趙 森，杜 森，鮑志國，趙錫立

(河南大學(xué) 第一附屬醫(yī)院 影像中心, 河南 開封 475001)

0 引言

肺鱗癌又稱肺鱗狀上皮細(xì)胞癌，是臨床較常見的惡性腫瘤之一，可分為低分化、中分化和高分化三種類型[1]。數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，肺鱗癌占原發(fā)性肺癌的40%～51%，且近年來發(fā)病率呈明顯升高趨勢[2]?；颊吲R床主要表現(xiàn)為發(fā)熱、咳嗽、痰中帶血或咳血以及胸痛等，對患者的生存質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[3]。對肺鱗癌分化程度進行診斷是制定詳細(xì)、準(zhǔn)確治療方案的必要手段。研究表明，肺鱗癌分化程度是影響患者預(yù)后的獨立危險因素，且患者的生物學(xué)行為會受到分化程度的影響[4]。臨床主要采用螺旋CT掃描間接獲得組織病理學(xué)信息，然而，CT圖像信息受到組織、器官重疊影響的干擾，加上觀察角度和水平的差異可能會影響病理診斷結(jié)果[5]。寶石能譜CT多參數(shù)成像是一種新的成像模式，通過兩種不同能量的放射線在短時間內(nèi)實現(xiàn)瞬時切換，同時獲得混合能量圖像、基物質(zhì)對圖像、(40～140)keV之間的任何單能量點圖像和由此構(gòu)成的能譜曲線等，可以對物質(zhì)進行分解和對組織進行定性[6]。提高CT成像技術(shù)，能夠優(yōu)化圖像質(zhì)量，去除硬化偽影，且寶石能譜CT成像能夠鑒別特異性病變組織，對腫瘤分級診斷具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，為了在術(shù)前較為準(zhǔn)確地判斷肺鱗癌分化程度，以便更好地指導(dǎo)肺癌診治，本研究將寶石能譜CT用于肺鱗癌分化程度的評估，并探討其應(yīng)用價值，詳細(xì)介紹如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

經(jīng)河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，回顧2019年2月至2020年2月，分析該醫(yī)院收治的86例行寶石能譜CT雙期掃描的肺鱗癌患者的資料，根據(jù)病理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)分為低分化、中分化和高分化，分化程度判斷標(biāo)準(zhǔn)[7]：低分化，瘤細(xì)胞分化太差，極不成熟，仍保留某些來源組織痕跡，高分化，瘤細(xì)胞分化接近正常細(xì)胞，中分化介于兩者之間，其中低分化18例，記為A組，中分化42例，記為B組，高分化26例，記為C組。A組男11例，女7例，年齡32～75歲，平均(58.74±9.26)歲，病理分型：基底細(xì)胞型9例，角化型6例，非角化型3例，臨床分期：Ⅱ期3例，Ⅲ期9例，Ⅵ期6例；B組男25例，女17例，年齡33～76歲，平均(59.38±9.44)歲，病理分型：基底細(xì)胞型22例，角化型15例，非角化型5例，臨床分期：Ⅰ期7例，Ⅱ期22例，Ⅲ期11例，Ⅵ期2例；C組男16例，女10例，年齡32～77歲，平均(60.04±9.69)歲，病理分型：基底細(xì)胞型14例，角化型8例，非角化型4例，臨床分期：Ⅰ期19例，Ⅱ期6例，Ⅲ期1例。3組研究對象基礎(chǔ)資料均相近(P>0.05)，不同分化肺癌組織蘇木素-伊紅(HE)染色病理結(jié)果見圖1～圖3。

圖1 肺鱗癌高分化HE染色

圖2 肺鱗癌中分化HE染色

圖3 肺鱗癌低分化HE染色

納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)病理學(xué)檢查確診為肺鱗癌患者[8]；術(shù)前均接受寶石能譜CT檢查；寶石能譜CT檢查前未接受其他治療；無碘過敏史及其他禁忌癥；臨床資料完整；患者及家屬均知曉本研究。

