能譜CT在肺癌診療中的應用研究進展

高璐，侯陽

中國醫科大學附屬盛京醫院 放射科，遼寧 沈陽 110000

引言

當今社會，肺癌嚴重威脅人群健康，早期發現、早期治療對于確?；颊邠碛辛己蒙尜|量和預后具有重要意義。CT的發展和廣泛應用使得該病的檢出率大大提高。能譜CT的出現，為肺部腫瘤定性、鑒別診斷及臨床治療和預后的評估等方面提供了新方法[1]，有助于肺癌的臨床分期及療效評價，因而本文就能譜CT在肺癌診療中的應用作以綜述。

1 能譜CT在鑒別肺結節良惡性中的應用

與常規CT相比，能譜CT能夠減少患者的輻射劑量，其碘圖模式還可以減少由于增強掃描前后感興趣區測量的不一致性引起的測量誤差[2-3]。盡管諸如動脈期或靜脈期碘濃度（Odine Concentration， IC）、標準化碘濃度（Normalized Iodine Concentration，NIC）、動脈期或靜脈期的能譜曲線斜率（HU Curve Slope，λHU）、有效原子序數（Effective Atomic Number， Eff-Z）等能譜參數對孤立性肺結節（Solitary Pulmonary Nodules，SPN）的診斷效能不同，但均具有較高的判別價值。

大部分研究認為，肺惡性結節及炎性結節的IC、NIC、λHU均高于結核結節，而惡性結節與炎性結節之間的關系，由于掃描設備不同、測量誤差等因素的存在，尚未得出一致性結果[4-9]。王素雅等[4]與Hou等[5]將SPN分為惡性組、炎癥組與結核組進行研究，結果顯示惡性組IC、NIC、λHU最高，炎性組次之，結核組最低。王麗杰等[6]研究表明，炎性組IC、NIC、λHU與肺癌組之間無統計學差異。而Lin等[7]則認為，炎性組IC、NIC、λHU高于肺癌組。肖慧娟等[8]通過對惡性組及良性組（包括結核及炎性結節等）的研究得到，惡性組λHU大于良性組。González-Pérez等[9]得到，良性組有效原子序數高于惡性組。

引起上述結論的病理基礎為：肺惡性結節和炎性結節均為相對富血供病變，惡性結節中含較多扭曲擴張的新生血管，炎性結節由于炎癥因子的刺激也會引起諸多新生血管的形成，而血管數量的增加會導致病變血流量的增大，在增強掃描上表現為血流灌注的增加[10-14]，因此IC、NIC較高。結核球主要由肉芽組織或纖維組織伴干酪性壞死成分組成，為乏血供病變，IC、NIC相對較低。至于炎性結節與惡性結節，由于均為富血供病變，各參數之間的大小目前尚無一致定論。

王素雅等[4]進一步得出，當靜脈期NIC＞0.31、NIC＞0.28、NIC＞0.21時鑒別惡性與炎癥、惡性與結核、炎癥與結核結節的靈敏度分別為81.0%、85.7%、84.4%，特異度分別為71.9%、94.7%、84.2%，表明靜脈期NIC對于SPN定性診斷具有較高價值。Zhang等[14]研究也認為，靜脈期NIC的診斷效能最大（AUCNIC=0.89，AUCCT=0.66，AUCλUC=0.89），當其診斷閾值為0.30時，診斷的敏感度、特異度分別為93.8%、85.7%。Hou等[5]也認為靜脈期NIC診斷效能的最大（AUC動脈期NIC=0.94，AUC靜脈期NIC=0.96），但診斷閾值為0.34，由此可見，靜脈期NIC更具診斷意義。由于選取了同層主動脈IC進行了標準化，避免了個體間差異對結果的影響，使得NIC作為鑒別診斷的參數更具有合理性，但關于其診斷閾值各家說法不一。

