IQon能譜CT多參數(shù)定量評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷效能

何家偉，程慶紅，祝丁丁，盛 茂

合肥市第二人民醫(yī)院（安徽醫(yī)科大學(xué)附屬合肥醫(yī)院）影像中心，安徽 合肥 230011

肺癌是發(fā)生于支氣管黏膜上皮的惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率在全世界范圍內(nèi)逐年增長(zhǎng)，極大地威脅著人們的生命與生活質(zhì)量。非小細(xì)胞肺癌占肺癌的75%～80%，侵襲性強(qiáng)，病情進(jìn)展迅速，但其臨床癥狀較為隱匿，患者出現(xiàn)癥狀并確診為肺癌時(shí)往往已發(fā)生癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移［1］。目前臨床治療肺癌多采用以化療為主的綜合治療方案，其中TNM分期是肺癌制訂分期、診療方案以及評(píng)估治療效果的決定性因素。肺癌患者出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是肺癌國(guó)際TNM分期的核心指標(biāo)，術(shù)前確定患者是否出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對(duì)治療決策和預(yù)后具有重要影響［2］。目前X線平片主要用于胸部疾病的篩查，對(duì)腫瘤性疾病的定性診斷及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷方面提供的價(jià)值有限；淋巴結(jié)穿刺活檢術(shù)在一定程度上可作為鑒別診斷肺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的金標(biāo)準(zhǔn)，但該方法為有創(chuàng)的檢測(cè)手段，增加了患者手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)［3］。CT具備良好的空間及密度分辨率，可多方位直觀且清晰地顯示病灶的位置、大小和形態(tài)等特征，明顯提高肺內(nèi)病灶的發(fā)現(xiàn)率及診斷準(zhǔn)確度。IQon能譜CT是另一種雙能CT技術(shù)，采用雙層探測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)、同源、同向的數(shù)據(jù)采集，患者可在1次常規(guī)掃描中獲得常規(guī)CT圖像和能譜圖像，為臨床診斷提供更多定量指標(biāo)及分析工具［4-5］。本研究采用荷蘭Philips公司的IQon能譜CT機(jī)多參數(shù)定量評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷效能，為肺癌術(shù)前判斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)提供更多的定量依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

選取2021年1—6月于合肥市第二人民醫(yī)院就診且經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為非小細(xì)胞肺癌的86例患者為研究對(duì)象，所有患者均接受IQon能譜CT動(dòng)脈期及靜脈期增強(qiáng)掃描，并行肺癌切除及縱隔淋巴結(jié)清掃術(shù)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)許可。納入標(biāo)準(zhǔn)：① 病理學(xué)檢查明確為非小細(xì)胞肺癌；② IQon能譜CT檢查前未進(jìn)行肺原發(fā)腫瘤和淋巴結(jié)放化療；③ 淋巴結(jié)短徑＞7 mm；④ 轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)均經(jīng)病理學(xué)檢查診斷為非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移；⑤ IQon能譜CT圖像清晰，無(wú)明顯運(yùn)動(dòng)偽影；⑥ 患者及家屬均知情同意本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 淋巴結(jié)有鈣化或液化壞死；② 淋巴結(jié)太小無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量者；③ IQon能譜CT圖像淋巴結(jié)標(biāo)注與手術(shù)清掃淋巴結(jié)表示對(duì)應(yīng)關(guān)系不明確者；④ 合并嚴(yán)重慢性感染、肺感染、肺水腫者；⑤ 合并血液系統(tǒng)疾病及肝腎功能不全者；⑥ 合并意識(shí)模糊、肢體功能障礙者。86例患者中男性54例，女性32例，年齡40～85歲，平均（62.35±10.28）歲，鱗癌33例，腺癌53例。共獲得淋巴結(jié)143枚，其中轉(zhuǎn)移93枚，未轉(zhuǎn)移50枚。

