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能谱CT定量分析在评估肺癌病理组织学特征中的应用研究

李琦  
【摘要】:第一部分能谱CT定量分析在确定非小细胞肺癌病理类型中的价值目的:探讨能谱CT定量分析在术前确定非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)病理类型中的价值。方法:收集我院经病理证实并行能谱CT平扫及增强扫描的NSCLC患者136例,包括鳞癌57例,腺癌79例。根据直径2 cm及≤2 cm分为两组,分别比较两组中鳞癌和腺癌平扫及增强动脉期的能谱CT定量参数并行统计学分析。结果:(1)直径2 cm组共120例,包括鳞癌50例,腺癌70例:(1)平扫能谱CT定量参数的比较:腺癌平扫40-65ke V能谱衰减曲线斜率(K40-65ke V)、有效原子序数(effective atomic number,Eff-Z)及钙(水)浓度均大于鳞癌,分别为0.77±0.54 vs 0.21±0.23(t=-7.701,P0.05)、7.77±0.17 vs 7.61±0.09(t=-6.763,P0.05),4.11±2.93 vs 1.25±1.59mg/cm~3(t=-6.884,P0.05)。(2)动脉期能谱CT定量参数的比较:腺癌动脉期能谱衰减曲线K40-65ke V及碘(水)浓度均大于鳞癌,分别为2.98±1.84 vs 2.01±1.14(t=-3.294,P0.05)、13.92±8.49 vs 9.58±5.50 100μg/cm~3(t=-3.164,P0.05),而鳞癌水(碘)浓度大于腺癌,分别为1027.53±10.68、1021.31±11.19 mg/cm~3(t=3.058,P0.05)。(3)对上述有统计学意义的参数行受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析示平扫能谱CT定量参数对鳞癌和腺癌的鉴别价值较大,尤其是平扫能谱衰减曲线K40-65ke V,曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.876,如以0.30作为诊断阈值,其鉴别腺癌和鳞癌的敏感度为91.4%,特异度为80.0%。(4)根据肺癌平扫能谱衰减曲线的走势可分为4种类型,即Ⅰ型:能谱衰减曲线呈缓慢上升型,斜率为负值;Ⅱ型:能谱衰减曲线走行平直,呈直线或近似直线状,0≤K40-65ke V≤0.3;Ⅲ型:能谱衰减曲线呈缓慢递减型,0.3K40-65kev≤0.6;Ⅳ型:能谱衰减曲线呈快速递减型,K40-65ke V0.6,其中Ⅱ型多见于鳞癌,Ⅲ型及Ⅳ型多见于腺癌,其出现率差异有统计学意义。(2)直径≤2 cm组共16例,包括鳞癌7例,腺癌9例,该组中鳞癌和腺癌平扫及动脉期各能谱CT定量参数的差异均无统计学意义。结论:肺腺癌和鳞癌具有不同的能谱CT定量参数,能谱CT成像对直径2 cm的NSCLC病理分型具有重要的参考价值。第二部分能谱CT定量分析在评估非小细胞肺癌病理分化程度中的价值目的:探讨能谱CT定量分析在术前评估NSCLC病理分化程度中的价值。方法:收集我院行手术切除并经病理证实的NSCLC患者67例,包括鳞癌24例,腺癌43例,术前均行能谱CT平扫及增强扫描。根据病理分化程度分为A组(低分化癌,32例)和B组(中高分化癌,35例),比较两组一般情况(肿瘤大小、有无淋巴结及远处转移、有无坏死)及各期能谱CT定量参数并行统计学分析,应用ROC曲线评估能谱CT定量参数在鉴别NSCLC分化程度中的效能。结果:(1)A、B两组一般情况的比较:(1)肿瘤大小:A组直径大于B组,分别为4.47±1.83 cm、2.98±1.45 cm,差异有统计学意义(t=3.696,P=0.000);直径3 cm者多见于A组,直径≤3 cm者多见于B组(X~2=13.369,P=0.000)。(2)淋巴结及远处转移情况:有淋巴结转移者多见于A组,无淋巴结转移者多见于B组(X~2=6.479,P=0.011);而两组远处转移阳性率无显著差异(X~2=0.000,P=1.000)。(3)坏死情况:A组坏死发生率高于B组(X~2=16.613,P=0.000)。(2)A、B两组各期能谱CT定量参数的比较及其ROC曲线分析:A、B两组在平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线K40-65ke V、平扫Eff-Z及水(碘)浓度、动脉期及静脉期碘(水)浓度均有统计学差异(P0.05)。