造成以上不同結果出現的可能原因：首先，納入標準不盡相同。同樣是研究IC、NIC、λHU三個能譜指標在惡性、炎性以及結核結節之間的差別，王麗杰等[6]的惡性組中只包括腺癌和鱗癌兩種病理學分型，而王素雅等[4]的惡性組除了腺癌、鱗癌，還包括小細胞癌、腺鱗癌兩種分型。而相關研究表明，不同的肺癌病理學類型，其微血管的成熟度[11]及密度[12]也不同，增強后病灶內的碘含量也就有所差異，因而得到的IC、NIC、λHU等的診斷閾值也就各不相同；其次，掃描參數不同。目前的研究雖然采用的大多為寶石能譜CT（GE Discovery CT 750 HD），但掃描參數還是有差異的，有些研究采用自動調節管電流，有些研究采用固定管電流。此外，掃描的螺距及管球轉速也不盡相同，圖像重建的層厚和層間距也不同，這些因素對最后的數據測量和分析都有著不同程度的影響；另外，掃描所用的對比劑類型、總量及注射流率等參數也不完全相同。眾所周知，CT檢查中常用碘和水作為基物質來反映組織的強化程度，通過測量碘濃度或水濃度，定量分析靶病灶的攝碘情況，進而對供血狀況作出評估[13]，因而在對比劑相關參數不同的情況下，不同病變的攝碘程度也不同，得到的各個能譜指標的值也就不同。

綜合以上種種因素，雖然關于各能譜參數在鑒別SPN方面的診斷效能不同，但其診斷價值均具有較高的臨床意義，因而其應用價值尚可進一步探索和研究。需要注意的是，在借鑒和參考的同時要注意不同SPN、不同掃描參數及對比劑參數對結果帶來的影響，應用于臨床時應加以區別和考量。

2 鑒別肺癌病理類型

目前，CT在肺癌不同組織學類型的影像診斷方面并沒有一致性的評價標準，而能譜CT以其多參數成像的優勢使得從影像學角度探討肺癌的不同病理類型成為可能。

Wang等[15]對54例肺癌患者（鱗癌29例，腺癌15例）的研究顯示，IC、λHU和CT值在鱗癌及腺癌之間均有差異，且鱗癌的IC、λHU均高于腺癌。寧先英等[16]得到，鱗癌的有效原子序數也高于腺癌。陳盈等[17]認為，肺腺癌的IC及有效原子序數最大，肺鱗癌次之，小細胞肺癌最小。李琦等[18]研究得到的結論與陳盈等相似，即肺腺癌λHU、IC均高于鱗癌。

關于以上研究結果，理論上來講，肺腺癌的血管較鱗癌豐富，且肺腺癌的增生型血管成熟度高于鱗癌[18]，故增強后碘含量腺癌應該高于鱗癌，但之所以得出的結論彼此不同，除了與納入研究的病例中各病理類型所占的比例不同之外，還與感興趣區在病灶中的位置有關，即是否避開壞死、囊變、鈣化及血管等，是否盡可能多的包含實性成分。同樣，也與掃描參數及對比劑注射參數有關。除此以外，關于λHU，也與其計算方式有關，有以40、65 keV[17]為起始點計算能譜曲線斜率的，也有以40、140 keV[15]和55、125 keV[16]為起始點計算的。種種因素都可能導致最終的結果不盡相同。

因此，目前來看，大部分研究還是認為不同的肺癌病理學分型在IC、λHU，之間具有統計學差異的，而對于各參數在肺癌分型中的變化趨勢，仍尚未達成一致性認識，能譜CT在其中的應用價值仍尚需進一步完善，研究中需注意嚴格控制影響因素，這樣得到的結果才較為可靠。

3 評估肺癌淋巴結轉移

肺癌淋巴結轉移是影響肺癌分期的關鍵因素。能譜CT成像的定量參數λHU、NIC以及動脈強化分數（Arterial Enhanement Fraction，AEF）對于鑒別肺癌淋巴結轉移具有重要價值。

Yang等[19]通過對轉移及非轉移性淋巴結的研究顯示，當動脈期λHU的最佳臨界值為2.75時，曲線下面積(Area Under Curve，AUC)最 大， 為 0.951（AUC短徑=0.780，AUCCT值=0.934，AUCNIC=0.833），其診斷的敏感性、特異性分別為88.2%、88.4%，而王玉婕等[20]研究得到λHU的最佳臨界值為1.31，盡管由于掃描參數、對比劑注射參數、計算公式的不同、測量方法的偏倚等因素得到的診斷閾值不盡相同，但均能說明能譜CT的定量參數在術前診斷肺癌淋巴結轉移方面具有較高的診斷效能，只不過將其應用于臨床時，應注意區分計算的λHU起始點的能量范圍。研究中應注意選取斜率變化范圍較大的能量段進行計算和分析。

