能谱CT,多参数成像对原发性肺癌病理类型的判断价值

秦卫和，刘 亮，文 兵，陈学文，郑景宜，沈 丹

（益阳市中心医院放射科 湖南 益阳 413000）

肺癌是最常见的恶性肿瘤，其发病率和死亡率均居世界首位[1]，CT 目前是诊断肺癌首选的影像学检查方法。本研究将通过对行能谱CT 扫描，且有病理证实的肺癌患者能谱CT 资料进行回顾性分析，旨在分析能谱CT 多参数成像对肺癌病理分型的诊断能力。

1.1 一般资料

选取2018 年10 月—2022 年8 月就诊于益阳市中心医院的99 例肺癌患者，按病理类型分为肺鳞癌组（n=36）、肺腺癌组（n=41）及小细胞肺癌组（n=22）。肺鳞癌组中男24 例，女12 例，年龄51 ～82 岁，平均（65.46±10.22） 岁；
肺腺癌组中男19 例，女22 例，年龄45 ～81 岁，平均（61.71±11.35）岁；
小细胞肺癌组中男14 例，女8 例，年龄46 ～77 岁，平均（62.86±7.56）岁。三组患者一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。

纳入标准：①经支气管镜、手术或穿刺活检病理证实为肺癌；
②能谱CT 扫描前未接受抗肿瘤治疗者；
③ 图像质量佳。排除标准：①病灶内有大范围的坏死区，导致难以测量的肺癌患者；
②能谱CT 扫描前已经进行了放化疗或免疫治疗的肺癌患者。

1.2 方法

使用美国GE Revolution256 排CT 扫描仪，所有患者均进行胸部能谱CT 平扫、增强动脉期、增强静脉期扫描，将扫描所得原始图像上传至GE AW4.6 后处理工作站，采用能谱分析软件对图像进行能谱分析，进行单能量图像CT 值测量、能谱曲线斜率测量、病灶内碘含量测量（iodine concentration，IC）、计算标准化碘浓度（normalized iodine concentration，NIC）、计算有效原子序数（Z-effective，Zeff）。感兴趣区ROI 的选择时选择避开血管、钙化及坏死区，尽量选择实性区域中病灶横断面最大层面，将圆形或椭圆形ROI 放置于相应病灶内，ROI 尽可能包括整个病灶。运用同步选取圆形功能，保证同一淋巴结在平扫、动脉 期及静脉期的各组重建图像中所选的ROI 大小、形态、位置均一致。同时置圆形ROI 于相同层面降主动脉轴位断面，至少覆盖主动脉断面面积的80%。所有病灶均重复3 次采集，并取其均值。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用多因素方差分析比较不同病理类型肺癌平扫、动脉期及静脉期的多种能谱相关参数（40 keV 水平及70 keV 水平CT 值、IC、NIC、40 ～70 keV 能谱曲线斜率、Zeff）。P＜0.05则差异有统计学意义。

腺癌、鳞癌及小细胞癌在平扫、动脉期及静脉期的各能谱参数组间比较结果见表1 ～表3。

小细胞肺癌、鳞癌及腺癌的能谱曲线斜率、40 keV时的CT 值在平扫、增强扫描动脉期及静脉期的差异均存在统计学意义（P＜0.05）。小细胞肺癌、鳞癌及腺癌的IC 值在动脉期及静脉期之间差异有统计学意义，小细胞肺癌的IC 值低于鳞癌及腺癌；
小细胞肺癌、鳞癌及腺癌NIC 值在动脉期的差异无统计学意义（P＞0.05），在静脉期差异有统计学意义，腺癌大于鳞癌，鳞癌大于小细胞癌（P＜0.05）。小细胞肺癌、鳞癌及腺癌的Zeff在平扫动脉期及静脉期均无统计学差异。

表1 肺癌平扫能谱CT 参数比较（± s）

表1 肺癌平扫能谱CT 参数比较（± s）

组别 Zeff NIC 能谱曲线斜率肺鳞癌组（n=36） 7.89±0.23 1.00±0.41 0.68±0.57肺腺癌组（n=41） 7.99±0.45 1.43±1.13 1.12±0.80小细胞肺癌组（n=22） 8.01±0.23 1.34±0.85 0.72±0.67 F 0.767 1.97 4.27 P 0.468 0.145 0.017组别 40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鳞癌组（n=36） 59.71±16.05 33.32±8.87肺腺癌组（n=41） 76.11±25.61 35.36±11.63小细胞肺癌组（n=22） 71.22±20.96 37.56±11.30 F 4.45 0.63 P 0.016 0.530

表2 肺癌动脉期能谱CT 参数比较（± s）

表2 肺癌动脉期能谱CT 参数比较（± s）

注：*：与腺癌组比较P ＜0.01；
#：与鳞癌组比较P ＜0.01。

组别 IC/（100 μg·mL-1） Zeff NIC肺鳞癌组（n=36） 14.19±6.23 8.37±0.35 0.14±0.06肺腺癌组（n=41） 14.37±7.08 8.51±0.50 0.13±0.66小细胞肺癌组（n=22） 8.52±4.20*# 8.28±0.29 0.13±0.20 F 4.82 2.009 0.09 P＜0.01 0.14 0.914组别 能谱曲线斜率40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鳞癌组（n=36） 2.28±0.98 125.19±43.65 56.77±18.85肺腺癌组（n=41） 2.66±1.35 134.67±55.77 52.80±20.67小细胞肺癌组（n=22） 2.03±0.77 115.14±27.56 48.14±12.07 F 5.03 4.962 1.13 P＜0.01 ＜0.01 0.32

