肺結(jié)節(jié)的CT 后處理技術(shù)及征象解讀

沈蕾蕾，陳 婧，葉曉丹，李惠民

（上海市胸科醫(yī)院放射科，上海 200030）

目前，CT 仍是肺結(jié)節(jié)檢查及診斷的主要手段。利用胸部CT 圖像獲得高質(zhì)量的后處理數(shù)據(jù)并對(duì)病變征象進(jìn)行準(zhǔn)確解讀，是肺結(jié)節(jié)CT 圖像的重要處理方法。本文旨在分析肺結(jié)節(jié)的主要CT 后處理技術(shù)及其典型征象，并解釋其病理學(xué)基礎(chǔ)。

1 肺結(jié)節(jié)的CT 掃描及后處理技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 CT 掃描 CT 掃描過(guò)程包括數(shù)據(jù)采集、圖像重建和圖像顯示，即采集透過(guò)人體組織衰減后的X 線強(qiáng)度獲得一組投影值，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后重建圖像，最后在顯示器上顯示圖像。圖像重建與計(jì)算機(jī)性能相關(guān)，隨著CT 技術(shù)的發(fā)展，重建算法多種多樣，可提高圖像的密度分辨率和空間分辨率，臨床常采用高分辨率算法（邊緣增強(qiáng)）、軟組織算法（平滑）和標(biāo)準(zhǔn)算法。CT 圖像顯示為不同明暗度的信號(hào)，即由圖像采集后重建矩陣中每個(gè)像素的CT 值相應(yīng)轉(zhuǎn)化而成。圖像重組是不涉及原始掃描數(shù)據(jù)的一種圖像處理方法，可無(wú)創(chuàng)直觀觀察人體的立體結(jié)構(gòu)。

1.2 CT 值及測(cè)量方法 CT 值是對(duì)CT 圖像信息的基本度量，以空氣和水對(duì)應(yīng)的X 線衰減作為標(biāo)度，以HU 作為單位，空氣和水的CT 值分別為-1 000 和0 HU。CT 值可反映結(jié)節(jié)的密度及增強(qiáng)掃描時(shí)的血供。管電壓和CT 劑量指數(shù)對(duì)CT 值的影響最大［1］。

實(shí)性結(jié)節(jié)CT 值測(cè)量的技術(shù)要求：①圖像重建采用標(biāo)準(zhǔn)算法，重建層厚宜選擇2 mm；②使用區(qū)域值（ROI），區(qū)域像素不少于最小值（一般為14 個(gè)pixel），對(duì)于均勻結(jié)節(jié)采用60%面積或直徑取ROI，或盡可能包括整個(gè)結(jié)節(jié)，但應(yīng)避免有部分容積效應(yīng)的邊緣部分；③分區(qū)測(cè)定，對(duì)于不均勻結(jié)節(jié)，應(yīng)對(duì)不同密度區(qū)域分別測(cè)定和評(píng)價(jià)，避免互相影響，注意避開(kāi)鈣化、壞死及空洞等。

針對(duì)持續(xù)性存在的亞實(shí)性結(jié)節(jié)，其CT 值測(cè)量方法包括［2］：①平均密度測(cè)量法，選擇結(jié)節(jié)最大層面中60%～80%的區(qū)域測(cè)3 次，取平均值；②代表性區(qū)域密度測(cè)量，在三維正交圖像上對(duì)不均勻的磨玻璃結(jié)節(jié)中的高密度區(qū)域單獨(dú)測(cè)量CT 峰值，ROI 直徑≥2 mm。隨著人工智能的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)目前可自動(dòng)識(shí)別結(jié)節(jié)，并計(jì)算結(jié)節(jié)體積及CT 閾值，但人工勾畫(huà)仍是結(jié)節(jié)分割的金標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 CT 后處理技術(shù) MSCT 獲得的容積掃描數(shù)據(jù)可對(duì)圖像行多種后處理，包括MPR、CPR、MIP 或MinIP、表面遮蓋顯示（shaded surface display，SSD）和VR 等［3］。MPR 可從任意角度觀察結(jié)節(jié)的形態(tài)及其與鄰近血管和支氣管的關(guān)系，解決了單一斷層圖像對(duì)病變觀察局限的問(wèn)題。CPR 可將不同層面的結(jié)構(gòu)重新構(gòu)建在同一層面，展現(xiàn)彎曲結(jié)構(gòu)的全貌，更好地觀察結(jié)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、邊緣、鄰近支氣管的走行及形態(tài)。MIP 常用于增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期肺血管的觀察，對(duì)顯示血管集束征或手握球征，以及觀察病灶內(nèi)血管穿行和供血狀況有一定優(yōu)勢(shì)。MinIP 常用于氣道或空腔結(jié)構(gòu)的顯示，對(duì)氣管腫物、氣道侵犯和肺部囊性病變的顯示較好。SSD 和VR 可展示組織器官的全貌和結(jié)節(jié)的三維立體圖像，幫助醫(yī)師直觀立體地獲得空間結(jié)構(gòu)和密度信息，并加以偽彩，用于術(shù)中導(dǎo)航模擬定位。

