能譜CT 參數(shù)對(duì)非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的定性評(píng)估價(jià)值

丁琦峰，黃文亮，段宏偉，劉曉梅

漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校第二附屬醫(yī)院1CT室，2MRI室，河南 漯河 462001

肺癌是起源于支氣管黏膜上皮組織的惡性腫瘤，發(fā)病率、病死率均較高，主要分為小細(xì)胞和非小細(xì)胞癌，且以非小細(xì)胞癌較為常見，在中老年男性群體中的發(fā)病率相對(duì)較高。現(xiàn)階段，對(duì)肺癌的治療手段仍以外科手術(shù)為主，而保證治療效果及預(yù)后的關(guān)鍵不僅是手術(shù)切除原發(fā)灶，還與清掃縱隔淋巴結(jié)密切相關(guān)，故準(zhǔn)確的淋巴結(jié)分期是影響患者治療效果和預(yù)后的重要因素之一。目前，X線平片是胸部疾病篩查、診斷的主要影像學(xué)手段，但該技術(shù)受重疊影響，分辨率相對(duì)較差，無法獲得清晰的縱隔淋巴結(jié)腫大圖像，導(dǎo)致其在肺癌淋巴結(jié)定性評(píng)估中的價(jià)值有限。CT技術(shù)具有較好的空間及密度分辨率，在肺癌鑒別診斷、臨床分期、療效評(píng)價(jià)等方面的應(yīng)用日益廣泛，但其對(duì)縱隔淋巴結(jié)的診斷主要依靠形態(tài)學(xué)診斷，臨床經(jīng)驗(yàn)證實(shí)該診斷方式的準(zhǔn)確性相對(duì)較差。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，寶石CT能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）模式以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用于淋巴定性分析。有研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)尚不能夠作為宮頸癌區(qū)域臨界定性診斷的依據(jù)，有研究則認(rèn)為該技術(shù)可以定性分析胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。本文能譜CT參數(shù)對(duì)非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的定性評(píng)估價(jià)值進(jìn)行探討，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2015年5月至2019年5月漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校第二附屬醫(yī)院收治的行胸部能譜CT增強(qiáng)檢查的非小細(xì)胞肺癌患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)，且已行肺癌切除術(shù)和縱隔淋巴結(jié)清掃術(shù)；②行能譜CT檢查前未行原發(fā)性腫瘤、淋巴結(jié)放化療；③有明確的病理診斷結(jié)果；④根據(jù)國際肺癌研究聯(lián)合會(huì)修訂的第七版N分期的標(biāo)準(zhǔn)，淋巴結(jié)均符合胸部淋巴結(jié)區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，且區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)明確；⑤CT圖像淋巴結(jié)標(biāo)注位置與手術(shù)清掃淋巴結(jié)對(duì)應(yīng)；⑥淋巴結(jié)大小可觀測(cè)，表面規(guī)則可測(cè)量，在70 keV單能量能譜CT圖像上能夠看到完整淋巴結(jié)，且CT圖像清晰；⑦淋巴結(jié)短徑＞7 mm；⑧簽署了影像學(xué)檢測(cè)知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并CT檢查禁忌證；②對(duì)造影劑已知成分過敏；③有其他腫瘤史；④伴有血液系統(tǒng)疾病；⑤卡氏功能狀態(tài)評(píng)分≥70分；⑥影像學(xué)圖像模糊，有偽影干擾。根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，共納入57例非小細(xì)胞肺癌患者，其中，男34例，女23例；年齡45～85歲，平均（68.82±8.33）歲；肺腺癌39例，肺鱗狀細(xì)胞癌18例。共獲得淋巴結(jié)148枚，其中，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)66枚（轉(zhuǎn)移組），非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)82枚（未轉(zhuǎn)移組）。

1.2 檢查方法

1.2.1 掃描方案 采用能譜CT（Discovery CT750 HD，GE Healthcare，美國）中的GSI模式進(jìn)行雙期（動(dòng)靜脈期）增強(qiáng)掃描。檢查前對(duì)患者進(jìn)行呼吸指導(dǎo)。掃描范圍為肺尖至肋膈角水平。掃描參數(shù)設(shè)定：高低能瞬時(shí)切換電壓（80～140 keV，時(shí)間＜0.5 ms），電流為360 mA，層厚、層間距均為5 mm，螺距為1.375∶1，架機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)間為 0.6 s，矩陣為 512×512。增強(qiáng)掃描：根據(jù)患者體重，按照1.6 ml/kg向其肘靜脈高壓注射非離子型對(duì)比劑，即碘海醇注射液，并根據(jù)注射量調(diào)整注射速率，注射時(shí)間≤30 s。雙期掃描應(yīng)選擇主支氣管分叉水平的同層胸主動(dòng)脈進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將觸發(fā)閾值設(shè)定為150 HU，達(dá)到閾值后延遲5.7 s掃描獲得動(dòng)脈期圖像，再延遲30 s掃描獲得靜脈期圖像。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 將原始圖像重建為薄層圖像（層厚、層間距均為1.25 mm），然后傳至AW4.6工作站進(jìn)行處理，分析軟件為GSI Viewer軟件，由2名以上高年資主治醫(yī)師采用盲法對(duì)圖像資料進(jìn)行分析，有異議的圖像經(jīng)協(xié)商一致后予以采納。淋巴結(jié)感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）的選取：盡可能將鈣化灶、液化壞死等區(qū)域避開，密度均勻時(shí)ROI面積＞2/3橫斷面，若不均勻則選取并盡可能包括全部實(shí)性成分。

