2017 RSNA胸部影像學

周舒暢， 王玉錦， 胡瓊潔， 胡玉娜， 楊朝霞， 張新平， 康詩超， 陳沖， 黃嘉，夏黎明

2017年RSNA的主題是“去探索，去發明，去轉化”，旨在將科研應用于臨床，更好的為臨床服務，深度學習/人工智能是今年RSNA的絕對熱點，影像組學也是今年的主題之一，肺部磁共振成像仍處于探索階段，肺結節放射診療、肺結節篩查、低劑量、雙能CT仍較為重要，筆者將2017 RSNA胸部影像學內容綜述如下。

深度學習/人工智能

在醫學影像分析的深度學習研究中，我們可以走多遠是一個未知數。Tajbakhsh等在局灶性病變(胸部CT中的肺結節和CT結腸成像中的結腸息肉)的檢測和分類中研究了計算機輔助卷積神經網絡(CNNs)的深度，發現當在卷積層中使用8或64個濾波器時，不同深度CNN之間沒有顯著統計學差異(P>0 .05)，表明如果CNNs足夠寬，更深的架構不是有效的。 具有3或4個卷積層的CNNs比較淺的架構更有效，而使用更深的架構沒有進一步增加性能。Lau等利用卷積神經網絡進行肺結節自動檢測和分割，發現自動化結節檢測在保持較低的假陽性率的同時，可以有很好的結節反饋與記憶學習。 此外，他們的結節分割方法提供準確和詳細的三維結節分割，以協助臨床管理和后續更多方案的制定。深度學習在計算機視覺中的對象分類中取得了巨大的成功。Tajbakhsh等探討了從計算機視野領域導入卷積神經網絡(CNN)與醫學成像領域提出的神經網絡卷積(NNC)兩種深度學習模型在肺結節檢測和分類中的作用，他們開發了5種代表性的CNN模型和1種NNC模型，最終發現，NNC模型比他們開發的5種CNN模型中最好的模型有更高的性能。

胸部X射線最常用于放射學的研究，然而其解釋具有挑戰性。基于深度學習的計算機輔助檢測(CAD)有很大的潛力，但由于需要大量的放射科醫生注釋而受到限制。Withey等研制了一種新的結節檢測CAD系統，將人工標注的圖像與750000張報告的X線片相結合，提高了結節檢測和定位，表明從“大數據”中學習的CAD系統可以幫助檢測胸部X線片上的結節，很有潛力成為全球醫療保健系統中具有成本效益的“第二閱片者”。

Nam等使用基于深度學習的卷積神經網絡自動檢測胸片中的惡性肺結節，檢測其效能并與放射專家對比，發現與大多數專家相比，這種方法在檢測胸片中惡性肺結節方面表現出更好的效能，并在聯合使用深度學習的自動檢測算法(DLAD)時提高了專家的效率。Park等開發了一種基于深度學習的自動檢測算法，用于在胸部X線片上發現惡性肺結節，并使用大量的X線片對其診斷效能和結節發現率進行了評估。發現DLAD算法在區分惡性結節與正常CR結果方面表現出了很高的診斷價值，同時，DLAD在自動檢測結節位置方面也顯示了很有前景的結果。

肺結節體積測量是目前追蹤小而不確定肺結節的首選方法，Ather等評估了在鑒別良惡性結節中，相對于容積法，CT紋理分析的效果。他們發現相較于計算結節體積倍增時間，肺結節周圍量化紋理及其周圍微環境的變化對于惡性肺結節分級可能是一個更準確的工具。因而采用CT紋理分析可能為一個有效的輔助隨訪手段。Ohno等評價新開發的3D計算機輔助容積測定(CADv)結合肺結節成分評價在薄層CT上預測惡性腫瘤和術后復發的定量能力。發現薄層CT圖像的新型3D計算機輔助容積測定具有較高的預測惡性和術后復發能力。現有的計算機輔助檢測(CADe)系統還未達到足夠高的敏感度以用作第一讀取器。在計算機視覺領域，深度學習取得了巨大的成功，其性能遠遠高于現有的方法。根據UICC第8版肺癌的TNM分期，磨玻璃結節的T分期是根據腫瘤內的實性成分大小來調整的。Kamiya等探討了部分實性肺癌患者的預后與使用計算機輔助三維體積測量軟件獲得的實性成分大小的相關性，發現相對于橫軸面圖像上測量了部分實性結節上最大實性成分大小(2D-SS)和多平面重組圖像上測量了部分實性結節上三維最大實性成分大小(3D-SS)，用半自動體積測量軟件測量了結節內三維實性體積(3D-SV)對肺癌患者預后更加準確。

