符丹卉 賴少侶 綜述 蘇丹柯 審校

作者單位：530021 南寧 廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院影像中心

綜述

能譜CT在肺癌診斷與治療評估中的應用價值

符丹卉 賴少侶 綜述 蘇丹柯 審校

作者單位：530021 南寧 廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院影像中心

能譜CT使肺癌的研究從形態(tài)學、病灶組織的血流動力學提高到物質代謝等微環(huán)境層面，對肺癌的認識亦更加準確、深入和全面。本文就能譜CT在肺癌診斷、治療評估中的應用價值進行綜述。

肺腫瘤；能譜CT；能譜CT成像；臨床應用

CT檢查在肺癌等胸部疾病的診斷中占據重要地位，隨著CT成像技術的不斷發(fā)展，2008年能譜CT開始應用于臨床，CT影像學由此進入全新時代。與常規(guī)CT相比，能譜CT具有多參數和定量分析的成像模式，可提供更多的定量指標和分析工具。CT功能成像的出現將肺癌的研究從形態(tài)學、病灶組織的血流動力學提高到物質代謝等微環(huán)境層面，對肺癌的認識亦更加準確、深入和全面。本文就能譜CT在肺癌診斷、治療評估中的應用價值作一綜述。

1 能譜CT的基本原理

寶石能譜CT以寶石探測器為基石，采用瞬時雙能量切換達到同時、同源、同向，加之其獨有的能譜柵成像技術，重建可得到40～140 kev范圍的單能量圖像及能譜曲線［1］。能譜CT成像過程中的物質解析是通過對組合選定的兩種基物質對進行組合，從而得到對檢測物質一種相對成分的表達，而不是對特定物質的確定。在一些特定情況下，基物質對可以表達真實的某一特定物質的含量，如寶石能譜CT增強掃描中，用碘基值圖像計算所得數據表示腫物內碘的含量［2］。在臨床應用中常選擇兩種原子序數相差較大的物質作為合適的基物質進行配對，如選擇碘-水配對，因為其包含了從軟組織到含碘對比劑以及醫(yī)學中常見物質的范圍。通過測量所檢物質內的碘濃度，可間接反映物質所在組織的供血狀況［3］，并通過能譜曲線反映物質的特性。

根據能譜CT成像的主要技術特征，目前能譜CT主要用于單能量圖像、物質分離與定量、能譜曲線和有效原子序數。

2 能譜CT在肺癌定性診斷中的應用

孤立性肺結節(jié)（solitary pulmonary nodule，SPN）是指發(fā)生于肺部直徑小于或等于3 cm的圓形或類圓形肺內病灶，病灶一般無鈣化或空洞，不伴肺不張、衛(wèi)星病灶和局部淋巴結腫大［4］。SPN可表現于肺癌、炎性假瘤、結核球、錯構瘤等疾病中，其中前三種疾病是肺部腫瘤或腫瘤樣病變鑒別的重點與難點。以往有文獻［5］報道CT增強掃描診斷SPN的敏感度為96%，而特異度僅為58%。CT灌注鑒別SPN良惡性的敏感度和特異度分別為91%和86%，而活動性炎性結節(jié)與惡性結節(jié)的灌注參數差別不明顯［6］。近年來，能譜CT在SPN中的應用取得一些成果，林吉征等［7］將79例SPN患者分為惡性組、炎性組及結核組，分別測量增強早期及晚期病灶的能譜曲線斜率（HU curve slope，λHU）、碘濃度（iodine concentration，IC）及標化碘基濃度（normalized iodine concentration，NIC），結果兩期掃描中，λHU、IC及NIC均為炎性組最大、結核組最小?？锩舻龋?］將38例SPN患者分為惡性組、炎性組及結核組，3組病灶動脈期的能譜40～90 kev區(qū)間單能量水平CT值、NIC值及λHU有差異，炎性組最高，結核組最低。吳維等［9］選取33例SPN患者，其中惡性組17例，炎性組8例，良性組8例，分別測量動脈期、靜脈期及延遲期病灶的λHU以及NIC值，測定各病灶區(qū)混合能量CT值，結果三期掃描3組病變混合能量CT值、λHU以及NIC值均為炎性病變最高，良性病變最低。炎性組與惡性組比較，僅λHU及NIC值在動脈早期及延遲期有差異。各研究的IC值或NIC值均為炎性病變高于肺癌，肺癌高于結核或其他良性病變，原因可能與病理特征有關，即炎性病變主要為肉芽組織，血供豐富，而肺癌組織浸潤血管壁造成管壁不均勻狹窄，使造影劑進入慢，結核等良性病變由于存在無強化的壞死組織，導致IC值或NIC值更低。在腫瘤發(fā)生的過程中，細胞內組織成分發(fā)生變化，多數還會發(fā)生血供改變。能譜CT不僅具有傳統(tǒng)CT的功能，而且能應用能譜曲線、物質分離（碘基定量）等對組織成分及血供的異常改變進行多種參數的定量分析，使其在肺部炎性病變與惡性腫瘤的鑒別以及肺癌的診斷、分型中均具有重要的價值［10］。李明英等［11］對70例肺癌患者進行能譜CT檢查，結果顯示炎癥組和腫瘤組的IC值、λHU及各組40 kev對應的CT值差異均具有統(tǒng)計學意義，說明能譜CT成像可對肺癌提供定性、定量的相關信息。魏達等［12］對中心型肺癌患者行CT能譜成像，其中小細胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）9例，腺癌8例，鱗癌12例，結果發(fā)現SCLC與腺癌、鱗癌在不同kev下CT值均有差異，而腺癌與鱗癌僅在40～50 kev間CT值才有差異。孟曉燕等［13］測量71例肺癌患者，其中鱗癌組27例，腺癌組34例，SCLC組10例。以NIC值為標準，曲線下面積為0.775。以0.2508為診斷臨界值，鑒別SCLC與非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確性，結果分別為86%、70%、95%、50%和78%，認為能譜CT定量指標對鱗癌與腺癌無鑒別意義，NIC值對SCLC與NSCLC預判有一定臨床價值。上述研究結果存在差異的原因可能與測量方法（是否避開了壞死區(qū)）、測量誤差和樣本數偏少有關。

