能譜CT對cT1~2N0M0期周圍型肺腺癌淋巴結轉移診斷價值

楊鍇 張亮 徐鳳磊 婁和南 林吉征

［摘要］ 目的

探討能譜CT成像在術前預測cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌淋巴結轉移的價值。

方法 前瞻性選取67例經術后病理證實的cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌病人作為研究對象，所有病人術前均進行雙期能譜CT增強掃描，術中行肺葉切除及系統性淋巴結清掃。能譜CT參數包括腫瘤原發灶動靜脈期40～100 keV單能量CT值、碘濃度（IC）、水濃度（WC）、標準化碘濃度（NIC）、標準化水濃度（NWC）、標化有效原子序數（Neff-Z）、40～100 keV能譜曲線斜率（λHu）。比較淋巴結有轉移組和無轉移組的臨床特征、影像特征及能譜CT參數，對差異有統計學意義的參數采用受試者工作特征（ROC）曲線分析評價診斷效能。

結果 兩組臨床特征和常規CT特征差異均無統計學意義（P>0.05）；有轉移組動靜脈期的λHu、IC、NIC顯著低于無轉移組（t=2.020～4.115，P<0.05），動脈期的Neff-Z顯著低于無轉移組（Z=2.307，P<0.05）。ROC曲線分析結果顯示，動脈期能譜CT參數中λHu、IC、NIC、Neff-Z的曲線下面積（AUC）分別為0.67、0.72、0.85、0.70，靜脈期能譜CT參數中λHu、IC、NIC的AUC分別為0.69、0.71、0.74。

結論 能譜CT參數對術前預測cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌淋巴結轉移具有一定的定性評估價值，有利于早期判斷N分期，輔助臨床決策。

［關鍵詞］ 周圍型肺腺癌；淋巴結轉移；能譜CT；定性診斷

［中圖分類號］ R445.3

［文獻標志碼］ A

［文章編號］ 2096-5532（2023）06-0907-06

doi：10.11712/jms.2096-5532.2023.59.177

［網絡出版］ https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20231218.1556.001;2023-12-19 17：36：24

DIAGNOSTIC VALUE OF SPECTRAL COMPUTED TOMOGRAPHY FOR LYMPH NODE METASTASIS IN CT1-2N0M0 PERIP-

HERAL LUNG ADENOCARCINOMA

YANG Kai， ZHANG Liang， XU Fenglei， LOU Henan， LIN Jizheng

（Department of Radiology， The Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266003， China）

; ［ABSTRACT］ObjectiveTo explore the value of spectral computed tomography （CT） in predicting lymph node metastasis in cT1-2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma prior to surgery.

MethodsWe prospectively included 67 patients with cT1～2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma confirmed by postoperative pathology. All the patients were examined by dual-phase enhanced spectral CT scanning before pulmonary lobectomy with systematic lymph node dissection. Spectral CT parameters inclu-

ded the CT values at 40-100 keV， iodine concentration （IC）， water concentration， normalized iodine concentration （NIC）， normalized water concentration， normalized effective atomic number （Neff-Z）， and the slope of 40-100 keV spectral curve （λHu） in the arterial and venous phases at primary tumor sites. The clinical features， radiologic features， and spectral parameters were compared between the patients with and without lymph node metastasis. The significant parameters were evaluated for diagnostic performance by using a receiver operating characteristic （ROC） curve.

ResultsThere were no significant differences in clinical features and conventional CT features between the metastasis group and non-metastasis group （P>0.05）. The metastasis group showed significantly lower λHu， IC， NIC in the arterial and venous phases （t=2.020-4.115，P<0.05） and significantly lower Neff-Z in the arterial phase compared with the non-metastasis group （Z=2.307，P<0.05）. The ROC curve analysis showed that the areas under the curves of arterial-phase λHu， IC， NIC， and Neff-Z were 0.67， 0.72， 0.85， and 0.70， respectively; those of venous-phase λHu， IC， and NIC were 0.69， 0.71， and 0.74， respectively.

ConclusionThe spectral CT parameters have moderate qualitative value for preoperative prediction of lymph node metastasis in cT1-2N0M0 peripheral lung adenocarcinoma， which is helpful for early N staging and clinical decision.

