第三章 研究設計與研究假說
第二節 研究假說
放射性微量元素鉈(Thallium, 201Tl)會取代鉀離子被輸送入細胞 內，在腫瘤細胞內蓄積相當高的濃度，而且相較於正常細胞或發炎細 胞，會在腫瘤細胞內留置較久的時間；相對的，正常的背景細胞對放 射性鉈元素的清除較快。所以對良惡性病灶而言，以放射性鉈元素單 光子發射電腦斷層攝影做兩階段的檢查時，其早晚期攝取率、滯留指
數、和清除率應有不同。其他如性別、年齡、細胞種類等因素，都有 可能影響上列數值及判讀結果。
第四章 研究材料與統計方法
第一節 病人收集方法
從民國九十一年二月到民國九十二年八月，總共有 187 位病人，因 為胸部 X 光或胸部電腦斷層攝影檢查顯示無法分辨良惡性的病灶，經 臨床看診醫師安排進入研究，接受放射性鉈元素單光子發射電腦斷層 攝影檢查。其中 36 位病人因未完成檢查、或經證實非肺部病灶(如主 動脈剝離血管瘤)、或缺乏確定之病理學或細胞學或細菌學的診斷、
或臨床病程追蹤中失去音訊，於最後統計分析時排除在外。最後進入 統計分析者共計 151 位病人。全部 151 位病人都有確定診斷，其中 90 例為惡性腫瘤及 61 例為良性病灶。
90 例惡性腫瘤中，原發性肺癌與轉移性肺部腫瘤分別為 82 例及 8 例。原發性肺癌包括：鱗狀上皮癌 26 例，腺癌 42 例，分化不明的非 小細胞肺癌 7 例，小細胞肺癌 4 例，加上肺平滑肌肉瘤 1 例，淋巴瘤 1 例，和類肉瘤上皮癌 1 例。轉移性肺部腫瘤則分別來自：泌尿道移 形性上皮癌 2 例，神經母細胞瘤 1 例，精細胞瘤 1 例，絨毛上皮癌 1 例，漿細胞瘤 1 例，食道上皮癌 1 例，和腎細胞上皮癌 1 例。診斷分 別由以下方法確認：經支氣管鏡切片標本 35 例，手術肺切除標本 20 例，超音波導引胸腔肺穿刺切片標本 10 例，肋膜積液細胞學標本 8 例，支氣管鏡灌洗液細胞學標本 5 例，痰液細胞學標本 2 例，超音波
導引經皮細針肺抽吸細胞學標本 2 例，淋巴結細針抽吸細胞學標本 2 例，他處切片標本 2 例，他處經手術切除標本 2 例，超音波導引肋膜 切片標本 1 例，經電腦斷層攝影導引經皮細針肺抽吸細胞學標本 1 例，及一位神經母細胞瘤由臨床病程、影像檢查和評估治療反應而確 認。
61 例良性病灶中：肺結核 31 例，肺炎 15 例，肺膿瘍 5 例，有機 化肺炎 1 例，血管瘤 1 例，血管平滑肌脂肪瘤 1 例，塵肺症 1 例，感 染性囊腫 1 例，游離肺 1 例，甲狀腺腫 1 例，膿胸 1 例，韋格氏肉芽 腫病 (Wegener's granulomatosis) 1 例，和纖維胸 (fibrothorax) 1 例。 肺結核的診斷分別由以下方法獲得:痰液結核菌培養 10 例，
支氣管鏡灌洗液結核菌培養 2 例，手術肺切除病理標本 3 例，痰液耐 酸性染色抹片 4 例，支氣管鏡灌洗液耐酸性染色抹片 4 例，經支氣管 鏡切片 1 例，超音波導引肋膜切片 1 例，基於影像分析和臨床病程追 蹤 (不活動性結核瘤) 2 例，和基於臨床判斷、治療反應 4 例。 肺 炎、肺膿瘍、膿胸及感染性囊腫的診斷都是經由細菌學診斷、評估抗 生素治療反應、及臨床病程加上 X 光影像改善而確立診斷；其中有兩 例也接受手術治療。有機化肺炎、血管瘤、游離肺、甲狀腺腫和血管 平滑肌脂肪瘤都是經過手術切除標本的病理診斷。塵肺症是根據職業 病史(從事礦工業 10 年)、影像學及臨床病程而診斷。韋格氏肉芽腫
病 (Wegener's granulomatosis) 是根據臨床病況和高效價血清抗中 性球細胞漿抗體 (cANCA: antineutrophil cytoplasmic antibody) 而確定診斷。至於纖維胸是由影像分析和臨床病程而確定。
第二節 檢查方法、研究變項及操作型定義
所有納入研究的病人，在獲得其同意後，安排接受放射性鉈元素單 光子發射電腦斷層攝影檢查；此檢查包含有早晚期兩階段。
放射性鉈元素單光子發射電腦斷層攝影檢查： 病人在檢查台上採
