双层探测器光谱CT定量参数与肺癌及其病理特征的关系

张东升，盛 茂，程庆红，陶 磊

合肥市第二人民医院影像中心，安徽 合肥 230000

肺癌为临床常见恶性肿瘤，其发病年龄也趋于年轻化［1］。及时诊断、尽早治疗，是挽救肺癌患者生命的关键，而肺癌与肺炎性结节在影像学特征上有重叠，如何鉴别诊断是一大难题［2］。双层探测器光谱CT是一种新颖的双能CT成像技术，可得到组织化学成分的能谱吸收曲线，量化分析物质成分，具有同时、同源、同向成像特点［3］。研究发现，双层探测器光谱CT可利用其定量参数，鉴别肺癌与肺炎性结节，诊断价值较高［4］。但双层探测器光谱CT作为一项新技术，目前报道主要集中于心血管疾病诊疗［5］，在肺部结节的诊疗中报道较少，缺乏相关诊断依据及标准，《双层探测器光谱CT临床应用中国专家共识（2020）》也未就肺部结节诊断提出意见［6］。本研究就87例肺癌患者及36例肺炎性结节患者临床资料展开分析，以评估双层探测器光谱CT的应用价值，为其临床应用提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2021年3月～2022年1月87例肺癌患者临床资料并将其纳入肺癌组，并选择同期入院治疗的36例肺炎性结节患者作为对照组。纳入标准：CT扫描见单发实性结节，结节直径≤5.0 cm；CT图像质量良好；年龄≥18岁；肺癌病例均经病理证实，炎性结节病例经病理证实或经临床抗感染治疗转归证实；实验室检查等资料完整。排除标准：对比剂过敏或甲状腺功能亢进；放化疗史；合并严重肺不张等影响CT图像观察的症状；肝肾功能不全。肺癌组中男性51例，女性36例；年龄43～79（61.27±6.91）岁；结节直径0.9～5.0（2.45±0.36）cm。对照组男性22例，女性14例；年龄41～78（60.22±6.05）岁；结节直径0.9～4.9（2.37±0.35）cm。两组患者的一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究资料收集均获得患者知情同意，且经合肥市第二人民医院医学伦理委员会审批。

1.2 方法

两组患者治疗前2周内均行双层探测器光谱CT扫描：患者取仰卧位，扫描由肺尖至肋膈尖端，使用荷兰飞利浦双层探测器光谱CT（IQon Spectral CT），设置扫描参数：管电压120 kVp，管电流采取自动管电流调节，层间距5.0 mm，层厚5.0 mm，准直器宽度64 mm×0.67 mm，螺距1.0，转速0.5 s/圈，矩阵512×512；增强扫描时采用碘克沙醇注射液[H20203629，32g(I)/100 mL，正大天晴药业集团股份有限公司]80 mL，注射流速3.0 mL/s，动脉期为升主动脉阈值达150时自动触发扫描，静脉期为动脉期扫描结束后45 s开始扫描；将扫描图像重建为光谱基数据，重建层厚及层间距均为1.0 mm；肺窗参数：窗宽1600 Hu，窗位-600 Hu；纵膈窗参数：窗宽350 Hu，窗位50 Hu；将光谱基数据传输至光谱CT自带的后处理工作站（Philips IntelliSpace Portal 9.0），分别在碘密度（IC）图和有效原子序列（Zeff）图勾画感兴趣区，感兴趣区的选取应避开钙化、血管及空洞，测量病灶IC及Zeff定量参数值，并测量相同层面的胸主动脉IC，记录标准化IC（NIC），NIC 为病灶IC 与胸主动脉IC之比。

1.3 统计学分析

采用SPSS23.0软件对数据进行处理，计量资料以均数±标准差表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用独立样本t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组常规CT参数比较

两组棘突征及CT 值比较，差异无统计学意义（P＞0.05），肺癌组分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征及血管集束征CT征象较对照组更多（P＜0.05，表1）。

表1 两组常规CT参数比较Tab.1 Comparison of conventional CT parameters between the two groups[n(%)]

2.2 两组光谱CT定量参数比较

两组动脉期IC、NIC、Zeff比较，差异无统计学意义（P＞0.05），肺癌组静脉期IC、NIC及Zeff均低于对照组（P＜0.05，表2）。

表2 两组光谱CT定量参数比较Tab.2 Comparison of quantitative parameters of spectral CT between the two groups(Mean±SD)

