双层探测器光谱CT 在肺孤立性良恶性结节中的诊断价值

罗彩华，孙 敏（通信作者），苏 秦

（靖江市人民医院影像科 江苏 泰州 214500）

孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule, SPN）是指肺实质内单发的、周围由充气肺组织完全包绕的、外周直径不超过3 cm 的圆形或类圆形占位病变。导致SPN的病因众多，既可能是恶性肿瘤，也可能是良性病变，准确判定SPN 的性质直接关系到SPN 治疗方案的选择及患者预后判断，因此鉴别诊断SPN 的良恶性至关重要。常规CT 可以反映病变的形态学特征及血供情况，是临床诊断SPN 的常用方法，不过由于SPN 自身特点与检查技术的局限，诊断效能不高[1]。双层探测器光谱CT（dual-layer spectral detector CT, SDCT）是能量CT 的一种，它利用物质在不同能量X 线下产生的不同吸收来进行成像。相较传统CT，SDCT 的分辨率更高，影像数据信息更丰富，疾病诊断能力强，是近年具有广泛应用前景的医学成像新技术[2]。以往关于SDCT 定性诊断SPN 的报道不多，且较少将SDCT 能谱参数与常规CT 影像学征象结合应用。文章现以靖江市人民医院近年收治的SPN患者为例，探究SDCT 与SDCT 结合常规CT 定性诊断SPN 的临床效能，具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021 年7 月—2023 年5 月靖江市人民医院收治的48 例SPN 患者为研究对象，依据病理诊断结果分为良性组（15 例）与恶性组（33 例）两组。良性组包括肺炎性结节7 例、肺结核6 例、错构瘤1 例、纤维瘤1 例；其中男9 例，女6 例，年龄22 ～76 岁，平均年龄（55.30±8.17）岁；SPN 病灶在右上叶3 例、右中叶1 例、右下叶4 例、左上叶4 例、左下叶3 例；SPN 最大径1.0 ～2.9 cm，平均（2.08±0.53）cm。恶性组包括腺癌26 例、鳞癌4 例、小细胞肺癌2 例、转移瘤1 例；其中男22 例，女11 例，年龄25 ～78 岁，平均年龄（54.96±7.93）岁；SPN 病灶在右上叶6 例、右中叶2 例、右下叶9 例、左上叶8 例、左下叶8 例；SPN 最大径1.1 ～2.7 cm，平均（2.11±0.50）cm。两组基线资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准：①经穿刺或手术病理检查明确定性诊断的SPN；②实性结节，病灶位置不限，最大径1 ～3 cm；③接受SDCT 检查，影像资料完整齐全；④SDCT 检查与病理检查间隔≤2 周。排除标准：①磨玻璃密度或部分实性的SPN；②检查前接受过相关治疗；③合并其他肺部实质性病变，影响观察及参数测量；④有明显的心脏及大血管搏动伪影，图像质量差；⑤增强CT 禁忌证。

1.2 方法

两组胸部光能CT 检查均采用Philips IQon Spectral CT 扫描仪。上机准备：空腹≥4 h，服用二甲双胍者停药48 h，去除身上金属配饰，女性不穿有钢圈的内衣。患者取仰卧位，双臂上举置于头顶，足先进，指导患者深吸气后屏气，于单次屏气状态下行常规CT平扫，扫描采用管电流自动控制技术，电流140 ～250 mAs，电压120 kVp，螺距0.984，旋转时间0.75 s，扫描范围胸廓入口至膈肌水平。再于肘静脉高压注射碘海醇注射液（商品名欧乃派克，通用电气生产，国药准字H20000593）进行双期增强扫描，注药剂量350 mgI/mL，注射速率3.0 mL/s，注药完成后30 s 进行动脉期扫描，采用对比剂智能追踪触发技术，扫描结束40 s 后再行静脉期扫描。将扫描所得数据重建成全息光谱图像（spectral-based imaging, SBI），能谱重建等级3 级，再基于SBI 重建IC（碘浓度）图和Eff-Z（有效原子序数）图，重建参数层厚1 mm，层间距0.5 mm，矩阵512×512。肺窗：窗宽-1 200 HU，窗位-600 HU；纵隔窗：窗宽350 HU，窗位60 HU。

1.3 图像处理及分析

由我院影像科2 名SPN 诊断经验丰富资深医师采用双盲法阅片，以二人一致结论为诊断结果，意见不统一时商议而定。

常规CT 观察指标：①SPN 影像学特征，包括SPN位置、大小、边缘形态、有无毛刺征、分叶征、空泡征、棘突征；②SPN 的CT 值，在三个连续水平上（包括病灶最大面及其上下两个层面）勾画病灶感兴趣区（ROI），尽量选择密度均匀区域，避开钙化、坏死、空洞等，测量并记录CT 值。

SDCT 则使用工作站内专用软件在IC 图和Eff-Z 图上勾画ROI，勾画方法同常规CT，但尽量保证两期ROI相同。测量指标：①双期CT 值；②病灶的平均IC，测量SPN 近端区域（靠近病灶同侧肺门的区域）的碘密度（ICpro）和SPN 远端区域（远离病灶同侧肺门的区域）的碘密度（ICdis），IC=（Icpro+ICdis）/2；③标准化碘浓度（NIC），测量ROI 同层面主动脉碘浓度（ICao），近端区域标准化碘浓度（NICpro）=Icpro/ICao，远端区域标准化碘浓度（NICdis）=ICdis/Icao，NIC=（NICpro+NICdis）/2；④Eff-Z，即Eff-Z 图上SPN 近端与远端Eff-Z 值的平均值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以有统计学差异的指标为自变量，构建预测恶性SPN 的Logistic 回归模型，绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under curve，AUC），分析常规CT 与SDCT 的诊断效能，AUC 比较采用Delong 检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 SPN 常规CT 与SDCT 的征象与参数