［KEY WORDS］peripheral lung adenocarcinoma; lymph nodes metastasis; spectral CT; qualitative diagnosis

肺癌是全球發病率和死亡率最高的惡性腫瘤，其中肺腺癌是最常見的病理亞型［1-3］。淋巴結轉移作為最常見的轉移方式是影響病人預后的重要因素［4］。目前外科手術對于淋巴結清掃范圍仍存在諸多爭議，擴大清掃范圍可進一步降低轉移風險，但可能造成不必要的淋巴結切除，影響病人預后［5-6］。影像學檢查多以淋巴結短徑≥10 mm作為發生轉移的參考依據，但該參數并不可靠，且cT1～2N0M0期病人術前CT上常未發現可疑腫大淋巴結。既往研究結果表明，探究腫瘤原發灶信息對評估淋巴結轉移具有可行性［7-8］。能譜CT成像可通過多參數定量分析顯示組織的局部灌注狀態，在預測淋巴結轉移等方面具有一定技術優勢［9-10］。本研究前瞻性選取術前接受能譜CT雙期增強掃描的cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌病人，針對肺癌原發灶探討能譜CT定量參數對淋巴結轉移的定性診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

前瞻性選取2020年12月—2022年2月于我院接受雙期能譜CT增強掃描的cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌病人67例作為研究對象。67例病人，男性33例，女性34例；年齡46～71歲，平均（60.45±5.85）歲；有淋巴結轉移15例（有轉移組），無淋巴結轉移52例（無轉移組）。

1.2 病人篩選標準

納入標準：①臨床分期為cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌病人，行肺癌切除及系統性淋巴結清掃，術后病理資料完整；②檢查前未進行任何抗腫瘤治療；③原發腫瘤內可觀察到實性成分；④CT圖像清晰完整，圖像質量符合診斷及后處理要求。排除標準：①病人術前接受抗腫瘤治療；②合并其他惡性腫瘤；③存在多原發病灶；④發生遠處轉移。

1.3 檢查方法

采用美國GE公司的256排 Revolution能譜CT，在GSI掃描模式下進行動靜脈雙期增強掃描，掃描范圍自胸廓入口至膈肌水平，檢查前對病人進行呼吸指導。GSI掃描參數為：管電壓80、140 kVp瞬時切換（0.5 ms），管電流280 mA，準直器寬度80 mm，旋轉速度132.29 mm/s，螺距0.992∶1，掃描野32 cm×32 cm，層厚5 mm，層間距5 mm。對比劑選用碘海醇（含碘3.50 g/L），采用高壓注射器經肘窩處靜脈注射，注射流量2.0～3.0 mL/s，注射量70～80 mL，于注射對比劑后25及63 s分別獲得動脈期、靜脈期圖像。

1.4 圖像處理及分析

在掃描機上自動重建層厚1.25 mm的動靜脈期70 keV圖像，由兩名中/高年資醫師進行圖像的常規CT征象分析，包括腫瘤最大直徑、毛刺征、分葉征、空泡征、血管集束征、胸膜牽拉，對存在異議的圖像經協商達成一致。將圖像傳至AW4.6工作站，應用GSI Viewer軟件獲取能譜CT定量參數。腫瘤原發灶感興趣區域（ROI）選取標準：于腫瘤橫斷位最大層面及鄰近上下層面分別勾畫，勾畫3次的結果取平均值作為最終ROI，盡可能使動靜脈雙期ROI選取的層面、大小、范圍保持一致；選取范圍應不小于橫斷位腫瘤實性成分2/3，對于部分實性病灶應盡可能包含所有實性成分，盡量避開病灶內血管、鈣化、空泡及壞死區域。測量后自動獲得動靜脈雙期的40～100 keV單能量CT值、碘濃度（IC）、水濃度（WC）、有效原子序數（Eff-Z），然后用同樣方法測得同層面胸主動脈或鎖骨下動脈的IC、WC、Eff-Z。計算40～100 keV能譜曲線斜率（λHu）、標準化碘濃度（NIC）、標準化水濃度（NWC）、標化有效原子序數（Neff-Z）。計算公式：λHu=（CT40 keV值－CT100 keV值）/（100－40）；NIC=原發灶IC/主動脈IC；NWC=原發灶WC/主動脈WC；Neff-Z=原發灶Eff-Z/主動脈Eff-Z。