1.3 觀察指標(biāo)

取70 keV圖像測(cè)量病灶的能譜曲線及其他參數(shù)，具體指標(biāo)包括動(dòng)靜脈期碘密度值（iodine concentration，IC）、水 密 度 值（water concentration，WC），計(jì)算動(dòng)靜脈期能譜曲線斜率（slope of spectral HU curve，λ）、標(biāo)準(zhǔn)化碘密度值（normalized iodine concentration，NIC）、標(biāo)準(zhǔn)化水密度值（normalized water concentration，NWC）、標(biāo)化有效原子序數(shù)（normalized effective-Z，Neff-Z）。計(jì)算公式：λ=（40 keV單能量CT值-100 keV單能量CT值）/60；NIC=淋巴結(jié)ROI碘濃度/胸主動(dòng)脈ROI碘濃度；NWC=淋巴結(jié)ROI水濃度/胸主動(dòng)脈ROI水濃度；Neff-Z=淋巴結(jié)有效原子序數(shù)/降主動(dòng)脈有效原子序數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 動(dòng)脈期能譜CT 參數(shù)的比較

轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)中的WC、NWC比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。轉(zhuǎn)移組動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)中的λ、IC、NIC、Neff-Z均明顯低于未轉(zhuǎn)移組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。（表 1）

表1 非小細(xì)胞肺癌不同性質(zhì)淋巴結(jié)動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)的比較

2.2 靜脈期能譜CT 參數(shù)的比較

轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組靜脈期能譜CT參數(shù)中的WC、NWC比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

P

＞0.05）；轉(zhuǎn)移組靜脈期能譜CT參數(shù)中的λ、IC、NIC、Neff-Z均明顯低于未轉(zhuǎn)移組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

P

＜0.01）。（表 2）

表2 非小細(xì)胞肺癌不同性質(zhì)淋巴結(jié)靜脈期能譜CT參數(shù)的比較

2.3 動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)的ROC 曲線分析結(jié)果

ROC曲線分析結(jié)果顯示：動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)中λ、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.79（95%CI：0.72～0.86）、0.73（95%CI：0.64～0.82）、0.85（95%CI：0.77～0.92）、0.71（95%CI：0.63～0.79）。（表3、圖1）

圖1 動(dòng)脈期能譜CT 參數(shù)評(píng)估非小細(xì)胞肺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的ROC曲線

表3 動(dòng)脈期能譜CT參數(shù)評(píng)估非小細(xì)胞肺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的ROC曲線分析結(jié)果

2.4 靜脈期能譜CT參數(shù)的ROC 曲線分析結(jié)果

ROC曲線分析結(jié)果顯示：靜脈期能譜CT參數(shù)中λ、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.81（95%CI：0.73～0.88）、0.84（95%CI：0.77～0.90）、0.86（95%CI：0.79～0.93）、0.74（95%CI：0.69～0.82）。（表4、圖2）

圖2 靜脈期能譜CT 參數(shù)評(píng)估非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的ROC曲線

表4 靜脈期能譜CT參數(shù)評(píng)估非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的ROC曲線分析結(jié)果

3 討論

肺癌是臨床常見的惡性腫瘤。近年來，受環(huán)境污染加重、人口老齡化加劇及吸煙人群的影響，肺癌的發(fā)病率、病死率呈明顯升高趨勢(shì)，極大威脅了中老年人群的生活質(zhì)量及生命健康。非小細(xì)胞肺癌占肺癌的75%～80%，以腺癌、鱗狀細(xì)胞癌為主，早期手術(shù)切除為其最佳治療方案，而淋巴結(jié)受累情況對(duì)肺癌治療方案及預(yù)后情況關(guān)系密切。目前，針對(duì)肺癌的常規(guī)影像學(xué)手段主要包括X線、MRI、CT檢查等。X線檢查具有價(jià)格低廉、簡便易行、輻射劑量低等優(yōu)點(diǎn)，能夠顯示肺內(nèi)大部分病變，但無法清晰、準(zhǔn)確地顯示小病灶、縱隔淋巴結(jié)，因此，僅能作為肺癌的初步篩查方法；MRI在軟組織成像方面的優(yōu)勢(shì)較為明顯，但診斷特異度、空間分辨率均較低，因此，臨床應(yīng)用受限；CT檢查已成為現(xiàn)階段肺癌診斷及鑒別診斷的首選影像學(xué)檢查方法，但其主要依靠病變形態(tài)學(xué)的改變進(jìn)行診斷，導(dǎo)致其在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷中的假陰性、假陽性率均較高。

