孤立性肺結(jié)節(jié)的CT形態(tài)學(xué)特征結(jié)合GSI模式的診斷學(xué)研究

朱 華，成 瑤，常燕翔，王 勇，陳 進(jìn)

南通大學(xué)附屬東臺醫(yī)院，江蘇 南通 224200

孤立性肺結(jié)節(jié)影像為類圓形陰影，在肺內(nèi)單發(fā)、邊界清楚，直徑一般小于3 cm，一般不伴有衛(wèi)星灶、肺不張及淋巴結(jié)腫大，實性或亞實性結(jié)節(jié)。在胸部CT影像學(xué)檢查中孤立性肺結(jié)節(jié)普遍存在，其中一定比例的孤立性肺結(jié)節(jié)為惡性，及時對患者準(zhǔn)確診斷并開展治療對患者預(yù)后影響顯著[1]。CT密度分辨率高，目前是臨床檢出和診斷孤立性肺結(jié)節(jié)的主要方式，能譜成像近年來在臨床應(yīng)用廣泛，可以通過高低兩種能量管電壓進(jìn)行快速切換獲取高質(zhì)量清晰圖像，能譜分析技術(shù)在微小病變的檢出、淋巴結(jié)定性診斷具有一定的優(yōu)勢，可以提供多參數(shù)聯(lián)合診斷[2]。本研究為了進(jìn)一步提升孤立性肺結(jié)節(jié)的診斷效能，采用CT形態(tài)學(xué)特征并結(jié)合能譜掃描模式開展檢查，目的是總結(jié)孤立性肺結(jié)節(jié)的影像特征，以期為臨床提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2017年3月至2020年3月經(jīng)肺穿刺活檢或手術(shù)病理學(xué)證實病理學(xué)性質(zhì)的肺孤立性結(jié)節(jié)患者110例(110個肺結(jié)節(jié))作為研究對象，依據(jù)病理學(xué)檢查作為金標(biāo)準(zhǔn)，將患者分為良性組(炎性結(jié)節(jié)、非典型腺瘤樣增生)41例、惡性組(肺癌小結(jié)節(jié))69例，對患者的CT平掃、能譜成像(gemstone spectrum imaging,GSI)資料進(jìn)行分析。在對患者實施CT檢查前充分溝通，簽署知情同意協(xié)議文件；經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過后實施該研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)胸部CT檢查初步診斷為肺部小結(jié)節(jié)，經(jīng)肺穿刺或手術(shù)后診斷為肺部惡性或良性結(jié)節(jié)；均為單個小結(jié)節(jié)，直徑≤3.0 cm；患者年齡41～75歲；患者肝腎功能正常，碘過敏試驗檢測均為陰性。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往具有胸部放化療、手術(shù)病史者；過敏反應(yīng)無法接受增強(qiáng)CT檢查者；伴有其他系統(tǒng)的嚴(yán)重疾病者。

1.2 方法

CT掃描：儀器選擇美國GE Revolution CT掃描儀。胸部平掃參數(shù)：管電壓120 kV；轉(zhuǎn)速0.5 s/r；螺距1.375∶1；準(zhǔn)直器寬度64×0.625 mm；層厚5 mm。胸部雙期增強(qiáng)掃描采用能譜掃描模式，掃描管電壓為80 kV和140 kV瞬時切換(0.5 ms)，電流：自動毫安技術(shù)，X線球管轉(zhuǎn)速0.5 s/r，螺距1.375∶1，視野50 cm×50 cm，探測器寬度64×0.625 mm，層厚5 mm，層間距5 mm。增強(qiáng)掃描，以3.5 mL/s流率經(jīng)外周靜脈血管注射非離子型對比劑(碘海醇，350 mgI/mL，北京北陸藥業(yè)股份有限公司提供)，對比劑劑量為1.5 mg/kg。