A组平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线K40-65ke V、平扫Eff-Z、动脉期及静脉期碘(水)浓度均低于B组,分别为0.42±0.37 vs 0.98±0.63,2.03±1.08 vs3.30±1.29,2.34±1.11 vs 3.64±1.31,7.66±0.12 vs 7.83±0.21,9.55±5.10 vs15.29±5.99 100μg/cm~3,11.10±5.24 vs 16.86±5.96 100μg/cm~3,AUC分别为0.802、0.786、0.788、0.798、0.774、0.777;A组平扫水(碘)浓度高于B组,分别为1022.95±9.42、1012.01±11.64 mg/cm~3,AUC为0.773。如以平扫能谱衰减曲线K40-65ke V为0.67作为诊断阈值,其判断分化程度的敏感度为77.1%,特异度为81.2%。结论:能谱CT定量参数对评估NSCLC的分化程度有一定价值,可为术前判断肺癌病理分级提供一些新的依据,不同分化程度的NSCLC在肿瘤大小及坏死率方面的差异可以用来解释能谱CT定量参数的一些变化特点。第三部分能谱CT碘浓度值在评估肺癌血管生成中的价值目的:探讨能谱CT碘浓度值与肺癌微血管密度(microvessel density,MVD)的关系,以寻找一种更为准确、快速评估肺癌血管生成的无创性影像学检查方法。方法:收集我院行手术切除并经病理证实的肺癌患者72例,包括腺癌43例,鳞癌24例,小细胞肺癌5例,术前均行能谱CT平扫及动态增强扫描,观察肿瘤的形态学指标并测量、计算病灶增强各期碘浓度值(iodine concentration,IC)、碘浓度差值(iodine concentration difference,ICD)、标准化碘浓度值(normalized iodine concentration,NIC)及混合能量CT净强化值(increased CT value,△CT);术后行分子病理学研究,应用免疫组化SP法、以CD34单克隆抗体为标记检测肺癌MVD,比较MVD与增强各期IC、ICD、NIC及混合能量△CT值之间的相关性,并评估不同临床指标下肺癌MVD及静脉期IC特点。结果:(1)肺癌MVD特点:(1)肺癌微血管形态及分布情况:本组72例肺癌中,根据微血管的形态及分布可分为一般型(61/72例,84.72%)和特殊型(11/72例,15.28%),其中特殊型微血管在肿瘤间质内呈筛网状改变,血供丰富,均见于中高分化腺癌。(2)不同临床指标肺癌MVD水平的比较(因11例特殊型MVD难以准确计数,故未纳入该统计中):在61例肺癌中,腺癌(43.66±18.10条/0.723mm~2)与小细胞肺癌(55.60±16.33条/0.723mm~2)的MVD均大于鳞癌(33.88±14.19条/0.723mm~2),差异有统计学意义(P=0.032,0.010);中高分化癌高于低分化癌,MVD分别为46.25±17.89、37.24±16.51条/0.723mm~2(P=0.049);直径≤3 cm者高于直径3 cm者,MVD分别为49.95±18.39、35.62±14.84条/0.723mm~2(P=0.002);有远处转移者高于无远处转移者,MVD分别为54.25±16.84、38.75±16.82条/0.723mm~2(P=0.018);无坏死发生者高于有坏死发生者,MVD分别为48.46±17.27、28.96±9.51条/0.723mm~2(P=0.000);而有淋巴结转移者与无淋巴结转移者、Ⅰ~Ⅱ期与Ⅲ~Ⅳ期肺癌之间的MVD水平无显著差异,分别为41.27±17.66 vs 40.32±17.61、39.60±16.64 vs42.38±18.79条/0.723mm~2(P=0.835,0.543)。(2)肺癌MVD与增强各期IC、ICD、NIC及混合能量△CT值之间的相关性比较:肺癌MVD与增强各期上述指标均呈显著正相关,其中静脉期IC与MVD相关性最高(r=0.814,P=0.000),其次为静脉期ICD(r=0.778,P=0.000)。