靶掃描與多維重建對肺小結節(jié)密度分析在早期肺癌診斷中的價值

陳小宇 陳進軍 陳瑞瑩 馬關華 梁宇豪 梁洪生 歐劍揚

肺癌的發(fā)病率和死亡率居全世界惡性腫瘤首位[1]，死亡率高，術后5年生存率低，約為15%[2]。有研究發(fā)現(xiàn)≤1cm的早期周圍型肺癌術后5年生存率可接近100%[3]。因此早期發(fā)現(xiàn)及診斷肺癌是提高生存率的關鍵。一直以來，CT，特別是CT薄層掃描(Thin-section computed tomography，TSCT)被推薦為肺結節(jié)篩查與診斷的首選檢查方法[4]。但是對于小于1cm的超早期肺癌，因其體積小，其形態(tài)學改變不明顯，其鑒別及診斷對影像醫(yī)生造成極大的困難，因此如何能夠通過合理運用CT檢查的各種技術，尋找一個新的角度去鑒別分析并做出正確的定性診斷，是提高早期肺癌診斷率的關鍵。筆者試圖通過對本院≤1cm的肺部結節(jié)的回顧分析，希望通過對其結節(jié)內(nèi)部密度的分析，能為早期微小肺癌的診斷提供一種新的思路。

資料與方法

一、一般資料

收集2014年至2019年12月期間肇慶市中醫(yī)院影像科發(fā)現(xiàn)≤1cm肺結節(jié)患者，患者全部無明顯呼吸道癥狀，結節(jié)單發(fā)，不與段以上支氣管或胸膜相連，且周圍肺野清晰，術前影像資料完整，包括TSCT、靶掃描及后期多維重建圖像，結節(jié)全部有手術病理結果，共45例。男性19例，女性26例，年齡35歲～65歲。

二、研究方法

采用64排128層螺旋CT掃描，掃描范圍從胸廓入口到雙側腎上腺下緣，胸壁軟組織全部包含在掃描野內(nèi)，掃描時囑患者深吸氣下閉氣，掃描方式分為兩組，一組掃描參數(shù)為120KV、40mAs，螺距1.2mm，重建層厚2mm，第二組為對經(jīng)第一組發(fā)現(xiàn)的肺部孤立性結節(jié)進行靶掃描，掃描參數(shù)140KV，80mAs，螺距1.0mm，重建層厚0.6mm，并在自帶的后處理工作站Syngo.via上進行圖像重建，包括多平面重建(Multi-plane reconstruction，MPR)、最大密度投影重建(Maximum density projection reconstruction，MIP)、表面容積重建(Surface shaded display，SSD)及容積再現(xiàn)重建(Volume rendering，VR)。全部圖像常規(guī)用肺窗(窗位-600H，窗寬1200H)及縱隔窗(窗位50H，窗寬350H)觀察，必要時根據(jù)觀察需要調(diào)整窗寬窗位。

三、觀察指標

由一個專門從事肺部小結節(jié)的團隊對兩組掃描方法得到的結節(jié)內(nèi)部密度進行辨別并記錄，主要分為鈣化、中等密度，磨玻璃密度、低密度(空泡或支氣管)及脂肪密度。團隊由兩個副主任醫(yī)師及三個高年資主治醫(yī)師組成，均在未被告知病灶病理結果的情況下，各自獨立進行閱片并記錄病灶的密度成分，當病灶內(nèi)部密度最終結果出現(xiàn)判斷不一致時，以團隊內(nèi)超過三個成員判斷為準。

四、統(tǒng)計學分析

設置常規(guī)掃描為對照組，靶掃描聯(lián)合三維重建為實驗組，數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件選擇 SPSS 17.0, 計數(shù)資料以(n，%)表示，采用χ2 檢驗，以P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。

結 果

由(表1)所示，常規(guī)掃描大部分<1cm的結節(jié)都表現(xiàn)為磨玻璃結節(jié)，其內(nèi)部成分展現(xiàn)能力較差。而靶掃描聯(lián)合多維重建更能有效的判斷內(nèi)部結節(jié)的組織成分，如磨玻璃密度，軟組織密度，鈣化、脂肪、含氣空腔或支氣管等密度的判別，且對于軟組織密度影及含氣空腔或支氣管等密度的判別具有更好的診斷準確度與穩(wěn)定性(P<0.01)，為下一步區(qū)分病灶良惡性打下基礎。在良惡性結節(jié)內(nèi)部成分比較中,如(表2)所示內(nèi)部密度特征的比較，P<0.01，有統(tǒng)計學意義，其中出現(xiàn)軟組織密度中惡性結節(jié)占比(88.23%)，出現(xiàn)低密度中惡性結節(jié)占比為(81.25%)。

表1 兩種掃描方法評價結節(jié)內(nèi)部密度的比較[n(%)]

表2 良惡性結節(jié)內(nèi)部密度成分[n(%)]

