中国医科大学学报  2020, Vol. 49 Issue (4): 350-353

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冯倩, 李侠, 石军年
FENG Qian, LI Xia, SHI Junnian
多层螺旋CT的CT值在鉴别胸腔积液性质中的应用价值
Application of the multi-slice spiral CT value in identifying the properties of pleural effusion
中国医科大学学报, 2020, 49(4): 350-353
Journal of China Medical University, 2020, 49(4): 350-353

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收稿日期:2019-04-09
网络出版时间:2020-04-16 9:46
多层螺旋CT的CT值在鉴别胸腔积液性质中的应用价值
冯倩 , 李侠 , 石军年     
兰州大学第二医院呼吸科, 兰州 730030
摘要目的 探讨多层螺旋CT的CT值在鉴别胸腔积液性质中的应用价值。方法 纳入97例胸腔积液患者,患者在接受胸部CT检查后1周内行胸腔穿刺术。测量所有患者胸腔积液的平均CT值,检查胸水生化和血生化。根据Light's标准,将患者分为渗出液、漏出液2组。建立平均CT值的受试者操作特征曲线,计算曲线下面积。结果 97例胸腔积液患者中59例为渗出液,38例为漏出液。胸腔积液平均CT值与胸水总蛋白、胸水乳酸脱氢酶均呈显著正相关,胸水总蛋白与胸水乳酸脱氢酶亦呈显著正相关(P < 0.01)。渗出液组平均CT值(中位数11.20 Hu,范围8.77~16.00 Hu)显著高于漏出液组(中位数5.12 Hu,范围0.29~6.53 Hu)(P < 0.01)。受试者操作特征曲线分析结果显示,胸腔积液平均CT值对区分渗出液和漏出液具有较高的准确性(曲线下面积为0.913)。胸腔积液平均CT值最佳界值为≥ 8.62 Hu时,其敏感度为76.3%,特异度为92.1%。结论 多层螺旋CT的CT值在鉴别胸腔积液性质中有一定的价值。胸腔积液平均CT值≥ 8.62 Hu,提示为渗出液的可能性较大。
关键词胸腔积液    渗出液    漏出液    多层螺旋CT    CT值    
Application of the multi-slice spiral CT value in identifying the properties of pleural effusion
Department of Respiratory Diseases, Lanzhou University Second Hospital, Lanzhou 730030, China
Abstract: Objective To assess the application of the multi-slice spiral computed tomography (CT) value in identifying the properties of pleural effusion. Methods This study included 97 patients with pleural effusion who underwent thoracentesis in the first week after chest CT. The mean CT values of pleural effusion, pleural laboratory markers, and serum laboratory markers were measured. Effusions were classified as transudates or exudates by using laboratory markers based on Light's criteria. A receiver operating characteristic (ROC) curve with the mean CT value was constructed, and the area under the curve (AUC) was calculated. Results Of pleural effusion from 97 patients, 59 were exudates and 38 were transudates. There were significant positive relationships between average CT value and total pleural protein, between average CT value and pleural lactate dehydrogenase, and between total pleural fluid protein and lactate dehydrogenase (P < 0.01). The mean CT value of the exudates (median, 11.20 Hu; range, 8.77 to 16.00 Hu) was significantly higher than that of the transudates (median, 5.12 Hu; range, 0.29 to 6.53 Hu) (P < 0.01). The receiver operating characteristic curve illustrated that the overall accuracy of the mean CT value in identifying exudates was good (AUC=0.913). When the cutoff value for exudative effusion was accepted as ≥ 8.62 Hu, sensitivity and specificity were 76.3% and 92.1%, respectively. Conclusion The multi-slice spiral CT value can be applied to identify the properties of pleural effusion. An exudate can be considered when the average CT value is more than 8.62 Hu.
Keywords: pleural effusion    exudate    transudate    multi-slice spiral CT    CT value    

胸腔积液是一种常见的临床病症,可由多种疾病引起。漏出液由血管与组织间静水压、渗透压不平衡导致,多由心力衰竭、肝硬化等全身性非炎症疾病引起,胸膜本身结构完整,针对基础疾病进行治疗可使胸水减少。渗出液则因炎症或恶性疾病影响胸膜,导致胸膜毛细血管通透性增加和液体积聚,多由肺炎、恶性肿瘤、结核和肺栓塞等引起,针对原发病进行治疗的同时,需积极进行胸腔局部治疗[1]。评估胸腔积液的第一步是确定胸腔积液是漏出液还是渗出液。临床工作中一般根据胸腔积液生化指标判断其性质,但获取胸腔积液需行胸腔穿刺术,该操作存在一定创伤。近年来,国内有学者研究能谱CT对胸腔积液定性诊断的价值[2],但能谱CT相对昂贵,在我国各级医院尚未普遍使用。多层螺旋CT在我国各级医院已普遍使用,采用其测量胸腔积液CT值经济可行。本研究旨在探讨采用多层螺旋CT测量胸腔积液CT值在鉴别胸腔积液性质中的应用价值。

