双能量CT成像碘图参数鉴别良恶性孤立性肺结节的应用研究

钟洁豪 叶文卫 郭天畅 许奇伟 东莞市松山湖中心医院放射科 （广东 东莞 523326）

内容提要：目的：研究双能量CT成像碘图参数在鉴别良恶性孤立性肺结节（SPN）中的应用。方法：回顾性分析2023年3月～2023年10月在东莞市松山湖中心医院收治的64例SPN患者，依据病理学活检结果将患者分为良性组（n=34例）和恶性组（n=30例）。所有患者分别于动脉期和静脉期接受双能量CT成像扫描，计算各碘图参数[动脉期碘覆盖值（AOL）、动脉期碘浓度（AIC）、动脉期标准化碘浓度（ANIC）、静脉期碘覆盖值（VOL）、静脉期碘浓度（VIC）、静脉期标准化碘浓度（VNIC）]。根据病理学活检结果，分析双能量CT成像检查的诊断结果。比较良性组和恶性组SPN患者的各碘图参数（AOL、AIC、ANIC、VOL、VIC、VNIC），并用受试者操作特征（ROC）分析碘图参数对恶性SPN的鉴别诊断效能。结果：以病理学活检结果为金标准，双能量CT成像碘图参数对SPN定性诊断的Kappa一致性为0.658，诊断准确率为82.81%，灵敏度76.47%，特异度90.00%，阳性预测率为89.66%。良性组和恶性组SPN患者的AOL、VOL、AIC和VIC均无统计学差异（P>0.05）。良性组的ANIC、VNIC均较恶性组低，有统计学差异（P<0.05）。ROC分析显示，ANIC和VNIC诊断恶性结节的ROC下曲线面积分别为0.761和0.798，此时ANIC和VNIC的截断值分别为0.249和0.332。以截断值为临界值，采用联合检测，ROC下曲线面积为0.835，具有较高的敏感度（66.67%）和特异度（94.12%）。结论：双能量CT成像碘图参数中使用ANIC和VNIC联合检测对恶性SPN具有较好的诊断效能，可以为临床提供较好的参考价值。

肺癌是全球性常见的恶性肿瘤，肺结节被定义为圆形或不规则的混浊，其可能定义良好，也可能定义不明确，最大直径不超过3cm[1]。孤立性肺结节（Solitary Pulmonary Nodule，SPN）一般指存在于肺内不透明的类圆形/圆形的肺结节，孤立或多发性，完全被含气肺组织包绕，不伴有肺不张、纵膈或肺门淋巴结肿大、胸腔积液等临床症状[2]。双能量CT成像是临床用于区分良性和恶性SPN的常用工具，临床常用静脉注射造影剂前后肿瘤吸收的X射线量之间的差异来鉴别，但当X射线束穿过不同密度的物体（如金属和软组织）时，会发生光束硬化伪影，很容易出现误诊[3,4]。碘浓度图较常规CT增强可以更好地反映病变强化情况，且碘图参数多，可以对患者病变强化程度进行定量评估，具有更高的精确性[5,6]。但临床关于碘图参数中哪些参数的诊断效能较高仍未有定论，故本研究主要探讨双能量CT成像碘图参数对SPN定性诊断的效能，研究内容报道如下。

1.资料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2023年3月～2023年10月在东莞市松山湖中心医院收治的64例SPN患者，根据病理学活检结果将患者分为良性组（n=34）、恶性组（n=30）。良性组患者男18例，女16例，年龄30～58岁，平均（43.21±5.20）岁，病程1～3年，平均（1.44±0.31）年。恶性组患者男16例，女14例，年龄31～58岁，平均（42.59±5.36）岁，病程1～3年，平均（1.38±0.24）年。两组患者一般资料无显著差异（P>0.05）。