下面為幾個典型病例。病例1，50歲女性患者，體檢發(fā)現(xiàn)右上肺結節(jié)，通過重建可以觀察到病灶內(nèi)部密度不均勻，可見少許實性密度成分，且有低密度改變(小氣管狹窄改變)，結節(jié)內(nèi)部密度呈混雜密度改變，強烈提示早期肺癌(見圖1)，術后病理(HE×200)證實為微浸潤腺癌(見圖2)。病例2，54歲女性患者，入院常規(guī)發(fā)現(xiàn)右上肺結節(jié)，結節(jié)內(nèi)部密度呈半實性半磨玻璃改變，支氣管不規(guī)則狹窄，提示惡性病變可能(見圖3)，術后病理(HE×200)證實為微浸潤腺癌(見圖4)。病例3，65歲男性，因腦梗塞住院，結節(jié)密度不均均勻，周邊密度呈不完整環(huán)形鈣化影，提示良性結節(jié)(見圖5)，術后病理(HE×200)提示結核瘤(見圖6)。

圖1 為50歲女性患者，右上肺結節(jié)，病灶內(nèi)部密度不均勻，可見少許實性密度成分，且有低密度改變(小氣管狹窄改變)，結節(jié)內(nèi)部密度呈混雜密度改變 圖2 術后病理(HE×200)為微浸潤腺癌 圖3 為54歲女性患者，右上肺結節(jié)，結節(jié)內(nèi)部密度呈半實性半磨玻璃改變，支氣管不規(guī)則狹窄 圖4 術后病理(HE×200)顯示為微浸潤腺癌 圖5 65歲男性，結節(jié)密度不均均勻，周邊密度呈不完整環(huán)形鈣化影 圖6 術后病理(HE×200)提示結核瘤。

討 論

一.肺小結節(jié)密度分類與結節(jié)類型

本研究大致將肺結節(jié)的密度分為：高密度(鈣化)，中等密度(軟組織密度)，磨玻璃樣密度，低密度(含氣空腔、空氣支氣管影、脂肪密度)。肺結節(jié)根據(jù)其密度以及實性部分的大小，可以分為純磨玻璃肺結節(jié)(Pure Ground—glass Nodule，pGGN)、混合磨玻璃肺結節(jié)(Part．solid Ground．glass Nodule，psGGN)和實性肺結節(jié)(solid nodule)三類[5-6]。

二.肺小結節(jié)密度分析與結節(jié)良惡性判斷

肺小結節(jié)的密度分析，是反映肺結節(jié)病灶內(nèi)部結構成分的指標之一，其構成有助于評估肺結節(jié)良惡性以及病理分型。高密度鈣化，常常提示良性肺結節(jié)的表現(xiàn)，有研究報道中：爆米花樣鈣化常為錯構瘤的概率甚至達到了100%[7]。而其他良性結節(jié)的鈣化常常成結節(jié)狀或長條狀的鈣化，且多位于結節(jié)邊緣，本研究病例出現(xiàn)兩例，鈣化位于邊緣，且形成一個不連續(xù)的環(huán)狀結構，術后病理提示為結核瘤。但是少數(shù)惡性腫瘤內(nèi)也可出現(xiàn)鈣化，且多為針點狀鈣化。中等度密度，亦即是軟組織密度，通常CT值為30～50HU，可為以實性生長方式為主的肺癌，其病理意義為腫瘤細胞的附壁性生長，亦可為其他良性結節(jié)。磨玻璃密度，當其為惡性腫瘤是，則表示其癌組織沿肺泡間隔生長、肺泡壁增厚，但是肺泡尚未完全萎陷閉塞[8],亦可以為其他良性腫瘤或炎性滲出。低密度則主要表現(xiàn)為空泡征或空氣支氣管征。空泡征，定義為肺結節(jié)病灶內(nèi)1～2mm的小泡狀透亮影，呈單個或者多個[9]。其病理學基礎多樣，主要包括腫瘤內(nèi)尚未被癌組織浸潤、破壞、替代的正常含氣肺組織；或氣道阻塞后擴張的終末細支氣管或肺泡腔；也可為乳頭狀生長為主的肺腺癌乳頭結構的含氣腔隙；或者腫瘤壞死腔?？諝庵夤苷?，是指在肺結節(jié)病灶內(nèi)細條狀的空氣密度影，也可表現(xiàn)為上下連續(xù)層面的小透亮影，常與血管伴行[10]。腫瘤病灶的空氣支氣管征常表現(xiàn)為支氣管擴張或者狹窄或者截斷，內(nèi)壁不光整，管壁增厚僵硬等，病理基礎是支氣管壁受到腫瘤細胞的侵犯，導致管腔狹窄，支氣管阻塞，遠端細支氣管擴張所致。很多良性病灶內(nèi)部也可出現(xiàn)空氣支氣管征，其主要特點為：管壁完整，管腔無狹窄或增粗，走行自然。脂肪密度影則強烈提示為良性病變，有研究指出，出現(xiàn)脂肪密度的肺結節(jié)為錯構瘤的可能性很大[11]。