排除標(biāo)準(zhǔn)：寶石能譜CT圖像不符合診斷要求患者；重度器質(zhì)性病變患者；伴有大面積漿膜受侵犯患者；并發(fā)梗阻、急性出血患者。

1.2 方法

所有患者檢查前需要禁食8～12 h，開始檢查前15 min囑咐患者飲用800 mL清水充盈消化道，采用Discovery CT750 HD寶石能譜CT掃描儀(美國，GE公司)，從右側(cè)膈肌的上緣掃描至肝臟的下緣，根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整掃描范圍，然后注射90～120 mL碘佛醇，在寶石能譜成像(Gemstone Spectral Imaging，GSI)模式下進行動靜脈掃描，掃描范圍依照平掃圖像顯示病灶情況適當(dāng)調(diào)整，掃描時選右側(cè)肘靜脈為同路，掃描參數(shù)設(shè)置：管電壓(80～140)kVp，球管轉(zhuǎn)速0.8 s/r，層厚1.25 mm，螺距1.375∶1。將掃描獲得的單能量圖像導(dǎo)入工作站，應(yīng)用GSI Viewer軟件進行處理，選擇圖像質(zhì)量好的腫瘤最大層面取感興趣區(qū)(Regionof Interest, ROI)，在動脈期和靜脈期碘基圖、水基圖和有效原子序數(shù)圖上同時測量病灶的碘濃度值、水濃度值、有效原子序數(shù)、雙期腹主動脈末段碘濃度值并計算標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度(Normalized Iodine Concentration, NIC)，NIC=病灶的碘濃度/腹主動脈末段碘濃度，選擇(40～90)keV區(qū)間內(nèi)的所在能量點CT值，以10 keV為間隔，計算能譜曲線斜率K值。

1.3 觀察指標(biāo)

(1)靜脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)；

(2)動脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)；

(3)動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)對低分化、中分化和高分化肺鱗癌的評估效能。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 靜脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)改變

靜脈期A組、B組、C組肺鱗癌寶石能譜CT成像各參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 靜脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)

2.2 動脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)改變

動脈期A組、B組、C組肺鱗癌寶石能譜CT成像水濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，A組和B組碘濃度、NIC、斜率K值絕對值和有效原子系數(shù)高于C組(P<0.05)，且A組均高于B組(P<0.05)，見表2。

表2 動脈期不同分化程度肺鱗癌寶石能譜CT成像參數(shù)

2.3 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)對低分化、中分化和高分化肺鱗癌的評估效能

低分化肺鱗癌ROC分析顯示:碘濃度、NIC、斜率K值和有效原子系數(shù)的最佳截斷點分別為10.58、0.10、-1.19和7.69; 靈敏度分別為72.22%、88.89%、83.33%和77.78%;特異度分別為88.24%、82.35%、83.82%和85.29%。四者聯(lián)合的靈敏度、特異度和曲線下面積(Area Under Curve, AUC)分別為72.22%、97.06%和0.905，且特異度和AUC均最高，見表3和圖4。中分化肺鱗癌ROC分析顯示：碘濃度、NIC、斜率K值和有效原子系數(shù)的最佳截斷點分別為13.35、0.12、-1.14和8.47；靈敏度分別為78.57%、88.10%、83.33%和80.95%；特異度分別為88.64%、79.55%、86.36%和88.64%。四者聯(lián)合的靈敏度、特異度和AUC分別為78.57%、95.45%和0.930，且特異度和AUC均最高，見表4和圖5。高分化肺鱗癌ROC分析顯示：碘濃度、NIC、斜率K值和有效原子系數(shù)的最佳截斷點分別為13.21、0.10、-1.16和9.31；靈敏度分別為76.92%、88.46%、84.62%和80.77%；特異度分別為86.67%、76.67%、80.00%和83.33%。四者聯(lián)合的靈敏度、特異度和AUC分別為76.92%、96.67%和0.908，且特異度和AUC均最高，見表5和圖6。

