侯新民,胡俊,王海濤
雙源CT雙能量掃描對肺良惡性病變的鑒別診斷
侯新民,胡俊,王海濤
目的:探討雙源CT雙能量掃描對鑒別診斷肺部良惡性腫塊的價(jià)值。方法:選取72例肺腫塊患者為研究對象,其中40例肺癌患者為觀察組,32例炎性病變患者為對照組,72例患者均行雙源CT雙能量掃描,比較不同病變?nèi)莘e平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值、平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值以及在不同keV下CT值衰減曲線,并計(jì)算不同標(biāo)準(zhǔn)化碘含量(NIC)閾值下CT檢查的敏感度。結(jié)果:①觀察組腫塊體積、容積平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值、平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值明顯高于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);②不同keV下腺癌和鱗癌CT值明顯低于炎性病變,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但腺癌與鱗癌之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);三組病變CT值曲線斜率分別為(-1.07±0.51)、(-1.12±0.41)及(-2.18±0.52),腺癌與鱗癌之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但均大于炎性病變(P<0.05);③觀察組NIC值為(0.273±0.089)mg/mL,明顯低于對照組(0.417±0.107)mg/mL,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),對其進(jìn)行ROC曲線分析得出NIC取值0.408mg/mL時(shí),雙源CT鑒別診斷良惡性病變的敏感度為0.862,特異度為0.626,曲線下面積為0.757,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論:應(yīng)用雙源CT雙能量掃描能對肺部良惡性病變在體積上進(jìn)行鑒別,并且能通過不同keV CT值曲線斜率對肺部良惡性病變進(jìn)行鑒別。
雙源CT;體層攝影術(shù),X線計(jì)算機(jī);肺腫瘤;肺疾病
肺癌是目前我國發(fā)病率及病死率最高的惡性腫瘤,且呈遞增趨勢。由于早期癥狀不明顯,肺癌易于被患者忽略,多數(shù)患者確診時(shí)已處于晚期,導(dǎo)致5年生存率不足15%[1]。因此,對肺部癌變早期、準(zhǔn)確的診斷是有效治療病變、提高患者5年生存率、降低病死率的關(guān)鍵。目前,臨床上對肺癌的診斷主要依靠X線、CT等影像學(xué)檢查。相對于X線,CT有較高的密度分辨力,能夠根據(jù)病變CT值判斷病變內(nèi)部結(jié)構(gòu)成分,并且可對病變形態(tài)及毗鄰關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確判斷[2]。特別是雙源CT(dual source CT,DSCT),利用雙能量采集能夠在一次掃描中獲取不同組織部位的不同數(shù)據(jù),從而獲得組織及血流功能數(shù)據(jù),對病變的診斷價(jià)值更高[3]。本研究對肺部炎癥及肺癌患者行雙源CT檢查,觀察不同病變組織的容積平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值、平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值以及在不同keV下的CT值衰減曲線,旨在探討不同標(biāo)準(zhǔn)化碘含量(normalized iodine concentration,NIC)閾值下CT檢查的敏感度。
1.病例資料
選取2012年5月-2014年5月間我院收治的肺腫塊患者作為研究對象,共72例患者入組,其中40例肺癌患者為觀察組,32例炎性病變患者為對照組。入選標(biāo)準(zhǔn):①患者因肺部出現(xiàn)腫塊或者炎癥樣改變就診,并且接受雙源CT檢查;②進(jìn)行檢查前未經(jīng)過任何抗腫瘤治療,并能夠配合掃描時(shí)的呼吸要求;③經(jīng)掃描的圖像參數(shù)完全符合既定的CT掃描方案;④患者最終經(jīng)穿刺活檢或支氣管鏡檢查確定病變部位的病理類型。排除標(biāo)準(zhǔn):①患者病變體積大,壞死區(qū)域>70%;②CT掃描圖像質(zhì)量差或無法配合掃描者;③未經(jīng)最終穿刺活檢確診者。本研究經(jīng)院內(nèi)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者均簽署知情同意書。
2.檢查方法