1 材料与方法 1.1 材料

对2015年11月至2018年4月我院收治的97例胸腔积液患者进行回顾性研究。其中,男68例,女29例,平均年龄(67.88±15.12)岁。原发病包括慢性心力衰竭35例,肺癌21例,结核性胸膜炎20例,肺炎13例,脓胸5例,肺栓塞1例,低蛋白血症1例,贫血1例。所有患者胸腔穿刺适应证明确,无胸腔穿刺和CT检查禁忌证,患者及其家属均签署知情同意书。所有患者均在接受CT检查后1周内行胸腔穿刺术。胸部CT检查前已行胸腔穿刺术、CT图像质量不佳、胸腔积液原因不明的患者均排除在外。

1.2 方法

1.2.1 胸水CT值的测量

所有患者均采用西门子64层螺旋CT行胸部CT平扫。所有CT扫描均使用以下参数获得:120 kV峰值,自动毫安,切片厚度5 mm,螺距1.375。选定胸腔积液前后径最大的3个层面,每个层面选取1个感兴趣区(region of interest,ROI),避开靠近肋骨、肺实质、胸膜增厚钙化的区域(图 1),共计3个CT值,计算其平均值[3]

图 1 胸腔积液CT值的测量 Fig.1 Measurement of the pleural CT attenuation value

1.2.2 胸水性质的判定

CT检查后1周内行胸腔穿刺术,送检胸水常规、生化,胸腔穿刺前完善静脉血生化,测定胸水总蛋白(total protein,TP)、胸水乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、血清TP、血清LDH。根据Light’s标准:(1)胸水TP/血清TP比值> 0.5,(2)胸水LDH/血清LDH比值> 0.6,(3)胸水LDH > 正常血清LDH值上限的三分之二。满足以上1项或1项以上者,同时结合患者病史及其他临床资料,综合判断为渗出液,否则为漏出液[1]

1.3 统计学分析

采用R 3.2.3软件进行统计学分析。对计量资料进行Shapiro-Wilk正态检验,服从正态分布,以x±s表示,2组间比较采用t检验(方差不齐者采用校正的t检验);不服从正态分布的资料,以M (P25~P75)表示,2组间比较采用非参数检验(Wilcox检验);相关性分析采用秩相关系数。计数资料2组间比较采用Pearson χ2检验。建立胸腔积液CT值用于鉴别胸腔积液性质的受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算ROC曲线下面积(area under the curve,AUC),获得胸腔积液CT值最佳诊断界值及最佳诊断界值下的敏感度与特异度。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 渗出液组与漏出液组患者一般资料的比较

97例胸腔积液患者中,59例为渗出液,38例为漏出液。2组病因来源不同:渗出液组中肺癌20例,结核性胸膜炎20例,肺炎13例,脓胸5例,肺栓塞1例;漏出液组慢性心力衰竭35例,低蛋白血症1例,贫血1例,肺癌1例。2组患者性别比例无统计学差异(P > 0.05)。渗出液组患者年龄显著低于漏出液组(P < 0.05)。渗出液组胸水生化指标(胸水TP、胸水TP/血清TP比值、胸水LDH、胸水LDH/血清LDH比值)均显著高于漏出液组(P < 0.01)。见表 1

表 1 渗出液组与漏出液组患者一般资料和生化指标的比较 Tab.1 Comparison of patient characteristics and laboratory markers between exudate and transudate groups
Item Exudates (n = 59) Transudates (n = 38) P
Male/female 38/21 30/8 0.19
Age (year) 63.98±16.98 73.92±8.70 < 0.001
PE TP (g/L) 41.78±11.01 22.50±6.28 < 0.001
PE TP/S TP 0.60±0.13 0.34±0.11 < 0.001
PE LDH (U/L) 391(225-631) 93(75-123) < 0.001
PE TP/S LDH 1.42(1.01-3.06) 0.42(0.35-0.51) < 0.001
PE,pleural effusion;S,serum;TP,total protein;LDH,lactate dehydrogenase.

2.2 胸水平均CT值与胸水TP、胸水LDH的秩相关系数

97例胸腔积液患者胸水平均CT值与胸水TP (r = 0.67,P < 0.001)、胸水LDH (r = 0.63,P < 0.001)均呈正相关。胸水TP与胸水LDH亦呈正相关(r = 0.68,P < 0.001)。

2.3 渗出液组与漏出液组患者平均CT值的比较

渗出液组平均CT值(中位数11.20 Hu,范围8.77~16.00 Hu)显著高于漏出液组(中位数5.12 Hu,范围0.29~6.53 Hu) (P < 0.01),其中渗出液组最小平均CT值为4.37 Hu,漏出液组最大平均CT值为9.90 Hu,2组平均CT值4.37~9.90 Hu范围内重叠。渗出液组ROI (中位数346.27 mm2,范围140.70~580.40 mm2)与漏出液组ROI (中位数442.42 mm2,范围203.63~727.37 mm2)比较,无统计学差异(P = 0.204)。