表3 肺癌静脉期能谱CT 参数比较（± s）

表3 肺癌静脉期能谱CT 参数比较（± s）

注：*：与腺癌组比较P ＜0.01；
#：与鳞癌组比较P ＜0.01。

组别 IC/（100 μg·mL-1） Zeff NIC肺鳞癌组（n=36） 12.20±5.85 8.41±0.34 0.45±0.40肺腺癌组（n=41） 18.23±7.15 8.58±0.41 0.51±0.56小细胞肺癌组（n=22） 10.27±3.71*# 8.34±0.32 0.36±0.31 F 12.98 3.195 7.76 P＜0.01 0.46 ＜0.01组别 能谱曲线斜率40 keV CT 值/HU 70 keV CT 值/HU肺鳞癌组（n=36） 2.61±1.17 136.83±47.78 58.36±15.45肺腺癌组（n=41） 2.71±1.23 140.85±47.47 55.38±17.59小细胞肺癌组（n=22） 2.23±0.92 119.07±40.01 52.07±15.50 F 5.18 5.142 0.79 P＜0.01 ＜0.01 0.45

肺癌的治疗方案及预后与病理分型密切相关，目前的常规CT 对肺癌的病理分型判断存在困难，能谱CT作为一种新的成像技术，将影像学诊断从形态学范畴带入了功能学范畴。除常规CT 能够提供的所有信息之外，能谱CT 成像还能够获得以下方面的信息：单能量成像、能谱曲线、物质分离与定量、有效原子序数。对用能谱CT 来判断肺癌的病理分型，目前国内外有较多的文献研究[2-15]。

能谱CT 碘基图对碘剂很敏感，含碘对比剂进入人体后主要分布于病灶血管内，通过测量病灶中的碘浓度可以反映病灶内的血供情况，反映微血管密度的差异，文献资料显示小细胞肺癌与非小细胞肺癌病变血管生成及形态结构不同，腺癌及鳞癌的微血管床由许多大血管结构构成，肿瘤内血流量相对较高，小细胞肺癌肿瘤坏死较非小细胞肺癌更常见，坏死区小且分散[16]，肺腺癌中幼稚肿瘤血管较肺鳞状细胞癌、小细胞肺癌丰富[8]，因此增强扫描后肺腺癌碘含量高于肺鳞状细胞癌及小细胞肺癌。单纯的测量碘含量可能会受到对比剂注射速度、剂量、扫描时间及个体血液循环速度的影响，因此测量病灶内碘含量与主动脉内碘含量的比值，即标准化碘浓度更为准确，本研究显示，腺癌、鳞癌及小细胞肺癌动脉期的碘含量之间存在统计学差异，其标准化碘浓度没有统计学差异。静脉期小细胞肺癌的标准化碘浓度低于腺癌及鳞癌，鳞癌的标准化碘浓度低于腺癌，差异有统计学意义。可能与动脉期示碘剂主要在动脉血管内，进入组织的碘剂较少。静脉期时碘剂已经充分进入肿瘤组织内，其标准化碘浓度的差异能够反映肿瘤组织内血供情况及微血管的差异，因此静脉期的标准化碘浓度在鉴别小细胞肺癌、鳞癌及腺癌的价值更高。

能谱曲线能够反映物质在不同单能量下的CT 值变化规律，不同物质的能谱曲线不同，通过对能谱曲线的分析，有助于判定病变的性质，能够比较病变之间的差异性或同一性。本研究显示，小细胞肺癌、鳞癌及腺癌的平扫、动脉期及静脉期的40 ～70 keV 能谱曲线斜率之间差异存在统计学意义，腺癌的能谱曲线斜率最大，说明能谱曲线斜率能够反映它们之间的组织学差异。平扫及动脉期时小细胞肺癌的能谱曲线斜率大于鳞癌，而在静脉期时小细胞肺癌的能谱曲线斜率则小于鳞癌，主要是与注射对比剂后鳞癌的强化程度高于小细胞癌相关。40 keV 时三者的CT 值差异有统计学意义，小细胞肺癌大于腺癌，腺癌大于鳞癌，在70 keV 时三者的CT 值无显著差异，考虑是40 keV 时物质的CT 值差异是最大的，随着keV 的增加，物质之间的CT 值差异则下降。

Zeff 是从原子序数引申发展而来的一个新概念，如果某元素对X 线的质量衰减与某化合物的质量衰减系数相同，该元素的原子序数就是该化合物的Zeff，能谱CT成像可直接反映肿瘤内部无机物的有效原子序数，定性分析无机物[13]。本研究腺癌、鳞癌及小细胞肺癌的Zeff在平扫、动脉期及静脉期均没有统计学差异，与以往文献报道[2-4,6-8]不同，考虑一方面与本组病例数较少有关，亦可能是腺癌、鳞癌及小细胞肺癌的组织成分及血供虽然存在一定差异，但没有到导致Zeff 存在统计学差异的程度，三者的Zeff 是否存在统计学差异，还需要大量病例来验证。

综上所述，能谱CT 多参数成像能够为肺癌病理类型的鉴别诊断提供帮助。