小細胞肺癌與非小細胞肺癌寶石C T能譜研究

許 彬 薛雁山 崔 龔

山西醫科大學第二醫院影像科，山西太原 030001

小細胞肺癌與非小細胞肺癌寶石C T能譜研究

許 彬 薛雁山▲崔 龔

山西醫科大學第二醫院影像科，山西太原 030001

目的 通過對小細胞肺癌與非小細胞肺癌能譜CT增強掃描，探討CT能譜成像定量分析在鑒別小細胞肺癌與非小細胞肺癌影的像學價值。 方法 回顧性選取病理已確診的小細胞肺癌與非小細胞肺癌各20例，均用寶石能譜CT進行GSI掃描，在寶石能譜成像瀏覽器（GSI viewer）的軟件上進行，得到能譜曲線含碘量圖40～140 keV能量水平的CT值及斜率值對比，最后進行數據分析。 結果 增強掃描中40～140 keV能量水平的CT值中，40～70 keV能量水平的CT值小細胞肺癌組低于非小細胞肺癌組，小細胞肺癌組與非小細胞肺癌組能譜曲線腫瘤內 40～70keV 興趣區（ROI）碘含量斜率各為（2.07±0.76）、（3.08±1.16），兩組組間斜率差異有統計學意義（t=3.23，P<0.05）。結論 小細胞肺癌與非小細胞肺癌能譜成像上碘含量不同的特征，可以初步區分小細胞肺癌與非小細胞肺癌，為影像學鑒別診斷提供一定的參考價值。

CT能譜成像；小細胞肺癌；非小細胞肺癌；病理分型

肺癌是一種肺部常見的惡性腫瘤，大多數肺癌起源于支氣管黏膜上皮。肺癌的分類繁雜，如按腫瘤發生的部位分型，可分為中央型、周圍型和彌漫型。如以肉眼看到的形態學可分為，腫塊及不規則腫塊型、管內型、管壁浸潤型、彌漫浸潤型和結節型。如肺癌的組織病理學分為小細胞肺癌（small cell lung cancer SCLC）和非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer NSCLC），至今肺組織病理學檢查是明確診斷的金標準，目前影像學對小細胞肺癌與非小細胞肺癌的鑒別，無明確診斷依據。隨著醫學影像技術的發展，寶石能譜 CT （Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）在臨床應用以后，運用寶石能譜CT物質分離技術可以得到不同基物質的圖像（包括水、碘、鈣等），從而可以對基物質濃度值進行定量測定。就此問題初步探討，通過在能譜曲線圖上選取40～70 keV所在含碘量的能量點，進行腫瘤CTHU的斜率對比變化，作為區分小細胞肺癌與非小細胞肺癌依據之一，為影像學鑒別診斷提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集本院2011年11月～2012年10月經病理證實支氣管肺癌患者40例，經過治療或沒使用能譜掃描的不納入研究，將所選患者分為兩組，一組為小細胞肺癌患者20例，另一組為非小細胞肺癌患者20例（包括低分化腺癌2例、鱗癌12、腺癌6例），對所有患者進行能譜CT增強掃描。

1.2 掃描方法

所有患者檢查均在 GE寶石能譜CT（Discovery CT750 HD， GE Healthcare，Milwaukee，USA）上完成。采用能譜掃描模式（gemstone spectral imaging，GSI）進行增強掃描，掃描參數如下：掃描時周期螺旋速度為0.6 s/周，床速39.37 mm/周，螺間距為0.984，管電流約為600mA，探測器寬度為0.625mm×64，FOV 40 cm×40 cm，層厚和層間距為5 mm。采用高壓注射器經肘靜脈注射碘海醇（350 mg I/mL）注射液為80 mL，注射流率為4.0 mL/s。

1.3 圖像分析與測量

測量與圖像分析在后處理工作站AW4.4上進行，在腫瘤區選取腫瘤最大層面，大小面積約為50 mm2的類圓形ROI進行測量，盡量避開囊性成分及壞死區域，選取能譜曲線圖40～70 keV的所在含碘量能量點CT值，都已10 keV為間隔，測算出斜率，公式為k=y/x，其中y表示單能量分別為40～70 keV時對應CT值的差值，x值為固定值30 keV。并對其進行分析。

