丁琦峰,黃文亮,段宏偉,劉曉梅
漯河醫學高等專科學校第二附屬醫院1CT室,2MRI室,河南 漯河 462001
肺癌是起源于支氣管黏膜上皮組織的惡性腫瘤,發病率、病死率均較高,主要分為小細胞和非小細胞癌,且以非小細胞癌較為常見,在中老年男性群體中的發病率相對較高?,F階段,對肺癌的治療手段仍以外科手術為主,而保證治療效果及預后的關鍵不僅是手術切除原發灶,還與清掃縱隔淋巴結密切相關,故準確的淋巴結分期是影響患者治療效果和預后的重要因素之一。目前,X線平片是胸部疾病篩查、診斷的主要影像學手段,但該技術受重疊影響,分辨率相對較差,無法獲得清晰的縱隔淋巴結腫大圖像,導致其在肺癌淋巴結定性評估中的價值有限。CT技術具有較好的空間及密度分辨率,在肺癌鑒別診斷、臨床分期、療效評價等方面的應用日益廣泛,但其對縱隔淋巴結的診斷主要依靠形態學診斷,臨床經驗證實該診斷方式的準確性相對較差。近年來,隨著醫學影像學技術的進步,寶石CT能譜成像(gemstone spectral imaging,GSI)模式以其獨特的優勢被應用于淋巴定性分析。有研究發現該技術尚不能夠作為宮頸癌區域臨界定性診斷的依據,有研究則認為該技術可以定性分析胃癌淋巴結轉移情況。本文能譜CT參數對非小細胞肺癌淋巴結轉移情況的定性評估價值進行探討,現報道如下。
收集2015年5月至2019年5月漯河醫學高等??茖W校第二附屬醫院收治的行胸部能譜CT增強檢查的非小細胞肺癌患者的臨床資料。納入標準:①經病理學檢查證實,且已行肺癌切除術和縱隔淋巴結清掃術;②行能譜CT檢查前未行原發性腫瘤、淋巴結放化療;③有明確的病理診斷結果;④根據國際肺癌研究聯合會修訂的第七版N分期的標準,淋巴結均符合胸部淋巴結區分標準,且區分標準明確;⑤CT圖像淋巴結標注位置與手術清掃淋巴結對應;⑥淋巴結大小可觀測,表面規則可測量,在70 keV單能量能譜CT圖像上能夠看到完整淋巴結,且CT圖像清晰;⑦淋巴結短徑>7 mm;⑧簽署了影像學檢測知情同意書。排除標準:①合并CT檢查禁忌證;②對造影劑已知成分過敏;③有其他腫瘤史;④伴有血液系統疾病;⑤卡氏功能狀態評分≥70分;⑥影像學圖像模糊,有偽影干擾。根據納入和排除標準,共納入57例非小細胞肺癌患者,其中,男34例,女23例;年齡45~85歲,平均(68.82±8.33)歲;肺腺癌39例,肺鱗狀細胞癌18例。共獲得淋巴結148枚,其中,轉移性淋巴結66枚(轉移組),非轉移性淋巴結82枚(未轉移組)。
1.2.1 掃描方案 采用能譜CT(Discovery CT750 HD,GE Healthcare,美國)中的GSI模式進行雙期(動靜脈期)增強掃描。檢查前對患者進行呼吸指導。掃描范圍為肺尖至肋膈角水平。掃描參數設定:高低能瞬時切換電壓(80~140 keV,時間<0.5 ms),電流為360 mA,層厚、層間距均為5 mm,螺距為1.375∶1,架機旋轉時間為 0.6 s,矩陣為 512×512。增強掃描:根據患者體重,按照1.6 ml/kg向其肘靜脈高壓注射非離子型對比劑,即碘海醇注射液,并根據注射量調整注射速率,注射時間≤30 s。雙期掃描應選擇主支氣管分叉水平的同層胸主動脈進行監測,將觸發閾值設定為150 HU,達到閾值后延遲5.7 s掃描獲得動脈期圖像,再延遲30 s掃描獲得靜脈期圖像。
1.2.2 數據處理 將原始圖像重建為薄層圖像(層厚、層間距均為1.25 mm),然后傳至AW4.6工作站進行處理,分析軟件為GSI Viewer軟件,由2名以上高年資主治醫師采用盲法對圖像資料進行分析,有異議的圖像經協商一致后予以采納。淋巴結感興趣區域(region of interest,ROI)的選?。罕M可能將鈣化灶、液化壞死等區域避開,密度均勻時ROI面積>2/3橫斷面,若不均勻則選取并盡可能包括全部實性成分。
取70 keV圖像測量病灶的能譜曲線及其他參數,具體指標包括動靜脈期碘密度值(iodine concentration,IC)、水 密 度 值(water concentration,WC),計算動靜脈期能譜曲線斜率(slope of spectral HU curve,λ)、標準化碘密度值(normalized iodine concentration,NIC)、標準化水密度值(normalized water concentration,NWC)、標化有效原子序數(normalized effective-Z,Neff-Z)。計算公式:λ=(40 keV單能量CT值-100 keV單能量CT值)/60;NIC=淋巴結ROI碘濃度/胸主動脈ROI碘濃度;NWC=淋巴結ROI水濃度/胸主動脈ROI水濃度;Neff-Z=淋巴結有效原子序數/降主動脈有效原子序數。

轉移組與未轉移組動脈期能譜CT參數中的WC、NWC比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。轉移組動脈期能譜CT參數中的λ、IC、NIC、Neff-Z均明顯低于未轉移組,差異均有統計學意義(P<0.01)。(表 1)

