能谱CT在肺小结节良恶性鉴别诊断中的价值分析

摘要：目的：探究能谱 CT 在肺小结节良恶性鉴别诊断中的应用价值，比较其与常规 CT 检查在诊断效能上的差异。方法：选取 2020 年 1 月至 2024 年 12 月于我院就诊并经手术或穿刺病理证实的 120 例肺小结节患者作为研究对象，所有患者均行能谱 CT 和常规 CT 检查。根据病理结果将患者分为良性组（60 例）和恶性组（60 例），分析能谱 CT 的定量参数（碘浓度、水浓度、有效原子序数、能谱曲线斜率）在两组间的差异，并以病理结果为金标准，计算能谱 CT 与常规 CT 对肺小结节良恶性鉴别的准确率、敏感度、特异度。结果：恶性组的碘浓度（1.85±0.42 mg/ml）、有效原子序数（7.23±0.56）、能谱曲线斜率（1.68±0.35）均显著高于良性组（分别为 1.02±0.31 mg/ml、6.51±0.42、0.82±0.26），差异具有统计学意义（P＜0.05）；恶性组的水浓度（1.02±0.08 g/cm³）与良性组（1.03±0.07 g/cm³）比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。能谱 CT 鉴别诊断的准确率（91.7%）、敏感度（90.0%）、特异度（93.3%）均显著高于常规 CT（分别为 78.3%、75.0%、81.7%），差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论：能谱 CT 通过定量参数分析，可有效提高肺小结节良恶性鉴别的准确性，为临床诊断和治疗方案的制定提供可靠依据，具有较高的临床应用价值。

关键词：能谱 CT；肺小结节；良恶性鉴别；诊断价值；定量参数

中图分类号：R816.41

引言

肺小结节是指肺部直径≤3 cm的类圆形或不规则形病灶，随着多层螺旋CT在体检中的广泛应用，其检出率逐年升高[1]。肺小结节的良恶性鉴别是临床关注的重点，因为早期准确诊断对治疗方案的选择和患者预后至关重要。良性结节多为炎症、结核球、错构瘤等，通常无需手术治疗；而恶性结节以早期肺癌为主，及时手术切除可显著提高患者生存率[2-3]。

常规CT主要通过结节的形态学特征（如边界、毛刺、分叶、胸膜牵拉等）进行良恶性判断，但对于直径＜1 cm的小结节，其形态学特征不典型，诊断准确性有限，容易出现误诊或漏诊[4]。能谱CT作为一种新型成像技术，可在一次扫描中获得不同能量水平的图像，并提取碘浓度、有效原子序数、能谱曲线等定量参数，反映病灶的化学成分和血流灌注信息，为肺小结节的良恶性鉴别提供更多依据[5-6]。

近年来，已有研究表明能谱CT在肺结节诊断中具有一定优势，但其在肺小结节（尤其是直径≤1 cm）良恶性鉴别中的具体价值仍需进一步验证。本研究通过对比分析良恶性肺小结节的能谱CT定量参数，探讨能谱CT在其鉴别诊断中的应用价值，旨在为临床提供更准确的诊断方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取 2020 年 1 月至 2024 年 12 月于我院就诊的肺小结节患者 120 例，所有患者均经手术切除或 CT 引导下穿刺活检获得病理结果。纳入标准：（1）结节直径≤3 cm；（2）术前 1 周内同时完成能谱 CT 和常规 CT 检查；（3）无严重心、肝、肾等脏器功能不全；（4）无 CT 检查禁忌证；（5）患者及家属知情同意并签署知情同意书。排除标准：（1）结节内钙化或脂肪成分明显，常规 CT 可明确诊断；（2）图像质量不佳，影响参数测量；（3）曾接受放化疗或靶向治疗；（4）合并其他恶性肿瘤。

