作者：洪榕，胡粟，熊星，胡春洪，苏州大学附属第一医院放射科
随着高分辨率CT的广泛应用和
WHO肺肿瘤分类将肺腺癌分为非典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia， AAH)、原位腺癌(adenocarcinoma in situ， AIS)、微浸润性腺癌(minimally invasive adenocarcinomas， MIA)和浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma， IAC)，后者可进一步细分为贴壁生长为主型、腺泡型、乳头型、实体型、微乳头型五种亚型。
随后多项研究证实，这种分类提供了预后分层：贴壁生长为主型的预后良好，腺泡型和乳头型的预后中等，微乳头型和实体型的预后较差。因此，从临床实践的角度来看，准确判断肺腺癌的浸润程度(AIS、MIA和IAC)并识别其中的高危亚型(微乳头型和实体型)十分重要。
新生血管形成和脉管系统重塑是肿瘤发生、发展的始发事件之一。肿瘤强化程度可一定程度上反映病灶内部新生血管，但对于GGN而言，单纯依靠常规增强CT往往很难评估。能谱CT作为一种新兴功能成像方法，近年来一直是国内外影像研究领域的热点，其经物质分离技术得到的
1. 碘图的原理及优势
基于光电效应和康普顿效应的理论基础，任何一物质对X线的吸收可以通过另外两种物质的组合(基物质对)产生与之相同的衰减效应来表达，由此可以实现物质分离成像。碘和水是最常见的基物质对，能谱CT物质分离技术可以识别碘元素在高、低能量下衰减的差异，准确地分离出碘元素(提高碘对比噪声比)，从而得到反映组织器官摄碘情况的碘分布图。
碘基值不受金属或线束硬化等伪影影响，由特定的碘元素线性衰减系数决定，通过对碘基值[(如碘浓度(iodine concentration， IC)、IC差值、标准化碘浓度(normalized iodine concentration， NIC)等]的测定可以准确地反映组织微血管分布及真实血供。已有多项体模研究证实能量扫描技术能精确地量化不同组织内的碘基值，即使在较小的测量范围内，也能保持较高的准确率。文献报道，能谱参数与肿瘤内灌注参数及血管形成之间存在良好的相关性，IC能间接反映病灶的血流灌注量。
2. 碘图在肺GGN评估中的应用
2.1 碘图反映GGN的血供状况
IC和碘叠加图上测得CT值(即overlay值)是量化病灶碘净摄取的两种参数，都能准确反映病灶的血供变化情况。当pGGN发展为mGGN或实性结节，血供(或血流动力学的改变)在 GGN 的生长及其从AAH/AIS-MIA-IAC的转变中起了关键作用。从pGGN演变为mGGN再到实性结节，影像上表现为实性成分的增多，实性成分与病灶的浸润性有一定关联性，实性成分可能会影响整个病变的血供模式和碘对比剂分布。
有研究通过对53例GGN及其同侧、对侧正常肺组织IC进行定量分析，结果显示pGGN和mGGN的IC显著增加[(20.9±6.2) mg/ml和(23.8±8.3) mg/ml]，远高于正常肺组织[(15.0±4.9) mg/ml，P均< 0.001]，其中mGGN血供更为丰富，进一步证实了肿瘤性GGN有丰富血供。理论上，不同病理类型的GGN具有不同的组织结构、血管生成和血管分布，增强CT强化程度亦应不同，病灶的强化值可一定程度上代表肿瘤细胞浸润及微血管分布情况。
然而，GGN样肺腺癌的肿瘤细胞密度低，CT衰减值多为负值且跨度大，目前仅用CT衰减值来评估浸润程度存在争议；另外，肺GGN难以在纵隔窗完全显示，很难在增强图像和平扫图像未配准的情况下放置感兴趣区(region of interest， ROI)计算净强化值(increased CT values， △CT)评估肿瘤性GGN的血供情况。肿瘤的血供在增强CT上主要表现为对碘的摄取，有研究在动脉期、静脉期和延迟期分别对GGN的实性成分与磨玻璃成分的碘基值进行测量，然后进行两两配对比较，发现实性成分与磨玻璃成分的碘基值在增强扫描三期差异均具有统计学意义(P<0.05)，说明碘图不受空气影响，可以灵敏反映局部组织细微强化，但对肺腺癌浸润程度的评估还有待进一步研究。
