楊一春 陳美銀 江鋒 福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院健康管理中心 （福建 福州 350001）

內(nèi)容提要： 目的：探討雙層探測器光譜CT對孤立性肺結(jié)節(jié)（Solitary Pulmonary Nodule，SPN）良惡性的鑒別診斷價值。方法：回顧性分析2020年11月～2021年12月福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院的45例（28個惡性結(jié)節(jié)和17個良性結(jié)節(jié)）SPN患者的臨床及光譜CT資料?；颊呔M行了動脈期和靜脈期的胸部增強掃描。測量并統(tǒng)計出SPN兩期的碘密度（Iodine Concentration，IC）、有效原子序數(shù)（Z-effective，Zeff）和標準化IC（Normalized Iodine Concentrations，NIC）。用獨立樣本t檢驗比較惡性結(jié)節(jié)和良性結(jié)節(jié)的光譜參數(shù)之間的差異。結(jié)果：惡性與良性SPN光譜CT參數(shù)比較，惡性SPN靜脈期CT值、IC值、Zeff值、NIC值（分別為75.70±13.53、1.96±0.66、0.39±0.05、8.33±0.38）低于良性SPN（89.78±14.98、2.42±0.68、0.43±0.04、8.64±0.46），二者之間統(tǒng)計比較有顯著差異（P＜0.05），其余參數(shù)統(tǒng)計分析無顯著差異（P＞0.05）。結(jié)論：雙層探測器光譜CT能夠提供IC值、Zeff值等定量參數(shù)，對鑒別診斷良惡性SPN有重要臨床價值。

孤立性肺結(jié)節(jié)（Solitary Pulmonary Nodules，SPN）是指肺內(nèi)≤3cm的圓形或類圓形的高密度影[1]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，肺癌早期發(fā)現(xiàn)并且術(shù)后5年生存率達80%以上，故肺癌的“三早”（早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療）可以顯著提高本病生存率，降低病死率[2]。常規(guī)CT在評估SPN的形態(tài)和特征方面起著重要作用，然而部分良性結(jié)節(jié)與惡性結(jié)節(jié)在形態(tài)與強化方式上高度相似，臨床與影像對SPN的準確診斷仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。因此需要一種非侵入性功能成像技術(shù)對肺結(jié)節(jié)進行定性診斷。

雙層探測器光譜CT（Dual-Layer Spectral Detector CT，SDCT）常規(guī)掃描即可獲得空間、時間上完全匹配的常規(guī)CT圖像以及多種能譜影像，包括碘密度（Iodine Concentration，IC）圖和以及有效原子序數(shù)（Z-effective，Zeff）圖等[3]。為了通過光譜CT圖像來辨識肺結(jié)節(jié)，有些學(xué)者通過IC等參數(shù)來鑒別炎性、肉芽腫、良性結(jié)節(jié)和惡性腫瘤[4-6]。這些研究表明，光譜CT是最有潛力的成像技術(shù)之一，具有潛在的臨床應(yīng)用價值。目前，國內(nèi)鮮見關(guān)于SDCT在良惡性SPN鑒別診斷中的研究，本研究的目的是探討光譜CT多項參數(shù)如IC值、Zeff值等在良性與惡性SPN鑒別診斷中所承擔的作用。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

納入2020年11月～2021年12月在某綜合三甲醫(yī)院就診發(fā)現(xiàn)SPN而接受胸部雙期掃描的患者45例為觀察對象，包括男性28例，女性17例，年齡41～88歲，平均（55±9）歲。本次研究通過本醫(yī)院倫理委員會審批并且同意（倫理編號：SPHFJP-K2021002-02），本次研究也充分告知患者并取得患者同意且簽署知情同意書。

納入標準：①所有患者臨床與CT掃描資料完整；②CT圖像上SPN直徑為8～30mm。排除標準：①圖像質(zhì)量不佳，存在明顯偽影；②胸部CT掃描前進行過放化療。

1.2 方法

本次納入研究的患者均通過雙層探測器光譜CT（IQon Spectral CT，Philips Healthcare，Cleveland，OH，USA）來雙期增強掃描。分別于注射造影劑后30s（動脈期）、60s（靜脈期）獲得光譜成像。經(jīng)手背靜脈以3.5mL/s的速度注射非離子造影劑碘帕醇注射液（370mg I/mL）50mL。掃描參數(shù)：管電壓：120kV；自動電流；層間距、層厚為1mm；轉(zhuǎn)速：0.4s/r；圖像重建矩陣：512×512。