纳入标准：①符合SPN诊断标准[7]；②患者动脉期和静脉期双能量CT扫描检查家属均签署书面同意书。排除标准：①结节内实性部分不足，无法将感兴趣区域勾画者；②肺结节直径不超过10mm者；③对碘对比剂过敏者；④有重要器官系统功能障碍者；⑤患有哮喘、甲亢者；⑥有肿瘤放化疗史者；⑦体重指数超过30kg/m2者。

1.2 方法

检查前，辅助患者进行吸气屏气训练，使检测过程中患者能保持一致性的屏气程度，分别应用西门子SOMATOM Force双源CT在动脉期和静脉期时进行扫描检查，参数设置为：准直0.6mm×192i，0.5s/r，螺距0.6，层厚5mm，双球管双能量CT扫描：A球管（240mA、90kⅤ）和B球管（Sn150kⅤ、165mA），分别于注射碘对比剂（注射速率4mL/s，浓度370mg I/mL）后40s及100s进行扫描，从而获得90kⅤ、Sn150kⅤ及融合能量图像。然后导入Dual Energy软件中，启动Liver VNC处理程序，获得动脉期虚拟平扫、静脉期虚拟平扫图像及碘图。分别计算出碘摄取参数，包括总碘摄取量、总碘浓度、重要区碘摄取量及重要区碘浓度。最后在病灶同层面测量主动脉的碘浓度，得到肺结节的标准化碘浓度。

1.3 观察指标

以病理学活检结果为金标准，分析双能量CT成像碘图参数检查的Kappa一致性、准确度、敏感度、特异度和阳性预测率。记录碘覆盖值（Iodine Coverage Value，OL）、碘浓度（Iodine Concentration，IC）和标准化碘浓度（Normalized Iodine Concentration，NIC），比较良性组和恶性组SPN患者的各碘图参数[动脉期OL（Arterial Iodine Coverage Value，AOL）、动脉期IC（Arterial Iodine Concentration，AIC）、动脉期NIC（Arterial Standardized Iodine Concentration，ANIC）、静脉期OL（Venous Iodine Coverage Value，VOL）、静脉期IC（Venous Iodine Concentration，VIC）、静脉期NIC（Venous Standardized Iodine Concentration，VNIC）]。采用受试者操作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）分析良性组和恶性组有统计学差异的碘图参数对恶性SPN的诊断效能。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0分析数据，计量资料如患者碘图参数等采用±s表示，用t检验比较差异，采用ROC分析良性组和恶性组有统计学差异的碘图参数对恶性SPN的诊断效能，计数资料用%表示，用χ2检验，P<0.05为有统计学意义。采用Kappa一致性分析两组方法的诊断价值，Kappa值为0.6～0.8说明一致性较高。

2.结果

2.1 良性组和恶性组SPN患者的双能量CT成像碘图参数检查的Kappa一致性

以病理学活检结果为金标准，双能量CT成像碘图参数诊断患者良性26例，恶性27例，误诊3例，漏诊8例，Kappa一致性为0.658，诊断准确率为82.81%（53/64），灵敏度76.47%（26/34），特异度90.00%（27/30），阳性预测率为89.66%（26/29）。见表1。

表1.良性组和恶性组SPN患者的双能量CT成像碘图参数检查的Kappa一致性(n)

2.2 良性组和恶性组SPN患者的碘图参数比较

良性组和恶性组SPN患者的AOL、VOL、AIC和VIC对比均无统计学差异（P>0.05）。良性组的ANIC、VNIC均较恶性组低，有统计学差异（P<0.05）。见表2。

表2.良性组和恶性组SPN患者的碘图参数比较(±s)

表2.良性组和恶性组SPN患者的碘图参数比较(±s)

组别n AOL(HU)VOL(HU)AIC(mg/mL)VIC(mg/mL)ANIC(mg/mL)VNIC(mg/mL)良性组34 28.46±17.20 25.14±16.84 1.43±0.86 1.02±0.84 0.14±0.12 0.21±0.18恶性组30 35.61±18.32 31.20±17.21 1.60±0.91 1.36±0.97 0.25±0.11 0.45±0.21 t 1.610 1.422 0.768 1.503 3.804 4.923 P 0.113 0.160 0.445 0.138 0.000 0.000

