CT三維重建成像對(duì)孤立性肺結(jié)節(jié)形態(tài)特征的顯示及良惡性的診斷價(jià)值研究

于春英， 楊西海， 激 揚(yáng)

(西安醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像科， 陜西 西安 710077)

孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodule，SPN)是指肺實(shí)質(zhì)內(nèi)直徑小于3cm的單發(fā)性類圓形實(shí)性病灶，常在X線檢查或CT檢查中偶然發(fā)現(xiàn)。大多數(shù)SPN為錯(cuò)構(gòu)瘤、結(jié)核等良性病變，但部分病變可以為肺癌、單發(fā)轉(zhuǎn)移瘤等惡性腫瘤。因SPN臨床表現(xiàn)缺乏特征，影像學(xué)檢查對(duì)判斷其良惡性非常重要［1，2］。常規(guī)CT二維圖像缺乏三維空間觀感效果，對(duì)病變特征的顯示受到了較大的局限。本研究擬利用多排CT強(qiáng)大的后處理功能，觀察不同三維重建成像方法對(duì)SPN形態(tài)特征的顯示能力，旨在提高對(duì)肺部良惡性病變的早期鑒別診斷水平。

1 資料與方法

1.1 一般資料:選取我院2009年4月至2012年5月收治的45例SPN患者，男性27例，女性18例，年齡23－83歲(平均53.5歲)，患者均無明顯臨床癥狀，結(jié)節(jié)直徑在1cm－3cm之間。所有結(jié)節(jié)均經(jīng)穿刺、手術(shù)病理證實(shí)。

1.2 掃描方法:采用GE LIGHT SPEED 16 CT機(jī)，掃描范圍由肺尖至肺底，掃描參數(shù):層厚 10cm，pitch=1.375，120kV，250mAs，SFOV 30cm。增強(qiáng)掃描采用 80 －100ml(1.5ml/kg)非離子型碘造影劑，經(jīng)肘靜脈注射，注射速率3.5ml/s，血管期25s掃描，實(shí)質(zhì)期90s掃描。

1.3 圖像處理:對(duì)原始掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，層厚1.25mm，應(yīng)用ADW 4.2工作站進(jìn)行三維重建成像:①多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)，重點(diǎn)對(duì)冠狀位和矢狀位進(jìn)行重建，以觀察肺窗及縱隔窗;②容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)，將圖像采用不同模式及色彩顯示，進(jìn)行多方位觀察;③最大強(qiáng)度投影法(maximum intensity projection，MIP)，采用VR顯示肺結(jié)節(jié)及病灶周圍血管，刪除不需要的結(jié)構(gòu)，對(duì)圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和多方位觀察。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):全部影像由三名不知病理結(jié)果的影像學(xué)專家共同閱片，對(duì)原始軸位圖像及三維重建圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)，重點(diǎn)觀察病變的邊緣形態(tài)、病灶周圍血管、病灶周圍支氣管、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及胸膜凹陷征。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下。0分:病變未顯示;1分:病變可顯示輪廓，但無法顯示細(xì)節(jié);2分:病變可顯示部分細(xì)節(jié)，但不清晰;3分:病變細(xì)節(jié)可基本清晰顯示;4分:病變細(xì)節(jié)完全清晰顯示。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:對(duì)不同三維重建成像結(jié)果與軸位結(jié)果進(jìn)行比較。全部數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用兩樣本t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果:共45例SPN。良性組14例，均為結(jié)核結(jié)節(jié);惡性組31例，包括腺癌14例，鱗癌8例，細(xì)支氣管肺泡癌6例，小細(xì)胞癌2例，轉(zhuǎn)移癌1例。

