小FOV靶掃描技術(shù)對(duì)肺腺癌結(jié)節(jié)MSCT表現(xiàn)及其支氣管分型的診斷價(jià)值?

周麗瓊 許 偉 牛 磊

1.徐州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)院(江蘇 徐州 221000)

2.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬宿遷醫(yī)院影像科(江蘇 宿遷 223800)

3.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院介入科(江蘇 徐州 221000)

肺癌作為目前發(fā)病率首位的惡性腫瘤，其中肺腺癌的發(fā)病率高于鱗癌，且呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì)，早期診斷和治療是能夠明顯提高生存期，文獻(xiàn)報(bào)道原位癌和微浸潤(rùn)癌的術(shù)后生存率接近100%[1-2]。高分辨率多層螺旋CT及其人工智能技術(shù)的普及應(yīng)用，對(duì)于肺結(jié)節(jié)的檢出率明顯提高。參照2011年國(guó)際肺癌研究協(xié)會(huì)發(fā)布的肺腺癌分類標(biāo)準(zhǔn)[3]分為浸潤(rùn)前病變(pre-invasive，PI)、微浸潤(rùn)腺癌(micro-invasive cancer，MIA)和浸潤(rùn)性腺癌(invasive adenocarcinoma，IAC)三組。其中不典型腺瘤樣增生(atypical adenoid hyperplasia，AAH) 和原位腺癌 (adenocarcinoma in situ，AIS)屬于PI組。如何進(jìn)行多層螺旋CT(multi-slice CT，MSCT)掃描技術(shù)獲得最佳的圖像質(zhì)量，提供病灶的細(xì)節(jié)信息是其正確診斷的關(guān)鍵。本文回顧性分析91例經(jīng)病理證實(shí)的肺腺癌結(jié)節(jié)患者，對(duì)比常規(guī)胸部CT平掃及局部小FOV靶掃描技術(shù)對(duì)肺腺癌結(jié)節(jié)的支氣管改變的識(shí)別和分型，并分析不同病理類型下小FOV靶掃描技術(shù)顯示MSCT征象的差異。

1 材料與方法

1.1 臨床資料回顧性收集2019年1月至2021年12月間病理確診的91例肺腺癌結(jié)節(jié)MSCT常規(guī)平掃及小FOV靶掃描圖像資料進(jìn)行對(duì)比分析。其中男47例，女44例，年齡27～72歲，平均(52.41±10.01)歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：穿刺或胸腔鏡、手術(shù)并經(jīng)病理證實(shí)的肺腺癌結(jié)節(jié)，既往無(wú)其他部位惡性腫瘤病史，結(jié)節(jié)最大徑≤3cm，有常規(guī)的胸部MSCT掃描圖像和小FOV的靶掃描圖像。排除標(biāo)準(zhǔn)：多發(fā)或多中心的肺結(jié)節(jié)，非肺腺癌的患者，既往有惡性腫瘤病史，無(wú)法配合屏氣，病灶顯示不清或有呼吸偽影影響觀察者。

1.2 檢查方法本研究采用的設(shè)備為飛利浦Brilliance iCT 256層螺旋CT機(jī)，常規(guī)進(jìn)行胸部掃描及局部小FOV靶掃描。仰臥位橫斷軸位掃描，雙臂上舉，自頭向足方向，掃描范圍從肺尖至肺底，掃描時(shí)囑咐患者按照呼吸指令進(jìn)行深吸氣后屏氣掃描。掃描參數(shù)：①常規(guī)胸部掃描：管電壓120kV,自動(dòng)毫安管電流技術(shù)，準(zhǔn)直寬度64×1.25，螺距1.375：1，重建層厚和層間距1.25mm，矩陣512×512，視野FOV 36cm，標(biāo)準(zhǔn)算法。②小FOV靶掃描：管電壓120kV,管電流280mAs,準(zhǔn)直寬度128×0.625，螺距0.531:1，重建層厚和層間距0.625mm，矩陣1024×1024，視野FOV 20-23cm，以病灶為中心上下3cm為掃描區(qū)域。迭代iDose4算法，特殊部位的結(jié)節(jié)采用生理輔助通氣狀態(tài)下側(cè)/斜/俯臥位(病灶盡量位于掃描肺野高處)個(gè)性化掃描，如心影旁肺結(jié)節(jié)采用患側(cè)在上側(cè)臥位掃描，后肋膈角區(qū)域的結(jié)節(jié)采用俯臥位掃描。

