能谱CT多参数定量分析对肺癌病理类型的鉴别诊断价值

张劭辉

肺癌是临床常见的恶性肿瘤疾病,其发病率居恶性肿瘤发病率之首,非小细胞肺癌是肺癌的主要种类;而鳞癌和腺癌是临床最常见的非小细胞肺癌病理类型,但两者在临床治疗方面具有较大差异[1-2]。手术病理检查是诊断肺癌病理类型的金标准,但其是一种有创检查,局限性较大,不适用于临床常规检查,而近年来影像学检查方法在各种恶性肿瘤疾病的鉴别诊断中发挥着重要作用。计算机断层扫描(CT)是临床常用的影像学检查方法,随着对CT设备的不断研究和改进,能谱CT问世并且逐渐被应用于临床疾病的诊断中,其与传统CT平扫相比,具有更高的时间和空间分辨率,其以多参数成像为特点,可有效避开容积效应和硬化伪影而进行精准物质分离,将CT扫描检查延伸至微观领域,客观反映病灶组织特征,提高了肿瘤诊断及鉴别的精准度[3-4]。本研究采用能谱CT对肺癌患者进行检查,分析能谱CT多参数定量分析对肺癌病理类型的鉴别诊断价值。

1.1 一般资料

回顾性收集2020年6月至2022年6月河南科技大学第一附属医院收治的82例肺癌患者临床资料,根据手术病理检查结果,将患者分为腺癌组(44例)和鳞癌组(38例)。腺癌组病灶直径1～7 cm,平均(4.63±0.83)cm;年龄38～69岁,平均(43.72±3.17)岁;男性23例,女性21例。鳞癌组病灶直径1～7 cm,平均(4.58±0.79)cm;年龄38～72岁,平均(44.26±3.44)岁;男性22例,女性16例。

1.2 病例选取

纳入标准:肺癌诊断符合《呼吸内科学》[5]中的相关标准,且经手术病理检查确诊者;初诊,经手术治疗者;无碘对比剂过敏史者等。排除标准:严重器官功能障碍者;合并其他恶性肿瘤者;其他部位恶性肿瘤肺转移者;小细胞肺癌者;经放疗、化疗治疗者等。剔除标准:临床资料不完整者。

1.3 检查方法

所有患者均采用美国GE公司提供的160 mm宽体探测器CT(Revolution CT)进行检查,患者仰卧位,双手上举,扫描范围包含整个肺野,从胸廓入口到膈肌尖端,在吸气末单次屏气扫描,参数:管电流采用自动毫安调制,管电压140 kVp和80 kVp瞬时切换,层厚层间距均为5 mm,球管转速0.5 s/r,螺距为0.984。平扫采用宝石光谱成像模式;增强扫描经肘静脉注射碘克沙醇注射液(江苏恒瑞医药股份有限公司,国药准字H20103675,320 mgI/ml),1.0 ml/kg,以2.0～3.5 ml/s注射流率注射60～80 ml,采用宝石光谱成像模式,触发动脉期扫描,后进行静脉期扫描。

1.4 观察指标

1.4.1 影像学表现 根据CT平扫结果统计2组空洞、毛刺、分叶、胸膜凹陷征、磨玻璃密度等影像学表现。

1.4.2 能谱CT多参数 获取图像(重建层厚为1.25 mm),在平扫期及动、静脉期图像中选取感兴趣区,测定有效原子序数;利用能谱后处理软件计算能谱曲线斜率;监测病灶碘-水含量及相同层面胸主动脉的碘-水含量,标准化碘浓度=相同层面胸主动脉的碘-水含量/病灶的碘-水含量。

1.4.3 动脉期、静脉期不同keV下CT值、K值 获取动脉期、静脉期感兴趣区后,统计70、100 keV下CT值、K值。

1.4.4 能谱CT多参数对肺癌病理类型的鉴别诊断价值 采用ROC曲线分析能谱CT多参数对肺癌病理类型的鉴别诊断价值。

1.5 统计学方法

2.1 2组影像学表现比较

鳞癌组有胸膜凹陷征、磨玻璃密度患者占比(36.84%、31.58%)低于腺癌组(65.91%、54.55%,P<0.05)。见表1。

表1 2组影像学表现比较(例,%)

2.2 2组能谱CT多参数比较

鳞癌组标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量均低于腺癌组(P<0.05)。见表2。

表2 2组能谱CT多参数比较

2.3 2组动脉期、静脉期不同keV下CT值、K值比较

鳞癌组动脉期70、100 keV下K值高于腺癌组(P<0.05)。见表3。

表3 2组动脉期、静脉期不同keV下CT值、K值比较

2.4 能谱CT多参数对肺癌病理类型的鉴别诊断价值比较

能谱CT多参数鉴别肺癌病理类型的敏感度比较,标准化碘浓度低于能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期70 keV下K值(P<0.05),能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期100 keV下K值低于动脉期70 keV下K值(P<0.05);特异度比较,标准化碘浓度高于能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期70 keV下K值、动脉期100 keV下K值(P<0.05),能谱曲线斜率高于动脉期70 keV下K值,动脉期70 keV下K值低于动脉期100 keV下K值(P<0.05);AUC比较,标准化碘浓度、动脉期70 keV下K值高于动脉期碘-水含量(P<0.05)。见表4、图1。

