双源计算机断层扫描在肺癌病理类型及临床分期中的应用价值△

杜军华，乔洪源，曹劲松

三峡大学第二人民医院1肿瘤放化疗科，2放射科，湖北 宜昌 443000

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，发病率及病死率均高居恶性肿瘤之首，鳞状细胞癌是主要的病理类型，占所有肺癌类型的85%[1-2]。多因素Cox分析结果显示，临床分期的诊断是影响肺癌患者预后的主要因素，TNM分期不仅可以指导治疗方案的选择，还可评估患者预后[3]。此外，准确判断肺癌的病理类型直接影响患者治疗方案的选择和预后。双源计算机断层扫描（CT）双能量技术以不同能量X线同时照射组织，从而反映不同物质X线特征的能谱曲线图[4]，分辨力高，在确保图像质量基础上，缩短了扫描时间，又极大地降低了对病灶的辐射剂量，减轻了对人体重要器官的影响[5]。近年来，随着双源CT技术的飞速发展，扫描效率得到了增强提高，反映了患者病灶信息及静动脉期碘覆盖值、标准化碘，从形态、成分、血流灌注不同能量下CT值、病灶和静动脉碘含量各方面对肺癌的诊断及鉴别诊断、疗效的评估提供重要的价值[6-7]。本研究旨在分析双源CT多项定量参数在肺腺癌、鳞状细胞癌的诊断、鉴别诊断及肺癌临床分期中的作用，为肺癌的治疗方案的制订提供更为准确、更有价值的影像学信息，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月至2018年12月三峡大学第二人民医院收治的肺癌患者。纳入标准：①均经病理学检查证实为肺癌，且均为初次就诊；②行双源CT检查前未进行手术、放化疗和靶向治疗等；③临床资料和影像学资料完整；④双源CT图像质量符合要求。排除标准：①合并其他严重肺部疾病；②对对比剂过敏；③合并其他系统恶性肿瘤。依据纳入和排除标准，本研究共纳入86例肺癌患者，其中男53例，女33例；年龄38～73岁，平均年龄为（46.15±5.32）岁；肺腺癌55例，鳞状细胞癌31例。

1.2 双源CT 检查方法

所有患者患者仰卧于CT床，行双源CT双能量增强扫描，经肘静脉以3 ml/s流速注入浓度300 mg/ml碘海醇100 ml，动脉期和静脉期分别在对比剂注射后25 s、30 s进行双能量CT扫描，扫描范围为胸廓入口到肾脏中部。双能管电压分别为140 kV和100 kV，扫描层厚2 mm，2 mm重建，螺距0.7，准直器32 mm×0.6 mm，卷积核D30f。由2名资深专业影像学诊断医师对所获得的图像于MMWP工作站应用双能量后处理软件进行分析。分别将双期增强扫描140 kV和100 kV的图像通过Dual-energy程序、Liver-VNC模式获得虚拟平扫图像及碘图，以Overlay图像作为反映肺癌病灶增强后净增值，经Volume程序选择目标病灶，选取肺癌原发肿瘤最大层面划取感兴趣区，尽量避开病灶内囊性区、钙化区、周围大血管、坏死、空洞、出血及周围阻塞性改变的肺组织，计算整体病灶CT衰减值及标准化碘浓度（normalized iodine concentration，NIC），分别测量3次取平均值。

1.3 观察指标

依据病理学诊断，比较不同病理类型肺癌患者各期净增CT值。参考第8版国际肺癌TNM分期标准[8]，将86例肺癌患者进行TNM分期，记录不同TNM分期肺癌患者NIC，NIC=原发灶碘浓度/同层主动脉碘浓度。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，分析NIC对肺癌TNM分期的诊断效能。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0软件对所有数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，多组间两两比较采用LSD-t检验；两组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例数和率（%）表示，组间比较采用χ2检验；以ROC曲线及曲线下面积（area under the curve，AUC）分析NIC对肺癌TNM分期的诊断效能；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同病理类型肺癌患者净增CT值比较

依据病理学诊断，86例肺癌患者中腺癌55例，鳞状细胞癌31例，分别作者腺癌组和鳞状细胞癌组，结果显示，腺癌组患者在主动脉达峰时及达峰后第100秒的净增CT值均高于鳞状细胞癌患者，差异均有统计学意义（t=5.039、3.597，P＜0.05）；达峰后第40、60秒，两组患者净增CT值比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。（表1）

表1 不同病理类型肺癌患者各期净增CT值比较（Hu，±s）

表1 不同病理类型肺癌患者各期净增CT值比较（Hu，±s）

注：*与鳞状细胞癌组比较，P＜0.05

扫描期主动脉达峰时第40秒第60秒第100秒腺癌组（n=55）31.27±5.35*37.72±9.56 39.68±10.23 43.86±11.23*鳞状细胞癌组（n=31）25.75±4.59 35.41±7.39 36.77±9.59 35.68±10.72

2.2 不同TNM 分期肺癌患者NIC值的比较

依据第8版国际肺癌TNM分期标准将86例肺癌患者中Ⅰ期13例，Ⅱ期26例，Ⅲ期34例，Ⅳ期13例，结果显示，随TNM分期的增加，肺癌患者的NIC值随之增加，差异有统计学意义（F=23.202，P＜0.05），其中Ⅲ、Ⅳ期肺癌患者的NIC值均高于Ⅰ期患者，差异均有统计学意义（t=5.826、6.858，P＜0.05），Ⅲ、Ⅳ期肺癌患者的NIC值均高于Ⅱ期患者，差异均有统计学意义（t=8.034、7.548，P＜0.05）。（表2）