1.5 統計學分析

采用SPSS 26.0軟件進行數據的統計學分析。符合正態分布的計量資料以±s表示，兩組比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的計量資料以中位數（四分位數間距）表示，兩組比較采用Mann-Whitney U檢驗；計數資料兩組比較采用χ2檢驗。對兩組比較差異有統計學意義的參數采用受試者工作特征（ROC）曲線分析評價其診斷效能，計算曲線下面積（AUC），AUC越大表示診斷效能越高。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結? 果

2.1 兩組臨床及影像特征比較

有轉移組與無轉移組肺腺癌病人的臨床特征以及常規CT征象比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1。

2.2 兩組能譜CT參數比較

有轉移組動靜脈期的λHu、IC、NIC均顯著低于無轉移組（t=2.020～4.115，P<0.05），動脈期的Neff-Z顯著低于無轉移組（Z=2.307，P<0.05）；兩組其余雙期能譜CT參數比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2、3和圖1。

2.3 ROC曲線分析

差異有統計學意義的能譜CT參數的ROC曲線分析結果顯示，動脈期能譜CT參數中λHu、IC、NIC、Neff-Z的AUC分別為0.67、0.72、0.85、0.70，靜脈期能譜CT參數中λHu、IC、NIC的AUC分別為0.69、0.71、0.74。見圖2和表4、5。

3 討? 論

早期肺癌的臨床癥狀并不明顯，往往使得眾多肺癌病人確診時已為晚期。美國國家綜合癌癥網絡指南建議，外科手術應作為早期肺癌病人的首選治療方案［11］。已有研究結果表明，淋巴結狀態與手術方案的選擇及預后關系十分密切［12］。術前常規CT掃描主要通過淋巴結形態學特點、增強掃描后強化及內部壞死情況等評估是否發生轉移，但對于部分cT1～2N0M0期病人，術前CT可能并不能發現可疑腫大淋巴結或淋巴結太小難以評估，導致診斷假陰性率、假陽性率較高［13-14］。因此，對于此類病人，探究原發腫瘤內部信息可能具有更高的診斷價值。

既往已有諸多研究通過對原發腫瘤紋理特征進行分析及建立影像組學模型等方法探究肺癌淋巴結轉移，結果表明，通過原發腫瘤評估肺癌淋巴結轉移具有一定的輔助診斷價值［15-17］，而發掘更加簡單、高效的技術方法進行評估也同樣具有重要的臨床意義。能譜CT在雙能CT的基礎上進一步改進，利A～F：病人，女，62歲，右肺中葉腺癌，cT1N0M0期。A～F分別為動脈期肺窗、動脈期70 keV縱隔窗、能譜曲線圖、水基圖、碘基圖、Eff-Z圖，其中WC為1 006.92×103 kg/m3，IC為25.36×103 kg/m3，Eff-Z為 9.06。G～L：病人，男，51歲，左肺下葉腺癌，cT2N0M0期。G～L分別為動脈期肺窗、動脈期70 keV縱隔窗、能譜曲線圖、水基圖、碘基圖、Eff-Z圖，其中WC為1 016.12×103 kg/m3，IC為13.36×103 kg/m3，Eff-Z為 8.42。2例病人CT圖像均未顯示異常腫大淋巴結，但術后病理結果顯示存在淋巴結轉移。

用高低雙能（80和140 kVp）瞬時切換技術及物質分離技術，掃描得到40～140 keV的101個單能量圖像及物質分離圖像，并自動建立能譜曲線顯示組織內部衰減情況，可進行多項定量參數的分析與評估，在肺結節的檢出與定性、肺癌分期及病理類型的鑒別、療效評估等方面具有重要的臨床價值［18］。

