大螺距双源CT双能量扫描鉴别肺部肿瘤准确性的临床研究

董 馨齐德格金罗 彧孙 凯

大螺距双源CT双能量扫描鉴别肺部肿瘤准确性的临床研究

董 馨①齐德格金②△罗 彧①孙 凯③

目的:探讨大螺距CT双能量扫描鉴别肺部良性和恶性肿瘤的临床应用价值.方法:前瞻性的选取采用大螺距双源CT双能量增强扫描及病理结果证实的疑为肺部肿瘤的33例患者,测定双能量增强扫描动脉期增强图像中碘图病灶的CT值、overlay值及含碘值,以病理结果及预后情况作为金标准进行比较得出准确性.结果:与病理学结果和随访结果比较,采用大螺距双能量CT鉴别良性和恶性肿瘤的灵敏度、特异度、阳性率以及阴性率分别为80%,75%,90.9%和54.5%.恶性肿瘤的overlay值和含碘值显著高于良性肿瘤,良性和恶性肿瘤的CT值、轴位截面积及最大直径比较,差异无统计学意义(t=1.859,P>0.05).结论:大螺距双源CT双能量肺部增强扫描有助于肺部良性和恶性肿瘤的鉴别.

大螺距双源CT;双能量;肺部肿瘤

董馨,女,(1975- ),本科学历,副主任医师.北京市中关村医院放射科,从事影像诊断工作.

[First-author's address] 1.Department of Radiology, Zhongguancun Hospital, Beijing 100190, China, 2.Department of Radiology, Xilinguole Mongolia Hospital, Xilinguole 026000, China.

肺癌是人类常见恶性肿瘤之一,发病率和病死率日益增高[1].对于肺癌如能早期发现和判断肺部肿瘤的良、恶性,能够为治疗提供更多的选择,提高患者的生存率和生活质量[2].肺癌常用的检查方法有X射线、CT、支气管镜、病理学检查、化学检验以及PET/CT等,但其各有利弊.

随着多排螺旋CT时间分辨率的提高,检测出微小病灶的能力进一步提高[3].传统的螺旋CT仅限于形态学成像,很难进行功能学分析.双源计算机断层扫描(dual source computed tomography,DSCT)一次扫描可获得双能量图像,进而区分不同成分的组织,一站式获得形态学和功能学信息.本研究通过采用大螺距DSCT双能量肺部增强扫描,与金标准病理学及随访结果比较,探讨其鉴别肺部良性和恶性肿瘤的准确性,为临床的广泛应用提供依据.

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年9月至2014年3月在包头市中心医院经病理检查证实的33例肺部疾病患者行大螺距DSCT双能量增强扫描,其中男性25例,女性8例;年龄15～84岁,平均年龄(63±14)岁.所有患者在接受增强DSCT检查时均签署检查知情同意书.

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准:普通CT扫描图像中肺实质内含有密度异常肿物的患者.

(2)排除标准:①对比剂过敏;②肝肾功能不全;③心源性休克、心肌梗死急性期及失代偿性心功能不全;④不能耐受增强扫描的患者.