仰臥姿勢、並以皮帶束縛胸廓來避免移動。病人於照像前接受 2–3 mCi (74–111 MBq) 的放射性鉈元素化合物 (201Tl-Chloride) 靜脈 注射；再以配有低能量、高解析度瞄準儀的特殊雙探頭珈瑪照像機 (Vertex dual head gamma camera, ADAC, Milphas, CA )，分別於 10–20 分鐘(早期)及 2–3 小時(晚期)後，收集訊號處理。資料收集 來自 64 個投射、以 64X64 解析度、經由 360 度旋轉接收訊號(每個探 頭各接收 180 度) 。每次投射是設定在光子尖峰視窗 70±
10%仟電子 伏 特 下 ， 接 收 時 間 20 秒 。 影 像 重 組 是 經 由 特 殊 過 濾 程 序 (Butterworth filter)，每次以 5 的次序遞增作衰減校正，臨界頻率 為每公分 0.35。最後影像是以單一映像素的厚度，分別以矢狀、冠 狀、及橫切面方式呈現以供判讀。放射性鉈元素單光子發射電腦斷層攝影判讀方法 − 定性及半定
量：首先以心臟、肝臟、或甲狀腺作為定位標誌，將兩階段 (早期和晚期)放射性鉈元素單光子發射電腦斷層攝影的影像同步化，定位病 灶之所在。在電腦影像上小心圈選最顯著的病灶區域(the region of interest, ROI)，同時在相對稱的另一側肺部(背景)圈選同樣大小的 區域；電腦會直接以數值方式，顯示兩階段時期放射性鉈元素於病灶 內及背景的平均放射蓄積強度(mean voxel counts)，如下圖。
左圖為一 71 歲女性病人的兩階段放射性鉈元素單光子發射電腦斷層 攝影檢查的早期影像，右圖為晚期影像，病灶為位於右下肺葉的肺腺 癌(兩圖中的左側圈選處)。
之後，計算早期攝取率(Early Ratio, ER)、晚期攝取率 (Delayed Ratio, DR)、滯留指數 (Retention Index, RI%)、和清除率 (Washout rate, WR%)，公式定義如下：
早 期 攝 取 率 = 早期病灶平均放射蓄積強度 ÷
早期背景平均放射 蓄積強度晚 期 攝 取 率 = 晚期病灶平均放射蓄積強度
÷
晚期背景平均放射 蓄積強度滯 留 指 數 = [(晚期攝取率–早期攝取率)
÷
早期攝取率] X 100%清除率 = [(早期病灶平均放射蓄積強度–晚期病灶平均放射蓄積 強度)
÷
早期病灶數值] X 100%定性判讀法：病灶對鉈元素的攝取程度在晚期影像相較於早期影像
呈現持續性或更為增加者，依直觀法即視為陽性、該病灶被判讀為惡 性；反之被視為陰性、該病灶被判讀為良性。
半定量判讀法：依年齡、性別、病灶大小、早期攝取率、晚期攝取
率、滯留指數、清除率等各項進行比較分析。在兩階段放射性鉈元素 單光子發射電腦斷層攝影檢查中，早期攝取率代表的是腫瘤的血管/
血流多寡[18]，晚期攝取率代表的是腫瘤細胞攝取微量元素的能力或 組織細胞的差異性或細胞的活性[18]，滯留指數代表的是腫瘤細胞清 除微量元素的能力[19]。
第三節 資料統計與分析方法
1. 描述性統計：使用平均值及標準差來呈現資料分佈。
2. 推論統計：使用 Student's t 檢定比較兩樣本之平均值；在三類 或 以 上 樣 本 平 均 值 的 比 較 ， 則 使 用 單 尾 變 異 數 檢 定 (one-way ANOVA)。類別資料(列聯表資料)的比較，則以卡方檢定(chi-square test)為主，但如列聯表中有 25%以上的格子其樣本數小於 5，則改用 費雪精確度檢定(Fisher's exact test)。顯著標準均定為 P 值小於 0.05。
3. 指 標 選 定 ： 本 論 文 以 ROC 曲 線 (receiver operating characteristic curve)為主要評估工具。ROC 曲線是以 X 軸為[1-特 異度]與 Y 軸[敏感度]所繪製之曲線(或階梯圖)，而其曲線下最大面 積為 1。首先將所有指標(需為連續資料型態)均繪製其 ROC 曲線，並 計算其曲線下面積，其曲線下面積最大者為最佳之指標。並透過 ROC 曲線選定其指標最合適之切點。為了同時保有最佳之敏感度與特異 度，因此切點之決定，將以距圖形左上角 (敏感度為 1 及 1-特異度 為 0) 最近之點為最佳切點。
第五章 研究結果
第一節 基本特性