表1 非小細胞肺癌不同性質淋巴結動脈期能譜CT參數的比較
P
>0.05);轉移組靜脈期能譜CT參數中的λ、IC、NIC、Neff-Z均明顯低于未轉移組,差異均有統計學意義(P
<0.01)。(表 2)
表2 非小細胞肺癌不同性質淋巴結靜脈期能譜CT參數的比較
ROC曲線分析結果顯示:動脈期能譜CT參數中λ、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.79(95%CI:0.72~0.86)、0.73(95%CI:0.64~0.82)、0.85(95%CI:0.77~0.92)、0.71(95%CI:0.63~0.79)。(表3、圖1)

圖1 動脈期能譜CT 參數評估非小細胞肺癌患者淋巴結轉移情況的ROC曲線

表3 動脈期能譜CT參數評估非小細胞肺癌患者淋巴結轉移情況的ROC曲線分析結果
ROC曲線分析結果顯示:靜脈期能譜CT參數中λ、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.81(95%CI:0.73~0.88)、0.84(95%CI:0.77~0.90)、0.86(95%CI:0.79~0.93)、0.74(95%CI:0.69~0.82)。(表4、圖2)

圖2 靜脈期能譜CT 參數評估非小細胞肺癌淋巴結轉移情況的ROC曲線

表4 靜脈期能譜CT參數評估非小細胞肺癌淋巴結轉移情況的ROC曲線分析結果
肺癌是臨床常見的惡性腫瘤。近年來,受環境污染加重、人口老齡化加劇及吸煙人群的影響,肺癌的發病率、病死率呈明顯升高趨勢,極大威脅了中老年人群的生活質量及生命健康。非小細胞肺癌占肺癌的75%~80%,以腺癌、鱗狀細胞癌為主,早期手術切除為其最佳治療方案,而淋巴結受累情況對肺癌治療方案及預后情況關系密切。目前,針對肺癌的常規影像學手段主要包括X線、MRI、CT檢查等。X線檢查具有價格低廉、簡便易行、輻射劑量低等優點,能夠顯示肺內大部分病變,但無法清晰、準確地顯示小病灶、縱隔淋巴結,因此,僅能作為肺癌的初步篩查方法;MRI在軟組織成像方面的優勢較為明顯,但診斷特異度、空間分辨率均較低,因此,臨床應用受限;CT檢查已成為現階段肺癌診斷及鑒別診斷的首選影像學檢查方法,但其主要依靠病變形態學的改變進行診斷,導致其在淋巴結轉移診斷中的假陰性、假陽性率均較高。
隨著能量成像技術的進度,能譜CT成像技術逐漸應用于臨床,其將常規CT探測器替代為人造紅寶石材料探測器,短時間能夠實現能量的轉換,通過高低電壓的轉換,獲得近似同一時段、同一角度的能量數據,為臨床診斷提供更有價值的影像學信息。能譜CT主要是通過X線在穿透不同物體時產生不同的X線能量進行分析,而在相同能量下,則通過基物質X線吸收系數完成初步分析,再對物質進行分離,從而得到組織中的物質含量,進而完成定性分析。寶石能譜CT技術是在常規CT形態學診斷的基礎上,增加了功能學分析,不僅可用于肺癌早期篩查,還可通過能譜參數鑒別常規CT無法識別的小病灶、小結節等,并且還能通過單能量成像獲得最清晰的病灶圖像,進而為肺癌的診斷提供更加豐富且全面的影像學信息。
淋巴結轉移是腫瘤轉移的常見途徑。本研究采用GSI模式對非小細胞肺癌患者淋巴結轉移情況進行多參數定性分析,發現動靜脈期不同淋巴結轉移情況的患者的WC、NWC無明顯差異,而有淋巴結轉移的患者動靜脈期的λ、IC、NIC、Neff-Z均較低,與崔元龍等的研究結果類似。本研究還對有差異項進行了ROC曲線分析,結果顯示,動靜脈期能譜CT參數中的λ、IC、NIC、Neff-Z均對非小細胞肺癌淋巴結轉移情況具有較好的鑒別診斷價值。能譜CT檢查能在極短的時間內完成能量轉化,獲得能譜衰減曲線,從而反映不同組織吸收系數與能量變化之間的關系。本研究在40~100 keV選擇X線衰減系數,以反映能譜曲線斜率,在未行增強掃描時主要是反映組成成分之間的差異,而增強后加入對比劑,則能通過不同物質中造影劑的劑量對其進行區分。本研究選擇的基物質為碘-水,其中,水廣泛存在于各個組織和器官,碘對比劑則主要分布于病變血管,可通過其濃度變化間接反映組織供血情況。轉移性淋巴結中會出現大量微血管擴張,但其屬于異型增生,被破壞管壁較多,且管腔狹窄;而非轉移性淋巴結受調控因子的刺激,也會出現明顯的血管增生,但其血管組織結構完整。因此,λ、IC、NIC均能對非小細胞肺癌轉移性及非轉移性淋巴結進行定性分析。Neff-Z作為GSI的重要參數,主要對物質內無機物組織成分進行分析,進而完成其對物質的定性分析,而轉移性淋巴結因腫瘤細胞導致其內部結構異常,大量腫瘤細胞對其小血管結構進行破壞,導致其供血減少,使進入其內部的碘對比劑含量減少,故該指標也可在一定程度上對淋巴結進行定性分析。本研究仍存在一定的不足之處:本研究為回顧性研究,研究資料有限,在研究對象的選擇方面可能存在一定的偏倚,且同時未對cut off值的實際意義進行論證,后續可根據其結果設計前瞻性研究以進一步論證。
綜上所述,GSI作為新興的影像學診斷模式,能為非小細胞肺癌淋巴結轉移情況進行定量分析,從而有利于臨床對其進行定性評估。