CT能譜成像對肺磨玻璃密度結節浸潤前病變與微浸潤腺癌的鑒別診斷價值

范恒鑫 樊樹峰 張忠偉

隨著多層螺旋CT的普及和發展，肺磨玻璃密度結節（ground-glass nodule，GGN）的檢出率不斷增加。長期持續存在的GGN與肺腺癌的發生密切相關[1]，GGN有無發生浸潤以及浸潤程度的不同與治療方式的選擇和預后密切相關[2]。CT能譜成像可將傳統的X線混合能量圖像分解成單能量圖像，進行物質分離和定量測定[3]，為病變的影像定量和鑒別提供新的方法和思路。其在肺內外病變的鑒別診斷和腫瘤治療療效評估中均有較好的應用，但在GGN CT能譜成像特征與病理的相關性研究中較少報道。本研究探索CT能譜成像參數定量分析對浸潤前病變[包括非典型腺瘤樣增生（atypical adenomatous hyperplasia，AAH）和原位腺癌（adenocarcinoma in situ，AIS）]和微浸潤腺癌（minimally invasive adenocarcinoma，MIA）的鑒別診斷價值，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2016年2月至2017年12月經本院病理證實的GGN患者127例，男49例，女78例；年齡28～81（53±10）歲。其中 AAH+AIS 組 51 例，男 24 例，女27 例；年齡 31～71（53±8.8）歲。MIA 組 76 例，男 25 例，女 51 例；年齡 28～81（54±10.9）歲。納入標準：（1）有完整的病理資料及CT能譜成像靶掃描檢查結果；（2）無嚴重影響測量參數的疾病，如嚴重肺氣腫。排除標準：（1）病灶最大徑＞3cm；（2）CT圖像有較大的呼吸運動偽影或肋骨硬化偽影；（3）病灶最大平面可測量直徑＜2mm。本研究經醫院倫理委員會批準和患者知情同意。

1.2 掃描方法 所有患者均采用美國GE公司Discovery 750HD CT掃描儀進行檢查。掃描前行嚴格呼吸訓練，先行常規CT胸部掃描，掃描范圍從胸廓入口處至膈肌上方，對結節定位后行靶掃描，靶掃描采用能譜掃描模式（GSI）。GSI掃描參數：電壓80和140kVp瞬時（0.5ms）切換，管電流550mA，機架旋轉時間0.8s/周，螺距0.984:1，探測器寬度40mm，層厚、層間隔均0.625mm，矩陣 512×512，視野 20cm×20cm。

1.3 圖像處理和數據收集 將CT能譜掃描原始數據傳至ADW 4.5工作站，用GSI掃描軟件分析處理。由2位具有10年以上肺部影像診斷工作經驗的醫師在不知道病理結果的情況下進行觀察測量，多平面分析圖像上避開肉眼可見血管、支氣管及空泡影，選取肉眼可見的密度相對較高磨玻璃密度區域多點測量，以CT值測量穩定區域為感興趣區，然后測量相應水基值及40、50、60、70 KeV 單能量圖像的 CT 值（CT40KeV、CT50KeV、CT60KeV、CT70KeV），多平面測量結節最大徑（Dmax），取2位測量者測量結果平均值。獲取能譜曲線，計算能譜曲線斜率

1.4 統計學處理 采用SPSS 23.0統計軟件。符合正態分布的計量資料以表示；不符合正態分布的計量資料以 M（P25，P75）表示，組間比較采用 Wilcoxon 符號秩和檢驗。計數資料組間比較采用χ2檢驗。采用ROC曲線評價參數診斷效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者結節空泡征、胸膜凹陷差異分析 127例GGN中，出現空泡征者20例，其中AAH+AIS組6例，MIA組14例，兩組比較差異無統計學意義（P＞0.05）；出現胸膜凹陷者23例，其中AAH+AIS組4例，MIA組19例，兩組比較差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 兩組患者定量參數分析 兩組患者 Dmax、CT70KeV、水基值和λHU比較差異均有統計學意義（均P＜0.05），見表1。Dmax分段統計顯示，結節直徑＞1.0cm時AAH+AIS明顯減少，結節最大徑＞1.50cm者均為MIA，見表2。

表1 兩組患者定量參數分析

表2 Dmax分段分布情況[例（%）]

