能譜CT成像定量分析在評估肺癌病理類型和分化程度中的應用價值

朱永寅 姚晶晶 雨托成 周凡 陽明

肺癌的病理類型、分化程度有助于臨床治療方案的選擇以及預后判斷[1-2]。盡管病理學檢查是肺癌確診的金標準，但部分患者不具備手術、活檢條件，而難以獲得病理診斷[3-4]。能譜CT具有多參數、定量分析的新型成像模式[5-6]，可反映腫瘤的病理特征，鑒別特異性病變，在肝癌、食管癌、胃癌等惡性腫瘤的鑒別診斷具有較高的應用價值[7-9]。本研究探討能譜CT成像定量分析，在評估肺癌病理類型和分化程度中的應用價值，為臨床鑒別診斷提供參考，報道如下。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年1月至2020年10月我院收治的106例肺癌患者。納入標準：①符合原發(fā)性肺癌的診斷標準[7]；②能譜CT成像前未接受任何抗腫瘤治療；③經手術病理或纖維支氣管鏡活檢病理證實肺癌的病理類型及分化程度；④腫瘤直徑≥2 cm；⑤病例資料完整。排除標準：①繼發(fā)性肺癌；②合并其他惡性腫瘤；③合并心血管、神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)疾病；④碘對比劑過敏。肺癌患者中，男64例，女42例；年齡47～79歲，平均年齡(65.20±6.18)歲。病理類型：非小細胞癌86例(包括鱗癌39例、腺癌47例)，小細胞癌20例。腫瘤分化程度：低分化40例，中高分化66例。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則，不違背醫(yī)學倫理，本研究通過醫(yī)院倫理委員會批準(編號3012018107)，研究對象均知情同意，自愿參與研究。

二、方法

檢測儀器為GE 256排Revolution CT機，購自美國GE公司。所有患者先進行胸部平掃，掃描范圍為肺尖至肋膈角水平。掃描參數：層厚5.0 mm，層距2.0 mm，視野250 mm，矩陣512×512，管電壓150 kV，管電流200 mA。然后行CT增強掃描，采用團注法肘靜脈注射對比劑，碘佛醇注射液(每1 mL含320 mg碘)購自江蘇恒瑞醫(yī)藥有限公司，國藥準字H20067896。靜脈注射碘佛醇2 mL/kg，注射速度3 mL/s。采用閾值觸發(fā)掃描，閾值為150 HU，檢測層面主動脈弓，達到閾值后延遲7 s觸發(fā)掃描。掃描結束后，原始數據選用0.625 mm層厚、1 mm層距的薄層重建，使用美國GE公司AW4.4工作站進行圖像后處理。測量的能譜CT參數包括：在40～65keV平掃時的能譜曲線斜率，在40～65keV動脈期增強掃描的能譜曲線斜率，斜率=CT 值(40keV)﹣CT 值(65keV)/(65﹣40)。記錄動脈期增強掃描的碘濃度和水濃度。

三、統(tǒng)計學方法

結 果

一、不同病理類型肺癌的能譜CT定量參數比較

腺癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于鱗癌組(P<0.05)，且鱗癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于小細胞癌組(P<0.05)。三組不同病理類型肺癌的水濃度比較無顯著差異(P>0.05)(見表1)。

表1 不同病理類型肺癌的能譜CT定量參數平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度、水濃度比較

二、能譜CT定量參數診斷肺癌病理類型的ROC曲線分析

平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷小細胞癌與非小細胞癌的靈敏度分別為76.74%、86.05%、67.44%，特異度分別為90.00%、75.00%、95.00%(AUC=0.871，AUC=0.815，AUC=0.833)(見表2)。ROC曲線(見圖1)。平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷鱗癌與腺癌的靈敏度分別為68.09%、68.09%、82.98%，特異度分別為66.67%、82.05%、56.41%(AUC=0.700，AUC=0.752，AUC=0.734)(見表3)。ROC曲線(見圖2)。

表2 能譜CT定量參數鑒別診斷小細胞癌與非小細胞癌的ROC曲線分析

表3 能譜CT定量參數鑒別診斷鱗癌與腺癌的ROC曲線分析

圖1 能譜CT定量參數鑒別診斷小細胞癌與非小細胞癌的ROC曲線

圖2 能譜CT定量參數鑒別診斷鱗癌與腺癌的ROC曲線

三、不同分化程度肺癌的能譜CT定量參數比較

低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均小于中高分化肺癌組(P<0.05)。兩組不同分化程度肺癌的水濃度比較無顯著差異(P>0.05)(見表4)。