2.3 肺癌组不同病理特征者光谱CT定量参数比较

肺癌组不同病理特征者动脉期IC、NIC、Zeff比较，差异无统计学意义（P＞0.05），腺癌者静脉期IC、NIC及Zeff高于鳞癌及小细胞癌者（P＜0.05），鳞癌者则高于小细胞癌者（P＜0.05，表3）。典型病例（图1～3）。

表3 肺癌组不同病理特征者光谱CT定量参数比较Tab.3 Comparison of spectral CT quantitative parameters of patients with different pathological characteristics in lung cancer group(Mean±SD)

图1 肺腺癌Ⅳ期患者光谱CT图像Fig.1 Spectral CT imagings of patients with stage IV lung adenocarcinoma.

图2 肺鳞癌Ⅳ期患者光谱CT图像Fig.2 Spectral CT imagings of patients with stage IV squamous cell lung carcinoma.

图3 肺小细胞癌Ⅳ期患者光谱CT图像Fig.3 Spectral CT imagings of patients with stage IV small cell lung cancer.

3 讨论

双层探测器光谱CT可通过IC层面评估对比剂在病灶的沉积情况，进而反映组织供血状况［7-8］。本研究结果显示，肺癌组静脉期IC、NIC及Zeff均低于对照组，提示由于肺癌供血不足，其IC、NIC及Zeff值较炎性结节更低，与目前报道一致［9］。分析其原因如下：肺活动性炎性结节具有双重供血的特征，即肺动脉及支气管动脉均对其供血，故活动性炎性结节血管扩张明显，血管床面积大，血流速度快，增强扫描时碘浓度迅速升高，故光谱CT定量参数IC、NIC及Zeff显著升高［10］；肺癌组织中虽还有大量新生毛细血管，但这类血管发育不成熟，基底膜欠完整，内皮细胞间隙大，碘剂易渗入间隙，可快速排空，且恶性肿瘤常伴血管壁平滑肌层损伤，部分区域血管破坏，导致局部缺血，故肺癌静脉期光谱CT定量参数IC、NIC及Zeff低于肺炎性结节［11］。但本研究对照组仅纳入活动性炎性结节病例，故结节血管增多、供血丰富，使其IC、NIC及Zeff值更高，若为慢性炎性结节或肺结核病例，则可因结节供血减少，而产生与本研究相反的结果［12］。

另据文献报道，与传统CT比较，双层探测器光谱CT能克服硬化伪影，优化图像质量，且通过多种能谱后处理方法，提高CT的软组织密度分辨率，在鉴别结节性质方面具有显著优势［13-14］。本研究结果显示，肺癌组分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征及血管集束征CT征象较对照组更多，但CT值的差异无统计学意义，提示虽然肺癌具有分叶征、毛刺征等典型CT征象，但常规CT值难以区分肺癌与炎性结节，光谱CT定量参数更具其优势，与上述报道一致。

有研究提出，双层探测器光谱CT在中心型肺癌肿瘤分期、疗效评价及放射治疗方面的应用具有积极意义［15］。本研究发现腺癌者静脉期IC、NIC及Zeff高于鳞癌及小细胞癌者，鳞癌者则高于小细胞癌者，提示光谱CT定量参数还能辅助鉴别肺癌病理特征。考虑该结果原因为：腺癌易生成丰富且均匀的筛状毛细血管，癌巢相对单一，坏死及出血少，供血丰富、血流速度快，使IC、NIC及Zeff更高［16］；而小细胞癌易形成密度较大的新生血管，且血管完整性差，导致IC、NIC及Zeff相对较低［17］。有学者还发现，光谱CT的单能量CT值及其曲线斜率还能辅助鉴别实性肺腺癌病理分级，提示光谱CT定量参数对肺癌临床分期的判断有利［18］。但本研究肺腺癌病例仅48例，未就其临床分期作进一步分析，未能验证上述学者的研究结论。另外，由于本研究样本量有限，结果可能存在偏倚，光谱CT定量参数对肺癌的诊断价值及与肺癌病理特征的关系，还需后续扩大样本量的进一步分析。

综上所述，双层探测器光谱CT定量参数可辅助鉴别肺癌与肺炎性结节，且对评估肺癌病理特征也有积极意义，临床应用价值较高。