(3)肺癌静脉期碘浓度特点:(1)本组72例肺癌中,静脉期碘基伪彩图主要表现为碘均匀分布(51.39%,37/72)和不均匀分布(48.61%,35/72)两种类型;(2)不同临床指标静脉期IC的比较:所有病例中,腺癌(15.80±5.78 100μg/cm~3)与小细胞肺癌(17.00±4.23 100μg/cm~3)的静脉期IC均大于鳞癌(11.08±6.15 100μg/cm~3),其差异有统计学意义(P=0.002,0.043);中高分化癌高于低分化癌,分别为16.86±5.96、11.89±5.46 100μg/cm~3(P=0.000);直径≤3 cm者高于直径3 cm者,分别为17.98±5.37、11.69±5.40 100μg/cm~3(P=0.000);有远处转移者略高于无远处转移者,分别为15.05±5.84、14.20±6.28 100μg/cm~3,但两者差异无统计学意义(P=0.703);无坏死发生者显著高于有坏死发生者,分别为16.79±5.38、9.66±4.85 100μg/cm~3(P=0.000);而有淋巴结转移者与无淋巴结转移者、Ⅰ~Ⅱ期与Ⅲ~Ⅳ期肺癌之间的静脉期IC无显著差异,分别为12.98±5.72 vs 15.37±6.42、15.18±6.40 vs12.94±5.71 100μg/cm~3(P=0.103,0.136)。结论:能谱CT动脉期、静脉期及延迟期的各种碘浓度值,尤其是静脉期碘浓度值(IC),能够有效反映肺癌微循环状态,可以作为评价肺癌血管生成的良好指标。第四部分能谱CT定量分析在评估实性肺浸润性腺癌生长方式中的初步研究目的:初步探讨能谱CT定量分析在评估实性肺浸润性腺癌生长方式中的价值。方法:收集我院行手术切除并经病理证实的肺浸润性腺癌患者43例,术前均行能谱CT平扫及增强扫描且表现为实性结节或肿块。根据肺浸润性腺癌的生长方式,将所有患者分为A组(以腺泡或乳头状生长方式为主,共27例)和B组(以微乳头或实体生长方式为主,共16例),比较两组中肺癌预后相关因素及各期能谱CT定量参数并作统计学分析,应用ROC曲线评估能谱CT定量参数在鉴别实性肺浸润性腺癌生长方式中的诊断效能。结果:(1)不同生长方式肺浸润性腺癌预后相关因素的比较:(1)肿瘤大小:B组中直径3 cm者(75.00%,12/16)多于A组(29.63%,8/27)(X~2=8.313,P=0.004);(2)淋巴结转移情况:B组淋巴结转移阳性率(62.50%,10/16)高于A组(25.93%,7/27)(X~2=5.622,P=0.018);(3)远处转移情况:A、B两组远处转移阳性率无显著差异(X~2=0.000,P0.05),分别为14.81%(4/27)、12.50%(2/16);(4)术后病理TNM分期:A组中Ⅰ~Ⅱ期腺癌多见(74.07%,20/27),B组中Ⅲ~Ⅳ期腺癌多见(62.50%,10/16)(X~2=5.622,P=0.018);(5)分化程度:A组以中高分化腺癌多见(92.59%,25/27),B组以低分化腺癌多见(100%,16/16),其差异有统计学意义(X~2=35.391,P=0.000)。(2)不同生长方式肺浸润性腺癌各期能谱CT定量参数的比较:A、B两组在平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线K40~65ke V、平扫Eff-Z及水(碘)浓度、动脉期及静脉期碘(水)浓度均有统计学差异(P0.05)。A组平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线K40~65ke V、平扫Eff-Z、动脉期及静脉期碘(水)浓度均高于B组,分别为1.06±0.56 vs 0.46±0.38,3.28±1.24 vs2.20±1.16,3.84±1.19 vs 2.62±1.06,7.85±0.20 vs 7.68±0.13,15.07±5.68vs 10.37±5.45 100μg/cm~3,17.78±5.34 vs 12.47±5.02 100μg/cm~3,AUC分别为0.843、0.778、0.799、0.830、0.759、0.780;A组平扫水(碘)浓度低于B组,分别为1011.40±8.89、1023.30±9.73 mg/cm~3,AUC为0.833。如以平扫能谱衰减曲线K40~65ke V 0.92作为诊断阈值,其判断生长方式的敏感度为70.4%,特异度为87.5%。结论:不同生长方式的实性肺浸润性腺癌预后也不同,能谱CT定量参数能够初步评估实性肺浸润性腺癌的生长方式,有助于判断患者预后。


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