2 肺結(jié)節(jié)的CT 基本征象

在肺結(jié)節(jié)影像診斷的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)不同結(jié)節(jié)的特征，與病理進(jìn)行對(duì)照，有助于結(jié)節(jié)的定性診斷。本文對(duì)肺結(jié)節(jié)CT 征象的基本定義參考自Fleischner協(xié)會(huì)2008 年發(fā)布的胸部成像術(shù)語(yǔ)表［4］。

2.1 形態(tài)及大小 肺結(jié)節(jié)指直徑＜3 cm 的肺內(nèi)圓形、類(lèi)圓形或不規(guī)則形病灶。圓形或類(lèi)圓形的形態(tài)稱(chēng)之為圓形腫塊征，反映了腫瘤向各個(gè)方向膨脹、堆積式的生長(zhǎng)方式；不規(guī)則形可能由于病灶生長(zhǎng)異質(zhì)性或收縮所致。

結(jié)節(jié)大小是衡量結(jié)節(jié)的重要指標(biāo)之一，一般以長(zhǎng)徑表示。盡管大小本身在結(jié)節(jié)定性診斷作用微小，但仍有研究［5］表明＜5 mm 的結(jié)節(jié)中，惡性比例僅為0～1%。通過(guò)結(jié)節(jié)大小反映的結(jié)節(jié)生長(zhǎng)速率（體積及倍增時(shí)間）是結(jié)節(jié)良惡性評(píng)判的一個(gè)重要指標(biāo)［6］。在考慮持續(xù)性存在的亞實(shí)性結(jié)節(jié)時(shí)，實(shí)性成分的存在和大小是結(jié)節(jié)隨訪管理的主要決定因素［7］。

2.2 瘤肺界面 結(jié)節(jié)與正常肺組織的分界面稱(chēng)為瘤肺界面，由于結(jié)節(jié)的生長(zhǎng)方式不同，可表現(xiàn)為清楚光整、清楚毛糙、模糊，瘤肺界面是結(jié)節(jié)定性診斷的重要依據(jù)。一般而言，良性結(jié)節(jié)的邊界清楚光整，但部分炎性結(jié)節(jié)因有滲出而邊界模糊，亦有肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤結(jié)節(jié)邊界清楚光整［8］。

2.2.1 分葉征 分葉征在CT 圖像上表現(xiàn)為病灶表面呈花瓣?duì)疃鄠€(gè)弧形（圖1），病理學(xué)上常由于病灶邊緣細(xì)胞生長(zhǎng)分化時(shí)間快慢不同，或病灶內(nèi)部纖維組織牽拉收縮，或肺間質(zhì)結(jié)構(gòu)阻擋引起腫塊的生長(zhǎng)受限所致。有學(xué)者［9］以分葉部分的弦距與距長(zhǎng)之比將其分類(lèi)：≥0.4 為深分葉，≈0.3 為中分葉，≤0.2 為淺分葉；同時(shí)將弦距≤4 mm 的定義為細(xì)分葉，并認(rèn)為深分葉高度提示肺癌的診斷。研究［10］表明，在較小結(jié)節(jié)中細(xì)分葉與深分葉有同樣的診斷意義。

2.2.2 毛刺征 毛刺征指自結(jié)節(jié)邊緣向周?chē)派?、伸展的?xì)密短線影（圖2）；病理基礎(chǔ)為腫瘤細(xì)胞向周?chē)|(zhì)中浸潤(rùn)性生長(zhǎng)并牽拉周?chē)M織，或腫瘤內(nèi)不規(guī)則增生的纖維收縮所致，是診斷惡性腫瘤特異性較強(qiáng)的征象。雖然毛刺征高度提示結(jié)節(jié)惡性，但其也可出現(xiàn)在良性結(jié)節(jié)中［11］。

2.2.3 尖角征 尖角征表現(xiàn)為結(jié)節(jié)邊緣較粗大而長(zhǎng)的線條影，近端更粗大，呈明顯的尖狀突起，又稱(chēng)桃尖征（圖3），其遠(yuǎn)端?？捎虚L(zhǎng)線條牽引，多為纖維收縮牽拉所致，良性結(jié)節(jié)多見(jiàn)，主要與棘狀突起鑒別。