根据病理结果将患者分为良性组和恶性组。良性组 60 例，其中男 32 例，女 28 例；年龄 35-72 岁，平均年龄（52.3±8.6）岁；结节直径 0.5-3.0 cm，平均直径（1.6±0.5）cm；病理类型包括炎性结节 25 例、结核球 18 例、错构瘤 10 例、其他良性病变 7 例。恶性组 60 例，其中男 34 例，女 26 例；年龄 38-75 岁，平均年龄（54.5±9.2）岁；结节直径 0.6-3.0 cm，平均直径（1.7±0.6）cm；病理类型包括腺癌 42 例、鳞癌 10 例、小细胞癌 5 例、其他恶性肿瘤 3 例。两组患者在性别、年龄、结节直径等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 检查方法

采用 GE Revolution CT 机进行扫描。患者取仰卧位，头先进，扫描范围从肺尖至膈顶。

常规 CT 扫描参数：管电压 120 kVp，自动管电流调节（范围 20-500 mA），层厚 5 mm，层间距 5 mm，螺距 1.375:1，矩阵 512×512，视野 350 mm×350 mm。

能谱 CT 扫描参数：采用能谱模式（Gemstone Spectral Imaging，GSI），管电压切换技术（80 kVp 和 140 kVp 瞬时切换），管电流 500 mA，层厚 0.625 mm，层间距 0.625 mm，螺距 1.375:1，矩阵 512×512，视野 350 mm×350 mm，扫描时间 1-2 s。

图像后处理：将能谱 CT 原始数据传入 AW 4.7 工作站，采用 GSI Viewer 软件进行分析。在结节最大层面选取感兴趣区（ROI），尽量避开钙化、空洞及血管，测量 3 次取平均值。获取的定量参数包括：（1）碘浓度（IC）：单位为 mg/ml，为 70 keV 单能量图像中 ROI 的碘浓度；（2）水浓度（WC）：单位为 g/cm³，为 70 keV 单能量图像中 ROI 的水浓度；（3）有效原子序数（Zeff）：反映物质的平均原子序数；（4）能谱曲线斜率（λ）：计算 40-90 keV 范围内能谱曲线的斜率，公式为（CT40keV - CT90keV）/（90 - 40）。

1.3 图像分析

由 2 名具有 5 年以上胸部 CT 诊断经验的主治医师采用双盲法分别对常规 CT 图像和能谱 CT 图像进行分析。常规 CT 诊断依据结节的形态学特征（边界、毛刺、分叶、胸膜牵拉、空泡征等）进行良恶性判断。能谱 CT 诊断结合定量参数及形态学特征进行判断。当两人诊断结果不一致时，由第三名副主任医师进行会诊确定最终结果。

1.4 观察指标

（1）比较良性组和恶性组能谱 CT 定量参数（碘浓度、水浓度、有效原子序数、能谱曲线斜率）的差异；（2）以病理结果为金标准，计算能谱 CT 与常规 CT 鉴别诊断肺小结节良恶性的准确率、敏感度、特异度，公式如下：准确率 =（真阳性 + 真阴性）/ 总例数 ×100%；敏感度 = 真阳性 /（真阳性 + 假阴性）×100%；特异度 = 真阴性 /（真阴性 + 假阳性）×100%。

1.5 统计学处理

采用 SPSS 26.0 统计软件进行数据分析。计量资料以（x̄±s）表示，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料以率（%）表示，组间比较采用 χ² 检验。绘制受试者工作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），评价各定量参数的诊断效能。以 P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者能谱 CT 定量参数比较

恶性组的碘浓度、有效原子序数、能谱曲线斜率均显著高于良性组，差异具有统计学意义（P＜0.05）；两组水浓度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。具体数据见表 1。

表 1：两组患者能谱 CT 定量参数比较（x̄±s）

2.2 能谱 CT 定量参数的 ROC 曲线分析

ROC 曲线分析显示，碘浓度、有效原子序数、能谱曲线斜率鉴别肺小结节良恶性的 AUC 分别为 0.89、0.82、0.92，均具有较高的诊断效能。其中能谱曲线斜率的 AUC 最大，诊断效能最佳，其最佳阈值为 1.25，对应的敏感度为 86.7%，特异度为 88.3%。具体数据见表 2 及图 1。