1.2 檢查方法

采用荷蘭Philips公司的IQon能譜CT機(jī)對(duì)患者進(jìn)行能譜CT掃描。患者仰臥在檢查臺(tái)上，雙臂置于頭頂上方，在深吸氣結(jié)束時(shí)屏氣狀態(tài)下采集圖像，掃描方向從頭部到足部，掃描范圍從上胸口到膈肌水平，覆蓋所有肺組織。所有患者均進(jìn)行動(dòng)脈期和靜脈期雙期增強(qiáng)掃描。掃描條件：電壓為高低能量（140 keV和80 keV）、低能瞬時(shí)切換（＜0.5 ms），矩陣512×512，視野為40 cm×40 cm，層厚5 mm，層間距5 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.6 s。經(jīng)肘靜脈注射碘對(duì)比劑（碘佛醇320 mg/mL），注射速率為2.5 mL/s。動(dòng)、靜脈期增強(qiáng)模式掃描分別在注射后25、55 s進(jìn)行，獲得動(dòng)、靜脈期圖像。光譜CT獲得圖像，進(jìn)行光譜重建以獲得光譜基數(shù)據(jù)（spectral base images，SBI），能譜分析數(shù)據(jù)全部發(fā)送到能譜專用工作站進(jìn)行分析。能譜分析參數(shù)包括：① 碘濃度（iodine concentration，IC）值；② 標(biāo)準(zhǔn)化IC（normalizedIC，NIC）值；③ 能譜曲線斜率（the slope of the spectral Hounsfeld unit curve，λH），在重建的單能量圖像中，選取40 keV與100 keV為參考點(diǎn)，λH=（CT值40keV-CT值100keV）/60；④ 有效原子序數(shù)（effective atomic number，Eff-Z）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本研究數(shù)據(jù)均采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)均以±s表示，肺癌原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移、未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)動(dòng)、靜脈期能譜參數(shù)的比較采用t檢驗(yàn)，所有計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)均以n（%）表示，組間數(shù)據(jù)的比較采用χ2檢驗(yàn)，采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析能譜參數(shù)診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的臨床價(jià)值，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶間能譜參數(shù)比較

本研究中肺癌原發(fā)病灶共86例，納入淋巴結(jié)共143枚，轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)93枚，均行能譜定量參數(shù)分析，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶動(dòng)、靜脈期各能譜參數(shù)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，表1）。

表1 轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶間能譜參數(shù)比較

2.2 未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶間能譜參數(shù)比較

本研究肺癌原發(fā)病灶共86例，納入淋巴結(jié)共143枚，未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)50枚，均行能譜定量參數(shù)分析，結(jié)果顯示未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶動(dòng)、靜脈期能譜參數(shù)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表2）。

表2 未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶間能譜參數(shù)比較

2.3 轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移淋組能譜參數(shù)比較

本研究納入淋巴結(jié)共143枚，其中轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)93枚，未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)50枚，均行能譜定量參數(shù)分析，結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)動(dòng)、靜脈期IC值，NIC值，λH，Eff-Z參數(shù)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表3）。

表3 轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移淋組能譜參數(shù)比較

2.4 ROC曲線分析能譜參數(shù)診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的臨床價(jià)值

ROC曲線分析結(jié)果顯示，動(dòng)脈期組NIC值的曲線下面積（area under curve，AUC）為0.823，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度和特異度分別為65.48%、92.72%；靜脈期NIC值的AUC為0.882，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度和特異度分別為84.72%、82.87%。靜脈期NIC值診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的臨床價(jià)值最高（表4，圖1）。

表4 ROC曲線分析能譜參數(shù)診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的臨床價(jià)值

圖1 IQon能譜CT評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移動(dòng)靜脈期IC、NIC、λH、Eff-Z的ROC曲線