在既往對肺癌淋巴結轉移的研究中，盡管諸多學者將病人的影像特征作為指標納入研究范圍，但評估價值往往有限［5，19］。本研究結果顯示，有轉移組與無轉移組病人的影像特征差異均無統計學意義。其原因可能為，此類征象多與腫瘤生長方式、瘤內纖維組織改變有關，而與通過淋巴管發生的淋巴結轉移關系并不密切。例如，毛刺征是由于腫瘤細胞浸潤性生長并牽拉周圍組織或腫瘤增生的纖維收縮所致，分葉征是腫瘤分化程度及生長速度存在差異的結果，胸膜牽拉是由腫瘤內瘢痕組織牽拉鄰近胸膜所致。

相較于常規CT在混合X射線能量下測定的單一CT值數據，能譜CT可以通過高低電壓切換在短時間內獲得40～140 keV下任一單能量CT值并自動繪制能譜曲線，精確顯示病變在不同單能量下CT值差距及變化趨勢［20］。能譜曲線橫坐標表示40～140 keV的單能量，縱坐標表示不同單能量下的CT值，隨著X射線能量的減低，衰減量隨之增大，因此能譜曲線整體呈現下降趨勢；不同的組織結構呈現不同的曲線變化趨勢，選取變化幅度最大的40～100 keV區間作為觀察指標，可通過斜率大小判斷病灶性質及差異性等。本文研究結果顯示，有轉移組原發腫瘤λHu低于無轉移組，與既往研究結果相仿［21］，考慮可能與有轉移組原發腫瘤內部結構發生形態學及功能學的改變有關。λHu大小與病灶內對比劑含量相關［22］，有轉移組原發腫瘤內部微血管密度較無轉移組低，增強掃描后病灶內對比劑濃度低，在低能量下測得CT值更低，因此有轉移組λHu低于無轉移組。

某種物質對X線吸收造成的衰減可以轉化為產生同樣衰減效應兩種物質的密度，能譜CT的物質分離技術可以實現選用衰減能力不同的此兩種物質作為基物質對成像，如碘-水、水-鈣、鈣-碘等，其中碘-水基物質對顯像包含了從軟組織到含碘對比劑的顯像范圍，從而成為最常用的基物質對［23］。本研究在測得IC與WC的結果后，又同時測得NIC與NWC，以消除個體差異與含碘對比劑等的影響，更準確地顯示病灶內成分及其含量。本研究中有轉移組的IC、NIC較無轉移組更低，與既往研究結果相符［24］。兩組含碘量的差異表示病灶內血供情況的不同，考慮可能與腫瘤內部血管生成有關。腫瘤血管生成受到內部活化因子及外界代謝應激、免疫、炎癥反應影響，有轉移組原發腫瘤內部機體平衡性遭到破壞，局部血管走行迂曲，管壁破壞較多、管腔狹窄，導致組織血液供應不佳進而發生低氧壞死，增強掃描強化程度較低，而無轉移組腫瘤內血管同樣受到調控因子刺激發生血管增生，但組織結構較完整，強化程度相對正常。

Eff-Z是能譜CT成像中對無機物進行分析的重要參數，目前臨床常用于矽肺、尿路結石等無機物含量較高的病變的診斷。有研究結果顯示，肺癌病人淋巴結轉移病灶與原發腫瘤Neff-Z比值低于無轉移病灶，但兩組原發腫瘤間Neff-Z差異無顯著意義［24］。本研究中有轉移組原發腫瘤動脈期Neff-Z低于無轉移組，與上述研究結果不符，考慮可能與病例存在選擇偏倚及樣本量較小等有關。

將兩組比較差異具有統計學意義的能譜CT參數進行ROC曲線分析，結果顯示，動脈期能譜CT參數NIC在眾參數中具有最高的診斷效能（AUC為0.85），其診斷靈敏度及特異度分別為82.70%和86.70%，對預測淋巴結轉移具有較高的提示意義。

綜上所述，能譜CT成像較常規CT有更多的定量參數來顯示病灶內組織含量差異，在術前預測cT1～2N0M0期周圍型肺腺癌淋巴結轉移方面具有一定的參考診斷價值，可為早期準確判斷N分期提供更多有價值的信息，從而輔助臨床決策的實施，降低病人預后風險。

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（本文編輯 馬偉平）