表4 不同分化程度肺癌的能譜CT定量參數平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度、水濃度比較

四、能譜CT定量參數診斷肺癌分化程度的ROC曲線分析

平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的靈敏度分別為63.64%、84.85%、75.76%，特異度分別為65.00%、42.50%、72.50%(AUC=0.688，AUC=0.698，AUC=0.730)(見表5)。ROC曲線(見圖3)。

表5 能譜CT定量參數鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的ROC曲線分析

圖3 能譜CT定量參數鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的ROC曲線

討 論

能譜CT采用寶石作為探測材料，具有純度高、成像速度快、成像清晰、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢[8]。能譜CT的原理是不同單一能量的X線束穿過特定物體時，隨著X線束能量的增減而發(fā)生變化，不同物質的譜線存在差別[9-10]。相比傳統(tǒng)CT，能譜CT成像不僅具有更高清晰度的解剖成像，還可以根據能譜曲線、碘濃度、水濃度等數據進行定量分析，輔助病理診斷[11-12]。在肺癌的診斷中，李法升等[13]研究表示能譜CT曲線斜率，可鑒別診斷肺癌與炎性腫塊。

基于這一原理，本研究探討能譜CT成像定量分析在評估肺癌病理類型和分化程度中的應用價值，結果顯示腺癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均大于鱗癌組，且鱗癌組大于小細胞癌組，這與崔元龍等[14]、李琦等[15]研究報道相符。不同密度的病灶，能譜CT在平掃時以及動脈期增強掃描的能譜曲線斜率存在差異，密度越大，碘濃度值越大。能譜 CT 碘濃度值的高低，主要受腫瘤組織內新生血管數目多少以及漏入細胞間隙碘對比劑多少的影響[16]。對于正常的肺組織而言，毛細血管內皮細胞連接緊密，肺上皮細胞基底膜完整，碘對比劑不易進入細胞間隙。不過肺癌組織存在大量的腫瘤新生血管，毛細血管內皮細胞連接疏松，肺上皮細胞基底膜不完整，使得血管通透性增加[17-18]，碘對比劑容易漏出至細胞間隙，故而肺癌組織的碘濃度濃度偏大。在各種肺癌病理類型中，非小細胞癌的血管密度大于小細胞癌，而在非小細胞癌中腺癌的血管密度大于鱗癌，血管密度越大，漏入細胞間隙的碘對比劑越多，這可以解釋腺癌的碘濃度值大于鱗癌，鱗癌的碘濃度值大于小細胞癌[19-20]。不過本研究發(fā)現，不同病理類型、不同分化程度肺癌的水濃度比較無顯著差異，這與駱孟等[21]研究報道相似。本研究還發(fā)現低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均小于中高分化肺癌組。這可能是因為中高分化肺癌多見于肺腺癌，而低分化肺癌多見于小細胞癌，故而低分化肺癌組的平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度均偏低[22]。

本研究評價能譜CT對肺癌病理類型和分化程度的鑒別診斷效能，平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度鑒別診斷小細胞癌與非小細胞癌的靈敏度分別為76.74%、86.05%、67.44%，特異度分別為90.00%、75.00%、95.00%；鑒別診斷鱗癌與腺癌的靈敏度分別為68.09%、68.09%、82.98%，特異度分別為66.67%、82.05%、56.41%；鑒別診斷低分化與中高分化肺癌的靈敏度分別為63.64%、84.85%、75.76%，特異度分別為65.00%、42.50%、72.50%。盡管能譜CT成像定量參數單一指標診斷的靈敏度與特異度不高，但對鑒別診斷肺癌病理類型和分化程度，具有一定指導意義。能譜CT的優(yōu)勢：第一，能譜CT具備寶石探測器、動態(tài)變焦球管、適應型統(tǒng)計迭代重建算法等技術，具有較高的空間分辨率，可進行圖像重建，提高了圖像質量，更加清楚地觀察病變細節(jié)，可以發(fā)現常規(guī)CT無法發(fā)現的病變[23]。第二，能譜CT可以進行定量分析，分析腫瘤的病理類型、分化程度，分析人體化學組成，輔助病理診斷。第三，能譜CT的輻射劑量較低，僅為常規(guī)劑量的50%。

結 論

能譜CT成像具有定量分析的優(yōu)勢，定量參數如平掃能譜曲線斜率、動脈期能譜曲線斜率、碘濃度對鑒別診斷肺癌病理類型和分化程度具有一定指導意義，可輔助臨床病理診斷。