能谱CT成像在肺结核与矽肺结节鉴别诊断中的价值

doi:10.3969/j.issn.1000-6621.2020.03.011

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨能谱CT成像在肺结核与矽肺结节鉴别诊断中的应用价值。方法收集苏州市第五人民医院于2018年2—12月确诊并进行能谱CT扫描的肺结核患者35例(127个结节;肺结核组)和矽肺患者30例(180个结节;矽肺组)。通过能谱分析获得患者SiO₂(H₂O)基物质对浓度、有效原子序数值与40~70keV区间内的曲线斜率。结果肺结核组和矽肺组SiO₂(H₂O)基物质对浓度的中位数(四分位数)分别为170(101,241)mg/cm ³和353(260,454)mg/cm ³,两组比较差异有统计学意义(Z=-24.95,P=0.000);肺结核组和矽肺组平均有效原子序数值分别为9.29±0.83和10.68±0.98,两组比较差异有统计学意义(t=29.96,P=0.000);肺结核组和矽肺组平均能谱曲线斜率分别为5.95±2.19和10.80±2.48,两组比较差异有统计学意义(t=-17.69,P=0.000)。当SiO₂(H₂O)基物质对浓度阈值为275mg/cm ³时,ROC曲线下面积最大(0.95),敏感度与特异度分别为87.40%、90.56%。结论能谱分析工具中的SiO₂(H₂O)基物质对浓度、有效原子序数值与能谱曲线斜率均有助于对肺结核与矽肺的结节进行鉴别诊断,尤其SiO₂(H₂O)基物质对浓度的诊断价值更高。

关键词: 结核, 肺, 矽肺, 多发性肺结节, 体层摄影术, X线计算机, 诊断, 鉴别, 能谱CT

Abstract:

Objective To explore the value of energy spectrum CT imaging in differential diagnosis of pulmonary tuberculosis nodules and silicosis nodules. Methods Thirty-five cases of pulmonary tuberculosis (127 nodules; PTB group) and 30 cases of silicosis (180 nodules; silicosis group) diagnosed by energy spectrum CT scan from February to December 2018 in the Fifth People’s Hospital of Suzhou were enrolled in this study. The concentration of SiO₂ (H₂O) based substances, effective atomic number (EAN) and slope of curve in 40-70 keV range were obtained by energy spectrum analysis. Results The median (quartile) concentration of SiO₂ (H₂O) based substances in PTB group and in silicosis group were 170 (101,241) mg/cm ³ and 353 (260,454) mg/cm ³ respectively, with statistically significant difference (Z=-24.95, P=0.000); the mean EAN in PTB group and silicosis group were 9.29±0.83 and 10.68±0.98 respectively, with statistically significant difference (t=29.96, P=0.000); the average slope of the energy spectrum curve in PTB group and silicosis group were 5.95±2.19 and 10.80±2.48, the difference between those two groups was statistically significant (t=-17.96, P=0.000). When the threshold of the concentration of SiO₂ (H₂O) based substances was 275 mg/cm ³, the area under the ROC curve was the largest (0.95), and the sensitivity and specificity were 87.40% and 90.56% respectively. Conclusion The concentration of SiO₂(H₂O)based substances, EAN and slope of energy spectrum curve in energy spectrum CT are helpful for differential diagnosis of PTB nodules and silicosis nodules, among them the concentration of SiO₂ (H₂O) based substances is of higher value especially.

Key words: Tuberculosis, pulmonary, Silicosis, Multiple pulmonary nodules, Tomography, X-ray compute, Diagnosis, differential, Energy spectrum CT

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图/表 3

图1~8

表1

两组能谱曲线斜率、有效原子序数及SiO2(H2O)基物质对浓度比较

组别	结节数 (个)	能谱曲线斜率 ( $x ˉ$ ±s)	有效原子序数值 ( $x ˉ$ ±s)	SiO₂(H₂O)基物质对浓度 [M(Q₁,Q₃);mg/cm³]
矽肺组	180	10.80±2.48	10.68±0.98	353(260,454)
肺结核组	127	5.95±2.19	9.29±0.83	170(101,241)
检验值		t=-17.69	t=29.96	Z=-24.95
P值		0.000	0.000	0.000

表1

表2

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能谱参数	阈值	敏感度(%)	特异度(%)	AUC^a
能谱曲线斜率	8.28	86.61	84.44	0.93
SiO₂(H₂O)基物质对浓度	275^b	87.40	90.56	0.95
有效原子序数	10.22	92.13	46.67	0.60

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