Li等使用IC差值(增强后的IC与平扫IC之差)分析与血管生成的相关性，发现同一扫描阶段，IC差值与微血管密度(microvessel density， MVD)的相关性优于NIC，且该研究还发现静脉期(60 s)的各项IC相关指标与MVD相关性最好，其次为延迟期(90 s)。IC的高低主要取决于肿瘤组织内血管的数量及细胞间隙漏入对比剂的量。
肿瘤新生血管走向迂曲且不成熟，基底膜不完整，对比剂在静脉期才能充盈微血管，并通过基底膜进入细胞间隙，提示在利用碘图分析肺GGN这类相对乏血供病变时宜选择静脉期碘基值。
2.2 碘图与GGN样肺腺癌浸润性的相关性
碘图可以显示病变特征并灵敏量化新生血管形成程度，为评估肺腺癌浸润程度提供新思路。在以往评估浸润前病变和浸润性病变血供差异化的研究中，Liu等发现浸润前病变、MIA及IAC的IC和NIC差异均无统计学意义，其原因可能是：(1)GGN样肺腺癌处于肿瘤发展早期，恶性程度低，内部血供分布虽有差异，但相距甚微，难以准确区分；(2)NIC是增强后病灶的IC与同一层面主动脉IC的比值，可以消除对比剂总量、注射流率及循环状态的影响。但对于GGN这类相对乏血供病灶来说，NIC值可能会夸大主动脉IC值变化对病灶碘含量的影响。
Yang等选择同侧正常肺组织的IC而非主动脉IC来改良标准化碘浓度(modified NIC，mNIC)，发现mNIC能有效鉴别浸润前病变与浸润性病变[曲线下面积(area under curve， AUC)=0.924]，敏感度与特异度达到93.1%和87.5%。
Yu等发现碘图上pGGN病灶的不均匀度可以预测常规CT图像上均匀密度pGGN的侵袭性，与MIA相比，IAC与更多的潜在微血管或肿瘤血管生长有关，因而在碘图上多不均匀(70%)且具有更高的NIC。但是，目前评价肿瘤血管生成的“金标准”是MVD，碘图上的病灶不均匀度与MVD分布的相关性需要更多研究来进一步验证。
3. 基于碘图的影像组学在GGN样肺腺癌中的应用
基于碘图测得的碘基值受ROI位置和大小的影响，且只能反映ROI内的平均碘摄取。影像组学分析可以通过提取高通量的定量特征来获取图像中大量数据信息，从而实现对肿瘤异质性的无创分析。徐一铭等基于碘图上结节最大层面ROI提取特征并构建影像组学预测模型，发现该模型用于肺良、恶性病变鉴别的诊断效能优于NIC(AUC:0.843 vs. 0.728)。
Zhong等进一步比较了碘摄取模型和影像组学模型鉴别肺癌结节与良性结节的准确性，在87个影像组学特征中选取了最有价值的两个特征来构建模型，结果显示基于碘图构建的影像组学模型具有出色的诊断能力，训练组和验证组AUC分别达0.96和0.80，准确率优于碘摄取模型(89.7% vs. 80.6%)。
Choe等利用碘图影像组学特征评估93例肺癌患者的生存预后，发现直方图熵是肺癌患者总生存期(overall survival， OS)和无病生存期(disease free survival， DFS)的独立预测因素[HR=1.543(95%CI:1.069～2.228)，P=0.021和HR=1.497(95%CI:1.031～2.173)，P=0.034]，说明基于碘图的影像组学特征可以反映肿瘤灌注异质性，为肺癌患者提供额外预后信息。但是上述研究样本量均相对较少，且仅分析了动脉期图像，未对静脉期图像进行定量评估和比较，将来可应用多期相能谱CT 图像的多参数放射组学特征构建临床-放射组学联合预测模型以期获得更好的诊断效能。
Azour等使用开源软件分割每个
目前影像组学的主要挑战是影像组学特征的可重复性和肿瘤分割，影像组学特征的可重复性易受到图像采集参数和重组算法的影响，在肿瘤ROI分割中使用自动或半自动体积分割可以获得较好的组内及组间一致性；另外还可以通过添加滤波器处理减弱分割过程中轮廓变化带来的影响，以提高影像组学特征的鲁棒性。碘图纹理特征能否反映不同病理类型的GGN之间存在的微观结构和生物学行为差异，以此来评估肺腺癌的浸润程度，还有待进一步深入研究。
来源：洪榕,胡粟,熊星,等.基于能谱CT碘图评估表现为磨玻璃结节的肺腺癌浸润程度的研究进展[J].临床放射学杂志,2024,43(09):1605-1607.
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