目的应用宝石能谱CT定量分析功能,研究不同病理类型孤立性肺结节(SPN)的能谱影像特征,评价能谱CT定量分析对孤立性肺结节的诊断及鉴别诊断价值,为孤立性肺结节的定性诊断提供量化依据,为临床治疗方案选择提供依据。方法收集在本院行宝石能谱CT增强扫描的孤立性肺结节患者共81例,其临床及影像资料完整,将病例根据病理分型分为恶性组41例和良性组40例,为了更细致的分析其不同病理类型能谱参数的差异性,将恶性组分为腺癌组(29例)与鳞癌组(12例),良性组分为炎性组(17例)、结核组(14例)与良性肿瘤组(9例)。利用能谱分析软件对图像进行处理分析及数据测量,然后对比分析各组孤立性肺结节的碘含量、标准化碘浓度、标准化碘浓度之差、水含量、标准化水浓度、标准化水浓度之差、单能量(40keV、70 keV、100 keV、140 keV)CT值及能谱曲线斜率(40-70keV、70-100keV、100-140keV)的差异。用能谱分析软件分析动、静脉期SPN对比噪声比最高时的最佳keV值,确定最佳单能量图像。良、恶性SPN比较采用独立样本t检验;腺癌组、鳞癌组、炎性组、结核组、良性肿瘤组两两比较采用单因素方差分析。绘制受试者工作特征曲线,并计算曲线下面积,得到鉴别不同性质肺结节各定量参数的最佳阈值及相应的敏感度与特异度。结果(1)恶性组孤立性肺结节的碘基参数、不同能量水平(40keV、70 keV、100 keV、140 keV)CT值及40-70keV、70-100keV区间能谱曲线斜率均高于良性组(P<0.05),差异有统计学意义,而水基参数及100-140keV区间能谱曲线斜率无统计学差异(P>0.05);(2)腺癌组、鳞癌组、炎性组的碘基参数、不同能量水平(40keV、70 keV、100keV、140 keV)CT值及40-70keV、70-100keV区间能谱曲线斜率均高于结核组和良性肿瘤组(P<0.05),差异有统计学意义;腺癌组、鳞癌组、炎性组两两比较和结核组与良性肿瘤组间碘基参数、不同能量水平CT值及各区间能谱曲线斜率差异均无统计学差异(P>0.05);5个小组间两两比较水基参数及100-140keV区间能谱曲线斜率均无统计学意义(P>0.05);(3)能谱参数中SPN的静脉期碘含量、40 keV单能量CT值诊断肺结节良恶性的诊断效能最高,ROC曲线下面积分别为0.779、0.749,当诊断阈值选择9.945、73.750时,其诊断恶性结节的敏感度和特异度分别为90.2%、65.0%和95.1%、62.5%;(4)腺癌组、鳞癌组与结核组和良性肿瘤组比较诊断效能最高的参数是静脉期标准化碘浓度(VP NIC),而炎性组与结核组、良性肿瘤组比较诊断效能最高的参数是标准化碘浓度之差(ICD);(5)发现动、静脉期对比噪声比最高时的最佳keV值为40keV、65keV,动脉期构成比分别为37%、63%,静脉期构成比分别为38%、62%。结论(1)良、恶性SPN及5个小组间部分碘基参数、单能量CT值、能谱曲线斜率存在差异,测量其能谱参数对于不同病理类型SPN的鉴别诊断有重要意义;(2)能谱曲线斜率与碘浓度的变化是一致的,都是物质成分和内部血供的反映,可以用来鉴别不同组织来源及同一组织来源不同病理成分的病变;(3)宝石能谱CT增强扫描,作为一种无创性检查技术,能够为孤立性肺结节性质的鉴别提供更多的信息并进行定量分析;(4)能谱参数中SPN的静脉期碘含量、40 keV单能量CT值诊断肺结节良、恶性的诊断效能最高,可应用静脉期碘含量、40 keV单能量CT值作为良恶性SPN鉴别诊断的标准。腺癌组、鳞癌组与结核组和良性肿瘤组比较诊断效能最高的参数是VP NIC,而炎性组与结核组、良性肿瘤组比较诊断效能最高的参数是ICD,在以后的研究中,可以应用VP NIC、ICD作为不同病理类型SPN鉴别诊断的标准;(5)能谱CT可得出其对比噪声比最高时的最佳keV值,本研究认为65keV单能量图像的图像质量最佳,在以后的临床工作中可利用最佳keV值的单能量图像对孤立性肺结节的性质进行分析。