常规CT 平扫下，恶性组SPN 的毛刺征、分叶征、胸膜凹陷征占比高于良性组SPN，差异有统计学意义（P＜0.05），两组边缘不清晰、空泡征与棘突征占比与CT 值差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。SDCT 下，恶性组SPN 静脉期IC、NIC 与Eff-Z 均低于良性组SPN，差异有统计学意义（P＜0.05），两组间动脉期上述三项参数及动静脉期CT 值差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表1 不同CT 检查方法定性诊断SPN 的ROC 曲线分析

表1 两组常规CT 征象与参数比较

表2 两组SDCT 参数比较（± s）

表2 两组SDCT 参数比较（± s）

组别 例数动脉期CT 值/HU IC/（mg·mL-1）Eff-Z/（mg·mL-1）良性组 15 60.94±13.22 1.43±0.39 0.14±0.05 8.15±0.17恶性组 33 64.80±19.17 1.36±0.56 0.13±0.04 8.04±0.21 t 0.705 0.397 0.605 1.577 P 0.484 0.694 0.550 0.126 NIC/（mg·mL-1）组别 例数静脉期CT 值/HU IC/（mg·mL-1）NIC/（mg·mL-1） Eff-Z良性组 15 93.55±14.31 2.39±0.28 0.46±0.07 8.51±0.16恶性组 33 84.20±16.17 2.11±0.33 0.39±0.05 8.30±0.22 t 1.921 2.506 3.152 2.990 P 0.061 0.018 0.004 0.006

2.2 常规CT 与SDCT 诊断SPN 的效能

以毛刺征、分叶征、胸膜凹陷征为自变量构建常规CT Logistic 模型，结果示毛刺征与胸膜凹陷征为恶性SPN 独立预测因子。以静脉期IC、NIC、Eff-Z 为自变量构建SDCT logistic 模型，结果示静脉期IC 与NIC 为恶性SPN 独立预测因子。将常规CT 与SDCT 差异有统计学意义的CT 征象与参数结合，建立联合Logistic 模型，结果显示联合模型定性诊断SPN 的AUC 高于常规CT 模型，差异有统计学意义（Z= 2.274，P= 0.028），与SDCT 模型定性诊断SPN 的AUC 差异无统计学意 义（Z= 1.882，P= 0.069），SDCT 与 常 规CT 定性诊断SPN 的AUC 差异无统计学意义（Z= 1.531，P= 0.167），见表3。

3 讨论

良性肺结节有恶变的可能，恶性肺结节倍增时间约6 个月，早期发现并准确定性SPN 是临床合理制定治疗方案及改善患者预后的关键[3]。SDCT 可以在探测器水平上通过单一射线实现双能技术，扫描后既可获得传统CT 图像，还能额外提供碘密度（IC）图、有效原子序数（Eff-Z）图、虚拟单能量图等多种能谱图像，而且传统图像和光谱数据的时间与空间完全匹配，具有同时、同源、同向的成像特点[4-5]。以此诊断SPN，可以获取病变组织化学成分的能谱吸收曲线，进而实现对SPN 的量化分析，丰富SPN 鉴别诊断的影像信息[6]。

本研究中，常规CT 定性诊断SPN 的效能不高，特别是特异度，仅为66.67%，增强扫描后动静脉期CT 值也无显著差异，误诊可能性较大。原因分析：由于早期恶性病变侵袭程度不明显、良性病变纤维组织增生等原因，良性与恶性SPN 常规CT 下的形态特征与增强扫描中的强化特点存在一定重叠，故而诊断局限[7-8]。而以SDCT 诊断SPN 时，恶性组静脉期IC、NIC 与Eff-Z 均低于良性组，差异有统计学意义（P＜0.05），回归模型示静脉期IC 与NIC 是预测恶性SPN 的独立因子，定性诊断SPN 的AUC 为0.897，诊断灵敏度与特异度分别为80.0%和84.85%，相对高于常规CT。原因分析：SDCT 能够在同一时间和空间内接受不同能级X 线的衰减信息，像素移位少，能量分析准确度高[9]；SDCT 的碘密度值与SPN 内部血管分布有关，可以反映病变的血液供应与侵袭性行为，良性SPN 特别是炎性结节，存在微血管通透性增高，因此碘易在病灶中沉积，而恶性SPN 内部存在不均质性，加之血管平滑肌及内皮细胞遭受破坏，瘤体内血供不均，导致碘沉积慢或者程度低[10-11]。而将SDCT 与常规CT 结合，Logistic 回归分析示诊断效能高于常规CT，与文献报道结论相符[12]，表明两者结合应用可以提高SPN 定性诊断能力。本研究的不足之处在于，病例数量较少且未纳入1 cm 以下微小病灶，有待今后扩展病例深入研究，进一步验证本文结论。

综上所述，SDCT 静脉期IC 与NIC 是定性诊断SPN有价值的影像学指标，联合常规CT，可以进一步提高SPN 的鉴别效能，值得临床应用推广。