2.3 ROC曲線分析 Dmax診斷最佳臨界值為0.780cm，AUC為0.771，靈敏度為0.711，特異度為0.725。CT70KeV診斷最佳臨界值為-560.035HU，AUC為0.765，靈敏度為0.680，特異度為0.720。水基值診斷最佳臨界值為388.847mg/ml，AUC 為 0.777，靈敏度為 0.750，特異度0.667。λHU對AAH+AIS和MIA的診斷效能不佳，見圖1。

圖1 AAH+AIS組與MIA組Dmax、CT70KeV、水基值和λHU的 ROC曲線分析

3 討論

本研究納入的GGN中胸膜凹陷僅在AIS和MIA中出現，AAH中無一例出現胸膜凹陷。胸膜凹陷主要由病灶內間質纖維組織收縮引起，因此AIS和MIA中可出現胸膜凹陷，而在缺乏間質纖維組織增生的病變（如 AAH）則較少見[4]。

空泡征為擴張的細支氣管或殘留的過度充氣的肺泡。本研究中兩組空泡出現率比較差異無統計學意義，這與既往部分研究結果相符[5-6]，可見空泡征的出現尚不能作為浸潤前后病變的鑒別診斷依據。

結節大小是評價GGN有無發生浸潤的一個重要指標。本研究顯示MIA組Dmax大于AAH+AIS組，診斷最佳臨界值0.780cm，AUC為0.771，靈敏度為0.711，特異度為0.725。與既往研究報道的GGN浸潤前后Dmax臨界值0.75～1.20cm相符合[6-8]。本組GGN中Dmax＞1cm時AAH+AIS所占比例明顯減少，＞1.5cm者均為MIA。

通常X線能量越低，穿透能力越低，圖像的組織對比度增加，低的單能量圖像較混合能量或高能量圖像更能反映不同密度組織病變的差異[9]。研究顯示70KeV能量水平圖像對比度較高，噪聲較低，肺內腫塊性質及病變類型的診斷效能更優[10]。本研究AAH+AIS組和MIA組CT70KeV差異有統計學意義，診斷最佳臨界值-560.035HU，AUC為0.765，靈敏度為0.680，特異度為0.720。Mao等[11]對15例GGN進行CT與病理對照研究發現，GGN中腫瘤成分每增加10%，平均CT值就增加約100HU。本研究CT70KeV值在兩組病變中的診斷效能與既往常規CT值診斷效能相仿，提示單能量CT值有望為GGN浸潤程度的鑒別提供有價值的精準診斷信息。

不同能量X線束穿過物質后形成的CT值衰減曲線稱為能譜曲線，不同結構和病理組織類型對應特征性X線衰減曲線[10]。本研究中兩組λHU比較差異有統計學意義且AAH+AIS組大于MIA組，推測AAH+AIS組組織病理學僅為腫瘤細胞單純貼壁生長密度較均勻，與病灶內微小血管的密度差異較大，MIA組中浸潤成分細胞密度較單純貼壁者增加，與結節內微小血管差異減小，感興趣區內組織密度趨向均勻，因而λHU較AAH+AIS組更較接近0，但診斷效能不佳，有待聯合MIA與浸潤性腺癌病變的大量樣本進一步研究。

人體從軟組織到骨骼都含有水，水是和人體物質組成最相近的一種物質，因此本研究選擇常規的碘-水基物質為研究對象，相對準確、客觀地反映病變特點[11]。本研究中MIA組較AAH+AIS組水基值高，差異有統計學意義，診斷最佳臨界值388.847mg/ml，AUC為0.777，靈敏度為0.750，特異度0.667。推測隨著腫瘤浸潤程度的增加，結節內腫瘤細胞密度逐漸增加，水基值逐漸增加。

綜上所述，CT能譜成像參數定量分析在GGN浸潤前后病變的精準診斷中有潛在的臨床應用價值，有望為GGN的術前定量CT診斷提供新方法。但本研究尚存在一定的不足：（1）樣本量相對較少，需要在未來的研究中進一步擴大樣本驗證本研究結果；（2）本研究為單中心研究且受時間限制，患者的入組不可避免存在一定的偏倚；（3）缺少與表現為GGN的良性病變的橫向對照來進一步驗證本研究的可靠性。

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