諸多研究表明，當肺癌淋巴結的動靜脈期NIC臨界值在0.13～0.25之間時[21-23]，診斷效能相對較高。另外，相關研究證實NIC在診斷淋巴結轉移的敏感性上顯著優于常規CT的淋巴結短徑指標。饒艷鶯等[23]認為在肺癌患者中，應用NIC及淋巴結短徑分別鑒別轉移與非轉移性淋巴結時，其敏感度、特異度分別為75.0% vs. 50.0%、73.0% vs.85.9%，當兩項指標聯合后診斷的敏感度提高到87.5%，特異度達到96.2%，說明能譜CT定量參數之間相互聯合應用更利于鑒別肺癌淋巴結轉移，有助于指導臨床進行肺癌術前分期及治療方案的制定。

動脈強化分數AEF（AEF=動脈期絕對碘含量/靜脈期絕對碘含量）是可以鑒別肺癌淋巴結轉移的又一新的定量指標。Baxa等[24]的研究顯示，轉移組淋巴結與非轉移組淋巴結的AEF（90.4% vs. 72.7%）具有統計學意義，可作為鑒別淋巴結性質的指標，至于其診斷效能、臨床適用性等則有待于進一步深入研究。

綜上所述，與SPN相比，肺癌淋巴結在感興趣區位置的選擇上相對簡單，當然因為淋巴結較小，想要準確勾畫出完全避開壞死、囊變及鈣化等，盡量包含實性成分的感興趣區還是比較困難的，另一方面，將病理結果與影像學表現一一對應也很重要，除此之外，還有掃描參數及對比劑參數等的影響，因此，在考慮到諸如此類的問題后，能譜CT在鑒別肺癌淋巴結轉移與否的應用價值還是值得進一步探討的，因為肺癌淋巴結不僅關系到肺癌分期、臨床治療方案的確定，還關系到患者的生存期及生存質量。

4 評估肺癌治療療效

臨床評價肺癌療效主要根據目標病灶是否縮小以及縮小的程度來判斷病灶是否緩解以及緩解的程度[25]。能譜CT可以對病灶強化程度及碘含量的變化進行檢測，從而進一步量化靶病灶對治療的反應。相關研究證明[26-29]，治療后有效組患者碘基值降低，無效組患者碘基值較治療前升高，兩組差值具有統計學意義,說明碘濃度對于肺癌治療療效的評估具有重要價值。

Baxa等[28]對非小細胞肺癌患者的研究則表明，治療有效組靜脈期攝碘值顯著降低。治療無效組靜脈期攝碘值未見明顯變化。由于碘含量不僅與病灶對碘的攝取量有關，還取決于腫瘤的不同病理學類型，前文中提到，肺腺癌、鱗癌的血管密度及成熟度不同，因而其強化程度也不同，而且治療前后腫瘤內壞死、出血等成分所占比例會有所變化，再加上測量前后感興趣放置的不完全一致性[29]，均會造成治療前后病灶碘含量的變化，另外，不同類型腫瘤對放化療的敏感性也不同，因此也會影響研究結果。

Baxa等[24]通過對肺癌淋巴結的AEF分析，發現治療無效組治療前后AEF分別為77.7%、120.7%，AEF增加的平均值為43%，而治療有效組治療前后AEF分別為88.6%、62.3%，AEF降低的平均值為-26.3%。說明AEF也可以對肺癌治療療效進行評估。

常規CT常根據腫瘤的大小及血供變化來評估肺癌療效，然而，腫瘤體積的變化或者表現出可觀察到的出血或壞死等征象往往具有滯后性，因而能譜CT通過監測靶病灶治療前后碘值的變化來實現對肺癌療效的評價，可以給臨床提供關于治療的較為早期的有價值信息，故能譜CT在評估肺癌治療療效方面有著重要的應用價值。

5 小結

能譜CT的多參數成像的獨特優勢，使其在結節良惡性鑒別、肺癌病理分型，淋巴結轉移評估以及療效評價等方面表現出了較高的應用價值。然而，此方面研究方興未艾，能譜CT的多參數定量分析的結果并不一致，有關參數的診斷界值及效能，尚缺乏統一的認識，因此能譜CT成像在肺癌診療中的應用價值尚待進一步挖掘。