1.3 仪器与方法

采用Siemens Healthcare Definition Flash DSCT机(德国 西门子).扫描前呼吸训练,采用双能量扫描模式.①扫描范围:胸部;②扫描方向:从头侧向足侧;③团注方法:采用bolus-tracking技术,非离子造影剂碘海醇(Omnipaque 350,350 mg/ml, GE Healthcare, USA)60 mL,用双筒高压注射器以4.0 ml/s速率静脉注射,腹主动脉为感兴趣区(阈值100 HU),峰值时间后延迟4 s开始扫描,之后以同速注人生理盐水40 ml;④扫描参数:准直2 mmX64 mmX0.6 mm,层厚,z-飞焦点方法采集2 mmX128 mm X0.6 mm层厚,转速280 ms,管电压A/B:100/140 kV,管电流A/B:134/129 mAs,螺距0.55 pitch,探测器宽度视野 350 mm;⑤图像重建:以1.0 mm层厚进行重建图像,重建间隔0.5 mm,采用软组织卷积核(D30f).扫描结束后,原始数据重建为3组1.0 mm的数据,分别为100 kV、140 kV及融合图像,采用Dual-Energy软件进行数据处理及分析,应用"LUNG-NODULES"模式得到双能量碘图,图像均以轴位、冠状位及矢状位显示,分别寻找3幅图像中肿物位置并测量肿物的测定动脉期增强图像中碘图病灶的CT值、overlay值及含碘值;⑥测量区的选择:选择肿物尽可能多的实质区域,但应尽量避开肺部肿物的边缘、钙化、空洞、伪影以及强化的血管等,测量结果取3幅图像所得数据平均值.

1.4 病理学检查

两周内经手术或者在CT或超声定位下行经皮肺穿刺活检取得病变组织,病理诊断结果由2位副主任以上的病理诊断医师完成.部分随访患者于外院手术,经电话随访后取得病理诊断结果.

1.5 统计学方法

采用SPSS19软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差(x-±s)表示,并比较肺部肿物的横截面积,增强后CT值、overlay值以及含碘值.以病理结果为金标准分别计算并比较双能量碘图overlay值、含碘值鉴别诊断肺部肿物的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值.灵敏度=真阳性÷(真阳性+假阴性);特异度=真阴性÷(真阴性+假阳性);阳性预测值(PPV)=真阳性÷(真阳性+假阳性);阴性预测值(PPV)=真阴性÷(真阴性+假阴性).两组间的计量资料比较采用t检验.以P<0.05为差异有统计学意义.

2 结果

2.1 一般情况

本研究33例病例中,恶性肿物25例,其中包括8例转移瘤,7例鳞癌,3例小细胞肺癌,3例腺癌,1例恶性间皮瘤,1例恶性淋巴瘤,2例随访证实发生脑转移;良性肿物8例,其中包括4例炎性假瘤,1例结核球,1例纵膈良性肿瘤,1例皮样囊肿,1例曲霉菌球(抗真菌药物治疗后缓解).

2.2 准确性评价

以病理学结果为金标准,采用大螺距双能量CT鉴别良性和恶性肿瘤的敏感性为80%,特异性为75%,阳性预测值为90.9%,阴性预测值为54.5%(见表1).恶性肿瘤的overlay值、含碘值等见表2,其值显著高于良性肿瘤,良恶性肿瘤的CT值、轴位截面积及最大直径比较,差异无统计学意义(t=1.561, t=-0.714,t=-0.240;P=0.077).恶性肿物中最大直径<3 cm的5例,3～5 cm的7例,>5 cm的13例;良性肿物中<3 cm的1例,3～5 cm的4例,>5 cm的3例.典型病例如图1、图2所示.

表1 双能量CT评价肿物良性和恶性与病理结果对照的准确率(%)

表2 良性和恶性肿物测量指标比较±s)

表2 良性和恶性肿物测量指标比较±s)

图1 肺部良性病变CT影像及病理图

图2 肺部恶性肿瘤CT影像及病理图

3 讨论

双能量CT成像是一次扫描中球管A和球管B分别以140 kV和80 kV的管电压产生射线,经受检者衰减后,分别被相应探测器A和B接收,再经各自对应的数据采集装置采集转换后,获得两组独立原始影像数据,根据不同组织对不同能级X射线的吸收系数不同,区分不同成分的组织,由于造影剂浓度差异的分布能够显著的表达出来,可对碘含量进行定量计算,实现物体的性质识别和定量分析等应用[4-5].

