致患者出现胸痛、咯血等症状，威胁患者生命安全。因此，采取有效的手段鉴别SPN的良恶性对于治疗方案的拟定具有重要的指导意义。常规CT检查虽可通过病灶形态学及强化程度评估结节的性质，但部分病灶体积较小，与炎症、肺部感染等表现较为相似，常规CT难以鉴别。能谱CT可提供多个单能量图片、能谱曲线及有效的原子序数等参数，对小病灶及肿瘤的鉴别均有重要的意义。鉴于此，本研究旨在探讨能谱CT在SPN定性诊断中的临床效能，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年5月至2021年5月我院收治的66例SPN患者为研究对象，其中男42例，女24例；年龄40～78岁，平均(57.50±5.74)岁；结节直径1～3 cm，平均(1.96±0.31)cm。患者签署知情同意书。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。纳入标准：经CT或胸片检查发现；为实性结节；无钙化、无液化坏死；依从性好，可配合完成研究。排除标准：对对比剂过敏；严重肝肾功能不全；检查前经抗肿瘤治疗；合并严重肺炎、肺不张；合并其他部位良恶性肿瘤。

1.3 方法

所有患者均接受能谱CT检查：仪器选用GE超高端64排CT Revolution Frntier ES，患者取仰卧位，扫描范围为肺尖至肺底膈面；设置管电压为40、100 keV，快速切换，速度为0.6 s/周，层厚为5.0 mm，矩阵为512×512，转速为0.5 s/周；使用碘佛醇注射液[Liebel-Flarsheim Canada Inc.，国药准字HJ20150574，规格100 ml︰35 g(Ⅰ)]为对比剂，经右肘前静脉团注，剂量为1.0 ml/kg，流速为3～4 ml/s；注射后30 s，对患者行单期增强扫描。同时，所有患者均接受肺穿刺活检。

图像处理方法：选取病灶最大横截面进行能谱分析，避开钙化、坏死、空洞及较大血管影；将感兴趣区置于病灶中央，直径为5 mm，记录病灶40、100 keV下的CT值，并比较40～100 keV能谱曲线斜率K；记录良、恶性SPN动脉期的碘浓度、水浓度及有效原子序数差异。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 肺穿刺活检结果

经肺穿刺活检，66例患者中，41例确诊为恶性SPN，占62.12%；25例为良性SPN，占37.88%，其中包括14例肺部感染、5例纵隔囊肿、6例肺炎性肿物。

2.2 良、恶性SPN不同keV下CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K比较

恶性SPN 40、100 keV下的CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K均低于良性SPN ，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 良、恶性结节不同keV下CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K比较

2.3 良、恶性SPN动脉期的碘浓度、水浓度及有效原子序数比较

恶性SPN动脉期的碘浓度高于良性SPN，差异有统计学意义(P<0.05)；恶性与良性SPN动脉期的水浓度、有效原子序数比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 良、恶性SPN动脉期的碘浓度、水浓度及有效原子序数比较

2.4 能谱CT对SPN良恶性的诊断价值

将能谱CT定量(40、100 keV下的CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K、动脉期的碘浓度)作为检验变量，将SPN良恶性作为状态变量(“0”=良性，“1”=恶性)，绘制ROC曲线(见图1)，结果显示，40、100 keV下的CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K、动脉期的碘浓度单独及联合检测评估恶性SPN的AUC均>0.70，均有一定的诊断价值，其中以联合检测的诊断价值最高，见表3。

图1 能谱CT对SPN良恶性诊断价值ROC曲线图

表3 能谱CT对SPN良恶性的诊断价值

3 讨论

恶性SPN的侵袭性较强、生长速度快，可对周围组织造成明显的压迫，并侵犯周围血管、神经组织，使患者出现阵发性咳嗽、咯血等症状，影响患者的生命质量。目前，临床主要采用传统CT诊断SPN，根据病灶的大小、形态、密度等信息，鉴别SPN性质；但传统CT属于混合能量模式，受扫描参数、电源、温度等因素的影响，所测参数可能存在差异，从而可导致诊断效能较低，延误患者的治疗，故临床仍需寻找更有效的诊断方式。

能谱成像属于双能量扫描技术，可转换混合能量成像为单能量谱成像，不同能量水平的X线穿过物体的衰减不同，能谱CT通过高低两种能量X线进行数据采样，可直观展现40～100 keV下CT值的走向趋势，最大限度地消除硬化伪影，有利于分析和鉴别组织成分[5-6]。CT值可反映局部组织或器官的密度大小；斜率K可反映不同能量水平的变化与质量吸收系数之间的关系；碘剂是CT检查常用的造影剂，可反映不同病理条件下组织的血管情况。本研究结果显示，恶性SPN 40、100 keV下的CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K均低于良性SPN，差异有统计学意义(P<0.05)；恶性SPN动脉期的碘浓度高于良性SPN，差异有统计学意义(P<0.05)。分析其原因在于，能谱成像技术可通过单一球管、40、100 keV管电压瞬时切换，从而实现单能量成像及定量分析多种成像模式，并通过特征性的能谱曲线、单能量CT值评估SPN的性质。恶性SPN由于肿瘤细胞侵犯导致血管增粗迂曲，表现为血管增粗及血管重建，病灶内部的密度较高；而良性SPN病灶内的新生血管逐渐闭塞，内部迂曲、扩张血管的数量减少、密度较低。肿瘤碘浓度受肿瘤微血管的渗透性及微血管密度的影响，恶性肿瘤早期病灶内的新生血管不成熟，微血管网增多，通透性提升，病灶内血供丰富，外周血液中的碘对比剂更容易进入病灶内部，故碘浓度相对较高。此外，每类物质均有自身的化学分子结构，具有特定的能谱衰减曲线，斜率K可较好地反映不同病变或组织随X线能量水平的变化趋势。相关研究显示，碘含量越高，病变组织对X线吸收的衰减效应越明显[10]。恶性SPN病灶由于血流丰富、碘浓度较高，对X线吸收衰减程度也相对较高，导致斜率K较低。为验证假说，本研究进一步绘制ROC曲线，结果显示，40、100 keV下CT值及40～100 keV能谱曲线斜率K、动脉期的碘浓度单独及联合检测评估恶性SPN的AUC均>0.70，均有一定的诊断价值，其中以联合检测的诊断价值最高。进一步证实，能谱CT可有效评估SPN的性质，临床可优先采取能谱CT鉴别SPN的良恶性。

综上所述，能谱CT可有效鉴别SPN的良恶性，临床可通过进行能谱CT检查鉴别SPN的性质，以提高临床诊断效能。