隨著能量成像技術(shù)的進(jìn)度，能譜CT成像技術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床，其將常規(guī)CT探測(cè)器替代為人造紅寶石材料探測(cè)器，短時(shí)間能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，通過高低電壓的轉(zhuǎn)換，獲得近似同一時(shí)段、同一角度的能量數(shù)據(jù)，為臨床診斷提供更有價(jià)值的影像學(xué)信息。能譜CT主要是通過X線在穿透不同物體時(shí)產(chǎn)生不同的X線能量進(jìn)行分析，而在相同能量下，則通過基物質(zhì)X線吸收系數(shù)完成初步分析，再對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離，從而得到組織中的物質(zhì)含量，進(jìn)而完成定性分析。寶石能譜CT技術(shù)是在常規(guī)CT形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，增加了功能學(xué)分析，不僅可用于肺癌早期篩查，還可通過能譜參數(shù)鑒別常規(guī)CT無法識(shí)別的小病灶、小結(jié)節(jié)等，并且還能通過單能量成像獲得最清晰的病灶圖像，進(jìn)而為肺癌的診斷提供更加豐富且全面的影像學(xué)信息。

淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是腫瘤轉(zhuǎn)移的常見途徑。本研究采用GSI模式對(duì)非小細(xì)胞肺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行多參數(shù)定性分析，發(fā)現(xiàn)動(dòng)靜脈期不同淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的患者的WC、NWC無明顯差異，而有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者動(dòng)靜脈期的λ、IC、NIC、Neff-Z均較低，與崔元龍等的研究結(jié)果類似。本研究還對(duì)有差異項(xiàng)進(jìn)行了ROC曲線分析，結(jié)果顯示，動(dòng)靜脈期能譜CT參數(shù)中的λ、IC、NIC、Neff-Z均對(duì)非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況具有較好的鑒別診斷價(jià)值。能譜CT檢查能在極短的時(shí)間內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)化，獲得能譜衰減曲線，從而反映不同組織吸收系數(shù)與能量變化之間的關(guān)系。本研究在40～100 keV選擇X線衰減系數(shù)，以反映能譜曲線斜率，在未行增強(qiáng)掃描時(shí)主要是反映組成成分之間的差異，而增強(qiáng)后加入對(duì)比劑，則能通過不同物質(zhì)中造影劑的劑量對(duì)其進(jìn)行區(qū)分。本研究選擇的基物質(zhì)為碘-水，其中，水廣泛存在于各個(gè)組織和器官，碘對(duì)比劑則主要分布于病變血管，可通過其濃度變化間接反映組織供血情況。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中會(huì)出現(xiàn)大量微血管擴(kuò)張，但其屬于異型增生，被破壞管壁較多，且管腔狹窄；而非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)受調(diào)控因子的刺激，也會(huì)出現(xiàn)明顯的血管增生，但其血管組織結(jié)構(gòu)完整。因此，λ、IC、NIC均能對(duì)非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移性及非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)進(jìn)行定性分析。Neff-Z作為GSI的重要參數(shù)，主要對(duì)物質(zhì)內(nèi)無機(jī)物組織成分進(jìn)行分析，進(jìn)而完成其對(duì)物質(zhì)的定性分析，而轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)因腫瘤細(xì)胞導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常，大量腫瘤細(xì)胞對(duì)其小血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，導(dǎo)致其供血減少，使進(jìn)入其內(nèi)部的碘對(duì)比劑含量減少，故該指標(biāo)也可在一定程度上對(duì)淋巴結(jié)進(jìn)行定性分析。本研究仍存在一定的不足之處：本研究為回顧性研究，研究資料有限，在研究對(duì)象的選擇方面可能存在一定的偏倚，且同時(shí)未對(duì)cut off值的實(shí)際意義進(jìn)行論證，后續(xù)可根據(jù)其結(jié)果設(shè)計(jì)前瞻性研究以進(jìn)一步論證。

綜上所述，GSI作為新興的影像學(xué)診斷模式，能為非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行定量分析，從而有利于臨床對(duì)其進(jìn)行定性評(píng)估。