1.4 統計學方法

采用SPSS 13.0軟件進行統計學分析，計量資料用均數±標準差表示。小細胞肺癌組與非小細胞肺癌組的組間對比，采用獨立樣本t檢驗，以P≤ 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

小細胞肺癌患者與非小細胞肺癌患者各20例，增強后能譜曲線圖顯示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值檢驗中，40～70 keV能量水平的CT值具有明顯差異，對其進行碘含量的斜率比，小細胞肺癌組能譜曲線腫瘤內40～70 keV ROI斜率為2.07±0.76，非小細胞肺癌組腫瘤內40～70 keV ROI斜率為3.08±1.16，小細胞肺癌組與非小細胞肺癌組斜率差值為1.01±0.40。統計處理結果顯示：兩組間40～70keV碘含量斜率比P=0.003<0.05，兩組間差異具有統計學意義。具體見表1、2，程序自動給出能譜曲線圖見圖1、2。

表1 小細胞肺癌與非小細胞肺癌組40～70keV能譜特征參數結果（），Hu）

表1 小細胞肺癌與非小細胞肺癌組40～70keV能譜特征參數結果（），Hu）

組別 例數（n） 40 keV 50 keV 60 keV 70 keV小細胞肺癌非小細胞肺癌20 20 t值 P值122.47±30.58 163.53±49.08 3.176 0.003 90.28±19.43 117.60±32.29 3.243 0.003 71.08±14.78 89.32±22.26 3.053 0.004 60.19±11.75 71.21±15.83 2.499 0.017

表2 小細胞肺癌與非小細胞肺癌組40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

表2 小細胞肺癌與非小細胞肺癌組40～70keV碘含量的斜率比（），g/L）

小細胞肺癌非小細胞肺癌差值組別 例數（n） 碘含量 P值0.003 20 20 2.07±0.76 3.08±1.16 1.01±0.40

3 討論

3.1 肺癌的現代病理學分類方法

肺癌如今已經成為威脅人類健康的惡性腫瘤之一，且肺癌的死亡率呈逐年上升的趨勢[1]。肺癌在腫瘤細胞病理學形態分為兩大類，小細胞肺癌和非小細胞肺癌，SCLC是來自神經內分泌細胞的低分化腫瘤，在肺癌中惡性程度最高的一種，SCLC根據國內外學者在1981改為為燕麥細胞型、中間細胞型、復合型，復合型里SCLC合并少量鱗狀細胞癌或腺癌成分[2]。非小細胞肺癌又包括腺癌、鱗癌、腺鱗癌、大細胞癌和唾液腺型，類癌等。腺癌通常發生于小支氣管上皮細胞，而鱗癌發生于大氣道上皮細胞，在臨床上腺癌、鱗癌最為常見。CT能譜成像可以觀察人體解剖的形態學信息，而且能了解人體的組織病理成分信息。不同部位的腫瘤或來源不同的腫瘤，能譜曲線單能量衰減曲線顯示不同，通過對各種病變的能譜曲線圖（散點圖、直方圖）及能譜特征進行對比和分析，有助于腫瘤的定位、定性、分級方面的診斷[3]。

3.2 不同類型肺癌臨床治療方法的差異性與篩選

SCLC具有侵襲性強，易復發轉移，進展速度快，常見于肺門區，多伴有淋巴結轉移，由于SCLC的生物特性，臨床上采取以化療為主的綜合治療。NSCLC病理類型較多，如鱗癌多見于男性老年，與吸煙有關，中央型比較多見；腺癌多見于女性，周圍性比較常見。鱗癌、腺癌最佳治療方法是手術治療，所以治療前若能區分這兩類病理類型，是具有一定的臨床意義。肺癌在影像診斷中只能區分部位分型，難以做出明確病理診斷。