自双源CT应用于临床以来,国内外已有学者采用双能量扫描,评价孤立性肺结节及肺癌治疗后的疗效[6-9].Kim等[10]采用双能量扫描对非小细胞肺癌治疗后进行评价,发现双能量CT可作为评价非小细胞肺癌疗效的一种有效手段.然而,以往学者采用的为第一代双源CT,其缺点为:双能量扫描视野较小,对于体胖的患者不能进行全脏器的双能量扫描.第二代双源CT系统(大螺距双源CT)在高能球管上设置了Sn能量滤过器,使高、低两个能量谱能谱重叠部分变小,从而使得物质分离和定量分析更准确,在第一代双源CT双能量技术的基础上,纯化了能谱,视野扩大为33 cm.但目前尚未见采用大螺距双源CT双能量扫描鉴别肺肿瘤的研究.

本研究结果显示,以病理学结果为金标准,采用大螺距双能量CT鉴别良性和恶性肿瘤的敏感性为80%,特异性为75%,高于王华斌等[11]的报道(利用孤立性肺结节碘分布图像CT值评估其良恶性的准确度、敏感度、特异度分别为75.0%、74.2%、66.7%),而略低于刘迎军等[12]的报道(敏感性为82%,特异性为86%),与吴磊等[8]的Meta分析显示结果接近.Aoki等[6]的2014年新近研究显示,双能量碘图可作为一种评价肺癌的血供情况的无创性检测手段.本组研究显示,良性和恶性肿瘤的CT值、轴位截面积及最大直径比较,差异无统计学意义,表明采用传统的形态学的比较无助于良性和恶性肿瘤的鉴别.而恶性肿瘤的overlay值、含碘值显著高于良性肿瘤,提示双能量扫描所得到的overlay值、含碘值可作为良性和恶性肿瘤鉴别的参数,这与Aoki等[6]报道的采用碘图评价血供的结果相似.

本研究表明,大螺距双源CT双能量肺部增强扫描含碘值以及overlay值的测量有助于肺部良、恶性肿瘤的鉴别,可进一步提高肺部良、恶性肿瘤诊断的准确性,值得临床进一步推广.

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[11]王华斌,李苏建,卢光明,等.初步评估双源CT双能量技术在孤立性肺结节研究中的价值[J].放射学实践,2010,25(5):504-508.

[12]刘迎军,黄劲柏,杨德维,等.双能量CT技术在肺孤立性结节中的诊断价值[J].临床和实验医学杂志,2012,11(11):830-831,833.

The clinical research on the accuracy of lung tumor detection using high-pitch dualsource CT with dual-energy mode

DONG Xin, QI De Ge-jin, LUO Yu, et al

Objective: To investigate accuracy of the high-pitch dual-source CT with dualenergy scan in detecting the benign and malignant lung tumor. Methods: 33 patients who were suspected lung tumor and performed thoracic CT examination using high-pitch dual-source CT with dual-energy mode were selected and confirmed by histopathology or clinic followup. CT values, overlay values and iodine values were measured. The accuracy of lung tumor detection was acquired according to the results of pathohistology and follow-up. Results: Compared with the results of pathohistology and follow-up, the sensitivity, specificity and positive and negative predictive values of lung tumor detection using high-pitch dual-source CT with dual-energy mode were 80%, 75%, 90.9% and 54.5% respectively. The overlay values and iodine values of malignant lung tumor were significantly higher than benign tumor. The CT attention, axial cross-sectional area and the maximum diameter were no significant differences between them. Conclusion: It is helpful to use the high-pitch dual-source CT with dual-energy mode for lung enhanced CT scanning to detect the benign and malignant lung tumor.

High-pitch dual-source CT; Dual-energy scan; Lung tumor

1672-8270(2016)07-0047-04 [中图分类号] R814.42

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.07.015

△共同第一作者:齐德格金

①北京市中关村医院放射科 北京 100190

②锡林郭勒盟蒙医医院放射科 内蒙古 锡林郭勒 026000

③包头市中心医院影像科 内蒙古 包头 014040

2015-12-14