孤立性肺結(jié)節(jié)影像學(xué)檢查技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展*

宋婷妮 綜述,曾勇明 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 400016)

孤立性肺結(jié)節(jié)影像學(xué)檢查技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展*

宋婷妮 綜述,曾勇明△審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 400016)

硬幣病變,肺;體層攝影術(shù),X線計(jì)算機(jī);磁共振成像

肺癌是全世界癌癥致死的首要原因,肺癌每年的死亡人數(shù)超過(guò)了乳腺癌、結(jié)腸癌和前列腺癌的總和[1]。在美國(guó)每年有超過(guò)十六萬(wàn)人死于肺癌[2]，賈世杰等[3]在對(duì)2002～2011 年中國(guó)惡性腫瘤病死率水平及變化趨勢(shì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，標(biāo)化病死率排在前 3 位的惡性腫瘤依次是肺癌、肝癌和胃癌，其中肺癌病死率有逐漸上升的趨勢(shì)。肺癌在進(jìn)展期前通常是無(wú)癥狀的，且有10%是在與肺癌無(wú)關(guān)的胸片檢查中偶然發(fā)現(xiàn)的。所以大多數(shù)患者在診斷為肺癌時(shí)已經(jīng)到了進(jìn)展期，此時(shí)尋找有效的治療方法往往受限，而且患者的預(yù)后很差。肺癌患者的5年平均生存率僅為16.9%[4]，國(guó)際早期肺癌行動(dòng)計(jì)劃(international early lung cancer action program,I-ELCAP)已經(jīng)證實(shí)了Ⅰ期肺癌患者術(shù)后的10年生存率可達(dá)到88%[5]。肺癌的早期診斷是提高患者生存率的關(guān)鍵，也是一個(gè)難點(diǎn)。

孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodules,SPN)是指肺實(shí)質(zhì)內(nèi)單發(fā)孤立的圓形或類圓形、直徑小于或等于3 cm，不伴有肺不張、無(wú)淋巴結(jié)腫大或肺內(nèi)其他異常的病變[6]。SPN包括肺癌、感染、轉(zhuǎn)移瘤和良性腫瘤等，SPN 的臨床診斷及良惡性的鑒別是胸部影像學(xué)研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)之一。因此，對(duì)SPN的病因做出及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷能夠極大地提高肺癌患者的生存率并改善預(yù)后。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展顯著地提高了SPN的檢出率及肺癌的早期發(fā)現(xiàn)能力?，F(xiàn)就SPN篩查相關(guān)的醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。

1 胸部X射線攝影檢查

數(shù)字X射線攝影(digital radiography,DR)由于其成本低、操作簡(jiǎn)單及低輻射劑量仍然是檢查胸部疾病時(shí)最廣泛使用的成像技術(shù)。近年來(lái),DR的時(shí)間減影技術(shù)通過(guò)對(duì)同一患者的先后兩次檢查圖像的減影，可以消除如肋骨及肺血管等正常組織的影響,Sasaki等[7]研究證實(shí)了使用時(shí)間減影技術(shù)(AUC=0.990)與未使用時(shí)間減影技術(shù)(AUC=0.951，P=0.028)和雙重閱讀方法(AUC=0.890，P=0.002)相比明顯提高了肺癌檢出的準(zhǔn)確性。在日本，時(shí)間減影技術(shù)已應(yīng)用于臨床。DR的雙能減影(dual-energy subtraction,DES)技術(shù)是利用高能和低能的X射線獲得兩幅原始圖像，利用骨和軟組織衰減的能量依賴性通過(guò)圖像處理以單獨(dú)顯示骨組織和軟組織的數(shù)字減影技術(shù)。由于雙次曝光有短暫的時(shí)間間隔，可能會(huì)受到運(yùn)動(dòng)偽影的影響。計(jì)算機(jī)X射線攝影(computed radiography,CR)單次曝光DES技術(shù)[8]，使用由一個(gè)只允許高能X射線光子通過(guò)的銅過(guò)濾板分開(kāi)的兩個(gè)片匣同時(shí)接受曝光，在第一個(gè)片匣上形成正常的胸片，在銅過(guò)濾板下的第二個(gè)片匣上生成骨組織的圖像，再通過(guò)減影就可獲得軟組織圖像，這樣也消除了運(yùn)動(dòng)偽影的影響。DES的優(yōu)勢(shì)在于可以顯示那些被肋骨、鎖骨及肩胛骨遮擋的結(jié)節(jié)[9]，在SPN的鈣化檢出方面，DES明顯優(yōu)于傳統(tǒng)DR(P<0.05)[10]。數(shù)字體層融合(digital tomosynthesis,DTS)是一種全新的X射線診斷檢查技術(shù)，從不同角度來(lái)采集連續(xù)斷層圖像，根據(jù)不同臨床需求，采用相應(yīng)的圖像重建方式，能夠有效避免DR攝影存在的重疊影像問(wèn)題[11]，是早期肺癌篩查較好的影像學(xué)檢查方法。Gomi等[12]將DES技術(shù)與DTS相結(jié)合(DES-DT)，發(fā)現(xiàn)DES-DT對(duì)肺結(jié)節(jié)的檢測(cè)準(zhǔn)確度明顯高于DES(7 mm非鈣化結(jié)節(jié)，P<0.05；鈣化結(jié)節(jié)，P<0.01)，其對(duì)7 mm模擬肺結(jié)節(jié)的鈣化檢出的敏感性和圖像的信噪比(SNR)也較高。