图1 能谱CT多参数鉴别肺癌病理类型的ROC曲线

表4 能谱CT多参数对肺癌病理类型的鉴别诊断价值比较

肺癌是起源于腺体细胞或支气管黏膜上皮的恶性肿瘤,其病理分型复杂、恶性程度高,具有较高的发病率和死亡率,而腺癌和鳞癌临床化疗药物选择具有较大不同,因此对肺癌进行定性诊断具有重要意义[6-7]。临床诊断肺癌患者病理类型主要依赖于规范化的组织活检,而手术病理检查是组织活检的主要方法之一,但其作为一种有创性检查可诱发较多并发症,使得其临床应用受到较大限制,因此良好的影像学检查方法对肺癌患者病理分型的鉴别诊断具有重要意义[8]。

腺癌和鳞癌肿瘤病灶形态、大小等各有不同,通过分析其影像学形态、大小情况有助于两者的区分。本研究结果显示,鳞癌组胸膜凹陷征、磨玻璃密度患者占比低于腺癌组,说明胸膜凹陷征、磨玻璃密度是腺癌患者病灶主要特征。鳞癌主要表现为一簇肿瘤细胞生长,表面相对圆润和光滑[9];腺癌主要为乳头型、腺泡型和实质性,其病灶表面通常有较小的凸起和分叶,边缘多不光滑,而胸膜凹陷征的产生与病灶对邻近组织的纤维化牵拉有关,可引起病灶表面凸起和分叶,同时导致边缘不光滑,因此胸膜凹陷征多发生于腺癌[10-11];此外,腺癌癌细胞内部有部分脱落的伏壁式生长的癌细胞,同时伴有少量黏液,因此主要表现为磨玻璃密度,同时鳞癌也可表现为磨玻璃密度,但其表现与半实性结节的腺癌不同,其主要是肿块或鳞癌周围炎症或渗出改变[12-13]。

能谱CT定量参数主要包括平均有效原子序数、标准化碘含量、能谱曲线斜率、动静脉期不同keV下K值、CT值等,其在分析病灶的组织结构和功能状态等方面具有较好的应用价值。本研究结果显示,鳞癌组标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量低于腺癌组,动脉期70、100 keV下K值均高于腺癌组,说明鳞癌和腺癌能谱CT标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量及动脉期70、100 keV下K值存在明显差异。水是人体组织含量最多的组分,而碘是构成造影剂的主要成分,碘-水含量是CT检查中最常用的指标,通过测定病灶中的标准化碘浓度和碘-水含量可有效评估病灶血管密度情况[14]。鳞癌和腺癌血管成熟度、分布情况等均有较大差异,临床研究[15]显示,肺腺癌的增生型血管成熟度高于肺鳞癌,其血管分布更加广泛,因此碘残留量相对更高,且其细胞间质更加丰富,单位体积内肿瘤细胞数量相对较少,因此其病灶组织含水量相对较低,而与腺癌相比,鳞癌更容易入侵淋巴结,与淋巴细胞融合形成密度更大的组织,其血管密度相对较低,因此增强扫描碘残留量较少,且其肿瘤细胞多呈堆积式生长,单位体积内细胞数量较多,因此含水量相对更高[16-17]。瞬时双keV是能谱CT的特性之一,其可获取不同keV下能谱曲线,而能谱曲线斜率可通过反映病灶组织物质结构而对鳞癌和腺癌进行鉴别[18]。鳞癌主要由角化珠、癌巢及细胞间桥组成,其结构更加紧密;而腺癌主要由腺腔样、腺管等腺样结构组成,其结构更加疏松,因此能谱曲线斜率及动脉期70、100 keV下K值升高[19]。此外,本研究结果显示,能谱CT多参数鉴别肺癌病理类型的敏感度比较,标准化碘浓度低于能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期70 keV下K值,能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期100 keV下K值低于动脉期70 keV下K值;特异度比较,标准化碘浓度高于能谱曲线斜率、动脉期碘-水含量、动脉期70 keV下K值、动脉期100 keV下K值,能谱曲线斜率高于动脉期70 keV下K值,动脉期70 keV下K值低于动脉期100 keV下K值;AUC比较,标准化碘浓度、动脉期70 keV下K值高于动脉期碘-水含量,说明能谱CT标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量及动脉期70、100 keV下K值在鉴别诊断腺癌和鳞癌方面具有不同的诊断效能,因此将其联合有望提高对鳞癌和腺癌的鉴别诊断价值。此外,临床研究[20]显示,鳞癌和腺癌平均有效原子序数、动脉期、静脉期不同keV下CT值比较均有统计学差异,本研究结果与之存在差异,原因可能与本研究纳入病例数较少有关,因此后续可进一步扩大样本量,评估平均有效原子序数、准化碘含量、能谱曲线斜率及动脉期、静脉期不同keV下CT值、K值等能谱CT定量参数单独及联合鉴别诊断鳞癌、腺癌的应用价值。

综上,不同病理类型肺癌患者能谱CT检查的影像特征及定量参数标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量、动脉期、静脉期70、100 keV下K值存在明显差异,其中标准化碘浓度、能谱曲线斜率、碘-水含量、动脉期、静脉期70、100 keV下K值可有助于肺癌病理类型的鉴别诊断,值得在临床推广。

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