3.3 CT平掃能譜成像的基本原理和臨床應用

能譜成像是X線在不同物質中的衰減程度反映X線的能量，X線經過物質后所產生的光電效應與非相干散射（康普頓散射）效應共同取決了物質的衰減曲線，其物質衰減曲線呈線性關系，選擇兩種物質可以進行物質分離[4]。能譜CT在0.5 ms內實現低80 kV和高140 kV能量高速切換，同時在同一角度可以得到兩種采樣數據，根據這兩種X線能量的數據確定在40～140 keV能量范圍內的衰減系數，從而進一步得到101個單能量圖像[5]。寶石CT能譜成像可以通過單能量圖、混合能量圖、水基圖、鈣基圖和碘基圖等物質分離，從中了解組織病理學信息，還可以通過對人體組織某些物質成分的測量及人體組織對X射線的衰減曲線，來進行定量、定性分析，使醫學影像進入一個新的起點，由CT的宏觀研究轉變到微觀研究中，從而拓寬了CT在臨床和科學研究的應用平臺[6]。寶石能譜CT在臨床研究上的4項技術，如優化圖像質量、去除硬化偽影和對比噪聲比、物質定量分析和能譜綜合分析[7-10]，取得了初步的研究成果。目前研究認為65 keV和70 keV圖像噪聲較低，并有較高的對比噪聲比[11-12]。

3.4 本研究的初步結果

本研究通過對小細胞肺癌與非小細胞肺癌物質成分的不同，對能譜曲線碘含量CT值的研究，兩組能譜曲線的不同，其碘含量也存在的差異性。Lv PJ等[13]認為能譜技術是能夠提高鑒別小肝癌及肝臟微小血管瘤的敏感性。林曉珠等[3]研究發現能譜CT可能提高富血供小腫瘤的檢出率，并且對腫瘤分級和不同組織類型的腫瘤進行鑒別。由于不同物質成分的腫瘤，導致所吸收的X線其單能量衰減曲線也不相同。初步的研究結果提示：增強后能譜曲線圖顯示出40～140 keV能量水平的CT值，在40～140 keV能量水平的CT值檢驗中，其中40～70 keV能量水平的CT值具有差異性，對其進行碘含量的測量從而得到斜率比，從而也間接反映出攝碘量得到病灶血供情況，能譜曲線圖通過碘含量的變化可以對人體組織某些物質成分進行定性分析，進一步表明能譜成像從而反映腫瘤組織成分。本組實驗也存在著一些局限性，如非小細胞肺癌的類型較少及病例數量比較少，進行治療后和沒用寶石CT能譜掃描的均不能采用，本研究屬于初步研究階段，需要大樣本資料進一步驗證。

綜上所述，通過對小細胞肺癌與非小細胞肺癌中鱗癌、腺癌、低分化腺癌的比較得到初步提示：CT能譜成像對人體組織的物質成分技術可以定性分析，通過能譜曲線得到其物質成分的不同，可為醫學影像在肺腫瘤中的診斷提供一定的參考價值。

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Gem energy spectrum CT study for small cell lung cancer and non small cell lung cancer

XU Bin XUE Yanshan▲CUI Yan
Department of Imaging,the Second Hospital Affiliated to Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China

ObjectiveTo explore the application value of quantitative analysis in distinguishing between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer by the gem energy spectrum CT.MethodsTwenty patients with small cell lung cancer and 20 patients with non-small cell lung cancer confirmed by pathology were collected.All the cases underwent GSI imaging of Gem energy spectrum CT,the CT values and slope value on 40-140 keV was got in gemstone spectral imaging viewer(GSI viewer)software.Then data was analyzed and compared.ResultsIn the CT values on 40-140 keV of gem energy spectrum CT enhancement imaging,the CT values on 40-70 keV in small cell lung cancer group was lower than that in non-small cell lung cancer group.Slope value within the tumor region of interest(ROI)on 40-70 keV was(2.07±0.76)vs(3.08±1.16),statistical significant difference of slope value was found between the two groups（t=3.23,P<0.05）.ConclusionThe characteristics of iodine content can initially distinguish between small cell lung cancer and non-small cell lung cancer in energy spectrum imaging,and it provide reference value for the differential diagnosis in medical imageology.

Spectral CT imaging;Small cell lung cancer;Non-small cell lung cancer;Pathological classification

R734.2

A

1674-4721（2013）03（c）-0016-03

許彬（1984-），性別：男；民族：漢族；籍貫：河北邯鄲；山西醫科大學在讀碩士研究生。

▲通訊作者

2013-01-06 本文編輯：魏玉坡）