3 能譜CT在肺癌TMN分期中的應用

3.1 明確病變范圍

傳統(tǒng)CT在診斷中央型肺癌合并阻塞性肺實變時，區(qū)別瘤灶組織與肺不張組織有一定困難。段海峰等［14］將能譜CT單能量圖像應用于上述病例中，發(fā)現能譜CT支氣管動脈期單能量圖像能很好地顯示腫瘤和阻塞性肺實變組織的部位、大小和分界等信息，為臨床分期及治療提供有效的依據。

3.2 與肺癌微血管密度的關系

腫瘤微血管密度（microressel density,MVD）的研究表明，IC值可反映組織灌注狀態(tài)，與腫瘤組織的MVD存在相關性，對腫瘤定性診斷及預后判斷均有應用價值。邴晶等［15］對50例肺癌組織IC值與CD105標記的MVD的相關性進行研究，結果發(fā)現不同IC值組別之間CD105-MVD值比較有統(tǒng)計學意義，且呈正相關；IC值、CD105-MVD值與肺癌的各項臨床指標（腫瘤大小、病理分型）比較無統(tǒng)計學意義。

3.3 縱隔淋巴結轉移的定性診斷

能譜CT在肺癌淋巴結轉移診斷方面的價值，目前存在不同的觀點。孟曉燕等［13］認為鱗癌與腺癌轉移淋巴結間各能譜定量指標均無顯著差異，能譜對鑒別不同病理分型的NSCLC轉移淋巴結無意義，能譜CT定量指標（IC值、NIC值、λHU）均對淋巴結轉移診斷具有較高的敏感度和一定準確度，但特異度低于淋巴結短徑標準。利用斜率與淋巴結短徑標準聯合診斷，可提高預測準確度，其敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確度分別為75%、95%、94%、79%和85%。同樣，畢正宏等［16］亦認為傳統(tǒng)CT下測量的徑線更有益于鑒別良惡性淋巴結。其研究47枚惡性淋巴結（惡性組）和65枚良性淋巴結（良性組），發(fā)現惡性組長短徑明顯大于良性組，認為傳統(tǒng)CT成像對鑒別良惡性淋巴結有幫助。而兩組正常肺組織、胸壁肌肉組織和淋巴結在40 kev、70 kev、140 kev虛擬單能量的CT值和λHU（CT變化值）、IC值、Zeff間無差異。惡性及良性組淋巴結λHU近似，認為單期增強CT能譜成像難以對縱隔淋巴結進行良惡性鑒別診斷。而王松松等［17］對肺癌縱隔淋巴結轉移的56例病例（鱗癌組23例、腺癌組28例、SCLC組5例）及未轉移組18例病例進行研究，結果發(fā)現不同能量CT值（40～100 kev）、λHU、IC值兩組間差異有統(tǒng)計學意義，轉移組均高于未轉移組。不同能量CT值在40～70 kev時差異具有統(tǒng)計學意義，其中SCLC組最高，腺癌組次之，鱗癌組最低。與其觀點相似的還有魏達等［12］發(fā)現SCLC轉移性淋巴結與鱗癌轉移性淋巴結、腺癌轉移性淋巴結與鱗癌轉移性淋巴結在40～60 kev、40～50 kev之間的CT值有差異，而SCLC轉移性淋巴結與腺癌轉移性淋巴結的λHU無差異。SCLC、腺癌轉移性淋巴結較鱗癌轉移性淋巴結碘含量高，這些轉移性淋巴結的特點與原發(fā)病灶的特點有一定相關性。筆者認為研究結果差異的主要原因有：⑴定量參數的選擇不同；⑵CT選取的淋巴結很難與手術、病理一一對應；⑶測量方法不完全相同和測量誤差；⑷病例數較少等。