2 胸部CT檢查

CT消除了重疊影像的影響，由于其靈敏度高,正常劑量CT被認(rèn)為是目前篩查肺癌的金標(biāo)準(zhǔn)[12]。美國(guó)國(guó)家癌癥研究所進(jìn)行了大規(guī)模的低劑量 CT (low-dose computed tomography，LDCT)對(duì)比胸片篩查肺癌的隨機(jī)對(duì)照研究(the national lung screening trial，NLST)。結(jié)果表明LDCT組肺癌死亡數(shù)為 247 例/萬(wàn)人，胸片組為 309 例/萬(wàn)人，LDCT 篩查肺癌相對(duì)胸片可以降低 20%的肺癌病死率(P=0.004)[13]。高分辨率 CT(high-resolution computed tomography,HRCT)掃描技術(shù)主要包括薄的掃描層和用高空間頻率算法(骨算法)重建,可以比較清晰地顯示肺的細(xì)微結(jié)構(gòu)，提供了非常豐富的診斷信息，如結(jié)節(jié)密度、大小、邊緣特征及空洞、脂肪、鈣化的存在，可以發(fā)現(xiàn)更多有價(jià)值的征象。Harders等[14]發(fā)現(xiàn)，HRCT診斷肺結(jié)節(jié)的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確性分別為98%、23%和87%，其有著很高的靈敏度，但是對(duì)惡性結(jié)節(jié)診斷的特異度較低。Ravenel等[15]認(rèn)為在測(cè)量肺結(jié)節(jié)體積時(shí)骨算法可以兼顧診斷準(zhǔn)確性與圖像主觀質(zhì)量，并推薦使用0.625 mm或者不大于1.25 mm的層厚。但是由于薄層圖像較多，會(huì)增加讀片時(shí)間，Lee等[16]推薦先使用厚層(5 mm)圖像尋找結(jié)節(jié)，然后再有選擇性地在薄層(1 mm)圖像上觀察結(jié)節(jié)的特征。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)CT可用于評(píng)價(jià)SPN,Dabrowska等[17]使用簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)(平掃，注射對(duì)比劑后30 s、4 min各掃一次)方案，以15 HU為閾值，其靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值和診斷準(zhǔn)確性分別為100%、41%、70%、100%和75%，證明了減少了對(duì)比劑注射后掃描期數(shù)并沒(méi)有影響肺結(jié)節(jié)檢測(cè)的靈敏度，而這個(gè)簡(jiǎn)化方案的輻射劑量?jī)H僅為傳統(tǒng)4期增強(qiáng)掃描的1/4。多層螺旋CT灌注成像可以對(duì)SPN的血流模式進(jìn)行定量分析及評(píng)價(jià)，同時(shí)具有掃描速度快、空間分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，有助于臨床上對(duì)良惡性病變鑒別診斷。有研究表明，良性結(jié)節(jié)的血流量(BV)、血容量(BF)和通透性(PMB)值顯著低于惡性結(jié)節(jié)(P<0.05)[18]。

雙能CT的雙能技術(shù)只需在注射對(duì)比劑后就可提供虛擬平掃圖像和增強(qiáng)圖像，可對(duì)同一感興趣區(qū)域在平掃和增強(qiáng)圖像上觀察，減少了由于位置變化而引起的誤差；它減少了一次平掃，其輻射劑量與單能CT沒(méi)有明顯差異。SPN 的虛擬平掃圖像CT值與常規(guī)平掃的CT 值及碘分布圖像CT值與強(qiáng)化值顯示出良好的一致性,其相關(guān)系數(shù)分別為0.89、0.91[19]。SPN 內(nèi)及縱隔淋巴結(jié)的鈣化往往是良性結(jié)節(jié)的征兆，以真實(shí)平掃作為標(biāo)準(zhǔn)，虛擬平掃圖像鈣化檢出率為 93.02%(80/86)[20]。Chae等[21]發(fā)現(xiàn)利用結(jié)節(jié)在碘圖與普通增強(qiáng)圖像的CT值來(lái)診斷肺惡性結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確性是可比的(分別為：靈敏度，92%vs.72%；特異度，70%vs.70%；準(zhǔn)確度，82.2%vs.71.1%)。通過(guò)能譜CT成像的單能量圖像、能譜曲線、碘基圖像和碘物質(zhì)定量分析，可以反映SPN的血供特點(diǎn)及增強(qiáng)幅度，有助于良惡性的鑒別診斷。陳燕等[22]研究結(jié)果顯示，動(dòng)脈期及靜脈期惡性肺部占位性病變組在不同Kev下CT值均高于良性組，其中當(dāng)單能量越低時(shí)CT值差別越大，肺部良惡性占位性病變組的曲線斜率及碘基值均高于良性組；肺鱗癌組與肺腺癌組CT能譜曲線斜率比較，動(dòng)脈期及靜脈期肺鱗癌組CT能譜曲線的斜率均高于肺腺癌組。