2.4 利用ROC曲线分析胸腔积液平均CT值鉴别胸腔积液性质的诊断价值

ROC曲线分析结果显示,胸腔积液平均CT值鉴别胸腔积液性质的AUC为0.913,提示胸腔积液平均CT值对区分渗出液和漏出液具有较高的准确性。胸水平均CT值最佳界值为≥ 8.62时,敏感度为76.3%,特异度为92.1%。见图 2

图 2 胸腔积液平均CT值鉴别胸腔积液性质的ROC曲线 Fig.2 ROC curve for pleural CT value in identifying the properties of pleural effusion

3 讨论

胸腔积液是胸腔内液体的病理性积聚。除了有明确病因继发的胸腔积液,一般胸腔积液均需行胸腔穿刺术以明确积液性质。胸腔穿刺是一种侵入性操作,存在一定的并发症,主要并发症包括气胸、胸膜反应、胸壁损伤、复张性肺水肿。有研究[3-5]表明,不同性质的胸腔积液在CT上表现有所差异,其平均CT值亦有不同。

目前,胸腔积液渗出液、漏出液的鉴别诊断仍首先根据Light’s标准,但由于使用利尿剂,高达25%的心力衰竭相关性胸腔积液被误诊为渗出液[1]。因此,本研究在渗出液、漏出液分组中以Light’s标准为基础,同时结合了患者病史和其他临床资料,综合判断,尽量避免错误分组。

本研究中渗出液组患者平均年龄显著低于漏出液组,主要与本研究中2组病因来源构成比例有关。虽然肺癌、成人肺炎的发病率均随着年龄的增加而逐渐升高,但结核性胸膜炎主要发生于中青年患者[6-8]。慢性心力衰竭则主要见于老年患者,且随着年龄增长,发病率增加[9]。本研究渗出液组主要病因来源为结核性胸膜炎(20/59)、肺癌(20/59)、肺炎(13/59),而漏出液组主要病因来源为心力衰竭(35/38),故2组比较年龄有统计学差异。胸腔积液的性质主要由形成胸腔积液的病因决定,由胸腔积液TP、LDH及其与血清水平的比值判定,故年龄并非胸腔积液性质的影响因素。

通过Light’s标准可以发现,胸水TP/血清TP比值、胸水LDH、胸水LDH/血清LDH比值3项指标中只要有1项达标,即可诊断为渗出液。本研究结果显示,胸水平均CT值与胸水TP (r = 0.67,P < 0.01)、胸水LDH (r = 0.63,P < 0.01)均呈正相关,胸水TP与胸水LDH亦呈正相关(r = 0.68,P < 0.01)。提示采用胸水平均CT值表征胸水性质有潜在可行性。

NANDALUR等[5]发现,渗出液的平均CT值显著高于漏出液[(17.1±4.4) Hu和(12.5±6.3) Hu,P = 0.001],平均CT值对区分渗出液和漏出有中度准确性(AUC=0.775),但由于二者平均CT值范围存在明显重叠,临床不推荐使用CT值来判断胸腔积液性质。然而,ÇULLU等[3]得出结论,平均CT值可用于区分渗出液和漏出液(AUC=0.912),当渗出液的临界值为≥ 8.5 Hu时,敏感度和特异度分别为85%和86.7%。YALÇIN-ŞAFAK等[4]虽然也推荐使用平均CT值区分渗出液和漏出液,但其研究结果中平均CT值AUC (0.74±0.054)却与NANDALUR等[5]的研究结果相近。本研究发现,渗出液的平均CT值显著高于漏出液(中位数分别为11.2和5.12 Hu,P < 0.01),二者平均CT值在4.37~9.9 Hu范围内存在重叠。本研究中ROC曲线分析结果显示,胸腔积液平均CT值对区分渗出液和漏出液具有较高的准确性(AUC=0.913)。渗出液平均CT值临界值被定义为≥ 8.62 Hu时,敏感度为76.3%,特异度为92.1%。因此,胸腔积液平均CT值对区分渗出液、漏出液有一定的临床应用价值。临床工作中,可根据胸腔积液平均CT值对胸腔积液性质作出初步判断,同时结合临床病史、其他实验室检查特点进一步判断胸腔积液性质。如判断为明确病因继发的漏出液,可避免行胸腔穿刺进一步明确胸腔积液性质,减少不必要的侵入性操作,从而避免侵入性操作并发症的发生。但如为病因不明确的胸腔积液,或可能为渗出液,胸腔穿刺术仍是明确胸腔积液性质的必要操作。

本文尚有不足之处。首先,由于渗出液组中纳入过多慢性心力衰竭患者,造成2组患者年龄出现统计学差异。其次,由于样本量有限,未能对渗出液组进行病种间的亚组分析。

综上所述,多层螺旋CT的CT值对鉴别胸腔积液性质有一定临床应用价值,胸腔积液平均CT值≥ 8.62 Hu提示为渗出液的可能性较大。

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