2.2.4 棘狀突起 棘狀突起是基底位于腫瘤表面、形態(tài)似小三角形的突起，橫斷面圖像上一側(cè)可有弧形的膨脹性表現(xiàn)（圖4）；病理基礎(chǔ)是腫瘤在分葉的基礎(chǔ)上向外先行浸潤(rùn)的腫瘤組織，反映了腫瘤的異質(zhì)性，是肺癌的重要特異性征象。

2.2.5 暈征 暈征是指結(jié)節(jié)邊緣的磨玻璃密度影，邊界模糊不清（圖5），常見(jiàn)于炎癥。最初在侵襲性曲霉病中有描述，后在支氣管肺泡癌中也有報(bào)道，在血管肉瘤、絨癌及骨肉瘤等惡性腫瘤的肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤中亦可出現(xiàn)［12］。該征象提示病變可通過(guò)肺泡孔蔓延，如出血和肺部感染。

圖1 女，43 歲，微浸潤(rùn)腺癌。左肺上葉磨玻璃密度影，邊界清楚，邊緣見(jiàn)分葉，其內(nèi)見(jiàn)小空泡影 圖2 男，63 歲，腺癌。右肺下葉軟組織結(jié)節(jié)，邊緣見(jiàn)分葉及毛刺征 圖3 女，54 歲，霉菌球感染。左肺下葉近胸膜不規(guī)則結(jié)節(jié)，邊緣見(jiàn)尖角征，其內(nèi)支氣管走行正常，無(wú)狹窄或擴(kuò)張，鄰近胸膜有少許滲出 圖4 男，68 歲，腺癌。左肺上葉軟組織結(jié)節(jié)，邊緣見(jiàn)棘狀突起 圖5 女，42 歲，肺結(jié)核。右肺上葉含空洞病變，洞壁內(nèi)緣光整，病灶周?chē)?jiàn)暈征

2.3 密度 密度是評(píng)價(jià)結(jié)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要特征，包括空泡征、空洞征、鈣化征、壞死征、脂肪征、強(qiáng)化征及支氣管-血管改變等。鑒于已有大量文獻(xiàn)分析各個(gè)征象，筆者簡(jiǎn)單總結(jié)征象形成原因，并重點(diǎn)關(guān)注空泡征及支氣管-血管改變。

結(jié)節(jié)密度不同的原因主要有：①病灶的起源細(xì)胞不同，其生長(zhǎng)及分化自然不同。2015 年最新的WHO肺部腫瘤分類(lèi)中將其分為：上皮性腫瘤、間葉性腫瘤、淋巴組織增生類(lèi)腫瘤及轉(zhuǎn)移性腫瘤。如間葉性腫瘤細(xì)胞可完全或不完全分化出脂肪及骨等組織。②病灶的生長(zhǎng)方式及血供不同。如實(shí)性結(jié)節(jié)為軟組織密度，由于血供不同，相對(duì)于炎癥的明顯強(qiáng)化，惡性結(jié)節(jié)一般表現(xiàn)為中度強(qiáng)化、廓清緩慢等特征；＞2 cm結(jié)節(jié)還可因中心血管供血不足、受壓或破壞等出現(xiàn)壞死，多見(jiàn)于鱗狀細(xì)胞癌。持續(xù)性存在的亞實(shí)性結(jié)節(jié)內(nèi)的磨玻璃樣密度，多沿肺泡壁貼壁式生長(zhǎng)，其在結(jié)節(jié)內(nèi)的分布及CT 值的測(cè)量可為結(jié)節(jié)的鑒別診斷提供重要信息。③病灶的微環(huán)境改變。如結(jié)節(jié)可因營(yíng)養(yǎng)不良或酸堿微環(huán)境改變形成鈣化。

2.3.1 空泡征 空泡征是指病灶內(nèi)＜5 mm 的透亮區(qū)，大多1～2 mm，單個(gè)或多個(gè)，形狀可不規(guī)則，位于結(jié)節(jié)中央或邊緣，病理基礎(chǔ)為正常的含氣肺組織未被腫瘤組織充填?？张菡鞒Ｒ?jiàn)于腺癌，高分辨力CT或靶掃描可提高其檢出率。