4 能譜CT在肺癌治療評估中的應用

肺癌治療效果的評估，對臨床工作有重要的指導意義。近年，學者對能譜CT在肺癌化療、輔助放療、射頻治療效果評估中的價值進行了一些研究。包如意等［18］對16例化療的肺癌患者進行研究發(fā)現，平掃、靜脈期腫瘤的CT值差、碘基值差與RECIST標準存在相關性，以碘基值差表現最為明顯，認為能譜CT碘密度圖對肺癌化療的療效評估具有一定價值。Kim等［19］提出虛擬平掃和增強碘基圖能夠發(fā)現及區(qū)分化療后的瘤內出血灶。李夢穎等［20］提出肺癌周圍肺組織普遍存在低灌注現象，這與之前學者提出腫瘤周圍灌注缺損程度越高，腫瘤的惡性程度越高，治療的敏感性越差的研究一致。孟曉燕等［13］發(fā)現肺癌癌周低灌注與腫瘤實質灌注的IC值存在正相關性，認為IC值可以對肺癌及癌周肺血容量的變化進行定量分析。Aoki等［21］收集50例肺癌患者中57個不能手術切除的肺腫物，行能譜CT檢查后，完成50～60 Gy的立體定位放療，在腫瘤組織中選擇感興趣區(qū)，測量不同大小腫瘤的平均CT值、水濃度及碘濃度，其中腫瘤最大直徑小于2 cm、2～3 cm、大于3 cm組的碘濃度平均值分別為24.7、19.6及16.0（100 μg/cm3），腫瘤直徑較大者平均碘濃度值較低；但腫瘤大小與平均CT值及平均水濃度均無相關性。張寬［22］通過比較31例NSCLC在普通CT及能譜CT肺原發(fā)灶大小、體積差異及縱隔淋巴結診斷的不同來評價能譜CT在NSCLC調強放療中的應用價值，結果5例患者普通CT圖像有部分容積效應、偽影等，而能譜CT各層面均顯示了良好的空間分辨率和密度分辨率，并使6例患者臨床分期發(fā)生改變。

能譜CT在射頻治療效果評估中的研究國內外均有報道，且結論相似，與肺癌組織射頻消融后壞死的病理基礎相吻合。Liu等［23］研究30例行射頻治療后的肺癌患者，發(fā)現其中22例體積增大，8例體積無明顯變化；射頻治療前后水基圖上所測濃度值分別為（1 014.76±6.83）mg/mL和（1 022.71±10.16）mg/mL，兩者差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；射頻治療前，碘基圖上測得碘濃度值為（2.49±0.74）mg/mL，而治療后腫瘤組織大部分或全部壞死，其壞死區(qū)內碘濃度值減少至（0.45±0.29）mg/mL。認為通過比較腫瘤大小以及射頻治療前后水含量及碘含量，可反應腫瘤形態(tài)學及代謝狀態(tài)并可評估治療效果。國內亦有相關學者通過能譜CT研究射頻消融后肺癌組織的代謝變化。任彥軍等［24］發(fā)現20例患者射頻消融治療后病灶的IC值、70 kev水平CT值、λHU明顯低于治療前，認為能譜CT成像可反映NSCLC射頻消融治療前后病灶的血供特點變化，有助于評價射頻消融治療的早期療效。

5 小結

能譜CT利用物質分離（碘基定量）及能譜曲線，在成像和定量分析方面顯示出巨大優(yōu)勢，有助于腫瘤診斷與鑒別診斷、分期和評估療效。單能量圖像有助于確定腫瘤的浸潤范圍，并更多地應用于肺癌的定性、定量診斷及預后評估。對于肺癌的淋巴結定性，目前仍存在一些爭議，有待進一步研究。

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［2016-08-19收稿］［2016-09-26修回］［編輯 江德吉］

R734.2

A

1674-5671（2016）06-04

10.3969/j.issn.1674-5671.2016.06.16

廣西腫瘤學優(yōu)勢特色重點學科建設資助項目（02401212002）

賴少侶。E-mail：lsl1688@139.com