雙層探測器光譜CT定量參數與肺癌及其病理特征的關系

張東升，盛 茂，程慶紅，陶 磊

合肥市第二人民醫(yī)院影像中心，安徽 合肥 230000

肺癌為臨床常見惡性腫瘤，其發(fā)病年齡也趨于年輕化［1］。及時診斷、盡早治療，是挽救肺癌患者生命的關鍵，而肺癌與肺炎性結節(jié)在影像學特征上有重疊，如何鑒別診斷是一大難題［2］。雙層探測器光譜CT是一種新穎的雙能CT成像技術，可得到組織化學成分的能譜吸收曲線，量化分析物質成分，具有同時、同源、同向成像特點［3］。研究發(fā)現，雙層探測器光譜CT可利用其定量參數，鑒別肺癌與肺炎性結節(jié)，診斷價值較高［4］。但雙層探測器光譜CT作為一項新技術，目前報道主要集中于心血管疾病診療［5］，在肺部結節(jié)的診療中報道較少，缺乏相關診斷依據及標準，《雙層探測器光譜CT臨床應用中國專家共識（2020）》也未就肺部結節(jié)診斷提出意見［6］。本研究就87例肺癌患者及36例肺炎性結節(jié)患者臨床資料展開分析，以評估雙層探測器光譜CT的應用價值，為其臨床應用提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2021年3月～2022年1月87例肺癌患者臨床資料并將其納入肺癌組，并選擇同期入院治療的36例肺炎性結節(jié)患者作為對照組。納入標準：CT掃描見單發(fā)實性結節(jié)，結節(jié)直徑≤5.0 cm；CT圖像質量良好；年齡≥18歲；肺癌病例均經病理證實，炎性結節(jié)病例經病理證實或經臨床抗感染治療轉歸證實；實驗室檢查等資料完整。排除標準：對比劑過敏或甲狀腺功能亢進；放化療史；合并嚴重肺不張等影響CT圖像觀察的癥狀；肝腎功能不全。肺癌組中男性51例，女性36例；年齡43～79（61.27±6.91）歲；結節(jié)直徑0.9～5.0（2.45±0.36）cm。對照組男性22例，女性14例；年齡41～78（60.22±6.05）歲；結節(jié)直徑0.9～4.9（2.37±0.35）cm。兩組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。本研究資料收集均獲得患者知情同意，且經合肥市第二人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批。

1.2 方法

兩組患者治療前2周內均行雙層探測器光譜CT掃描：患者取仰臥位，掃描由肺尖至肋膈尖端，使用荷蘭飛利浦雙層探測器光譜CT（IQon Spectral CT），設置掃描參數：管電壓120 kVp，管電流采取自動管電流調節(jié)，層間距5.0 mm，層厚5.0 mm，準直器寬度64 mm×0.67 mm，螺距1.0，轉速0.5 s/圈，矩陣512×512；增強掃描時采用碘克沙醇注射液[H20203629，32g(I)/100 mL，正大天晴藥業(yè)集團股份有限公司]80 mL，注射流速3.0 mL/s，動脈期為升主動脈閾值達150時自動觸發(fā)掃描，靜脈期為動脈期掃描結束后45 s開始掃描；將掃描圖像重建為光譜基數據，重建層厚及層間距均為1.0 mm；肺窗參數：窗寬1600 Hu，窗位-600 Hu；縱膈窗參數：窗寬350 Hu，窗位50 Hu；將光譜基數據傳輸至光譜CT自帶的后處理工作站（Philips IntelliSpace Portal 9.0），分別在碘密度（IC）圖和有效原子序列（Zeff）圖勾畫感興趣區(qū)，感興趣區(qū)的選取應避開鈣化、血管及空洞，測量病灶IC及Zeff定量參數值，并測量相同層面的胸主動脈IC，記錄標準化IC（NIC），NIC 為病灶IC 與胸主動脈IC之比。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS23.0軟件對數據進行處理，計量資料以均數±標準差表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用獨立樣本t檢驗；計數資料以n（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組常規(guī)CT參數比較

兩組棘突征及CT 值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），肺癌組分葉征、毛刺征、胸膜凹陷征及血管集束征CT征象較對照組更多（P＜0.05，表1）。

表1 兩組常規(guī)CT參數比較Tab.1 Comparison of conventional CT parameters between the two groups[n(%)]

2.2 兩組光譜CT定量參數比較

兩組動脈期IC、NIC、Zeff比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），肺癌組靜脈期IC、NIC及Zeff均低于對照組（P＜0.05，表2）。

表2 兩組光譜CT定量參數比較Tab.2 Comparison of quantitative parameters of spectral CT between the two groups(Mean±SD)

