低劑量CT聯合三維重建在早期肺癌篩查中的應用

張澤丹 張朵 包維為 黃敏

肺癌是發(fā)生于氣管、支氣管、細支氣管和肺組織的惡性腫瘤,它是發(fā)病率和病死率增長速度最快的惡性腫瘤之一[1]。肺癌患者于早期時可無明顯癥狀,確診時往往已處于中晚期,嚴重影響預后[2]。因此,早期進行肺癌篩查具有重大意義。肺結節(jié)是指邊界較清楚、直徑≤30 mm、周圍被肺組織包繞的病灶,其可分為良性病變和惡性病變,惡性病變多為早期肺癌,因此檢出惡性肺結節(jié)是早期肺癌篩查的關鍵,對臨床治療方案的選擇及改善患者預后尤為重要。低劑量CT是篩查肺結節(jié)的首要影像學檢查方式,與常規(guī)CT檢查相比,它可以通過優(yōu)化掃描參數改變數值使患者所受的輻射劑量更低,但單靠這一種技術不足以判斷肺結節(jié)的良惡性[3,4]。而三維重建可通過重建成像更直觀、清晰的顯示病灶結構及病灶與周圍組織、血管的關系;且李勇平等[5]在研究中指出,CT聯合三維重建技術對肺結節(jié)良惡性的鑒別具有一定價值。鑒于此,本研究分析低劑量CT聯合三維重建對肺結節(jié)的評估價值,旨在提高惡性肺結節(jié)的檢出率、早期篩查肺癌患者,為臨床及時進行針對性干預提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究,選取體檢中心2019年5月至2022年5月發(fā)現的肺結節(jié)患者,患者知情并簽署同意書。根據納入、排除標準共納入97例肺結節(jié)患者,男64例,女33例;年齡31～61歲,平均年齡(49.55±5.28)歲;體重指數16.57～27.34 kg/m2,平均(22.72±2.20)kg/m2。

1.2 納入與排除標準 (1)納入標準:①符合《肺部結節(jié)診治中國專家共識》[6]中肺結節(jié)診斷標準;②結節(jié)直徑≤3 cm;③年齡>18歲。(2)排除標準:①合并肝腎功能不全;②合并惡性腫瘤;③合并心臟疾病;④合并重要臟器損傷;⑤合并嚴重感染;⑥無法行影像學檢查;⑦無法進行病理檢查;⑧合并其他肺部疾病。

1.3 方法

1.3.1 低劑量CT檢查方法:采用CT掃描儀(南京貝登醫(yī)療股份有限公司,型號:GE16排CT),患者取仰臥位,雙手上舉臥于掃描床上,對不必要的部位進行遮擋,患者頭部先進,于吸氣末屏氣時進行全肺掃描,掃描范圍自肺尖至肺底,掃描時間30 s。設置螺旋掃描模式,低劑量掃描參數:管電壓120 kV,管電流25 mAs,層距1.6 mm,重建層厚1 mm,重建矩陣512×512。由2名經驗超過5年的放射科醫(yī)師對掃描圖像進行閱片,仔細觀察病灶邊緣形態(tài)、病灶周圍血管、病灶內部結構及其與胸膜關系。

1.3.2 三維重建:對原始CT掃描數據進行重建,使用工作站進行三維重建成像,包括:①多平面重建:對掃描范圍內所有橫軸位圖像進行處理,獲得冠狀、矢狀、橫軸和斜面,從而更好地觀察肺窗及縱隔窗;②容積再現技術:表面遮蓋并與旋轉相結合,利用彩色編碼和不同程度的透明化技術,使病灶表面與深部結構立體顯示;③最大密度投影法:運用透視法,將原始圖像中密度最大的像素保留,投影在一個二維平面上,形成重建圖像。同樣由2名經驗超過5年的放射科醫(yī)師對重建圖像進行閱片,仔細觀察并記錄患者有無形態(tài)學征象,觀察意見不一致時由資歷更高者確定最終結果。

1.3.3 圖像分析:判斷并記錄患者有無形態(tài)學征象出現,包括胸膜凹陷征、血管集束征、短毛刺征、分葉征和空泡征,未出現其中任意1項記為0分,出現1項記1分,出現2項記2分,以此類推,最高記5分,觀察意見不一致時由資歷更高者確定最終結果。診斷標準[7]:①胸膜凹陷征:表現為自結節(jié)牽拉胸膜所致的線性或幕狀陰影,也可呈喇叭口狀或星狀;②血管集束征:表現為一支或數支肺內血管結構受牽拉向結節(jié)方向聚攏移位,可在病灶處中段或貫穿病灶;③短毛刺征:表現為自結節(jié)邊緣向肺周圍伸展的放射狀、無分支的細短線條影,鄰近結節(jié)端較粗;④分葉征:表現為病灶輪廓非圓形或卵圓形,表面凹凸不平,呈現出鋸齒狀形成分葉;⑤空泡征:表現為病灶內含有1～3 mm的含氣低密度區(qū),呈現出點狀透亮影,常位于結節(jié)中央或邊緣。