3 胸部MRI檢查

雖然由于肺部的低質(zhì)子密度，MRI在肺部成像的SNR較低，而且易受到空氣-組織界面產(chǎn)生的磁敏感偽影及呼吸與心臟搏動(dòng)偽影的影響，使得肺部 MRI 檢查在臨床不是“常規(guī)”檢查方法。近年來(lái)，隨著MRI一些新技術(shù)的出現(xiàn)，如快速成像序列、動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)及呼吸、心電門控等，MRI 對(duì)肺結(jié)節(jié)的成像能力得到明顯提高，有效消除了心跳、呼吸等影響，臨床上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI在評(píng)估腫瘤血管、間質(zhì)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá),預(yù)測(cè)周圍型肺癌患者的生存結(jié)果等方面有較好的作用。有研究報(bào)道，以最大強(qiáng)化率110%為閾值，惡性結(jié)節(jié)的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、靈敏度、特異度分別為92%、63%和74%；以增強(qiáng)斜率每分鐘13.5%為閾值，靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為94%、95%、88%和74%[23]。雖然動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI可用于區(qū)分良惡性結(jié)節(jié)，但是卻難以區(qū)分急性炎癥病變、活動(dòng)期的感染和惡性病變[24]。王克禮等[25]研究發(fā)現(xiàn)，SPN大小是DWI的彌散敏感系數(shù)b值選擇影響因素。良惡性SPN的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值均隨b值增加而逐漸變小，最大直徑小于15 mm組中，良惡性SPN在b值等于500 s/m2時(shí)，其ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.35,P<0.05)；最大直徑大于15 mm組中，良惡性SPN在b值為800～1 000 s/m2時(shí)，其ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.30,P<0.05;t=4.08,P<0.01)。

4 展 望

SPN的診斷仍然是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn),這些大量的不確定結(jié)節(jié)已成為臨床醫(yī)生和放射科醫(yī)生診斷的難點(diǎn)。胸部X射線攝影檢查由于其成本低、操作簡(jiǎn)單及低輻射劑量仍作為常規(guī)檢查方法,但在檢測(cè)微小的肺結(jié)節(jié)方面敏感性較低。CT消除了重疊影像的影響，由于其靈敏度高,正常劑量CT被認(rèn)為是目前篩查肺癌的金標(biāo)準(zhǔn)[12]。常規(guī)CT的輻射劑量仍然較高，因此SPN的篩查應(yīng)推廣低劑量CT掃描技術(shù)。多層螺旋CT灌注成像可以對(duì)SPN的血流模式進(jìn)行定量分析及評(píng)價(jià)，已被證實(shí)為鑒別SPN良惡性的有效方法。但是，各研究報(bào)道的灌注技術(shù)有很大的差別,包括掃描設(shè)備和分析軟件,造成灌注技術(shù)和參數(shù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等，限制了該技術(shù)在臨床上的廣泛應(yīng)用[19]。雙能量CT成像的單能量圖像、能譜曲線、碘基圖像和碘物質(zhì)定量分析，可反映出SPN的血供特點(diǎn)及增強(qiáng)幅度，有助于良惡性的鑒別診斷，有良好的應(yīng)用前景。MRI需提高檢查效率才能適宜SPN篩查。臨床實(shí)踐中合理選擇不同的檢查技術(shù)能對(duì)SPN做出及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷，以提高肺癌患者的生存率并改善預(yù)后。

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國(guó)家臨床重點(diǎn)專科建設(shè)項(xiàng)目基金[國(guó)衛(wèi)辦(2013)544號(hào)]。

宋婷妮(1992-),在讀碩士，主要從事圖像處理與仿真影像學(xué)研究。

△通訊作者，E-mail:zeng-ym@vip.sina.com。

? 述·

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.10.041

R730.4

A

1671-8348(2016)10-1409-03

2015-12-21

2016-01-28)