1.3 觀察指標與判定標準

將所有數(shù)據(jù)均統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成光譜基（Spectral Base Image，SBI）的數(shù)據(jù)，在此之后將采取Philips Intelli Space Portal V9后處理工作站來研究分析，研究將在CT動靜脈期所發(fā)現(xiàn)的SBI數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重新構(gòu)建出IC圖和Zeff圖。由兩位具有5年以上胸部CT工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)生在不了解患者信息的情況下，使用Spectral CT viewer軟件在分別在IC圖和Zeff圖上進行ROI的勾畫。ROI的選取最大限度的避開空洞、鈣化、血管，選擇在密度相對均勻的部位。所有ROI測量都應(yīng)該三個連續(xù)水平上反復(fù)測量求平均，進一步復(fù)制粘貼，盡量將兩期ROI的大小、形態(tài)保證類似。ROI測量若存在分歧，經(jīng)協(xié)商一致后解決。測量ROI的CT值、IC和Zeff，同時測量相同層面的胸主動脈IC，進一步計算其標準化IC（Normalized Iodine Concentrations，NIC）：NIC=IC（病灶）/IC（胸主動脈）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

本次研究運用SPSS23.3軟件對所有的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，本研究中的正態(tài)分布資料用±s來統(tǒng)計分析。用獨立樣本t檢驗來進行良、惡性組之間的光譜參數(shù)的比較。P＜0.05表明差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 肺結(jié)節(jié)分類

45個肺結(jié)節(jié)中，28個肺結(jié)節(jié)經(jīng)病理證實為惡性結(jié)節(jié)，包括腺癌20個、鱗癌5個、小細胞肺癌1個、小圓細胞惡性腫瘤1個、肺轉(zhuǎn)移瘤1個，17個為良性結(jié)節(jié)，包括炎癥10個、孤立性纖維瘤1個、炎性肉芽腫1個、肺結(jié)核1個，4個肺結(jié)節(jié)經(jīng)規(guī)則抗炎治療后較前吸收或好轉(zhuǎn)，診斷為炎性結(jié)節(jié)。

2.2 良性與惡性SPN光譜CT參數(shù)比較

惡性SPN靜脈期CT值、IC值、Zeff值、NIC值低于良性SPN，其之間統(tǒng)計比較有顯著差異（P＜0.05），其余參數(shù)統(tǒng)計分析無顯著差異（P＞0.05）。見表1，見圖1、圖2。

圖1. 肺腺癌患者（男，65歲）常規(guī)CT及光譜CT圖像（注：1a.病灶（白箭頭）CT靜脈期縱隔窗圖像示 CT值為63.1HU；1b.靜脈期碘密度圖像示IC值為0.84mg/mL、NIC值為0.26；1c.靜脈期有效原子序數(shù)圖像示有效原子序數(shù)為7.70）

圖2. 肺孤立性纖維瘤患者（男，67歲）常規(guī)CT及光譜CT圖像（注：2a.病灶（白箭頭）CT靜脈期縱隔窗圖像示CT值為72.0HU；2b.靜脈期碘密度圖像示 IC值為1.88mg/mL、NIC值為0.34；2c.靜脈期有效原子序數(shù)圖像示有效原子序數(shù)為8.32）

表1. 惡性及良性SPN的CT值及光譜CT參數(shù)比較(±s)

表1. 惡性及良性SPN的CT值及光譜CT參數(shù)比較(±s)

注：IC為碘密度，Zeff為有效原子序數(shù)，NIC為標準化碘密度

靜脈期CT(HU) IC(mg/mL) NIC Zeff CT(HU) IC(mg/mL) NIC Zeff良性 60.65±13.22 1.54±0.67 0.12±0.05 8.13±0.27 89.78±14.98 2.42±0.68 0.43±0.04 8.64±0.46惡性 52.68±18.17 1.16±0.60 0.12±0.04 8.00±0.29 75.70±13.53 1.96±0.66 0.39±0.05 8.33±0.38 t-1.697 -1.899 -0.36 -1.474 -3.249 -2.200 -2.368 -2.307 P 0.097 0.067 0.72 0.149 0.002 0.033 0.023 0.029組別 動脈期