圖像處理及數(shù)據(jù)采集：對獲取圖像進(jìn)行重建，重建層厚：0.625 mm，重建層間距：0.625 mm，利用多種圖像后處理技術(shù)開展分析，選擇層厚0.625 mm軸位單能圖像開展能譜分析，感興趣區(qū)設(shè)置在動脈期和靜脈期肺結(jié)節(jié)、同層主動脈弓或降主動脈內(nèi)，感興趣區(qū)選擇采用最大層面腫瘤區(qū)域法，感興趣區(qū)面積占病變面積的1/2～2/3及以上，測量3次數(shù)據(jù)并計算平均值。

孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征評分：手術(shù)標(biāo)本經(jīng)4%中性甲醛固定液固定24 h石蠟包埋，常規(guī)蘇木精-伊紅(H-E)染色制片(上海歌凡生物科技有限公司提供)，根據(jù)毛刺征和棘突征、分葉征、血管集束征、胸膜凹陷征、支氣管征、病灶內(nèi)鈣化、病灶強(qiáng)化值計算評分，每一個特征具有明顯的惡性傾向1分、明顯的良性傾向0分、不顯著的惡性傾向0.5分，總分≥3分可判斷為惡性結(jié)節(jié)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料對比分析

對比良性組與惡性組患者的年齡、性別、吸煙、飲酒、結(jié)節(jié)直徑大小，兩組可比性與均衡性良好(P>0.05)。見表1。

表1 基線資料的對比分析

2.2 兩組患者的孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征評分比較

惡性組患者的毛刺征和棘突征、分葉征、血管集束征、胸膜凹陷征、支氣管征、病灶內(nèi)鈣化、病灶強(qiáng)化值，以及孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征總分均顯著高于良性組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者的孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征評分比較分)

2.3 兩組患者的孤立性肺結(jié)節(jié)GSI參數(shù)比較

惡性組患者的動脈期和靜脈期的能譜曲線斜率、40 keV CT值、標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度(nornalized iodine concentration，NIC)均顯著低于良性組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者的孤立性肺結(jié)節(jié)GSI參數(shù)比較

2.4 影像學(xué)資料

某男性患者，54歲，體檢發(fā)現(xiàn)右上肺部孤立性小結(jié)節(jié)，患者在我院接受CT平掃及GSI檢查，經(jīng)病理學(xué)檢查證實為右肺上葉腺癌。見圖1。

圖1 某患者影像學(xué)資料

3 討論

肺結(jié)節(jié)一般指在肺內(nèi)出現(xiàn)單發(fā)或者多發(fā)不透亮病灶，孤立性肺結(jié)節(jié)為單發(fā)、圓形或類圓形、直徑<3 cm致密影，部分結(jié)節(jié)周圍被肺組織包繞，不合并淋巴結(jié)腫大以及肺不張[3]。近年來肺部結(jié)節(jié)的檢出率也明顯提高，約8%～51%CT檢查可以發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)，早期對于肺結(jié)節(jié)明確性質(zhì)對治療臨床治療具有重要的意義，有報道指出每年手術(shù)切除肺結(jié)節(jié)中60%～80%為惡性病變[4,5]。準(zhǔn)確診斷肺結(jié)節(jié)對于提高患者生存率意義重大，同時可以避免良性病變的過度治療。CT檢查分辨率高，在孤立性肺結(jié)節(jié)檢查具有重要意義，在CT上出現(xiàn)典型的形態(tài)學(xué)特征對區(qū)分良惡性肺結(jié)節(jié)意義顯著，但仍有部分患者結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征是重疊的[6]。從位置上看，肺癌以右肺為主，而良性肺結(jié)節(jié)在肺野中均勻分布，通過位置則無法作為診斷獨(dú)立預(yù)測因素[7]。近年來能譜技術(shù)在臨床開展應(yīng)用，該方法屬于單源雙能技術(shù)，通過單一X線球管高低雙能進(jìn)行瞬時切換，可以對傳統(tǒng)影像獲取的混能圖像分解形成101個水平單能圖像，進(jìn)一步優(yōu)化解剖結(jié)構(gòu)顯示，減少偽影，而且較低能量水平會提高碘對比度，可以優(yōu)化血管成像，在對微小病變檢出和病灶細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示具有重要意義[8,9]。

