双层探测器光谱CT在肺孤立性良恶性结节中的诊断价值＊

2023-03-01田晓娟

中国CT和MRI杂志 2023年2期

张楠田冰田晓娟乔英,*

1.山西医科大学医学影像学院(山西太原 030001)

2.山西医科大学附属第一医院影像科(山西太原 030001)

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules,SPN)是指单发于肺实质内、直径≤3cm的病变。在SPN中，有一部分SPN可以代表早期肺癌，此刻手术切除比大病变生存率更高[1]。但是不是所有的SPN都是肺癌，随着许多国家采用基于低剂量计算机断层扫描(LDCT)的肺癌筛查规划，SPN的患者数量在大幅增加[2]。因此SPN的准确诊断是一项持续的诊断挑战，并伴随着巨大的医疗成本[3]。以往研究已证实，对于肺部良恶性结节的鉴别，常规CT基于形态学特征和强化程度的分析发挥着巨大的作用[4]，但是值得注意的是，肺良恶性结节的特征仍存在一定的重叠，导致误诊。近年来，双层探测器光谱CT(DECT)因其多参数成像为肺部良恶性病变的诊断提供了新的工具。双能CT可以生成物质分解图像，碘图的碘密度及有效原子序数图的有效原子序数可以反映病变的强化程度、血管丰富程度及物质成分的信息[5]，已应用于评估肺磨玻璃结节浸润性[6、7]、孤立性良恶性结节鉴别诊断[8-11]及肺癌远端肺组织灌注缺损[12]。因此本研究目的在于探索双能CT碘图及有效原子序数图的定量分析是否对于肺孤立性结节良恶性鉴别有价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2019年9月至2021年6月于山西医科大学第一医院行胸部或胸腹部双能CT双期增强扫描并有明确病理活检的肺结节58例。由于该研究为回顾性研究，因此患者知情同意书舍弃。为避免容积效应，所纳入结节直径均大于8mm。排除标准：病灶无法准确测量；影像及病理数据不充分；结节大于3cm；结节为磨玻璃密度；检查前已经过治疗。

1.2 检查方法入组病人检查在IQon Spectral CT(Philips Healthcare,Best,The Netherlands)进行。平卧位扫描，于一次屏气吸气末获取图像，扫描范围为肺尖至肺底。管电压120kVp，管电流采用自动控制技术自动调节，旋转时间0.5s，螺距0.969。增强扫描采用高压注射器于肘正中静脉以2.5-3.5mL/s流速注射碘克沙醇，用量依据患者体重计算1-1.2mL/kg，随后按同样流速注射40ml生理盐水，分别于注射对比剂后25-30s、65-70s获取动脉期、静脉期图像。

1.3 图像分析采用Philips IntelliSpace Portal工作站进行后处理，以0.9mm或1mm层厚进行重建，获取碘图及有效原子序数图。采用感兴趣区域(region of interest，ROI)对病灶内部、周围及对侧肺组织、同层主动脉碘浓度IC(动、静脉)及有效原子序数E-ff Z(平扫、动静脉期)的测量，在病灶显示最清晰、最大径的层面放置ROI；ROI尽可能远离血管及周围支气管的影响，通过复制粘贴的方式保证ROI大小不变。由两名具有5-10年影像诊断经验的医师确定ROI的大小及位置，每次测量三次在三个连续层面上，取平均值作为最终结果，当前两位医师意见不一致时，由两名医生协商解决。为减小血流动力学影响，用标准化碘浓度(NIC)表示病灶内部血供情况，NIC=病灶内碘浓度/同层主动脉碘浓度(IClea/ICaor)，见图1和图2。