1.3 觀察指標(biāo)和圖像分析所有患者的常規(guī)掃描圖像和小FOV靶掃描圖像傳輸至后處理工作站進(jìn)行冠狀位、矢狀位等多平面重組觀察和數(shù)據(jù)測(cè)量。MSCT圖像觀察內(nèi)容包括：病灶橫截面最大直徑、形態(tài)(類圓形或不規(guī)則形)，有無(wú)實(shí)性成分，“分葉”征、“毛刺”征、“空泡”征、空氣“支氣管”征、胸膜“凹陷”征、微血管征象(血管在病變結(jié)節(jié)中扭曲、僵直、增粗等)，同時(shí)觀察結(jié)節(jié)與支氣管情況，并進(jìn)行分型。參照文獻(xiàn)[4]，肺結(jié)節(jié)與支氣管的關(guān)系分以下四型:Ⅰ型：支氣管在肺結(jié)節(jié)邊緣直接被阻塞、截?cái)?，Ⅱ型：支氣管進(jìn)入肺結(jié)節(jié)時(shí)變尖、變細(xì)或錐形狀截?cái)啵笮停褐夤鼙环谓Y(jié)節(jié)包繞穿過(guò)，可狹窄、僵硬、擴(kuò)張，Ⅳ型：支氣管沿著結(jié)節(jié)邊緣繞行而不中斷，管腔受壓或者變扁。窗位/窗寬：-700HU/1500HU，根據(jù)不同個(gè)體圖像可實(shí)時(shí)調(diào)整窗寬為-350HU～-700HU(以肉眼能夠分辨為最佳圖像)，以多角度、多方位顯示結(jié)節(jié)形態(tài)與支氣管的關(guān)系。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 23.0版本統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以 ()表示，非正態(tài)分布樣本采用Kruskal Wallis H檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率或百分?jǐn)?shù)表示，采用χ2檢驗(yàn)，采用雙側(cè)檢驗(yàn)，以P<0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同病理類型(PI、MIA、IAC)組病灶大小繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)，計(jì)算曲線下面積(area under the curve，AUC)進(jìn)行分析。

2 結(jié) 果

2.1 不同病理類型(PI、MIA、IAC)肺腺癌結(jié)節(jié)組的基本臨床資料及定量分析本組共手術(shù)確診91例肺腺癌結(jié)節(jié)，均為單發(fā)。其中AAH共9例，AIS共14例，MIA共28例，IAC共40例。病灶直徑6.3mm～26.3mm，平均(13.07±4.14)mm。不同病理類型(PI、MIA、IAC)組之間的性別比和發(fā)生部位比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=0.617，2.748，P=0.735，0.949)。而腫瘤的平均直徑三組比較有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(H=34.13，P=0.000)。PI組和MIA組比較的ROC曲線顯示其AUC為0.764(95%CI 0.635～0.893)，P=0.001，其最佳界值為11.35mm，靈敏度為60.7%，特異度為82.6 %。MIA組和IAC組比較的ROC曲線顯示其AUC為0.815(95%CI 0.717～0.913)，P=0.000，其最佳界值為14.95mm，靈敏度為65.0%，特異度為85.7%(見(jiàn)圖1A～圖1B)。

