寶石能譜CT在診斷肺部腫瘤中的應(yīng)用價(jià)值

王澤華，趙世恩 ，梁 燕

（1.河西學(xué)院附屬?gòu)堃慈嗣襻t(yī)院 影像中心，甘肅 734000；2.河西學(xué)院附屬?gòu)堃慈嗣襻t(yī)院 腫瘤內(nèi)科，甘肅734000；3.河西學(xué)院附屬?gòu)堃慈嗣襻t(yī)院 導(dǎo)管室，甘肅 734000）

隨著人們生活水平的提高，由于生活環(huán)境的惡化、飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整、生活工作壓力加大等因素的影響，各種疾病的發(fā)病率逐年提高，其中腫瘤疾病、尤其是惡性腫瘤的發(fā)病率逐年上升，成為影響人們生命健康的主要疾病之一［1-2］。早期診斷腫瘤疾病，并明確其良惡性、病理類型等，對(duì)于指導(dǎo)臨床治療、改善預(yù)后有積極意義［3］。影像學(xué)方法是診斷腫瘤疾病的主要輔助方法，其中CT是應(yīng)用最廣泛的一種影像學(xué)方法。隨著CT技術(shù)的發(fā)展，寶石能譜CT也開始在臨床診療中得到應(yīng)用，其是一種全新的成像技術(shù)，也是CT技術(shù)史上的一大變革，使得CT掃描從單參數(shù)、混合能量成像轉(zhuǎn)變成多參數(shù)、單能量成像，在腫瘤疾病診斷中應(yīng)用價(jià)值高，能顯示出微小的腫瘤病灶［4-5］。通過(guò)對(duì)比分析不同病變組織的CT能譜參數(shù)值，有利于指導(dǎo)臨床上對(duì)腫瘤疾病的定位、定性診斷和分級(jí)以及對(duì)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等的診斷，指導(dǎo)臨床治療。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是肺癌、胃癌、食管癌等惡性腫瘤的常見轉(zhuǎn)移方式之一，但常規(guī)影像學(xué)檢查對(duì)淋巴結(jié)僅顯示形態(tài)學(xué)變化和血流狀態(tài)，無(wú)法明確淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對(duì)應(yīng)的原發(fā)腫瘤病灶。而能譜CT則能從定性、定量等方面對(duì)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)進(jìn)行研究，為尋找腫瘤的原發(fā)灶提供可靠信息［6］。本文以肺部腫瘤為對(duì)象，探究良惡性腫瘤以及不同病理類型肺癌及其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的能譜曲線以及特征性參數(shù)等的差異，探究寶石能譜CT的應(yīng)用價(jià)值，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本組的102例腫瘤疾病患者來(lái)自我院腫瘤內(nèi)科2020年6月-2021年6月診治的患者，均為肺部腫瘤疾病，均經(jīng)病理組織學(xué)檢查確診。本組患者中，男 57 例，女 45 例，年齡 33-79 歲，平均（59.6±8.2）歲；其中良性腫瘤36例，惡性腫瘤66例。惡性腫瘤患者中，非小細(xì)胞肺癌28例（37個(gè)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)），肺腺癌20例（24個(gè)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)），肺鱗癌18例（18個(gè)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)）。

1.2 方法

本組102例患者均接受寶石能譜CT檢查，在檢查前經(jīng)肘靜脈預(yù)留靜脈留置針，選擇GE公司的Discover750 CT機(jī)，均進(jìn)行平掃、動(dòng)脈期和門靜脈期增強(qiáng)掃描，對(duì)比劑為碘海醇（350mgl/mL）。患者取平臥位，掃描范圍為胸廓入口到膈肌水平，掃描整個(gè)肺野；在CT掃描過(guò)程中保持絕對(duì)制動(dòng)，囑咐患者屏氣。掃描模式為能譜掃描（GSI），采用吸氣末單次屏氣掃描。對(duì)比劑劑量為70-80ml，注射速率為3.0ml/s。動(dòng)脈期和門靜脈期延遲時(shí)間分別為30s、55s。平掃和門靜脈期的掃描條件：管電壓120kV，管電流根據(jù)患者的體質(zhì)量指數(shù)選擇不同的GSI mode（275-640mA），螺距 1.375：1，層厚 5cm，層間距 5cm。 動(dòng)脈期的能譜掃描條件：80kVp/140kVp，600mA，層厚和層間距均為5cm，螺距0.984，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.8s。