图1 男，63岁，右肺下叶软骨性错构瘤。动脉期(A-C)：A，病灶内部IC和同层主动脉IC(IClea=0.47mg/ml,ICaor=11.52mg/ml)。B、C，病灶周围及对侧同位置肺组织IC和E-ff Z(ICA患=1.10mg/ml，ICA健=1.57mg/ml，ZA患=10.00，ZA健=10.11)。图2 男，63岁，左肺上叶腺癌。动脉期(A-C)：A，病灶内部IC和同层主动脉IC(IClea=0.77mg/ml,ICaor=9.93mg/ml)。B、C，病灶周围及对侧同位置肺组织IC和E-ff Z(ICA患=0.39mg/ml，ICA健=0.52mg/ml，ZA患=9.42，ZA健=9.99)。

1.4 统计学方法所有数据由SPSS 26.0软件进行统计分析。将数据进行正态性检验，符合正态分布的定量资料采用t检验，不符合均采用秩和检验，定性资料采用卡方检验，以上数据在肺结节良恶性两组间比较，P<0.05具有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特征58例肺结节中，良性结节15例，恶性结节43例。两组之间年龄、性别、吸烟史均无统计学差异(表1)。

表1 肺良恶性结节临床特征比较

2.2 肺良恶性结节病灶内部碘浓度及有效原子序数比较肺恶性结节NICA高于良性结节，两组间比较差别有统计学意义，而NICV和Z平两组间数值相近，差别无统计学意义(表2)。

表2 肺良恶性结节病灶内部IC及Z比较

2.3 肺良恶性结节以远肺组织IC、Z及对侧同层水平肺组织IC、Z比较动、静脉期病灶侧肺组织碘浓度、有效原子序数以及病灶侧与对侧肺组织差值均有统计学意义(表3)。

表3 肺良恶性结节以远肺组织IC、Z及对侧同层水平肺组织IC、Z比较

2.4 用受试者工作特征曲线分析诊断准确率的比较将上述有统计学意义的参数绘制ROC曲线，进行诊断效能的比较，结果如下(图3)，病灶周围肺组织与对侧健康肺组织IC差值曲线下面积最大(AUC=0.880,95%置信区间CI0.783-0.977)。

图3 基于双能CT碘浓度及有效原子序数绘制ROC，用于评价各项参数对于肺孤立性良恶性结节的诊断效能。

3 讨论

双能CT的多参数成像为病变诊断提供了形态学和功能学的双重作用。一些研究已表明碘图相关参数在在肺良恶性结节鉴别、区分来源于不同肿瘤的肺转移结节、肺癌的病理分型等方面有一定的诊断价值。双能CT有效原子序数图可以反映物质成分，图像的色彩变化更直接表明物质之间的差异，不同的有效原子序数代表着每个特定的物质[12-14]。

在该研究中，首先对于肺孤立性良恶性结节内部特征进行基于碘图的定量测量，结果表明在动脉期病灶内部碘浓度对于良恶性结节鉴别有一定价值，这与以往研究表示一致[15]认为恶性结节组碘浓度高于良性结节，可能是由于恶性结节富血供的特点。还有研究认为肺结节内碘浓度的增加要比PET-CT葡萄糖摄取增加要早，也使双能CT成为评估肺小结节的特异工具[16]。

在正常的肺组织中，当患者采取仰卧位时，近侧肺由于重力作用血流相对大于远侧肺。SUN等[12]证实碘浓度可以反映肺组织血流灌注，中央型肺癌远端肺实质碘浓度低于对侧健康肺组织的相应区域，并认为这可能是因为附近肿瘤刺激血管内膜增生或纤维化以及血管对于邻近支气管压迫组织缺氧，造成动脉代偿性灌注减少。该研究基于双能CT碘图及有效原子序数图对肺结节周围肺组织进行定量分析，结果表明在肺良恶性结节之间对于肺组织的影响存在一定差异，对病灶定性诊断有一定价值。

该研究的局限性：(1)样本量有限，未对肺良恶性结节组进行细分比较；(2)对于碘浓度反映病灶周围肺组织的灌注缺损未与金标准肺灌注显像进行比较；(3)对于肺各项指标将来可在三维成像上测量，使结果更具客观性。