圖1 不同病理類型肺腺癌結(jié)節(jié)腫瘤直徑ROC曲線比較(圖1A：PI和MIA組,圖1B:MIA和IAC組)。

2.2 小FOV靶掃描的多層螺旋CT表現(xiàn)對(duì)照結(jié)果本組91例肺腺癌結(jié)節(jié)均進(jìn)行小FOV的靶掃描，對(duì)照術(shù)后病理的不同類型，其MSCT征象中，除了空泡征和微血管征象無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余MSCT征象(類圓形、有實(shí)性成分、“分葉”癥、“毛刺”征、胸膜“凹陷”征、支氣管改變)三組之間比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)(表1)。PI組和MIA組比較MSCT顯示有無(wú)實(shí)性成分(χ2=5.879，P=0.015)、支氣管改變(χ2=4.32，P=0.037)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余征象均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。MIA組和IAC組比較MSCT顯示“分葉”征(χ2=11.201，P=0.001)、“毛刺”征(χ2=3.856，P=0.049)、胸膜“凹陷”征(χ2=5.318，P=0.021)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余征象均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PI和IAC組比較MSCT顯示類圓形(χ2=7.563，P=0.006)、有無(wú)實(shí)性成分(χ2=13.269，P=0.000)、“分葉”征(χ2=17.262，P=0.000)、“毛刺”征(χ2=12.089，P=0.000)、胸膜“凹陷”征(χ2=12.235，P=0.000)、支氣管改變(χ2=9.700，P=0.001)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余征象均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 不同類型肺肺腺癌的MSCT征象(病灶，%)

2.3 小FOV靶掃描技術(shù)對(duì)肺腺癌結(jié)節(jié)-支氣管分型顯示結(jié)果本組91例肺腺癌結(jié)節(jié)，常規(guī)CT掃描共發(fā)現(xiàn)56例(61.5%)支氣管改變，小FOV靶掃描發(fā)現(xiàn)78例(85.7%)支氣管改變，兩組掃描技術(shù)對(duì)支氣管改變顯示率比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=13.695，P=0.000)。小FOV靶掃描顯示肺腺癌結(jié)節(jié)-支氣管關(guān)系分析中，浸潤(rùn)前病變組(AAH+AIS)23例中支氣管改變顯示率65.2%(15/23)，以Ⅳ型(10/23，43.5%)為主。浸潤(rùn)性病變組(MIA+IAC)68例中支氣管改變顯示率92.6%(63/68)，以Ⅱ型(26/63，41.3%)和Ⅲ型(32/63，50.8%)為主。兩組病灶中支氣管改變發(fā)生率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.44，P=0.003)，見(jiàn)表2。

表2 肺腺癌結(jié)節(jié)小FOV靶掃描顯示肺結(jié)節(jié)-支氣管分型(例，%)

圖2A 常規(guī)肺部薄層重建。圖2B 小FOV靶掃描。圖3A～圖3B 左肺下葉MIA,小FOV把掃描顯示肺結(jié)節(jié)-支氣管Ⅲ型。圖4 右肺上葉IAC (肺結(jié)節(jié)-支氣管Ⅰ型)。圖5 左肺上葉IAC(肺結(jié)節(jié)-支氣管Ⅱ型)。圖6 右肺下葉MIA(肺結(jié)節(jié)-支氣管Ⅲ型)。圖7 左肺上葉AIS,(肺結(jié)節(jié)-支氣管Ⅳ型)