表3 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估低分化肺鱗癌的價值分析

表4 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估中分化肺鱗癌的價值分析

表5 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估高分化肺鱗癌的價值分析

圖4 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估低分化肺鱗癌的ROC曲線

圖5 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估中分化肺鱗癌的ROC曲線

圖6 動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)評估高分化肺鱗癌的ROC曲線

3 討論

肺鱗癌是非小細(xì)胞肺癌中的一類獨特病理類型。主要由支氣管黏膜柱狀上皮細(xì)胞受到慢性刺激和損傷、纖毛喪失、基底細(xì)胞鱗狀化生等導(dǎo)致細(xì)胞突變成癌，已經(jīng)成為威脅人類生命健康的重大疾病之一[9]。肺鱗癌起病較為隱匿，早期患者的臨床表現(xiàn)沒有指向性，病情進展較快，若不能及時診斷和治療，可能會導(dǎo)致病情加重，最終導(dǎo)致預(yù)后很差[10]。目前，臨床多采用螺旋CT掃描診斷肺鱗癌分期，能夠兼顧腫瘤的大體形態(tài)學(xué)和病灶自身的病理生理學(xué)特征觀察，判斷腫瘤與周邊結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，在一定程度上通過CT圖像中的某些特征間接得到肺鱗癌的組織病理學(xué)信息[11]。然而，肺鱗癌病變類型多樣，且病變的生長存在復(fù)雜性，傳統(tǒng)的CT掃描技術(shù)在肺鱗癌分化程度診斷中存在一定的局限性[12]。因此，提高術(shù)前診斷肺鱗癌組織病理分化類型的準(zhǔn)確性，對于客觀反映患者病灶的組織病理學(xué)信息具有重要作用。

本研究結(jié)果顯示，靜脈期A組、B組、C組肺鱗癌寶石能譜CT成像各參數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而動脈期A組、B組、C組肺鱗癌寶石能譜CT成像水濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但A組和B組碘濃度、NIC、斜率K值絕對值和有效原子系數(shù)高于C組，且A組均高于B組，提示動脈期寶石能譜CT成像碘濃度、NIC、斜率K值絕對值和有效原子系數(shù)參數(shù)能夠反應(yīng)肺鱗癌分化程度。

寶石能譜CT是一種動能性影像，采用寶石探測器能夠提高掃描速度，進而更多、更全面的采集病例信息，獲得基物質(zhì)密度和其分布的高清圖像以及不同能量水平的圖像，具有多參數(shù)、定量分析功能[13]。研究報道，肺鱗癌是上皮細(xì)胞來源的惡性腫瘤，其內(nèi)部組織及結(jié)構(gòu)因為不同分化程度存在明顯差異，而不同分化程度的肺鱗癌其血供和微血管密度存在差異，分化程度越低，其血管通透性越高，病灶對比劑攝取量就增多[14]。低分化病灶惡性程度高，血管生長速度快，病灶內(nèi)的新生血管分布不規(guī)則，且低分化病灶內(nèi)可能含有更多壞死和實性成分，導(dǎo)致其血供稍低于中高分化病灶，因此，低分化肺鱗癌的碘含量低于中高分化肺鱗癌[15]。寶石能譜曲線形態(tài)存在一定的共享，隨著單能量keV值增加而出現(xiàn)CT值降低，且在低keV節(jié)段其下降速度更快，從而放大病理組織的差異[16]。因此，動脈期寶石能譜CT成像碘濃度、NIC、斜率K值絕對值和有效原子系數(shù)參數(shù)能夠反應(yīng)肺鱗癌分化程度。

本研究ROC分析發(fā)現(xiàn)，動脈期寶石能譜CT成像各參數(shù)對低分化、中分化和高分化肺鱗癌均有較理想的評估效果，且聯(lián)合評估時特異度和AUC均提高明顯，評估價值更高。寶石能譜CT可以計算出不同單能量點的組織X線衰減度，由此得到不同組織衰減系數(shù)隨能量變化的曲線，進而區(qū)分物質(zhì)的不同化學(xué)成分，根據(jù)不同分化程度病灶組織的特異性，對腫瘤組織進行定性分析[17-18]。

綜上所述，動脈期寶石能譜CT成像參數(shù)能夠反應(yīng)肺鱗癌分化程度，可采用碘濃度、NIC、斜率K值和有效原子系數(shù)參數(shù)聯(lián)合評估動脈期肺鱗癌分化程度，在臨床應(yīng)用中具有一定的推廣價值。