Nagatani等利用AIDR 3D-CT計算機輔助檢測(CAD)活體內肺結節，發現無論是否應用CAD，對于較大結節，ULDCT與LDCT具有相當的結節檢出率，而聯合CAD的超低劑量CT可以提高較小實性結節的檢出率，盡管與LDCT在較小結節的檢出率上還有差距。提示了無論肺結節性質如何，ULDCT對于較大肺結節檢測是很有幫助的，并通過CAD提高了放射科醫生對較小肺實性結節的檢測敏感度。Yanagawa等比較了三位放射科醫師和深度學習系統(3D卷積神經網絡)對肺腺癌的病理侵襲性(PI)的影像預測結果。發現深度學習系統在預測肺癌的病理侵襲性上與放射科醫師不相上下，深度學習系統診斷效能幾乎和經驗豐富的放射科醫生一樣，比年資淺的放射科醫生尚高很多。

肺結節的早期檢測對于肺癌的診斷和治療是必不可少的。Zhang等提出了一種從計算機斷層攝影(CT)體積自動識別包含肺結節的層面的改進方法。該法結合了卷積神經網絡(CNN)和可變長度雙向長短期記憶網絡(LSTM)，基于監督學習方法，該方法只需要訓練數據集上的弱標簽，標簽表明CT層面包含結節，但不是結節的確切位置。發現此種方法比現有計算機輔助診斷方法具有更高的敏感度。所提出的方法在減少放射科醫師的CT讀取時間方面具有很大的潛力，并且只需要訓練數據上的弱標簽，因而便于實施。準確預測肺結節的惡性風險對治療和診斷決策具有重要的臨床意義。已經建立了確定良性結節的成像特征，但中高風險結節的準確分層仍然具有挑戰性。Sohn等采用基于改進網絡架構的3D卷積神經網絡對肺結節進行風險自動分層，發現這種3D深度學習算法，可以自動評估肺結節的惡性風險，可以解決惡性腫瘤中至高風險類別肺結節危險分層的重要需求。通過使用整個NLST隊列和進行超參數優化，該算法仍然具有改進的能力。Ito等通過使用深度學習模型(即CNN，舊稱NNC)，開發用于區分CT中良性和惡性肺結節的第一讀者CADe系統。發現他們發明的NNC用于CT識別惡性結節的敏感度是100%，假陽性率是10%。本系統可以用作第一閱讀者使得放射科醫生只需檢查我們的“篩檢”系統所列結節。

Lakhani等應用深度卷積神經網絡在胸片上自動檢測大量氣胸，深度卷積神經網絡以94%的敏感度識別大多數大量氣胸(PTX)，并且在將正常X線片識別為不具有大PTX方面完全準確 (100%)，可以減少識別和報告的時間。然而，在鑒別類似病如大泡性疾病上特異性降低，需要更多的訓練。