1.3.4 病理檢查:于影像學檢查第2天,所有患者進行胸腔鏡下肺結節(jié)病理學檢查:全麻氣管插管麻醉后,患者取90°臥位,患側向上,采用胸腔鏡微創(chuàng)技術,在胸部CT定位下,探查病灶部位,切除病灶及周圍肺組織,立即送檢。若病理報告為惡性,對肺葉進行切除并清掃淋巴結,若報告為良性,僅做切除病灶處理。將病理診斷結果為惡性的分為惡性組,其余分為良性組。

2 結果

2.1 病理結果 經病理檢查確診,97例肺結節(jié)患者中良性76例(78.35%),包括炎性結節(jié)26例,結核結節(jié)50例;惡性21例(21.65%),包括腺癌15例,鱗癌6例。

2.2 基線資料 2組性別比、年齡、體重指數、既往吸煙史、既往飲酒史、病灶部位比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組基線資料比較

2.3 低劑量CT、三維重建結果比較 惡性組低劑量CT和三維重建的形態(tài)學征象評分均顯著高于良性組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組低劑量CT、三維重建的形態(tài)學征象評分結果比較 分,

2.4 低劑量CT、三維重建評估肺結節(jié)的ROC曲線 將肺結節(jié)性質作為狀態(tài)變量(0=良性,1=惡性),將低劑量CT形態(tài)學征象評分、三維重建形態(tài)學征象評分作為檢驗變量;繪制ROC曲線,結果顯示,低劑量CT、三維重建單獨及聯合評估肺結節(jié)的AUC>0.80,P均<0.05具有一定評估價值,且聯合評估價值最高。見表3,圖1。

圖1 低劑量CT、三維重建評估肺結節(jié)性質的ROC曲線

表3 低劑量CT、三維重建評估肺結節(jié)性質價值的ROC曲線

3 討論

影像學檢查對于肺結節(jié)的診斷及鑒別診斷具有重要意義,其中低劑量CT是臨床篩查此疾病的首選影像學檢查[8]。肺結節(jié)常因結節(jié)較小容易被其他組織遮擋而不易被發(fā)現,低劑量CT具有較高的空間分辨率,可更好的發(fā)現病灶位置,并能觀察其大小及與周圍組織的關系,當病灶與心臟、血管等重疊時,低劑量CT也能較好顯現[9]。但陳國強等[10]指出,CT對于良惡性的鑒別具有一定局限性。近年來,三維重建技術通過對CT圖像進行三維重建,可以清楚地觀測到結節(jié)所在的支氣管及供應結節(jié)的血管特征[11]。

在本研究中,惡性組低劑量CT和三維重建的形態(tài)學征象評分均顯著高于良性組,這表明兩者均能較好檢出惡性肺結節(jié)的形態(tài)學征象。分析原因在于,肺部病灶常與心臟縱隔、橫隔等組織重疊,低劑量CT檢查是由橫斷面掃描切片成像,掃描過程中可把肺部組織切成很多薄片,從而獲取多個層面,這更容易發(fā)現肺尖脊柱旁、胸膜旁、心臟后方等難以發(fā)現的微小病灶。且其前后無重疊、密度分辨率更高,對于病灶細節(jié)能更好顯現[12,13]。因此低劑量CT能較好檢出惡性肺結節(jié)的形態(tài)學征象。三維重建是利用計算機對原始掃描數據進行后續(xù)處理的一種技術,經過重建的圖像可多方位、多角度的觀察病灶位置、輪廓及形態(tài)[14],因此具有較高的清晰度。臨床常采用的三維重建技術有多平面重建、容積再現、最大密度投影法等。多平面重建可任意改變重建的位置和層厚,從而更利于準確定位病變位置,并能更好地觀察肺部組織細微結構及形態(tài)學改變,因此可準確判斷肺部病變性質、病變侵及范圍及毗鄰關系。容積再現技術可清晰顯現肺結節(jié)病灶的邊緣形態(tài)及內部結構,尤其是對于胸膜凹陷征的顯示具有較大優(yōu)勢,胸膜凹陷征是臨床作為判斷惡性結節(jié)的依據之一,重建成像后可更直觀的多角度對其進行觀察[15]。最大密度投影法可很好地顯示肺內血管及病灶周圍的支氣管情況,對不同走向的血管也能較好成像,空泡征在普通圖像上常與支氣管混淆,通過重建圖像后,可更好地辨認兩者區(qū)別,提高檢出率[16]。

此外,本研究為進一步探究低劑量CT聯合三維重建對肺結節(jié)的評估價值,繪制ROC曲線圖,結果顯示,兩者聯合應用的AUC最高,這表明低劑量CT聯合三維重建評估肺結節(jié)的價值更高。因此,健康體檢中心可考慮聯合應用低劑量CT與三維重建技術診斷肺結節(jié)并判斷其性質,以便早期發(fā)現肺癌并及時實施健康管理、跟蹤隨訪。

綜上所述,低劑量CT、三維重建單獨及聯合評估肺結節(jié)性質具有一定價值,且兩者聯合對于惡性的診斷價值更高,可通過三維重建后的圖像多角度觀察病灶形態(tài)、輪廓及結構等,從而更好地評估結節(jié)性質。