掃描儀器采用西門子雙源CT,掃描前對患者進(jìn)行屏氣訓(xùn)練。患者取仰臥位,足內(nèi)頭外方位,囑患者雙臂抬起,手置于后腦勺處,以減少掃描時(shí)因雙上肢和肩部造成的掃描偽影。掃描范圍從肺尖至肋膈角,以覆蓋整個(gè)肺組織。所有患者均在能譜掃描模式(GSI)下行雙期增強(qiáng)掃描,對比劑采用碘海醇,劑量為1.2mg/kg,經(jīng)高壓注射器以3.0mL/s流率靜脈注入。X線球管旋轉(zhuǎn)速度為0.5s/r,掃描層厚及層間隔均為5mm,準(zhǔn)直器寬度40mm,自動(dòng)毫安,80~140kVp瞬時(shí)切換,分別于對比劑注入后28s、45s行動(dòng)脈期及靜脈期掃描。將掃描后的動(dòng)脈期原始數(shù)據(jù)在GE ADW 4.4工作站上進(jìn)行重建(單能重建算法,層間距0.625mm,層厚0.625mm),應(yīng)用GSI View軟件進(jìn)行后處理[4]。病灶選取中間層面,避開空洞、壞死組織、鈣化及血管等可能影響測量結(jié)果的部位,但分析范圍不小于同層面實(shí)質(zhì)腫塊的一半。病變體積及增強(qiáng)值測量:在結(jié)節(jié)或腫塊強(qiáng)化最明顯處選取興趣區(qū)(region of interest,ROI),在雙能卡下拉列表中選擇Lung Nodules進(jìn)行測量,勾畫出腫塊范圍,經(jīng)軟件后處理后得到腫塊體積、容積平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值,測量3次取平均值。對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并計(jì)算平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值。測量興趣區(qū)水濃度、碘濃度并記錄不同keV下相對應(yīng)的能譜曲線圖,根據(jù)能譜曲線圖計(jì)算相應(yīng)能譜曲線的斜率。
3.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,呈正態(tài)分布的數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差±s)表示,兩組間數(shù)值比較采用t檢驗(yàn),多組數(shù)據(jù)間比較采用方差分析(兩兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)),計(jì)數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1.一般資料比較
觀察組腺癌23例,鱗癌17例,伴縱膈淋巴結(jié)腫大者18例。對照組活動(dòng)期及機(jī)化性肺炎12例,肺結(jié)核10例,炎性假瘤4例,化膿性肺炎6例。兩組患者在性別、年齡、發(fā)病部位上差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1)。
表1 兩組患者一般資料比較結(jié)果
2.兩組病變部位腫塊體積及CT值比較
觀察組腫塊體積、容積平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值、平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值明顯高于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表2、圖1)。
表2 兩組患者病變部位腫塊體積及各CT值對比
表3 不同病理組織在不同keV下的平均CT值 (HU)
圖1 左肺腫塊雙源CT雙能量成像,術(shù)后病理證實(shí)為肺癌。a)能譜曲線,40~100keV曲線斜率為0.78;b)70keV下單能量圖像,興趣區(qū)面積為67.24mm2,平均CT值為32.21HU;c)碘基圖,興趣區(qū)內(nèi)碘濃度0.68g/L;d)水基圖,興趣區(qū)內(nèi)水濃度為1015.33g/L。
3.不同病理組織在不同keV下的平均CT值及曲線斜率對比
不同keV下腺癌和鱗癌CT值明顯低于炎性病變,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而腺癌與鱗癌之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3);三組曲線斜率值分別為(-1.07±0.51)、(-1.12±0.41)及(-2.18±0.52),腺癌與鱗癌曲線斜率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但均大于炎性病變,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表3,圖1)。
4.兩組標(biāo)準(zhǔn)化碘含量值對比
觀察組標(biāo)準(zhǔn)化碘含量值為(0.273±0.089)mg/mL,對照組為(0.417±0.107)mg/mL,觀察組低于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.235,P<0.05);對其進(jìn)行ROC曲線分析,得出NIC取值0.408mg/mL時(shí),雙源CT鑒別診斷良惡性病變的敏感度為0.862,特異度為0.626,曲線下面積為0.757(95%CI為0.548~0.912),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
