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孤立肺结节MDCT动态增强及临床应用

叶晓丹  
【摘要】: 研究背景 肺癌是全世界发病率和死亡率最高的癌症之一,严重威胁着人类健康,其发病率呈逐年增高的趋势。临床上肺癌总体5年生存率低,仅为15%左右。肺癌的预后与确诊时肺癌的临床分期密切相关,早期诊断是治愈肺癌、改善肺癌预后的关键。计算机断层扫描(computed tomography,CT)是临床上常用的肺部疾病检查方法,对肺癌有较高的诊断正确率。目前临床上用CT诊断肺癌的研究主要集中于形态学和功能学两个方面,肺癌CT形态学征象有一定的特征,是临床上鉴别良恶性肿瘤的主要手段。肺癌的CT动态增强等研究不但能提供鉴别诊断的一些信息,还能反映肿瘤的血管功能、微血管密度和对比剂廓清等信息,有助于反映肿瘤的某些分子生物学行为和判断预后。 研究目的 1、评价肺癌CT动态增强参数与肿瘤内部纤维化程度的相关性;初步评价动态增强参数与肺腺癌分化程度的相关性; 2、探讨16层螺旋CT动态增强成像诊断孤立性肺结节的临床应用价值; 3、评价肺癌CT动态增强参数与肺癌分子生物学预后因子的相关性,初步探讨CT动态增强活体评价肺癌预后的可行性; 4、比较临床常规肺部CT扫描与动态增强扫描的辐射剂量。 研究方法 1用TOSHIBA Aquilion16层螺旋CT扫描机对肺癌行平扫和开始注入对比剂后20s,30s,45s,60s,75s,90s,120s,180s,300s,540s,720s,900s,1200s等共14个序列的扫描,非离子型对比剂以4mL/s的速度从肘静脉注入,注射量为420mgI/Kg BW。于相同层面测量每个病灶各序列的CT值。分别计算强化值、强化率、达峰时间、最大强化率线性斜率、20分钟廓清值、20分钟廓清率和20分钟廓清率线性斜率等参数,绘制肺癌动态增强时间-密度曲线并进行分型。对肺癌间质内弹力纤维和胶原纤维进行双染色,对纤维化程度进行分级,比较不同纤维化程度肺癌的各动态增强参数的差异。比较不同分化程度的肺腺癌各动态增强参数的差异。 2分别计算良恶性肺结节各动态增强参数并进行差异统计学分析,筛选有诊断意义的参数,用ROC曲线分析其鉴别诊断恶性结节的敏感性和特异性;分别观察良恶性结节形态学征象并进行差异统计学分析,筛选有诊断意义的征象,用ROC曲线分析其鉴别诊断恶性结节的敏感性和特异性。综合利用动态增强参数和形态学征象,用ROC曲线分析它们在鉴别诊断恶性肺结节中的临床价值。 3免疫组织化学染色记录肺癌的分子预后因子Ki-67、c-erbB 2、CEA、p53在肺癌标本中的表达,用spearman等级相关分析法分析肺癌动态增强CT参数与分子预后因子表达的相关性。 4初步统计动态增强扫描患者所受X射线辐射剂量指数及扫描范围,计算患者接受剂量总量和结节部位接受剂量。 结果 1、51个肺癌平扫CT值为(39.6±8.3)HU,净增值为(40.8±20.7)HU,强化率为(112.4±73.3)%,达峰时间(252.5±311.8)s,线性强化斜率(1.6±2.1)%/s,20分钟廓清值(16.6±17.4)HU,20分钟廓清率(18.3±14.5)%,20分钟廓清率线性斜率(0.0180±0.0133)%/s。用非参数统计方法spearman等级相关分析法分析动态增强各参数与肺癌间质纤维化程度的相关性,发现强化20分钟廓清值(r=-0.402,P=0.031<0.05)、20分钟廓清率(r=-0.372,P=0.047<0.05)和20分钟廓清率线性斜率(r=-0.459,P=0.012<0.05)与肺癌中的纤维化程度有相关性。动态增强参数中强化净增值(r=-0.643,P=0.004<0.05)、强化率(r=-0.622,P=0.006<0.05)、20分钟廓清值(r=-0.626,P=0.005<0.05)和20分钟廓清率(r=-0.626,P=0.005<0.05)与肺腺癌分化程度有相关性。 2、恶、良性肺结节CT动态增强参数中120s强化值[(32.5±14.7)HU vs.(29.5±30.2)HU,P=0.023]、20分钟廓清值[(16.9±17.2)HU vs.(47.4±40.6)HU,P=0.044]、20分钟廓清率[(18.9±14.7)%vs.(39.5±26.5)%,P=0.018]和20分钟廓清率线性斜率[(0.0209±0.0163)%/s vs.(0.0671±0.0550)%/s,P=0.003]等4个参数及Ⅱ型(24/42 vs.4/21,χ~2=8.229,P=0.004)、Ⅲ型曲线类型(5/42 vs.9/21,χ~2=7.760,P=0.005)在良恶性结节之间的差异有统计学意义,综合运用上述指标,用ROC曲线分析,诊断恶性结节敏感性为64.3%,特异性为84.2%;在形态学征象中良恶性结节中的类圆形(27/42 vs.5/21,P=0.002)、类三角形(0/42 vs.7/21,P=0.001)、多角形(3/42 vs.7/21,P=0.007)、毛刺(29/42vs.0/21 P=0.001)、浅分叶(31/42 vs.3/21 P=0.001)、边缘锐利(4/42 vs.7/21,P=0.019)、清楚(36/42 vs.4/21,P=0.001)、模糊(2/42 vs.10/21,P=0.001),血管集束征(29/42 vs.1/21,P=0.001)、空泡征(22/42 vs.1/21,P=0.001)、支气管充气征(3/42 vs.14/21,P=0.001),典型胸膜凹陷征(17/42 vs.0/21,P=0.001)、支气管截断(31/42 vs.0/21,P=0.001)、支气管穿过(1/42 vs.14/21,P=0.099)和支气管压迫(0/42 vs.5/21,P=0.001)等征象的差异有统计学意义,综合运用形态学征象诊断恶性结节,敏感性和特异性分别为92.9%和100%。使用上述良、恶性孤立性肺结节形态特征、动态增强参数对孤立性肺结节进行评估,诊断恶性结节敏感性和特异性分别为95.2%和100%。 3、肺癌标本免疫组化染色中,CEA阳性表达79.2%(19/24);Ki67阳性表达56.5%(13/23);c-erbB-2阳性表达71.4%(15/21);p53阳性表达87.0%(20/23)。采用非参数检验中的Spearman等级相关方法,发现p53表达与强化值有相关性(r=0.419,P=0.047),其余均无相关性(P>0.05)。 4结节部位有效剂量为14.2996 mSv或16.065mSv,平均值为15.9778mSv。患者接收总剂量范围为19.8388mSv~22.7358mSv,平均值为21.6575mSv。 结论 1肺癌对比剂廓清参数与肺癌组织间质内的纤维化程度呈负相关;肺腺癌腺体分化程度与对比剂的廓清参数呈负相关。 2鉴别诊断良恶性肺结节,对比剂廓清参数较流入参数意义更大,联合形态学征象可得到较高的诊断敏感性和特异性。 3肺癌的强化值与分子预后因子p53表达有相关性,可以间接预测肺癌的预后,可能对临床治疗方案的制定有一定的指导意义。 4多排螺旋CT(MSCT)动态增强扫描序列多,辐射剂量高;提出优化方案、简化扫描序列和采用低剂量扫描是临床研究的方向。


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