IQon能谱CT多参数定量评估肺癌淋巴结转移的诊断效能

何家伟，程庆红，祝丁丁，盛 茂

合肥市第二人民医院（安徽医科大学附属合肥医院）影像中心，安徽 合肥 230011

肺癌是发生于支气管黏膜上皮的恶性肿瘤，其发病率和死亡率在全世界范围内逐年增长，极大地威胁着人们的生命与生活质量。非小细胞肺癌占肺癌的75%～80%，侵袭性强，病情进展迅速，但其临床症状较为隐匿，患者出现症状并确诊为肺癌时往往已发生癌细胞转移［1］。目前临床治疗肺癌多采用以化疗为主的综合治疗方案，其中TNM分期是肺癌制订分期、诊疗方案以及评估治疗效果的决定性因素。肺癌患者出现淋巴结转移是肺癌国际TNM分期的核心指标，术前确定患者是否出现淋巴结转移对治疗决策和预后具有重要影响［2］。目前X线平片主要用于胸部疾病的筛查，对肿瘤性疾病的定性诊断及淋巴结转移诊断方面提供的价值有限；
淋巴结穿刺活检术在一定程度上可作为鉴别诊断肺癌患者淋巴结转移的金标准，但该方法为有创的检测手段，增加了患者手术风险［3］。CT具备良好的空间及密度分辨率，可多方位直观且清晰地显示病灶的位置、大小和形态等特征，明显提高肺内病灶的发现率及诊断准确度。IQon能谱CT是另一种双能CT技术，采用双层探测器，可实现同时、同源、同向的数据采集，患者可在1次常规扫描中获得常规CT图像和能谱图像，为临床诊断提供更多定量指标及分析工具［4-5］。本研究采用荷兰Philips公司的IQon能谱CT机多参数定量评估肺癌淋巴结转移的诊断效能，为肺癌术前判断转移性淋巴结提供更多的定量依据。

1.1 研究对象

选取2021年1—6月于合肥市第二人民医院就诊且经病理学检查证实为非小细胞肺癌的86例患者为研究对象，所有患者均接受IQon能谱CT动脉期及静脉期增强扫描，并行肺癌切除及纵隔淋巴结清扫术。本研究经医院伦理委员会许可。纳入标准：① 病理学检查明确为非小细胞肺癌；
② IQon能谱CT检查前未进行肺原发肿瘤和淋巴结放化疗；
③ 淋巴结短径＞7 mm；
④ 转移性淋巴结均经病理学检查诊断为非小细胞肺癌转移；
⑤ IQon能谱CT图像清晰，无明显运动伪影；
⑥ 患者及家属均知情同意本研究。排除标准：① 淋巴结有钙化或液化坏死；
② 淋巴结太小无法准确测量者；
③ IQon能谱CT图像淋巴结标注与手术清扫淋巴结表示对应关系不明确者；
④ 合并严重慢性感染、肺感染、肺水肿者；
⑤ 合并血液系统疾病及肝肾功能不全者；
⑥ 合并意识模糊、肢体功能障碍者。86例患者中男性54例，女性32例，年龄40～85岁，平均（62.35±10.28）岁，鳞癌33例，腺癌53例。共获得淋巴结143枚，其中转移93枚，未转移50枚。

1.2 检查方法

采用荷兰Philips公司的IQon能谱CT机对患者进行能谱CT扫描。患者仰卧在检查台上，双臂置于头顶上方，在深吸气结束时屏气状态下采集图像，扫描方向从头部到足部，扫描范围从上胸口到膈肌水平，覆盖所有肺组织。所有患者均进行动脉期和静脉期双期增强扫描。扫描条件：电压为高低能量（140 keV和80 keV）、低能瞬时切换（＜0.5 ms），矩阵512×512，视野为40 cm×40 cm，层厚5 mm，层间距5 mm，机架旋转时间0.6 s。经肘静脉注射碘对比剂（碘佛醇320 mg/mL），注射速率为2.5 mL/s。动、静脉期增强模式扫描分别在注射后25、55 s进行，获得动、静脉期图像。光谱CT获得图像，进行光谱重建以获得光谱基数据（spectral base images，SBI），能谱分析数据全部发送到能谱专用工作站进行分析。能谱分析参数包括：① 碘浓度（iodine concentration，IC）值；
② 标准化IC（normalizedIC，NIC）值；
③ 能谱曲线斜率（the slope of the spectral Hounsfeld unit curve，λH），在重建的单能量图像中，选取40 keV与100 keV为参考点，λH=（CT值40keV-CT值100keV）/60；
④ 有效原子序数（effective atomic number，Eff-Z）。

1.3 统计学处理

本研究数据均采用SPSS 21.0软件进行分析，符合正态分布的计量数据均以±s表示，肺癌原发病灶与转移、未转移淋巴结动、静脉期能谱参数的比较采用t检验，所有计数数据均以n（%）表示，组间数据的比较采用χ2检验，采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析能谱参数诊断肺癌淋巴结转移的临床价值，P＜0.05为差异有统计学意义。