根據(jù)我們研究，我們可以認為肺部微小結節(jié)密度與結節(jié)良惡性有密切的關系，鈣化及脂肪常常提示良性結節(jié)。肺癌的密度主要以中等密度及磨玻璃密度為主，低密度改變，尤其空泡征及以支氣管擴張或者狹窄或者截斷，內(nèi)壁不光整，管壁增厚僵硬為表現(xiàn)的空氣支氣管征亦提示早期肺癌可能，尤其是當這個這幾個獨立危險征象兩個或多個聯(lián)合出現(xiàn)的時候，形成廣義上的混合密度磨玻璃結節(jié)的改變時，診斷早期肺癌的把握性將更加大。

三、結論

盡管目前尚沒有發(fā)現(xiàn)肺癌特異性影像學征象，但已對肺結節(jié)的影像學診斷積累了很多經(jīng)驗。以往大部分認為對肺部結節(jié)的分析主要依靠以下幾個征象，內(nèi)部密度、形態(tài)、支氣管改變，邊緣、周圍結構改變[12]。但是在實際工作中，病灶結節(jié)越小，其形態(tài)學的惡性特征，比如分葉、毛刺等比較公認的肺癌惡性征象在常規(guī)掃描下表現(xiàn)往往不明顯，且傳統(tǒng)TSCT圖像是橫斷面圖像，對于病灶內(nèi)部密度特征的展現(xiàn)受到掃描層面、角度等影響，對于超早期肺癌的顯示往往就是一個直徑≤1cm的磨玻璃結節(jié)。而臨床及影像醫(yī)生面對≤1cm的小結節(jié)時候往往辦法不多，大多數(shù)就是下了個描述性的診斷，不能判斷其性質(zhì)，有可能導致病人疏忽大意，從而發(fā)展成為進展期肺癌，影響病人預后。

對于這個問題，在此項研究中筆者認為診斷小于1cm的超早期肺癌，在于當肺部結節(jié)體積非常小的情況下，其形態(tài)學的表現(xiàn)不明顯的時候，一定要對病灶進行靶掃描及后期多維重建觀察，最大限度提升機器的密度分辨力，通過對結節(jié)的密度分析為診斷提供一種判斷思路。因為CT對結節(jié)的展示除了形態(tài)學及周圍結構改變，其本身內(nèi)部密度的改變也是它良惡性的直接征象之一。2011年肺腺癌新分類的提出，肺腺癌的發(fā)生、發(fā)展和演變是一個完整的連續(xù)動態(tài)進展過程[13-14]。隨著"不典型腺瘤樣增生-原位腺癌-微浸潤腺癌-浸潤腺癌”病理的逐步演變，CT上表現(xiàn)為小的純磨玻璃結節(jié)-混合密度磨玻璃結節(jié)-實性結節(jié)的變化過程。根據(jù)國際多學科肺腺癌的新分類的描述，原位腺癌通常在CT圖像上表現(xiàn)為純磨玻璃肺結節(jié)，而微浸潤腺癌和浸潤腺癌通常在CT圖像上表現(xiàn)為混合磨玻璃肺結節(jié)[15]。因此我們可以這樣認為發(fā)現(xiàn)磨玻璃結節(jié)內(nèi)的實性成分或殘存正常的含氣腔隙時候，亦既是我們發(fā)現(xiàn)磨玻璃結節(jié)內(nèi)出呈現(xiàn)出中等密度及低密度時候，提示腫瘤浸潤的可能，符合廣義上的混合磨玻璃結節(jié)，提示早期肺癌可能。如果診斷出現(xiàn)困難的情況下，我們也可以依據(jù)動態(tài)觀察其內(nèi)部密度的改變，觀察其內(nèi)部實性成分有否增加，原有的低密度區(qū)域是否被實性密度填充等，都有助我們早期判斷結節(jié)的良惡性。這也與其他學者提出的當磨玻璃病灶伴有較少的實性成分，其為浸潤前病變的概率較大[16]的結論大致相符合。

我們認為靶掃描聯(lián)合多維重建對肺小結節(jié)的密度分析對于早期肺癌，尤其是≤1cm的超早期肺癌，有比以往常規(guī)CT平掃更加明顯的優(yōu)勢，其操作流程簡單，可重復性強，圖像質(zhì)量接近病理且不用增強掃描，可以有效判斷結節(jié)的良惡性，可以早期提供治療方案或建議隨訪，令患者得到早期診斷及治療，能作為一個性價比高的方案。當然本研究存在一定缺陷，這種從密度去分析結節(jié)其可能成分時候，以結節(jié)≤1cm為最佳，猜測其可能原因為，當結節(jié)體積增大時候，周圍正常肺組織的纖維、鈣化等被包繞進病灶內(nèi)部的可能性增大，此時單純密度分析不能充分反映病灶內(nèi)部結構。此時需要結合形態(tài)學、周圍結構改變，動態(tài)增強等綜合分析，甚至需要動態(tài)觀察其體積、形態(tài)和密度的改變，才能比較準確地得出結論。當然本研究亦有其他不足，比如目前研究階段得到病理反饋病例數(shù)較少，良性結節(jié)尤其是<1cm全實性的結節(jié)術后病理較少，沒有經(jīng)過嚴謹?shù)慕y(tǒng)計學分析，未研究病灶內(nèi)部密度分布與病灶良惡性或者惡性程度的關系，尚需要進一步研究。