2.3.2 支氣管-血管改變 支氣管-血管為次級(jí)肺小葉的固有結(jié)構(gòu)，結(jié)節(jié)的生長(zhǎng)可對(duì)其造成推移、牽拉、侵襲等改變，歸納為以下幾種：①無(wú)明顯改變，支氣管-血管走行正常，無(wú)狹窄或擴(kuò)張，管壁無(wú)增厚，多見(jiàn)于良性病變或磨玻璃結(jié)節(jié)浸潤(rùn)前病變。②受壓推移，支氣管-血管雖局部走行改變，管腔狹窄，管壁無(wú)增厚（圖6），多見(jiàn)于良性病變。③彌漫均勻增厚，即管壁彌漫均勻增厚，伴或不伴走行改變（圖7），常提示炎性改變。④不均勻增厚，即管壁局限不規(guī)則增厚，管腔狹窄、牽拉扭曲，血管扭曲、增粗或聚集等（圖8），為腫瘤組織向支氣管-血管束或小葉間隔浸潤(rùn)生長(zhǎng)或刺激增生的纖維成分牽拉周?chē)Y(jié)構(gòu)所致。⑤截?cái)啵?dāng)腫瘤生長(zhǎng)過(guò)快，細(xì)胞填滿(mǎn)支氣管管腔時(shí)即發(fā)生支氣管截?cái)啵殡S病灶遠(yuǎn)端的阻塞性改變（圖9）；良性病變中，支氣管在病灶邊緣截?cái)嘧畛Ｒ?jiàn)于結(jié)核球。

圖6 女，50 歲，硬化性肺細(xì)胞瘤。左肺上葉類(lèi)圓形結(jié)節(jié)，邊緣光整，鄰近支氣管血管推壓改變 圖7 男，32 歲，炎性病變。左肺下葉不規(guī)則斑片影，其內(nèi)走行支氣管管壁均勻增厚 圖8 男，57 歲，腺癌。右肺下葉不規(guī)則軟組織結(jié)節(jié)，其內(nèi)走行支氣管扭曲，管壁不均勻增厚 圖9 女，42 歲，腺癌。右肺上葉腫塊，近端支氣管截?cái)?圖10 女，52 歲，腺癌，胸膜凹陷征。MPR 冠狀位示右肺下葉軟組織腫塊，鄰近葉間胸膜牽拉，形成喇叭狀凹陷

2.4 結(jié)節(jié)鄰近結(jié)構(gòu)改變

2.4.1 胸膜凹陷征 胸膜凹陷征是指病灶牽拉臟層胸膜與壁層胸膜形成喇叭狀凹陷（圖10），間隙內(nèi)為水，為病灶小葉間隔及胸膜下間質(zhì)內(nèi)小葉纖維組織增生所致，多見(jiàn)于惡性結(jié)節(jié)。此征象多見(jiàn)于病灶和胸膜間距離2 cm 左右，遠(yuǎn)離胸膜的病灶其間質(zhì)增生尚無(wú)法傳遞到胸膜下，而緊貼胸膜的病灶常合并胸膜的粘連和增厚。

2.4.2 血管集束征 血管集束征是指結(jié)節(jié)周?chē)男⊙苁軤坷虿≡钐幘蹟n，并在病灶處中斷或穿行其中（圖11）；其病理機(jī)制為腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的促血管生成因子使肺癌周?chē)⊙茉龃郑剐⊙苁芙Y(jié)節(jié)內(nèi)纖維瘢痕組織的牽拉而向病灶內(nèi)聚攏，多見(jiàn)于惡性病變［13］。

2.4.3 衛(wèi)星灶 衛(wèi)星灶指結(jié)節(jié)周?chē)我皟?nèi)多發(fā)的、微小的、點(diǎn)狀或線樣密度增高影（圖12），為周?chē)?、支氣管或纖維組織增殖或鈣化灶，多見(jiàn)于良性病變［14］。

圖11 男，58 歲，右肺下葉腺癌，血管集束征 圖11a，11b VR 圖像 圖11c MIP 圖像 圖12 男，70 歲，肺結(jié)核，衛(wèi)星灶。右肺上葉近胸膜間不規(guī)則軟組織密度影，邊界欠清，周?chē)?jiàn)多發(fā)微小點(diǎn)狀密度增高影，鄰近胸膜增厚

3 總結(jié)

隨著影像技術(shù)的發(fā)展，肺結(jié)節(jié)的診斷水平也日益提高，但“同病異影，同影異病”依然存在，對(duì)征象的認(rèn)識(shí)與解讀一方面受成像參數(shù)和后處理方式的制約，另一方面也受診斷醫(yī)師臨床經(jīng)驗(yàn)的影響。針對(duì)難以定性的結(jié)節(jié)，可借助MRI 和PET-CT 等檢查，以獲得結(jié)節(jié)的多模態(tài)和功能信息幫助診斷。MRI 對(duì)腫瘤內(nèi)組織血供、壞死、出血等的顯示有較好優(yōu)勢(shì)，且無(wú)輻射，適合多期增強(qiáng)掃描判斷病變的血流動(dòng)力學(xué)特征。PET-CT 可觀察結(jié)節(jié)的代謝情況，是對(duì)實(shí)性結(jié)節(jié)診斷的有益補(bǔ)充。對(duì)于難以判斷的亞實(shí)性結(jié)節(jié)，定期隨訪目前已成為共識(shí)。