3.討論

目前，大多數(shù)檢測到的SPN是良性的，但仍有20%～30%的SPN是惡性的，主要發(fā)生在肺癌的早期。肺癌患者的5年存活率只有15%，然而，接受切除治療的早期肺癌可能達到80%的長期存活率[7]。因此，對高度懷疑惡性的肺結(jié)節(jié)進行早期診治是十分必要的。然而，由于良惡性結(jié)節(jié)在影像特征上的重疊，鑒別診斷具有一定困難。因此，本研究運用光譜CT參數(shù)對SPN的良惡性進行鑒別分析，以期進一步提高鑒別診斷效能。

兩期增強CT值是常規(guī)CT鑒別診斷肺惡性結(jié)節(jié)和良性結(jié)節(jié)的重要依據(jù)。本研究中，肺惡性結(jié)節(jié)與良性結(jié)節(jié)的動脈期常規(guī)CT值無顯著差異，而靜脈期常規(guī)CT值同光譜參數(shù)中靜脈期IC在良惡性病變間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這一結(jié)論與Wu等[8]的研究結(jié)果相似。在本研究中，惡性結(jié)節(jié)的碘濃度低于良性結(jié)節(jié)。其原因可能是良性結(jié)節(jié)中炎性結(jié)節(jié)較多。在先前的研究中，炎癥性結(jié)節(jié)患者的標準化碘濃度值也明顯高于肺癌患者[9]。由于肉芽腫性炎癥和機化性肺炎是由炎性肉芽組織的增生或急性炎癥的殘留形成的，所以結(jié)節(jié)中的毛細血管被炎癥所刺激。而碘密度直接反映病灶內(nèi)的血管[10]，且CT光譜成像對碘極為敏感，因此，通過SDCT可以準確、客觀地反映實際的IC[11]。體外實驗研究將光譜成像測量的IC與試管中的真實濃度進行了比較，發(fā)現(xiàn)兩者具有良好的一致性[12]。因此，光譜CT可以通過IC的角度體現(xiàn)病灶內(nèi)對比劑的分布范圍，進一步間接表達病灶的供血情況。然而有研究者顯示，惡性SPN的光譜參數(shù)低于良性SPN[6]，其與本次研究結(jié)果不同，考慮可能與SPN的血供有關(guān)。本研究納入的炎性結(jié)節(jié)多為急性或亞急性炎癥為主，血管擴張較明顯，可能導(dǎo)致良性結(jié)節(jié)的IC值較惡性結(jié)節(jié)高。

Zeff圖是通過組織的各種物質(zhì)組成進一步得到的彩色編碼圖，在惡性與良性結(jié)節(jié)間碘對比劑進入后有著顯著差異，表明不同病變的組分以及血管不同。在本次研究中，惡性組SPN的Zeff較良性組小，與González-Pérez等的[13]研究結(jié)果相似。另有部分研究者表明[14]，Zeff在判斷非小細胞肺癌的病理類型中有重要意義。當前關(guān)于Zeff臨床研究少，值得研究者進一步的深入研究。

本研究靜脈期各光譜參數(shù)在良惡性SPN之間具有顯著差異，與既往學(xué)者研究大致相似，顯示靜脈期參數(shù)對于鑒別良惡性病灶的能力較動脈期更具優(yōu)勢[9]。為臨床上選擇更好地鑒別良惡性SPN的掃描時間提供參考。

本研究的局限性：①部分病例經(jīng)抗炎治療吸收，無病理結(jié)果；②傳統(tǒng)上用于確定良惡性結(jié)節(jié)的形態(tài)特征（如結(jié)節(jié)大小、分葉等）沒有被評估；③未對良惡性結(jié)節(jié)進行進一步分類。今后將根據(jù)惡性程度與不同的炎癥階段對SPN分類，進一步研究形態(tài)學(xué)與SDCT參數(shù)相結(jié)合的價值。

綜上所述，SDCT在通常研究的CT的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性提供多種定量參數(shù)諸如IC值、Zeff值、NIC值等，SDCT多參數(shù)成像對于鑒別診斷良惡性SPN有重要的臨床價值。