自民國九十一年二月到民國九十二年八月，總共有 187 位病人經臨 床看診醫師安排進入研究，其中 36 位病人因未完成檢查、或經證實 非肺部病灶(如主動脈剝離血管瘤)、或缺乏確定之病理學或細胞學或 細菌學的診斷、或臨床病程追蹤中失去音訊，於最後統計分析時排除 在外。最後進入統計分析者共計 151 位病人：其中 31 位 (20.53%) 年齡小於 50 歲，120 位 (79.47%)大於 50 歲，平均年齡為 61.00
±
15.42 歲；女性 41 位 (27.15%)，男性 110 位 (72.85%)；良性病灶 61 例 (40.40%)，惡性腫瘤 90 例 (59.60%)；良性病灶中以肺結核最多、佔 31 例(31/151, 20.53%)，惡性腫瘤中以腺癌最常見、有 42 例 (42/151, 27.81%)，鱗狀上皮癌 26 例 (26/151, 17.22%)居次。女性以腺癌最 為常見有 22 例，佔所有病灶的 53.66%(22/41)；男性以鱗狀上皮癌 24 例最多，佔所有病灶的 21.82%(24/110)，腺癌居次有 20 例，佔 18.18%(20/110)。詳細疾病別及百分比詳見表 1 及 表 2 。第二節 判讀結果
表 3 比較全體及不同性別的年齡分佈、疾病別、和二階段放射性
鉈元素單光子發射電腦斷層攝影不同判讀方法結果的比較。年齡的分佈和平均值，不論在全體或在不同性別都差不多。151 位病人均接受 放射性鉈元素單光子發射電腦斷層攝影檢查，以肉眼定性直觀定性判 讀：66 例為良性，85 例為惡性。可以進行半定量判讀的只有 148 例，
其他 3 例無法計算早、晚期攝取率、滯留指數、和清除率，1 例纖維 胸及 1 例鱗狀上皮癌、在早晚期掃瞄時都無顯影；1 例絨毛上皮癌只 有在早期顯影，晚期完全沒有顯影。病灶大小以胸部 X 光或電腦斷 層攝影上病灶的最大橫徑(公釐)乘以最大直徑(公釐)表示。在全體的 病灶大小、早期攝取率、晚期攝取率、滯留指數、和清除率的平均值 各 為 2342.17
±
2458.72 平 方 公 釐 、 2.09±
0.73 、 2.55±
1.20 、 23.19±
36.24、24.53±
19.12。在單光子發射電腦斷層掃瞄造影上，所 能看到的最小惡性腫瘤直徑為 1.7 公分。再將不同性別分開比較，女 性良性病灶有 11 例(26.83%)，惡性有 30 例(73.17%)；男性良性病灶 有 50 例(45.45%)，惡性有 60 例(54.55%)。定性的直觀判斷初步結果 如表，判讀圖例如附圖[圖一、圖二、圖三、圖四]。女性病灶相較於 男性病灶，其平均大小較小(P 值為 0.0115)、而且分佈也偏小。早期 攝取率和晚期攝取率在男女間並沒有差別。滯留指數在女性是 37.37±
43.73，在男性是 17.94±
31.69，P 值有意義。清除指數在女性 是 17.36±
22.68，在男性是 27.18±
16.99，也有顯著差異。表 4 比較良惡性病灶間的差別。良性病灶 61 例，惡性腫瘤 90 例。良性中 29.51%(18/61)小於 50 歲，惡性腫瘤只有 14.44%(13/90) 小於 50 歲。以肉眼定性直觀法判斷惡性腫瘤時，全體的敏感度為 76.67%、特異度為 73.77%。偽陽性有 18.82%(16/85)：膿胸 1 位、有 機化肺炎 1 位、肺炎 3 位、和肺結核 11 位。 偽陰性有 31.82%(21/66)：
鱗狀上皮肺癌 5 位、肺腺癌 10 位、小細胞肺癌 3 位、精細胞瘤 1 位、
漿細胞瘤 1 位、和絨毛上皮癌 1 位；當中病灶直徑小於等於 2 公分的 有 5 例，1 例肺鱗狀上皮肺癌腫瘤壞死，1 例絨毛上皮癌晚期無顯影，
其餘原因不明。良惡性病灶間的病灶大小和早期攝取率沒有差別，晚 期攝取率和滯留指數的 P 值 都
<
0.0001， 分 別 是 1.98±
0.75 對 2.95±
1.30，以及−
1.16±
21.76 對 39.80±
34.79。清除率在良性為 31.05±
17.92，在惡性為 20.08±
18.73，P 有顯著意義。表 5 將肺結核從良性病灶中細分出來，與非肺結核之良性病灶及惡 性腫瘤再做比較：年齡、性別、病灶大小和早期攝取率都沒有差異。
表 5 將肺結核從良性病灶中細分出來，與非肺結核之良性病灶及惡 性腫瘤再做比較：年齡、性別、病灶大小和早期攝取率都沒有差異。