2.1 转移淋巴结与肺癌原发病灶间能谱参数比较

本研究中肺癌原发病灶共86例，纳入淋巴结共143枚，转移淋巴结93枚，均行能谱定量参数分析，结果显示转移淋巴结与肺癌原发病灶动、静脉期各能谱参数比较差异均无统计学意义（P＞0.05，表1）。

表1 转移淋巴结与肺癌原发病灶间能谱参数比较

2.2 未转移淋巴结与肺癌原发病灶间能谱参数比较

本研究肺癌原发病灶共86例，纳入淋巴结共143枚，未转移淋巴结50枚，均行能谱定量参数分析，结果显示未转移淋巴结与肺癌原发病灶动、静脉期能谱参数比较差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。

表2 未转移淋巴结与肺癌原发病灶间能谱参数比较

2.3 转移组与未转移淋组能谱参数比较

本研究纳入淋巴结共143枚，其中转移淋巴结93枚，未转移淋巴结50枚，均行能谱定量参数分析，结果显示转移组与未转移组淋巴结动、静脉期IC值，NIC值，λH，Eff-Z参数比较，差异均有统计学意义（P＜0.05，表3）。

表3 转移组与未转移淋组能谱参数比较

2.4 ROC曲线分析能谱参数诊断肺癌淋巴结转移的临床价值

ROC曲线分析结果显示，动脉期组NIC值的曲线下面积（area under curve，AUC）为0.823，诊断淋巴结转移的灵敏度和特异度分别为65.48%、92.72%；
静脉期NIC值的AUC为0.882，诊断淋巴结转移的灵敏度和特异度分别为84.72%、82.87%。静脉期NIC值诊断肺癌淋巴结转移的临床价值最高（表4，图1）。

表4 ROC曲线分析能谱参数诊断肺癌淋巴结转移的临床价值

图1 IQon能谱CT评估肺癌淋巴结转移动静脉期IC、NIC、λH、Eff-Z的ROC曲线

在肺癌诊断中，术前准确分期尤其是纵隔淋巴结分期与治疗决策及预后密切相关，淋巴结转移是肺癌患者主要的转移途径之一，影像学检查多根据淋巴结形态改变判断是否出现淋巴结转移，但准确度较低［6-7］。胸腔镜手术和支气管内超声等评估手段可明确诊断，但因系侵入性手段有引起严重并发症的风险，因此需要一种更为准确的非侵入性检查方法用于纵隔淋巴结转移的诊断。

IQon能谱CT为近年来CT研究热点，其具有独特的双层探测器设计及较丰富的成像技术，可同时提供常规图像和能谱图像，可提供40～140 keV的101个单能量图像、物质分离图像、能谱曲线及Eff-Z等参数，定量测量各基物质对的浓度，在肿瘤的检出、定性和鉴别诊断中显示出较大的优势［8-9］。IQon能谱CT不仅能获得清晰的图像，有助于放射科医师根据影像学特征诊断疾病，而且能反映物质和组织结构的特点，有助于疾病的定性和鉴别诊断。IQon能谱CT成像可产生基于碘和水的物质分离图像，由于碘和水原子序数跨度较大，可形成较大的衰减差异从而可以更直观地揭示物质的衰减图像［10-11］。不同能量水平CT值反映了淋巴结在不同能量水平下的质量吸收系数，而λH曲线反映了质量吸收系数与能量变化的关系，因此可以利用λH曲线来区分不同化学成分的病变［12-13］。基于IQon能谱CT成像原理及技术支持，有学者［14］将其用于鉴别肺癌病理学类型，结果显示，腺癌平扫40～65 keV钙-水浓度、λH、Eff-Z数值均大于鳞癌，动脉期40～65 keV IC数值腺癌亦大于鳞癌。此外还有学者［15］研究发现，转移性淋巴结和非转移性淋巴结在短轴直径、动静脉期λH、IC数值方面差异均有统计学意义。

本研究对转移淋巴结和原发病灶增强扫描动、静脉期能谱参数进行比较发现，转移淋巴结与肺癌原发病灶在动、静脉期各能谱参数比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），说明转移淋巴结和原发病灶具有同源性，肿瘤细胞从原发病灶脱落侵入血管或淋巴管，通过细胞增殖和血管生成在适当的部位形成转移，结构与原发病灶类似，因此两者能谱参数基本一致。未转移淋巴结与肺癌原发病灶在动、静脉期IC值，NIC值，λH，Eff-Z参数比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），提示两者不具有同源性，可能原因为未转移淋巴结可能是炎症、结核等病因引起。转移组与未转移组淋巴结在动、静脉期IC值，NIC值，λH，Eff-Z参数比较，差异均有统计学意义（P＜0.05），ROC曲线分析结果显示，静脉期NIC值诊断肺癌淋巴结转移的AUC为0.882，诊断淋巴结转移的灵敏度和特异度分别为84.72%、82.87%，可为CT形态学诊断淋巴结转移基础上提供重要补充依据。

综上所述，IQon能谱CT多参数定量对评估肺癌淋巴结转移具有一定的临床应用价值，其中以NIC参数诊断效能最高，可为肺癌患者术前淋巴结鉴别诊断及确定治疗方案提供重要依据。