1.3 圖像分析

能譜CT掃描完成后重建成1.25cm的GSI mono圖像傳輸?shù)紸W 4.6工作站，啟動(dòng)GSI viewer軟件，在掃描圖像上對(duì)基物質(zhì)圖像、單能量圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量分析，并且在碘基物質(zhì)圖像上測(cè)量病灶碘密度數(shù)據(jù)，在能譜圖像上獲得不同病灶的CT值衰減曲線和能譜曲線斜率、有效原子序數(shù)值（Effective-Z）。

1.4 觀察指標(biāo)

①肺部良性腫瘤與惡性腫瘤在動(dòng)脈期和門靜脈期的碘濃度、水濃度。②良惡性腫瘤在動(dòng)脈期、門靜脈期不同KeV水平下的CT值。③惡性腫瘤患者中不同病理類型肺癌患者不同KeV水平下的CT值。④不同病理類型肺癌患者轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在不同KeV水平下的CT值。⑤不同病理類型肺癌以及轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的碘濃度、有效原子序數(shù)和斜率，斜率為能譜曲線上兩點(diǎn)的CT值差值除以兩點(diǎn)的能量差，本研究中的斜率以40KeV和80KeV為參考點(diǎn)，也即斜率=（40KeV HU-80KeV HU）/40。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的檢驗(yàn)，計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)，多組間比較采用F檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺部良惡性腫瘤的碘濃度和水濃度比較

肺部良性腫瘤在動(dòng)脈期、門靜脈期的碘濃度均低于惡性腫瘤，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而良惡性腫瘤在動(dòng)脈期、門靜脈期的水濃度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），詳見表 1。

表1 良惡性腫瘤的碘濃度和水濃度比較

2.2 肺部良惡性腫瘤不同KeV水平下的CT值比較

在動(dòng)脈期和門靜脈期，肺部良性腫瘤在不同KeV水平下的CT值均低于惡性腫瘤，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；且良惡性腫瘤隨著KeV水平的提高，CT 值逐漸下降（P＜0.05），詳見表 2。

表2 動(dòng)脈期：肺部良惡性腫瘤不同KeV水平下的CT值［HU]

2.3 不同病理類型肺癌不同KeV水平下的CT值比較

在同一KeV水平下的CT值比較，非小細(xì)胞肺癌＜肺鱗癌＜肺腺癌，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），隨著KeV水平的提高，CT值隨之下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表 3。

續(xù)表2 門靜脈期：肺部良惡性腫瘤不同KeV水平下的CT值[HU]

表3 不同病理類型肺癌不同KeV水平下的CT值[HU]

2.4 不同腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)不同KeV水平下的CT值

不同病理類型肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT值比較，在同一KeV水平下，非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT值＜肺腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT值＜肺鱗癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），隨著KeV水平的提高，不同病理類型肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的CT值隨之下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表4。

表4 不同腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)不同KeV水平下的CT值[HU]

2.5 不同病理類型及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的碘濃度、斜率和有效原子序數(shù)

不同病理類型肺癌以及不同病理類型肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的有效原子序數(shù)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），而在碘濃度和斜率比較上，非小細(xì)胞肺癌最低，肺鱗癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)最高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表 5。

表5 不同病理類型及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的碘濃度、斜率和有效原子序數(shù)

3 討論

肺部腫瘤是臨床上常見疾病，其中肺癌是影響中老年人群生命健康的主要惡性腫瘤之一，早期診斷對(duì)于延長(zhǎng)生存期、改善預(yù)后有重要意義。隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，肺部腫瘤的早期檢出率明顯提高，且肺部腫瘤的研究也從形態(tài)學(xué)研究轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿庸δ苎芯俊T是診斷肺部腫瘤的主要影像學(xué)方法，在診斷上主要包括形態(tài)學(xué)特征和病變的強(qiáng)化程度，大多數(shù)肺部腫瘤的CT表現(xiàn)較為典型，可明確診斷。但是也有一些影像學(xué)表現(xiàn)不典型，如孤立性結(jié)節(jié)，伴有毛刺征、分葉征或胸膜凹陷征的肺結(jié)核球等，單純從形態(tài)學(xué)上難以與肺癌鑒別診斷；經(jīng)增強(qiáng)掃描顯示無(wú)強(qiáng)化或輕度強(qiáng)化，部分肺結(jié)核球強(qiáng)化均勻且顯著，與肺癌的強(qiáng)化方式相似，也增加了CT鑒別診斷的難度。