本研究分析了能譜CT在孤立性肺結(jié)節(jié)診斷價值，常規(guī)CT檢查發(fā)現(xiàn)惡性結(jié)節(jié)邊緣呈現(xiàn)不規(guī)則狀、毛刺征和分葉征，邊緣不規(guī)則狀及毛刺征都與惡性細(xì)胞沿小葉間隔、淋巴管、小氣道或血管的徑向擴(kuò)展有關(guān)；毛刺征形成主要是肺結(jié)節(jié)邊緣發(fā)生細(xì)線狀、星芒狀、毛刷狀的小突起，提示為惡性病灶可能性高[10,11]。本研究發(fā)現(xiàn)采用能譜CT分析惡性結(jié)節(jié)動脈期和靜脈期的能譜曲線斜率、40 keV CT值、NIC值均顯著低于良性結(jié)節(jié)，體現(xiàn)了惡性結(jié)節(jié)血流供應(yīng)豐富，有學(xué)者觀察動脈期肺結(jié)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度對良惡性結(jié)節(jié)診斷效能較高，診斷標(biāo)準(zhǔn)選擇碘濃度值為0.157，對于惡性結(jié)節(jié)診斷敏感度和特異度分別為83.3%和87.5%，同本研究結(jié)果基本一致[12]。目前研究認(rèn)為僅單純CT增強(qiáng)掃描強(qiáng)化值對于強(qiáng)化程度不高的良性結(jié)節(jié)能夠分辨，但是針對惡性結(jié)節(jié)和活動期炎癥則特異性不高，大量腫瘤血管生成、血管的異常吻合是惡性結(jié)節(jié)強(qiáng)化程度高的主要原因，急性炎癥反應(yīng)對血管壁的通透性產(chǎn)生影響，毛細(xì)血管擴(kuò)張顯著，因此活動期炎性病變的強(qiáng)化程度與惡性病變相仿，甚至更高[13]。能譜CT一方面減少了傳統(tǒng)灌注檢查掃描次數(shù)，降低了對患者輻射劑量，另一方面則一次檢查能夠為臨床提供多個定量分析指標(biāo)，為物質(zhì)的定量分析提供了可行性[14]；此外該方法臨床操作方便，在物質(zhì)成分分析、腫瘤定性定量診斷、腫瘤侵潤范圍預(yù)測、預(yù)后及療效評價方面效果顯著[15]。

本研究發(fā)現(xiàn)惡性組患者的毛刺征和棘突征、分葉征、血管集束征、胸膜凹陷征、支氣管征、病灶內(nèi)鈣化、病灶強(qiáng)化值及孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征總分均高于良性組，提示了孤立性肺結(jié)節(jié)診斷為惡性患者存在毛刺征、棘突征、分葉征、血管集束征、胸膜凹陷征、支氣管征等特點，同時病灶內(nèi)鈣化、病灶強(qiáng)化值及孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)學(xué)特征總分顯著升高。能譜CT檢查發(fā)現(xiàn)惡性組患者動脈期和靜脈期的能譜曲線斜率、40 keV CT值、NIC值均低于良性組，提示能譜CT在診斷孤立性肺結(jié)節(jié)良惡性具有一定價值。本研究分析了惡性孤立性肺結(jié)節(jié)影像學(xué)特征，利用能譜CT進(jìn)一步分析孤立性肺結(jié)節(jié)特點，發(fā)現(xiàn)在物質(zhì)成分分析，腫瘤定性定量診斷，腫瘤侵潤范圍預(yù)測、預(yù)后及療效評價方面具有很廣闊的應(yīng)用前景，但是本研究中僅涉及了良惡性肺結(jié)節(jié)的定性診斷，沒有依據(jù)不同病理類型和分化程度的肺結(jié)節(jié)具體細(xì)化，同時研究病例數(shù)目不夠豐富，尚待大樣本臨床試驗的研究。

綜上，通過采用能譜CT檢查可以對孤立性肺結(jié)節(jié)良惡性進(jìn)行區(qū)分，肺部孤立性惡性結(jié)節(jié)的形態(tài)學(xué)特征總分較高，具有重要的臨床價值。