3 討 論

3.1 基于多層螺旋CT的小FOV靶掃描技術(shù)在肺結(jié)節(jié)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)隨著多層螺旋CT技術(shù)的發(fā)展，無(wú)間隔的容積掃描具有極高的空間分辨率，尤其是Z軸的空間分辨率有了本質(zhì)的飛躍，結(jié)合各項(xiàng)同性的多平面重組后處理技術(shù)能夠從不同角度顯示段及段以下支氣管的細(xì)微結(jié)構(gòu)，而支氣管的改變又是診斷早期肺癌及其鑒別診斷的重要CT征象之一，優(yōu)質(zhì)的掃描技術(shù)對(duì)于病灶的識(shí)別和細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示至關(guān)重要[5-6]。本研究采用飛利浦Brilliance iCT 256層螺旋CT機(jī)，在常規(guī)進(jìn)行胸部掃描的基礎(chǔ)上，對(duì)于肺結(jié)節(jié)病灶進(jìn)行二次小FOV的靶掃描，較常規(guī)掃描對(duì)細(xì)節(jié)的觀察有明顯優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)參數(shù)的特點(diǎn)包括：(1)超高分辨率的超薄層容積掃描，重建層厚和層間距0.625mm，較早期的2mm～5mm薄層靶掃描更加薄層，該方法能夠縮小圖像的體素識(shí)別，提高縱向分辨率，對(duì)于早期的磨玻璃結(jié)節(jié)顯示病灶末梢的支氣管更加清晰。(2)增大掃描矩陣(1024×1024),縮小掃描視野(FOV 20cm～23cm)明顯提高對(duì)病灶細(xì)節(jié)的顯示，方元等[7]學(xué)者研究顯示，F(xiàn)OV視野的縮小，其病灶的邊緣細(xì)節(jié)更加清晰。(3)特殊部位的結(jié)節(jié)采用生理輔助通氣狀態(tài)下側(cè)/斜/俯臥位個(gè)性化掃描，如心影旁肺結(jié)節(jié)采用患側(cè)在上側(cè)臥位掃描，后肋膈角區(qū)域的結(jié)節(jié)采用俯臥位掃描。目的在于使病灶盡量位于掃描肺野高處，能夠避免心臟(非自主性的傳導(dǎo)搏動(dòng))和胸腔(肺墜積效應(yīng))重力的壓迫，使得病灶所在的肺組織背景充分膨脹，減少背景偽影的干擾，提高圖像顯示能力[7-9]。該原理主要基于肺內(nèi)結(jié)節(jié)病灶的細(xì)節(jié)顯示與背景肺組織通氣程度密度密切相關(guān)，當(dāng)掃描過(guò)程中充分充氣背景下(CT值更低)，肺的透亮度和清晰度增高，肺結(jié)節(jié)、血管、支氣管的關(guān)系能夠充分顯示。(4)較高的管電流mAs(本組選用280mAs)較傳統(tǒng)的肺部自動(dòng)毫安調(diào)節(jié)管電流技術(shù)，提高圖像的信噪比和分辨率，改善圖像質(zhì)量。本研究結(jié)果顯示小FOV靶掃描技術(shù)對(duì)肺腺癌結(jié)節(jié)支氣管改變顯示率明顯高于常規(guī)胸部CT掃描(χ2=13.695，P=0.000)，與國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究結(jié)果一致[8-10]。

3.2 不同病理類型肺腺癌結(jié)節(jié)小FOV靶掃描的多層螺旋CT表現(xiàn)結(jié)節(jié)的大小一直是預(yù)測(cè)不同類型肺腺癌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，Eguchi T等[11]研究發(fā)現(xiàn)PI組的結(jié)節(jié)明顯小于MIA組和IAC組，本組樣本也證實(shí)這一點(diǎn)，隨著惡性程度的增大，其結(jié)節(jié)大小呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)，且三組結(jié)節(jié)的平均直徑比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=34.13，P=0.000)。通過(guò)對(duì)PI組和MIA組、MIA組和IAC組的ROC曲線顯示，其臨界值分別為11.35mm和14.95mm，鑒別診斷的敏感度和特異度最高。運(yùn)用小FOV靶掃描顯示不同類型肺腺癌結(jié)節(jié)的MSCT征象中，IAC的MSCT征象中有實(shí)性成分、“分葉”征、“毛刺”征、胸膜“凹陷”征、支氣管改變的出現(xiàn)概率明顯高于PI組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，提示肺腺癌結(jié)節(jié)不斷進(jìn)展的過(guò)程中，隨著侵襲性的增加，腫瘤形態(tài)學(xué)特征(實(shí)性成分增多、“分葉”征、“毛刺”征)和繼發(fā)改變(胸膜“凹陷”征、支氣管改變)均發(fā)生變化，發(fā)生率更高，可以在一定程度上預(yù)測(cè)惡性程度的風(fēng)險(xiǎn)。而PI組和MIA組比較MSCT顯示僅有無(wú)實(shí)性成分、支氣管改變有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，余征象均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，該結(jié)論與文獻(xiàn)結(jié)果一致[12-15]，也證明在腫瘤發(fā)生發(fā)展的早期，病灶特征進(jìn)展非常緩慢，可參照指南標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行隨訪。