隨著CT技術(shù)的發(fā)展，寶石能譜CT開始在臨床診療中得到應(yīng)用。能譜CT突破了常規(guī)CT依靠CT值單參數(shù)成像診斷模式的局限性，將CT推向了5維空間的多參數(shù)成像診斷模式。且能譜成像能提供40-140KeV間一系列連續(xù)能量圖像，臨床醫(yī)師能選取最佳CNR下的單能量圖像，優(yōu)化病灶與周圍組織的對(duì)比度，清晰顯示出微小的病灶。而且能譜CT不僅能觀察到形態(tài)學(xué)信息，還能通過(guò)綜合混合能量圖像、單能量圖像、碘基圖、水基圖、鈣基圖等物質(zhì)分離圖像來(lái)了解組織的病理學(xué)信息；通過(guò)測(cè)量某些物質(zhì)和人體組織對(duì)X線的衰減曲線，進(jìn)行定性和定量分析，使得CT從宏觀研究轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^研究，進(jìn)一步拓寬了CT在臨床和醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用平臺(tái)。在本次研究中，肺部良性腫瘤與惡性腫瘤在動(dòng)脈期和門靜脈期的水濃度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＞0.05），但良性結(jié)節(jié)的碘濃度以及不同KeV水平下的CT值均低于惡性腫瘤（P＜0.05）。這提示，寶石能譜CT檢查在肺部良惡性腫瘤的診斷中有重要的鑒別價(jià)值。良惡性病灶的碘濃度、CT值不同是因?yàn)閻盒阅[瘤主要由支氣管動(dòng)脈供血，分支多，管徑增粗構(gòu)成腫瘤內(nèi)的微血管網(wǎng)，且微血管分布紊亂、基底膜不完整，通透性高，強(qiáng)化明顯；而良性病灶主要是由肺動(dòng)脈供血，缺乏血管，在能譜CT曲線上表現(xiàn)低平，強(qiáng)化程度低［7］。能譜CT能重組40-140KeV區(qū)間的單能量圖像，每一個(gè)單能量水平均有一個(gè)精準(zhǔn)的CT值，能為臨床醫(yī)師提供更加精確的信息。

本研究中分析對(duì)比不同病理類型肺癌及其轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)不同KeV水平下的CT值以及碘濃度、有效原子序數(shù)和斜率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同病理類型及其轉(zhuǎn)移性病灶在不同KeV水平下的CT值兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CT值反映的是不同能量水平下的質(zhì)量吸收系數(shù)，尤其是在低KeV水平下，碘對(duì)比劑的注入增強(qiáng)了腫瘤組織和轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的質(zhì)量吸收系數(shù)的差別，引起CT值差別的增大［8-9］，因此可以通過(guò)觀察不同KeV水平下的CT值來(lái)區(qū)別不同病理類型的肺癌及其轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)；其中肺鱗癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的CT整體偏大，這可能與其特殊的細(xì)胞類型、侵入淋巴結(jié)的特殊組成等因素有關(guān)（如：當(dāng)肺鱗癌細(xì)胞侵襲淋巴結(jié)并增殖后，與淋巴結(jié)內(nèi)部細(xì)胞的成分形成致密組織結(jié)構(gòu)，就會(huì)導(dǎo)致能譜CT值的增大）。通過(guò)對(duì)各組之間衰減曲線特性的相對(duì)關(guān)系進(jìn)行研究，一定程度上能指導(dǎo)臨床醫(yī)師鑒別診斷病變組織的病理類型［10］。

本組研究中發(fā)現(xiàn)各組的有效原子序數(shù)差異不明顯，但碘濃度與斜率有一定差異，其中以非小細(xì)胞肺癌的碘濃度和斜率最低，肺鱗癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的碘濃度和斜率最高，其余各組之間的碘濃度和斜率相似或接近。這提示，惡性腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)后，腫瘤細(xì)胞逐漸取代正常的淋巴結(jié)內(nèi)部組成細(xì)胞，使得淋巴結(jié)的細(xì)胞發(fā)生變化，逐漸趨近于原癌細(xì)胞結(jié)構(gòu)。CT能譜成像中以碘和水為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，碘基圖對(duì)碘十分敏感，CT對(duì)比劑中主要含有碘，因此碘基圖能反映轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的血供情況，而淋巴結(jié)被腫瘤細(xì)胞侵犯后發(fā)生一定變化，進(jìn)入淋巴結(jié)的碘也發(fā)生變化，從而引起轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)碘含量變化。另外，不同病理類型腫瘤細(xì)胞侵犯淋巴結(jié)后，血供也各不相同，引起碘含量的不同。通過(guò)對(duì)碘濃度、斜率等的分析，有利于判定不同病理類型肺癌的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與原癌組織之間的相關(guān)性［11］。

綜上所述，寶石能譜CT在肺部腫瘤的良惡性鑒別診斷中具有重要價(jià)值，且在惡性腫瘤的病理類型及其轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的初步篩查中有一定指導(dǎo)作用，值得推廣應(yīng)用。