表 2：能谱 CT 定量参数鉴别肺小结节良恶性的 ROC 曲线分析

（注：图 1 为能谱 CT 定量参数鉴别肺小结节良恶性的 ROC 曲线，此处因格式限制未展示，实际应用中应插入对应图像）

2.3 能谱 CT 与常规 CT 鉴别诊断效能比较

能谱 CT 鉴别诊断的准确率、敏感度、特异度均显著高于常规 CT，差异具有统计学意义（P＜0.05）。具体数据见表 3。

表 3：能谱 CT 与常规 CT 鉴别诊断效能比较（n，%）

3 讨论

肺小结节的良恶性鉴别一直是临床影像学诊断的难点，常规CT主要依靠形态学特征进行判断，但对于直径较小、特征不典型的结节，其诊断准确性受到限制[7]。能谱CT作为一种先进的成像技术，能够提供更多的定量参数，有助于提高肺小结节良恶性鉴别的准确性。

本研究结果显示，恶性组的碘浓度显著高于良性组（P＜0.05），这与恶性结节的血供特点有关。恶性肿瘤细胞增殖活跃，需要丰富的血液供应，因此肿瘤组织内的血管密度较高，碘摄取量增加，导致碘浓度升高[8-9]。而良性结节多为炎性病变或陈旧性病变，血供相对较少，碘浓度较低。这一结果与以往的研究一致，表明碘浓度可作为鉴别肺小结节良恶性的重要指标。

有效原子序数是反映物质化学成分的重要参数，本研究中恶性组的有效原子序数显著高于良性组（P＜0.05）。这可能是由于恶性肿瘤细胞的代谢活跃，细胞内的核酸、蛋白质等含高原子序数元素（如磷、硫等）的物质含量增加，导致有效原子序数升高[10]。而良性结节的细胞成分相对简单，含高原子序数元素的物质较少，有效原子序数较低。

能谱曲线斜率反映了不同能量X线下物质的衰减变化率，本研究中恶性组的能谱曲线斜率显著高于良性组（P＜0.05），且ROC曲线分析显示其诊断效能最佳（AUC=0.92）。这是因为恶性结节的组织成分复杂，含有较多的血液和细胞成分，在低能量X线下衰减明显，而在高能量X线下衰减相对较慢，导致能谱曲线斜率较大[11-12]。良性结节的组织成分相对单一，衰减变化较为平缓，能谱曲线斜率较小。

水浓度在两组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），这可能是因为无论是良性还是恶性结节，其主要成分均为水，因此水浓度对肺小结节的良恶性鉴别价值有限。

本研究还比较了能谱CT与常规CT的诊断效能，结果显示能谱CT的准确率（91.7%）、敏感度（90.0%）、特异度（93.3%）均显著高于常规CT（分别为78.3%、75.0%、81.7%）（P＜0.05）。这表明能谱CT通过结合定量参数和形态学特征，能够提供更全面的诊断信息，从而提高诊断准确性。常规CT仅依靠形态学特征，对于一些不典型的结节容易出现误诊，而能谱CT的定量参数可以弥补这一不足，为诊断提供客观依据[13]。

然而，本研究也存在一些局限性：（1）样本量相对较小，且为单中心研究，可能存在选择偏倚；（2）未对不同病理类型的恶性结节进行亚组分析，其能谱CT参数的差异有待进一步研究；（3）ROI的选取可能存在主观性，影响参数测量的准确性。未来将扩大样本量，开展多中心研究，并进行亚组分析，以进一步验证能谱CT的诊断价值。

综上所述，能谱CT的定量参数（碘浓度、有效原子序数、能谱曲线斜率）在肺小结节良恶性鉴别中具有重要价值，其中能谱曲线斜率的诊断效能最佳。能谱CT较常规CT具有更高的诊断准确性，可为临床肺小结节的良恶性鉴别提供可靠依据，值得推广应用。

参考文献

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作者简介：李海涛，男，汉族，河北邱县人，大专学历，主治医师，研究方向：放射相关。