3.3 肺腺癌結(jié)節(jié)累及支氣管改變的病理基礎(chǔ)、CT表現(xiàn)及其分型肺癌起源于支氣管粘膜上皮，可膨脹性或貼壁生長(zhǎng)，早期多伴有支氣管改變。識(shí)別支氣管改變及其與肺結(jié)節(jié)的關(guān)系是早期診斷的重要依據(jù)之一[15-16]。膨脹性生長(zhǎng)方式主要是腫瘤細(xì)胞增殖堆積成實(shí)性結(jié)節(jié)向支氣管腔內(nèi)突出，導(dǎo)致支氣管的末端邊緣截?cái)唷６N壁生長(zhǎng)方式的腫瘤細(xì)胞沿著肺泡壁或間隔匍匐生長(zhǎng)，可突破肺泡向外沿著支氣管壁生長(zhǎng)，導(dǎo)致支氣管壁增厚、狹窄或閉塞,在CT上表現(xiàn)為支氣管腔環(huán)壁增厚、進(jìn)行性錐形尖狀截?cái)?。但是值得注意的是，腫瘤發(fā)生早期往往支氣管壁增厚的改變?cè)缬谥夤芷渌憩F(xiàn)，多見(jiàn)于AAH和AIS階段，該征象對(duì)于早期肺腺癌的診斷有重要提示作用，通過(guò)靶掃描可進(jìn)行識(shí)別。腫瘤進(jìn)一步發(fā)展，支氣管管僵硬、管壁纖維化導(dǎo)致?tīng)坷瓋?nèi)縮或擴(kuò)張，壞死組織脫落、粘液堵塞可形成局限性肺氣腫。既往文獻(xiàn)報(bào)道[4，17-18]肺結(jié)節(jié)與支氣管遠(yuǎn)端的關(guān)系有四型、五型和六型，其不同分型的多樣化說(shuō)明臨床對(duì)此尚未形成統(tǒng)一的共識(shí)，需要臨床進(jìn)一步關(guān)注，分型的目的主要是有助于對(duì)不同類型肺結(jié)節(jié)侵襲性的判斷，本研究主要參考國(guó)內(nèi)學(xué)者方金忠等分為四型對(duì)照。本組91例通過(guò)小FOV靶掃描共發(fā)現(xiàn)78例(85.7%)結(jié)節(jié)伴有支氣管改變且可分型。PI組23例中以Ⅳ型為主。浸潤(rùn)性病變組(MIA+IAC)68例中以Ⅱ型和Ⅲ型為主，究其原因主要是因?yàn)榻?rùn)前病變尚屬早期，較少浸潤(rùn)周圍支氣管，無(wú)明顯的細(xì)胞塌陷，對(duì)支氣管影像較少，而浸潤(rùn)性病變，腫瘤組織實(shí)性成分增加，伴有管壁浸潤(rùn)等因素導(dǎo)致支氣管改變。因此在WHO的2021肺腫瘤新分類中，已經(jīng)將肺原位癌剔除出肺惡性腫瘤范疇[19]。而國(guó)內(nèi)學(xué)者高豐等[20]研究顯示，在其127個(gè)肺結(jié)節(jié)與支氣管關(guān)系的樣本中發(fā)現(xiàn)，浸潤(rùn)前病變組多與支氣管無(wú)關(guān)系或Ⅳ型，而浸潤(rùn)性腺癌多表現(xiàn)Ⅰ型和Ⅱ型，而本研究91個(gè)病灶中，浸潤(rùn)性腺癌以Ⅱ型和Ⅲ型為主，有一定的差異，原因可能是因?yàn)椴煌臉颖緜€(gè)體差異或更新迭代的不同機(jī)型顯示分辨率差異有關(guān)。

綜上所述，運(yùn)用小FOV的MSCT靶掃描技術(shù)對(duì)肺結(jié)節(jié)征象的識(shí)別明顯優(yōu)于常規(guī)肺CT掃描，能夠細(xì)致的發(fā)現(xiàn)不同病理類型肺腺癌的MACT表現(xiàn)差異，同時(shí)能夠提高肺腺癌結(jié)節(jié)的支氣管改變顯示率，充分顯示結(jié)節(jié)與支氣管的關(guān)系，早期識(shí)別其支氣管改變，并能一定程度上反映其病理類型。