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

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40-65keV能谱衰减曲线斜率（K40-65keV）、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 vs0.21±0.23（t=-7.701，P＜0.05）、7.77±0.17 vs7.61±0.09（t=-6.763，P＜0.05），4.11±2.93 vs1.25±1.59 mg/cm3（t=-6.884，P＜0.05）。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 K40-65keV及碘（水）浓度均大于鳞癌，分别为2.98±1.84 vs2.01±1.14（t=-3.294，P＜0.05）、13.92±8.49 vs9.58±5.50100μg/cm3（t=-3.164，P＜0.05），而鳞癌水（碘）浓度大于腺癌，分别为1027.53±10.68、1021.31±11.19 mg/cm3（t=3.058，P＜0.05）。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 K40-65keV，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≤K40-65keV≤0.3；Ⅲ型：能谱衰减曲线呈缓慢递减型，0.3＜K40-65kev≤0.6；Ⅳ型：能谱衰减曲线呈快速递减型，K40-65keV＞0.6，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（X2=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（X2=6.479，P=0.011）；而两组远处转移阳性率无显著差异（X2=0.000，P=1.000）。③坏死情况：A组坏死发生率高于 B组（X2=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K40-65keV、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（P＜0.05）。A组平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线 K40-65keV、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 vs0.98±0.63，2.03±1.08 vs3.30±1.29，2.34±1.11 vs3.64±1.31，7.66±0.12 vs7.83±0.21，9.55±5.10 vs15.29±5.99100μg/cm3，11.10±5.24 vs16.86±5.96100μg/cm3，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/cm3，AUC为0.773。如以平扫能谱衰减曲线 K40-65keV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/0.723mm2）与小细胞肺癌（55.60±16.33条/0.723mm2）的 MVD均大于鳞癌（33.88±14.19条/0.723mm2），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/0.723mm2（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/0.723mm2（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/0.723mm2（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/0.723mm2（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 vs40.32±17.61、39.60±16.64 vs42.38±18.79条/0.723mm2（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±5.78100μg/cm3）与小细胞肺癌（17.00±4.23100μg/cm3）的静脉期IC均大于鳞癌（11.08±6.15100μg/cm3），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±5.46100μg/cm3（P=0.000）；直径≤3 cm者高于直径＞3 cm者，分别为17.98±5.37、11.69±5.40100μg/cm3（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±6.28100μg/cm3，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±4.85100μg/cm3（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 vs15.37±6.42、15.18±6.40 vs12.94±5.71100μg/cm3（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）（X2=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）（X2=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（X2=0.000，P＞0.05），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）（X2=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（X2=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K40～65keV、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（P＜0.05）。A组平扫、动脉期及静脉期能谱衰减曲线K40～65keV、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 vs0.46±0.38，3.28±1.24 vs2.20±1.16，3.84±1.19 vs2.62±1.06，7.85±0.20 vs7.68±0.13，15.07±5.68 vs10.37±5.45100μg/cm3，17.78±5.34 vs12.47±5.02100μg/cm3，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/cm3，AUC为0.833。如以平扫能谱衰减曲线K40～65keV0.92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。

目录

声明

英汉缩略语名词对照

前言

参考文献

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

1 资料和方法

2 结果

3 讨论

小结

参考文献

附图及说明

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

1 资料和方法

2 结果

3 讨论

小结

参考文献

附图及说明

第三部分 能谱CT碘浓度值在评估肺癌血管生成中的价值

1 资料和方法

2 结果

3 讨论

小结

参考文献

附图及说明

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

1 资料和方法

2 结果

3 讨论

小结

参考文献

附图及说明

文献综述：能谱CT成像技术在肺部疾病中的临床应用及研究进展

参考文献

攻读博士学位期间发表的文章