雙源CT是利用兩個(gè)探測器,將獲取的物質(zhì)分別稱為軟組織、脂肪組織及碘,然后將分解后的基本物質(zhì)通過空間圖鑒別含碘的像素,再通過彩色編碼技術(shù)將所獲取圖像中碘的分布顯現(xiàn)出來,可以反映出組織的強(qiáng)化程度,并能夠通過碘量模擬出血管分布[5]。相關(guān)研究顯示,病灶體積大小變化對其性質(zhì)判斷非常重要,特別是影像檢查表現(xiàn)不明顯的小病變,了解其體積動(dòng)態(tài)變化能夠幫助對病變進(jìn)行定性[6]。一般情況下,良性病變腫塊體積倍增時(shí)間超過一個(gè)月,慢性炎性病變在兩年內(nèi)體積變化不大,而惡性腫瘤體積則在短時(shí)間內(nèi)倍增,特別是侵襲性高的小細(xì)胞癌,短短一個(gè)月體積就會(huì)倍增[7]。本研究顯示,惡性病變腫塊體積明顯大于良性病變,并且容積平均CT值、容積CT劑量指數(shù)值、平均容積CT增強(qiáng)值、容積CT凈增值同樣明顯高于良性病變(P<0.05),上述指標(biāo)從CT值角度說明惡性病變體積及CT劑量都明顯高于良性病變,故臨床醫(yī)師可以對體積及CT劑量異常的病變組織進(jìn)行遴選并行進(jìn)一步檢查。
雙源CT能同時(shí)生成40~ 140keV范圍的單能量圖像及組織能譜曲線,能夠有效地提高圖像的密度分辨力及信噪比,對病灶的顯示更加清晰[8]。本研究通過單能量特征曲線的測量發(fā)現(xiàn)無論是良性還是惡性病變,其單能量曲線的形態(tài)及整體趨勢大致相似,差異主要集中在40~100keV之間區(qū)段,對此區(qū)段的CT值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),不同keV下腺癌和鱗癌CT值明顯低于炎性病變,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),但腺癌與鱗癌之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說明炎性物質(zhì)成分強(qiáng)化較為明顯,不同腫瘤病理類型之間差異不大。對曲線斜率進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),三組病變曲線斜率分別為(-1.07±0.51)、(-1.12±0.41)及(-2.18±0.52),腺癌與鱗癌差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但均大于炎性病變(P<0.05),表明可以通過衰減曲線斜率對良惡性病變進(jìn)行鑒別。
相關(guān)研究顯示當(dāng)肺內(nèi)出現(xiàn)病變時(shí),其供血血管也會(huì)隨之增粗,但炎性病變血管增粗較肺癌明顯,原因可能是由于炎癥的反復(fù)刺激導(dǎo)致炎性因子大量釋放以及肉芽組織大量增生所致[9];并且炎性病變還能刺激肺外體循環(huán)的血管出現(xiàn)許多新的分支構(gòu)成血管網(wǎng),最終導(dǎo)致病變周圍形成豐富的血管網(wǎng),這些豐富的血管網(wǎng)導(dǎo)致炎性病變強(qiáng)化程度高于癌性病變。但是隨著病變進(jìn)展,血管會(huì)發(fā)生變化,故不同時(shí)期病變會(huì)呈現(xiàn)不同密度及強(qiáng)化程度[10],所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化碘劑也會(huì)不同,本研究發(fā)現(xiàn)癌性病變標(biāo)準(zhǔn)化碘含量為(0.273± 0.089)mg/mL,明顯小于炎性病變的(0.417± 0.107)mg/mL,同樣說明癌性病變血供較炎性病變少,將NIC作為連續(xù)變量進(jìn)行ROC曲線分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)夂咳?.408mg/mL時(shí),雙源CT鑒別診斷良惡性病變的敏感度為0.862,特異度為0.626,曲線下面積為0.757。
綜上所述,應(yīng)用雙源CT雙能量成像能夠?qū)Ψ尾苛紣盒圆∽冊隗w積上進(jìn)行鑒別,并且能夠通過不同keV CT值曲線斜率對良惡性病變進(jìn)行鑒別。
[1] Wu HW,Cheng JJ,Li JY,et al.Pulmonary embolism detection and characterization through quantitative iodine-based material decomposition images with spectral computed tomography imaging[J].Invest Radiol,2012,47(1):85-91.
[2] Lin XZ,Wu ZY,Tao R,et al.Dual energy spectral CT imaging of insulinoma value in preoperative diagnosis compared with conventional multidetector CT[J].Eur J Radiol,2012,81(10):2487-2494.
[3] Wang F,Liu BL,Zhang LY,et al.Role of time-density curve of CT enhancement in combination with pathological examination in the diagnose of lung cancer[J].Sci Res Essays,2011,6(21):4627- 4633.