2.3 肺癌組不同病理特征者光譜CT定量參數比較

肺癌組不同病理特征者動脈期IC、NIC、Zeff比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），腺癌者靜脈期IC、NIC及Zeff高于鱗癌及小細胞癌者（P＜0.05），鱗癌者則高于小細胞癌者（P＜0.05，表3）。典型病例（圖1～3）。

表3 肺癌組不同病理特征者光譜CT定量參數比較Tab.3 Comparison of spectral CT quantitative parameters of patients with different pathological characteristics in lung cancer group(Mean±SD)

圖1 肺腺癌Ⅳ期患者光譜CT圖像Fig.1 Spectral CT imagings of patients with stage IV lung adenocarcinoma.

圖2 肺鱗癌Ⅳ期患者光譜CT圖像Fig.2 Spectral CT imagings of patients with stage IV squamous cell lung carcinoma.

圖3 肺小細胞癌Ⅳ期患者光譜CT圖像Fig.3 Spectral CT imagings of patients with stage IV small cell lung cancer.

3 討論

雙層探測器光譜CT可通過IC層面評估對比劑在病灶的沉積情況，進而反映組織供血狀況［7-8］。本研究結果顯示，肺癌組靜脈期IC、NIC及Zeff均低于對照組，提示由于肺癌供血不足，其IC、NIC及Zeff值較炎性結節(jié)更低，與目前報道一致［9］。分析其原因如下：肺活動性炎性結節(jié)具有雙重供血的特征，即肺動脈及支氣管動脈均對其供血，故活動性炎性結節(jié)血管擴張明顯，血管床面積大，血流速度快，增強掃描時碘濃度迅速升高，故光譜CT定量參數IC、NIC及Zeff顯著升高［10］；肺癌組織中雖還有大量新生毛細血管，但這類血管發(fā)育不成熟，基底膜欠完整，內皮細胞間隙大，碘劑易滲入間隙，可快速排空，且惡性腫瘤常伴血管壁平滑肌層損傷，部分區(qū)域血管破壞，導致局部缺血，故肺癌靜脈期光譜CT定量參數IC、NIC及Zeff低于肺炎性結節(jié)［11］。但本研究對照組僅納入活動性炎性結節(jié)病例，故結節(jié)血管增多、供血豐富，使其IC、NIC及Zeff值更高，若為慢性炎性結節(jié)或肺結核病例，則可因結節(jié)供血減少，而產生與本研究相反的結果［12］。

另據文獻報道，與傳統(tǒng)CT比較，雙層探測器光譜CT能克服硬化偽影，優(yōu)化圖像質量，且通過多種能譜后處理方法，提高CT的軟組織密度分辨率，在鑒別結節(jié)性質方面具有顯著優(yōu)勢［13-14］。本研究結果顯示，肺癌組分葉征、毛刺征、胸膜凹陷征及血管集束征CT征象較對照組更多，但CT值的差異無統(tǒng)計學意義，提示雖然肺癌具有分葉征、毛刺征等典型CT征象，但常規(guī)CT值難以區(qū)分肺癌與炎性結節(jié)，光譜CT定量參數更具其優(yōu)勢，與上述報道一致。

有研究提出，雙層探測器光譜CT在中心型肺癌腫瘤分期、療效評價及放射治療方面的應用具有積極意義［15］。本研究發(fā)現腺癌者靜脈期IC、NIC及Zeff高于鱗癌及小細胞癌者，鱗癌者則高于小細胞癌者，提示光譜CT定量參數還能輔助鑒別肺癌病理特征。考慮該結果原因為：腺癌易生成豐富且均勻的篩狀毛細血管，癌巢相對單一，壞死及出血少，供血豐富、血流速度快，使IC、NIC及Zeff更高［16］；而小細胞癌易形成密度較大的新生血管，且血管完整性差，導致IC、NIC及Zeff相對較低［17］。有學者還發(fā)現，光譜CT的單能量CT值及其曲線斜率還能輔助鑒別實性肺腺癌病理分級，提示光譜CT定量參數對肺癌臨床分期的判斷有利［18］。但本研究肺腺癌病例僅48例，未就其臨床分期作進一步分析，未能驗證上述學者的研究結論。另外，由于本研究樣本量有限，結果可能存在偏倚，光譜CT定量參數對肺癌的診斷價值及與肺癌病理特征的關系，還需后續(xù)擴大樣本量的進一步分析。

綜上所述，雙層探測器光譜CT定量參數可輔助鑒別肺癌與肺炎性結節(jié)，且對評估肺癌病理特征也有積極意義，臨床應用價值較高。