2.2 不同成像方式病變顯示評(píng)分及結(jié)果見表1。

表1 軸位圖像及重建圖像病變顯示評(píng)分比較

2.3 診斷符合率:本次研究中，單純軸位影像及聯(lián)合三維重建 成像后的診斷符合率見表2。

表2 不同影像學(xué)診斷方法符合率對(duì)比

3 討論

三維重建成像是基于高質(zhì)量橫斷面掃描影像的技術(shù)，肺部受呼吸運(yùn)動(dòng)的影響，掃描成像質(zhì)量欠理想，既往一般認(rèn)為不適合進(jìn)行三維重建成像。隨著高速掃描技術(shù)的發(fā)展，特別是螺旋CT機(jī)的廣泛運(yùn)用，胸部CT檢查的歷史翻開了新的一頁。高速掃描可大幅度縮短掃描時(shí)間，從而在一次屏氣中即可獲得病灶區(qū)域甚至整個(gè)肺野的影像，從而為三維重建成像提供了可能。三維重建成像不僅有助于孤立性肺結(jié)節(jié)的診斷，也可為術(shù)前判斷提供依據(jù)，從而確定手術(shù)方案，特別是結(jié)節(jié)的空間位置及手術(shù)入路的選擇，二維圖像不易觀察，而三維重建可從多個(gè)角度整體觀察。確定結(jié)節(jié)位置，選擇良好的手術(shù)入路，可簡化手術(shù)操作，減少術(shù)中創(chuàng)傷，縮短手術(shù)時(shí)間，同時(shí)為微創(chuàng)治療提供了可能［3－5］。此外，三維重建有利于發(fā)現(xiàn)某些來源不明，體積較小的結(jié)節(jié)，而CT二維圖像在掃描間距及部位上存在較大局限性，難以觀察到此類結(jié)節(jié)。筆者采用10cm層厚進(jìn)行掃描，以1.25mm層厚進(jìn)行實(shí)時(shí)重建，最后將獲得數(shù)據(jù)輸入工作站進(jìn)行三維后處理。

MPR，亦即多平面重建，它的原理是采用重建方法獲取某些層面的切割圖像，并通過三維構(gòu)型得到相對(duì)位置，信息不充分，圖像效果差，常存在階梯狀偽影，且最終不能達(dá)到完整的三維成像。雖然通過延長掃描時(shí)間、加大掃描劑量等方式可以在一定程度上提高信息量，減少偽影，但對(duì)患者的健康和儀器的壽命均存在較大損害，因此當(dāng)前此方法已不作為首選。總之，MPR并不是真正意義上的三維重建成像。但是，該成像方法操作簡單，實(shí)現(xiàn)快速，獲得的影像較符合臨床醫(yī)生的觀察習(xí)慣。從本文結(jié)果可以看出，MPR與軸位圖像相比，對(duì)邊緣形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)的顯示無明顯優(yōu)勢(P＞0.05)，臨床醫(yī)生可根據(jù)具體需要，目的明確地選擇冠狀位、矢狀位攝片作為診斷依據(jù)。

VR的原理是將容積資料加以充分利用，通過功能轉(zhuǎn)換軟件調(diào)整三維重建圖像的明亮度、灰階等，可任意顯示高密度或低密度病灶及結(jié)構(gòu)，可清晰顯示不同結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系。本次研究顯示，VR在顯示邊緣形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及胸膜凹陷征方面明顯優(yōu)于軸位成像(P＜0.05)，但在病灶周圍結(jié)構(gòu)的顯示方面與普通軸位成像無顯著差異(P＞0.05)。張自力［6］等采用多層螺旋CT及VR重建獲得了孤立性肺結(jié)節(jié)血管改變的清晰圖像，提示VR重建方法可能在腫瘤血管的顯示方面具有更多的潛力。結(jié)合MPR可能提升惡性腫瘤的早期診斷率。

MIP，亦即最大密度投影，其原理是剔除鄰近支氣管、纖維結(jié)締組織等結(jié)構(gòu)，僅顯示結(jié)節(jié)內(nèi)強(qiáng)化部分，即最大密度影像。該成像方法可看作是將肺結(jié)節(jié)從肺內(nèi)取出單獨(dú)觀察，優(yōu)點(diǎn)是對(duì)灶周強(qiáng)化血管的顯示相當(dāng)好。本次研究顯示，MIP對(duì)孤立性肺結(jié)節(jié)邊緣形態(tài)及灶周血管的顯示質(zhì)量顯著優(yōu)于軸位成像(P＜0.05)。MIP的缺點(diǎn)在于剔除了密度較低的結(jié)構(gòu)，因此對(duì)結(jié)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及灶周支氣管完全無法顯示，亦無法觀察胸膜凹陷征。此外，該方法對(duì)不同血管的顯示存在差異，且區(qū)分上尚存在一些需要進(jìn)一步研究的問題［7］。

總之，MPR對(duì)孤立性肺結(jié)節(jié)病灶的顯示能力與軸位成像相似，而VR在顯示邊緣形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及胸膜凹陷征方面具有優(yōu)勢，而MIP在顯示病灶邊緣形態(tài)及灶周支氣管方面具有優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，影像科醫(yī)師可根據(jù)具體需要靈活選擇，達(dá)到肺癌的早診早治，提升整體醫(yī)療質(zhì)量。

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