3 討 論

在肺癌診斷中，術(shù)前準(zhǔn)確分期尤其是縱隔淋巴結(jié)分期與治療決策及預(yù)后密切相關(guān)，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是肺癌患者主要的轉(zhuǎn)移途徑之一，影像學(xué)檢查多根據(jù)淋巴結(jié)形態(tài)改變判斷是否出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，但準(zhǔn)確度較低［6-7］。胸腔鏡手術(shù)和支氣管內(nèi)超聲等評(píng)估手段可明確診斷，但因系侵入性手段有引起嚴(yán)重并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，因此需要一種更為準(zhǔn)確的非侵入性檢查方法用于縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷。

IQon能譜CT為近年來(lái)CT研究熱點(diǎn)，其具有獨(dú)特的雙層探測(cè)器設(shè)計(jì)及較豐富的成像技術(shù)，可同時(shí)提供常規(guī)圖像和能譜圖像，可提供40～140 keV的101個(gè)單能量圖像、物質(zhì)分離圖像、能譜曲線及Eff-Z等參數(shù)，定量測(cè)量各基物質(zhì)對(duì)的濃度，在腫瘤的檢出、定性和鑒別診斷中顯示出較大的優(yōu)勢(shì)［8-9］。IQon能譜CT不僅能獲得清晰的圖像，有助于放射科醫(yī)師根據(jù)影像學(xué)特征診斷疾病，而且能反映物質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，有助于疾病的定性和鑒別診斷。IQon能譜CT成像可產(chǎn)生基于碘和水的物質(zhì)分離圖像，由于碘和水原子序數(shù)跨度較大，可形成較大的衰減差異從而可以更直觀地揭示物質(zhì)的衰減圖像［10-11］。不同能量水平CT值反映了淋巴結(jié)在不同能量水平下的質(zhì)量吸收系數(shù)，而λH曲線反映了質(zhì)量吸收系數(shù)與能量變化的關(guān)系，因此可以利用λH曲線來(lái)區(qū)分不同化學(xué)成分的病變［12-13］。基于IQon能譜CT成像原理及技術(shù)支持，有學(xué)者［14］將其用于鑒別肺癌病理學(xué)類型，結(jié)果顯示，腺癌平掃40～65 keV鈣-水濃度、λH、Eff-Z數(shù)值均大于鱗癌，動(dòng)脈期40～65 keV IC數(shù)值腺癌亦大于鱗癌。此外還有學(xué)者［15］研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)和非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在短軸直徑、動(dòng)靜脈期λH、IC數(shù)值方面差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

本研究對(duì)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)和原發(fā)病灶增強(qiáng)掃描動(dòng)、靜脈期能譜參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶在動(dòng)、靜脈期各能譜參數(shù)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說(shuō)明轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)和原發(fā)病灶具有同源性，腫瘤細(xì)胞從原發(fā)病灶脫落侵入血管或淋巴管，通過(guò)細(xì)胞增殖和血管生成在適當(dāng)?shù)牟课恍纬赊D(zhuǎn)移，結(jié)構(gòu)與原發(fā)病灶類似，因此兩者能譜參數(shù)基本一致。未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與肺癌原發(fā)病灶在動(dòng)、靜脈期IC值，NIC值，λH，Eff-Z參數(shù)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），提示兩者不具有同源性，可能原因?yàn)槲崔D(zhuǎn)移淋巴結(jié)可能是炎癥、結(jié)核等病因引起。轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)在動(dòng)、靜脈期IC值，NIC值，λH，Eff-Z參數(shù)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），ROC曲線分析結(jié)果顯示，靜脈期NIC值診斷肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC為0.882，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度和特異度分別為84.72%、82.87%，可為CT形態(tài)學(xué)診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)上提供重要補(bǔ)充依據(jù)。

綜上所述，IQon能譜CT多參數(shù)定量對(duì)評(píng)估肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值，其中以NIC參數(shù)診斷效能最高，可為肺癌患者術(shù)前淋巴結(jié)鑒別診斷及確定治療方案提供重要依據(jù)。