肺磨玻璃結(jié)節(jié)CT影像組學研究進展

黃鑫

廣西壯族自治區(qū)桂東人民醫(yī)院 廣西 梧州 543000

隨著近年來空氣污染及人口老齡化的加劇，肺部疾病發(fā)病率不斷提升，已成為影響國民健康最主要的疾病之一，對于該類疾病診斷及后期治療一直是臨床研究的熱點課題。肺磨玻璃結(jié)節(jié)是肺部疾病CT檢查最具代表性的征象之一，該征象主要指肺存在局灶性結(jié)節(jié)樣密度增高影，其邊界較為模糊且病變密度又不足以掩蓋在其中走行的支氣管血管束，一般來說，彌漫性增長的多為良性肺部病變，局灶性生長的多考慮為惡性病變[1]。對于肺磨玻璃結(jié)節(jié)及惡性病變即需要CT影像組技術(shù)的介入，該技術(shù)是主要運用人工智能及儀器學習的方法對攝片進行再處理，該技術(shù)對于判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)良性及惡性具有重要意義，同時又可對臨床治療的實施提供明確指導(dǎo)。隨著近些年來影像技術(shù)的不斷進步，CT影像組學技術(shù)在輔助診斷、定量分析、判斷疾病預(yù)后等方面扮演者著重要角色。因此，本文就目前我國臨床CT影像組學在肺磨玻璃結(jié)節(jié)中的應(yīng)用情況作以下綜述，現(xiàn)報道如下：

1.影像組學的基本概念及常規(guī)方法

影像組學概念的是2012年荷蘭研究者Lambin首次提出的，研究的主要方向是腫瘤在時間及空間方面的特殊異質(zhì)性，影像組學即可采取無創(chuàng)的方式檢測腫瘤的異質(zhì)性。影像組學主要指從臨床的攝片數(shù)據(jù)中提取對應(yīng)的影像學特征，再應(yīng)用自動化數(shù)據(jù)分析技術(shù)將相關(guān)的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為特征性的空間數(shù)據(jù)，其核心內(nèi)容是通過提取興趣區(qū)內(nèi)的高維特征數(shù)據(jù)來定量描述腫瘤病變的特征，為后續(xù)治療的開展提供指導(dǎo)[2]。

2.CT影像組學判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)的良性或惡性

隨著我國國民生活質(zhì)量的提升，人們的健康意識不斷增強，每年參與健康體檢的人數(shù)不斷增多，越來越多肺磨玻璃結(jié)節(jié)在健康體檢中被檢查出。臨床相關(guān)資料顯示肺磨玻璃結(jié)節(jié)惡性占比率較良性占比率更大，臨床一般對于惡性肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者常采用手術(shù)治療，良性患者一般采用藥物進行干預(yù)，故應(yīng)用精確的鑒別診斷具有重要意義[3]。有研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)影像學對于肺磨玻璃結(jié)節(jié)的判斷一般根據(jù)顯像的密度、邊緣處是否存在毛刺等指征，但隨著現(xiàn)代影像學技術(shù)的進步，研究人員發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)影像學判斷方法已無法適應(yīng)目前臨床數(shù)據(jù)量增大實際情況，同時通過該方式判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)良性或惡性具有明顯缺陷[4]。對比傳統(tǒng)影像學判斷方式，影像組學判斷惡性結(jié)節(jié)具有較高的精確度及特異度。有研究選取了50例肺部病人作為研究對象（包括150個肺磨玻璃結(jié)節(jié)，其中惡性102個、良性48個），對比所有納入樣本首次CT檢查及最后一次隨訪影像組學研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對比首次CT檢查，最后一次隨訪影像組學研究判斷惡性肺磨玻璃結(jié)節(jié)具有更好的特異度及精確度，同時該技術(shù)下對于良性磨玻璃結(jié)節(jié)也具有良好穩(wěn)定性[5]。研究進一步說明CT影像組學判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)的良性或惡性具有明顯優(yōu)勢。

3.CT影像組學判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)判斷侵襲性及病理分型

相關(guān)研究顯示多數(shù)肺部嚴重疾?。ǚ谓Y(jié)核、肺癌等）的早期CT檢查的表現(xiàn)均為肺磨玻璃結(jié)節(jié)，為提升診斷精確率，對疾病開展早期預(yù)防及治療，則需要科學的方法對肺磨玻璃結(jié)節(jié)的侵襲性進行預(yù)測及評估[6]。傳統(tǒng)影像學主要根據(jù)成像特點及穿刺活檢對其侵襲性進行判斷，但隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的不斷進步及對疾病的研究不斷深入，臨床研究者發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)預(yù)測及評估方法或難以準確對具體病灶進行判斷，同時穿刺活檢開展相對困難且具有一定風險，臨床多數(shù)患者對其具有較強的抵觸情緒[7]。傳統(tǒng)影像學主要根據(jù)成片邊緣是否存在分支或毛刺、實性成分占比、病灶大小等因素對侵襲性及病理分型進行評估，同時以上三種因素對于判斷侵襲性及病理分型具有較強的敏感度及特異性，但對于該判斷方式多受驗片者經(jīng)驗及水平影響，另外不同醫(yī)師對于成片判斷具有多種觀點，故該判斷方式無法形成統(tǒng)一標準，推測結(jié)果的準確度值得商榷。有研究回顧性分析了100例肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者病例，結(jié)果發(fā)現(xiàn)侵襲性惡變與對應(yīng)影像組學特征具有密切的相關(guān)性，研究還指出將相關(guān)影像組學特征與基本信息結(jié)合建立諾模圖能顯著提升精準度[8]。另外有研究回顧性分析了80例肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者病例樣本，并對其進行分組（對照組及觀察組），對照組采取臨床常見的冰凍切片技術(shù)進行病理分型，觀察組采取影像組學分類器進行病理分型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)影像組學分類器在實際應(yīng)用中效果良好，對照組及觀察組總精確度均接近70%，對比無明顯差異（P＜0.05），研究結(jié)果提示影像組學在判斷肺磨玻璃結(jié)節(jié)侵襲性及病理分型中具有重要價值[9]。