[4] 郭興,丁偉,秦慧娟,等.雙能CT虛擬平掃鑒別良惡性孤立肺結(jié)節(jié)的臨床應(yīng)用價(jià)值[J].中華放射學(xué)雜志,2011,45(9):846-849.
[5] Yamada Y,Jinzaki M,Tanami Y,et al.Virtual monochromatic spectral imaging for the evaluation of hypovascular hepatic metastases the optimal monochromaticlevel with fast kilovoltage switching dual-energy computed tomography[J].Invest Radiol,2012,47(11):292-298.
[6] Xie X,Zhao Y,Snijder RA,et al.Sensitivity and accuracy of volumetry of pulmonary nodules on low-dose 16-and 64-row multi-detector CT:an anthropomorphic phantom study[J].Eur Radiol,2013,23(1):139-147.
[7] 章躍武,吳渭賢,余新春,等.雙能CT對孤立性肺結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值[J].放射學(xué)實(shí)踐,2011,26(2):176-179.
[8] Slattery MM,F(xiàn)oley C,Kenny D,et al.Long-term follow-up of non-calcified pulmonary nodules(<10mm)identified during lowdose CT screening for lung cancer[J].Radiology,2012,22(9):1923-1928.
[9] Schmid-Bindert G,Henzler T,Chu TQ,et al.Functional imaging of lung cancer using dual energy CT;how does iodine related attenuation correlate with stoidardized uptake value of18FDG-PETCT[J].Radiol Med,2011,116(6):842-857.
[10] 田志輝,王琦,時(shí)高峰,等.雙能CT體模碘含量[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2012,28(7):1406-1410.
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具體格式要求請參見本刊(一個(gè)完整病例的第一部分請參見本刊正文首頁,第二部分請參見2個(gè)月后的雜志最后一頁,如第一部分問題在1期雜志正文首頁,第二部分答案則在3期雜志正文末頁)
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Dual CT dual-energy scanning in the differential diagnosis of benign and malignant pulmonary lesions
HOU Xin-min,HU Jun,WANG Hai-tao.Department of Radiology,the 184Hospital of Yingtan,Jiangxi 335000,P.R.China
Objective:To explore the application of dual CT dual-energy scanning in the differential diagnosis of benign and malignant pulmonary mass.Methods:72patients with pulmonary mass were selected for this study,including 40 lung cancer patients as study group and 32patients with inflammatory lesions as control group.All 72cases underwent dual CT dual-energy scanning.The mean volume CT value,dose index value of volume CT,mean increased value of volume CT,net-increased value of volume CT and attenuation curve of CT value under different keV of different pulmonary lesions were compared,the sensitivity of CT with different threshold of normalized iodine concentration(NIC)were calculated.Results:①The mass volume,volume average CT value,dose index value of volume CT,average increased value of volume CT,net-increased value of volume CT of the study group were significantly higher than that of control group,with statistical difference(P<0.01);②The CT value of adenocarcinoma and squamous cell carcinoma in different keV was significantly lower than that of inflammatory lesions(P<0.05),but there was no statistical difference between adenocarcinoma and squamous cell carcinoma(P>0.05).Curve slope of 3groups were(-1.07±0.51),(-1.12±0.41)and(-2.18±0.52)respectively,there was no statistical difference between adenocarcinoma and squamous cell carcinoma(P>0.05),but they were all higher than that of inflammatory lesions(P<0.05);③The NIC of study group was(0.273±0.089)mg/mL,which was significantly lower than that of control group(0.417±0.107)mg/mL(P<0.05).Taking the NIC value 0.408mg/mL as the threshold,the sensitivity for differentiating benign and malignant lung lesions of dual source dual energy CT was 0.862,the specificity was 0.626,the area under the curve was 0.757,with statistical difference(P<0.05).Conclusion:Application of dual source dual energy CT can identify benign and malignant lung lesions in volume,and also can identify benign and malignant lung lesions through the curve slope of CT value in different keV.
Dual source CT;Tomography,X-ray computed;Lung neoplasms;Lung diseases
R563;R734.2;R814.42
A
1000-0313(2015)01-0033-04
10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.01.010
2014-09-29
2014-11-27)
335000 江西,鷹潭市184醫(yī)院放射科(侯新民,胡?。?;330000 江西,江西省人民醫(yī)院放射科(王海濤)
侯新民(1972-),男,江西南昌人,主治醫(yī)師,主要從事醫(yī)學(xué)影像診斷工作。