2.3 NIC诊断恶性SPN的ROC诊断效能比较

ROC分析显示，ANIC和VNIC诊断恶性SPN的ROC下曲线面积分别为0.761和0.798，此时ANIC和VNIC的截断值为0.249和0.332。以截断值为临界值，采用联合检测，ROC下曲线面积为0.835，具有较高的敏感度（66.67%）和特异度（94.12%）。见表3。

表3.NIC诊断SPN的ROC分析

3.讨论

随着居民健康意识提高、多排螺旋CT普及与肺癌筛查推广，近年来SPN检出率越来越高，恶性SPN所占比例并不多，由于常常没有临床症状，易发生漏诊、误诊[8,9]。临床有研究数据显示，SPN发病率为0.09%～0.20%，其中恶性SPN发生率约为6%[10]。恶性SPN晚期患者临床术后5年生存率较低，但早期患者则超过90%[11]。故对SPN患者进行早期的诊断具有重要意义，可以帮助医生对患者良恶性的判断提供一定的指导意见。早期治疗可以为患者争取到更多的生存获益，对良性结节可以减少不必要的检查和过度治疗，在减轻患者家庭负担的同时还可以减少患者治疗过程中的痛苦。对SPN的良、恶性进行鉴别对延长患者生存时间、改善预后和避免对良性SPN过度治疗。在高低管电压下，碘元素的CT值表现为衰减特性，可用通过伪彩色显示得到碘图，反映在病灶内的碘对比剂分布情况，SPN的双源CT双能量成像符合辐射防护的最优化原则，可缩短扫描时间，使辐射剂量减少[12,13]。故本研究主要探讨双能量CT成像碘图参数在鉴别良恶性SPN中的诊断效能。

本研究显示：以病理学活检结果为金标准，双能量CT成像碘图参数诊断患者的Kappa一致性为0.658，诊断准确率为82.81%，灵敏度76.47%，特异度90.00%，阳性预测率为89.66%；良性组和恶性组SPN患者的AOL、VOL、AIC和VIC均无统计学差异（P>0.05）；良性组的ANIC、VNIC均较恶性组低，有统计学差异（P<0.05）；ROC分析显示，ANIC和VNIC诊断恶性结节的ROC下曲线面积为0.761和0.798，此时ANIC和VNIC的截断值为0.249和0.332；以截断值为临界值，采用联合检测，ROC下曲线面积为0.835，具有较高的敏感度（66.67%）和特异度（94.12%）。提示双能量CT成像碘图参数中使用ANIC和VNIC联合检测对恶性SPN具有较好的诊断效能。双能CT是一种先进的工具，它同时使用两种不同的能量设置来研究不同能量水平下组织能量抑制的差异。用于吸收光子能量的光电效应强烈依赖于组织的原子序数，原子核中有少量质子，这导致光电效应较弱。因此，为了增加组织中发生光电事件的可能性，使用了由具有高原子序数的原子构成的造影剂，如碘。与传统增强CT相比较，双能CT的碘图伪彩色分布，多参数（AOL、VOL、AIC、VIC、ANIC、VNIC）定量评估，可更直观地反映SPN患者的病变强化程度，更有利于反映病灶内碘的分布情况，了解SPN的血供特点，进而分析病灶的性质进行诊断鉴别。碘对比增强阶段评估为SPN的定性诊断提供了大量特征信息，同时可减少在存档设备上的存储数据量，从而可促进工作流程优化。

综上所述，双能量CT 成像碘图参数中使用ANIC 和VNIC联合检测对恶性SPN具有较好的诊断效能，可以为临床提供较好的参考价值，从而广泛用于良恶性SPN的早期筛查和诊断。