4.CT影像組學在預(yù)測肺磨玻璃結(jié)節(jié)基因變化中的應(yīng)用

臨床研究表明基因變化對肺部腫瘤的發(fā)病及進展中起到了決定性作用，研究還表明基因突變型肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者其結(jié)節(jié)體積生長相對較快，實性物質(zhì)增長速率更高，故采取科學的方法對基因變化進行預(yù)測具有重要意義，為疾病的后期治療提供了明確指導(dǎo)[10]。有研究回顧性分析了100例肺癌患者并對其進行分組（實驗組及參照組），參照組采用常規(guī)CT特征對基因變化進行預(yù)測，實驗組采用CT影像組相關(guān)特征對基因變化進行預(yù)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗組預(yù)測效能明顯優(yōu)于參照組[11]。研究結(jié)果進一步佐證了CT影像組學在預(yù)測肺部疾病患者基因變化中能發(fā)揮理想效果，同時其可為后期治療提供明確的指導(dǎo)。

5.CT影像組學在肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者隨訪及篩查中的應(yīng)用

多數(shù)良性（彌漫性增長）肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者在經(jīng)相關(guān)治療后，病灶會呈現(xiàn)清晰的消除狀態(tài)，惡性（局灶性生長）肺磨玻璃結(jié)節(jié)在經(jīng)CT隨訪或相關(guān)治療仍處于發(fā)展狀態(tài)。傳統(tǒng)CT檢查多通過觀察腫瘤的體積及成片的密度對其是否生長進行判斷，隨著現(xiàn)代臨床經(jīng)驗的積累，臨床研究者發(fā)現(xiàn)通過該方式進行判斷具有明顯的局限性。有研究發(fā)現(xiàn)CT影像組學相關(guān)參數(shù)與腫瘤的體積及成片的密度具有緊密的相關(guān)性，故CT影像組學可對肺磨玻璃結(jié)節(jié)的篩查進行定量分析[12]。另外有研究發(fā)現(xiàn)在肺磨玻璃結(jié)節(jié)患者隨訪過程中，患者肺部紋理性特征會發(fā)生顯著變化，故采取紋理性的觀察加常規(guī)CT形態(tài)學特征的判斷方法能對肺磨玻璃結(jié)節(jié)是否存在進展作出準確判斷[13]。研究進一步表明CT影像組學能為隨訪過程中的肺磨玻璃結(jié)節(jié)提供量化的依據(jù)，同時該方法能為患者選擇合適的隨訪方式提供明確指導(dǎo)。

6.CT影像組學應(yīng)用前景及挑戰(zhàn)

根據(jù)上述研究可得出CT影像組學在臨床醫(yī)學中具有廣泛的應(yīng)用前景，可針對多種肺部疾病，同時可為不同階段的疾病治療提供指導(dǎo)，但該技術(shù)仍處于發(fā)展階段，存在一定優(yōu)勢也存在具有一定缺陷，其優(yōu)點主要體現(xiàn)于該技術(shù)為無創(chuàng)性檢查、可以無對比劑、實施過程中患者無過敏發(fā)生風險、可對病變特征進行定量描述，可反應(yīng)腫瘤的異質(zhì)性，具有準確率高、工作效率高等特點；其缺陷主要體現(xiàn)于該技術(shù)軟件平臺相對較多，統(tǒng)一性較差；數(shù)據(jù)量相對較大，易出現(xiàn)擬合；興趣區(qū)選擇及圖像分割方法同樣缺乏規(guī)范化的標準。

7.小結(jié)

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)進步，肺磨玻璃結(jié)節(jié)的治療及診斷技術(shù)越發(fā)成熟，CT診斷中的CT影像組學能有效提升肺磨玻璃結(jié)節(jié)的診斷精確率，同時該技術(shù)可對病理類型、侵襲性、基因變化進行預(yù)測，故該技術(shù)在肺磨玻璃結(jié)節(jié)的治療及診斷中具有重要意義。隨著現(xiàn)代人工智能及醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，后續(xù)研究需在擴大應(yīng)用范圍的前提下對CT影像組學進行進一步研究。