表2 不同TNM分期肺癌患者NIC值的比较（±s）

表2 不同TNM分期肺癌患者NIC值的比较（±s）

注：a与Ⅰ期肺癌患者比较，P＜0.05；b与Ⅱ期肺癌患者比较，P＜0.05

TNM分期Ⅰ（n=13）Ⅱ（n=26）Ⅲ（n=34）Ⅳ（n=13）NⅠC值0.25±0.09 0.28±0.04 0.44±0.11a b 0.56±0.14a b

2.3 NIC对肺癌TNM 分期的诊断效能

NIC诊断肺癌TNM分期AUC为0.925（95%CI：0.855～0.995），灵敏度为86.1%，特异度为88.6%，最佳截断值为0.425。（图1）

图1 NIC诊断肺癌TNM分期的ROC曲线

3 讨论

目前，肺癌的临床治疗手段包括外科手术治疗、放化疗和靶向治疗等，不同病理类型的非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的诊疗方案也不尽相同，因此，在肺癌的临床治疗中早期准确鉴别病理类型对治疗方案、预后评估至关重要。目前病理组织活检是诊断NSCLC病理类型的金标准，但它是一种有创技术，患者接受程度差，并且局部活检标本在反映肿瘤生物异质性方面有一定的局限性。CT是一种无创且有效的的检查方法，术前即可对NSCLC的病理类型及临床分期进行诊断，对指导肺癌患者个体化治疗方案的选择极为重要。

双源CT成像及物质分离技术能显示并检测肿块的碘含量，并对肿块内部的血供情况进行评估，在NSCLC非手术治疗早期疗效评估中，肿瘤总碘含量较最大径及CT值更为灵敏，潜在的临床价值较高[9]。双源CT双能量成像技术是近年来兴起的成像技术，其拥有两套X线球管和两套探测器，因不同组织和器官对不同能量的X线衰减值的差值各不相同，通过专用系统获得的能谱曲线，简称能量图[10]。与常规CT相比，双源CT双能量成像辐射剂量低、扫描速度快，可提供有效的原子序数、碘基图、水基图等更多的分析方法和定量指标，在判断肿瘤病理类型、分化程度、是否侵犯周围脏器、淋巴结是否转移等方面具有较大优势。但有关CT双能量成像技术在肺癌术前组织学分级及临床分期报道较少。本研究旨在分析双源CT多项定量参数在肺腺癌、鳞状细胞癌的诊断、鉴别诊断及肺癌临床分期中的作用，为肺癌的治疗方案的制订提供更为准确、更有价值的影像学信息。

本研究结果显示，肺腺癌患者主动脉达峰时及达峰后第100秒的净增CT值均高于鳞状细胞癌患者，差异均有统计学意义（P＜0.05），主要是因为不同病理类型的肺癌组织起源（鳞状细胞癌的内部结构相对较为致密，肺腺癌为腺腔样或腺管状结构）、血管生成情况和病灶渗透性差异不同导致[11]。研究显示，肺腺癌与肺鳞状细胞癌的细胞增殖及肿瘤组织的生长速度、肿瘤实质与间质的比例、坏死程度等微观改变均有差异，导致二者强化程度、结构、密度不同，引起CT净增值时间-密度曲线差异，这也为双源CT碘定量分析用于肺腺癌和肺鳞状细胞癌鉴别诊断提供理论基础[12]。肺癌病理类型不同具有不同的生物学特征，鳞状细胞癌、腺癌在分化程度方面存在明显差异，肿瘤的分化程度与肿瘤内的新生血管及强化程度密切相关，普通CT对判定肺癌的病理类型有局限性，而双源CT能量成像中特有的物质分离技术。张俊强和王战[10]分析52例腺癌和34例肺鳞状细胞癌患者各期CT净增值和时间-密度曲线，结果显示，肺腺癌主动脉达峰时间短于肺鳞状细胞癌，腺癌组患者达峰时、达峰后第60、100秒的净增CT值均明显高于鳞状细胞癌组患者，与本研究结果基本一致。

精准的术前分期对患者的后续治疗提供了依据，双源CT多参数模式对肺癌TNM分期具有重要意义。本研究结果显示，随TNM分期的增加，肺癌患者的NIC值随之增加，表明肺癌患者的NIC越高，TNM分期进展可能越严重，NIC评估肺癌TNM分期的诊断灵敏度为86.1%，特异度为88.6%。不同的球管能量在判断肿瘤分化灵敏度时差距极大，有助于判断肺腺癌的组织学分级[13]。双能量成像中的碘浓度、NIC、动脉期斜率可作为术前判断实性肺腺癌淋巴结转移及分化程度的重要预测指标之一[14]。彭丹丹等[15]对55例肺癌患者采用双源CT常规平扫及双能增强扫描，获得肿块静脉期NIC，结果显示，肺癌患者的NIC与原发灶大小无明显相关性，与临床分期呈正相关，对临床分期诊断灵敏度为96.0%，特异度为73.3%，双源CT双能量成像参数定量分析对预测肺癌转移和评估TNM分期意义重大。

综上所述，双源CT定量参数能间接反映肿瘤的病理类型、肿块内部血供情况、分化程度、组织浸润情况及淋巴结转移情况等，在肺腺癌和鳞状细胞癌及临床分期的诊断中发挥重要作用。