影像組學

手術是早期非小細胞肺癌(NSCLC)的標準治療方法，然而，經歷手術切除的患者中，仍有30%～55%發生了復發。Qu等研究了基于CT的影像組學特征對肺癌良惡性鑒別的作用，發現基于CT的影像組學特征具有潛力，可為鑒別提供有用信息，且不會增加額外成本。D'Antonoli等通過對術前MDCT圖像應用放射組學分析來定義經手術治療的早期NSCLC的復發預測因子，發現放射組學，特別是在術前MDCT圖像上使用腫瘤總體積(GTV)和瘤周體積(PTV，腫瘤周圍2cm)，有可能預測手術治療的早期NSCLC患者的預后。提示使用放射組學和MDCT圖像的NSCLC預后預測可能是一個有用的工具，可以更好地對不同的復發風險進行分級，并制定個性化的治療方案。Yu等使用雙能譜CT分析不同WHO亞型胸腺上皮腫瘤(TET)的灌注和光譜的定量參數，分析一些常規CT特征。發現雙能譜CT灌注成像的定量參數與一些常規CT成像特征相結合，對鑒別不同TET病理類型具有重要價值。Liu等通過CT基于原發腫瘤的放射組學特征預測臨床分期為N0的周圍型肺腺癌中病理性淋巴結的累及情況，臨床分期為N0的周圍型肺腺癌的放射學特征與病理性淋巴結轉移之間存在顯著的相關性。前瞻性鑒定淋巴結受累的預測因子可能有助于選擇合適的淋巴結清掃人群。表明表面特征和放射學特征的綜合評估顯著提高了對淋巴結惡性腫瘤風險的預測，并且由于其非侵入性，該模式可以容易地添加到臨床使用中。腫瘤以促進生物學過程的體細胞突變為特征，其最終反映在腫瘤表型中。定量基因組學通過使用大量的自動圖像表征算法非侵入性地表征腫瘤表型。然而，體細胞突變影響放射學表型的精確的基因型-表型間的相互作用仍然大部分未知。Parmar等提取了763肺腺癌患者體細胞突變檢測和定量CT圖像分析的四個獨立數據集的綜合分析。這些結果表明，某些體細胞突變驅動不同的放射學表型，可以使用基因組學預測。這種基于放射成像的測試可以無創地、重復地和低成本地應用，為精密醫學應用提供了前所未有的機會，可在大量腺癌患者隊列中建立體細胞突變和成像表型之間的聯系。Nivolumab是一種PD-1抑制劑，在非小細胞肺癌(NSCLC)患者中顯示出臨床療效。已被批準用于化療難治性晚期NSCLC患者的治療。在明確免疫療法藥物的臨床益處方面，當前評估腫瘤反應的標準臨床方法是次優的。Orooji等試圖評估計算機是否提取基線CT掃描的結節紋理和形狀的放射性特征，來預測對nivolumab基本免疫療法的反應。發現在基線CT掃描中從結節提取的放射性特征可預測用免疫療法治療的NSCLC患者的反應。需要多位點驗證來確定這些特征作為NSCLC患者免疫治療反應的預測性生物標志物的作用。表明我們可以更好地確定哪些患者最有可能對免疫治療有反應，并從中受益。從經濟角度來看，確定不太可能對免疫療法產生反應的患者，就不必使用這些昂貴的藥物。Matsuhiro等研究了基于超曲率模型的影像組學特征與類風濕性關節炎相關性間質性肺疾病(RA-ILD)生存率的關系，發現肺部CT圖像的超曲率(RHC)模型在預測總生存率方面比GAP(性別、年齡、生理狀況)模型表現出更高的性能，GAP進一步提高了RHC的性能。因此，RHC可以成為預測RA-ILD患者總生存率的有效的影像學生物標記，根據肺部CT圖像自動計算的放射超曲率特征，可以為RA-ILD患者的精確管理提供有效的預后影像學生物標記。

三維打印

Hernandez-Giron等應用3D模型觀察者來分析在不同劑量水平獲得的CT圖像中3D打印肺體模中肺結節的可檢測性，發現對于3D模型觀察者，病灶的可檢測性隨著mAs值的增加而增加。表明3D模型觀察者可以成為測量CT臨床圖像質量的有用工具，特別適用于3D打印的肺體模中的肺結節檢測任務。

劑量

Hardy等使用蒙特卡洛模擬技術來檢查胸部CT掃描中器官管電流調制(OBM)方案對肺和乳房劑量的影響，發現基于器官和基于衰減的調節的組合有時可以增加一些患者的肺部劑量和乳腺劑量。相對于其他因素來考慮，這可能取決于腺體組織。說明基于器官和衰減的管電流調節確實降低了乳房劑量，但是一些患者可能僅通過基于衰減的調制而獲得大量的劑量減少。他們同時在低劑量肺癌篩查中使用管電流調制(TCM)技術，并對這種篩查對象肺部和乳腺的劑量進行了評估，發現肺劑量與患者體型之間的關系似乎在男性和女性之間略有差異。Aberle等比較了胸腹CT中四種SSDE算法，AAPM報告220提出，如果均方根偏差相對于參考值小于10%，則SSDE計算方法符合參考方法。 按照這個標準，中心層厚方法和優化組隊方法以及Radimetrics方法符合參考方法。Zucca比較了四種不同的劑量監測系統，研究不同計算方法的選擇如何影響不同身體區域CT掃描的SSDE，得出不同的RDIM供應商實施不同的SSDE計算方法。當掃描區域隨患者的解剖學掃描區域的高度變化(例如頸部+肩部)，會有相關差異。 比較不同評估軟件的結果時，用戶應該了解實施的計算方法及其限制。據報道，CT掃描儀自動曝光控制(AEC)系統設置時應考慮患者的橢圓率，換句話說，兩個相同水當量直徑的患者，如果他們的橢圓率不同，接受的輻射劑量也不同。Szczykutowicz等研究了頭部，肩部，胸部和腹部患者CT檢查中橫軸面橢圓率的量化對AEC的影響，AEC系統是復雜的，考慮到的不僅僅是患者的體型，同時也應該考慮患者的橢圓率。

Moloney等評估改良后的基于模型的迭代重建(MBIR)方案的低劑量CT用于監測囊性纖維化(CF)患者的肺部改變的監測。發現這個LD-MBIR技術提供了肺的全容積成像，并且跟類似的輻射劑量胸片相比，它能夠更早和更可靠的檢測支氣管擴張、粘液堵塞以及其它細微的征象，非常適合對慢性肺部疾病的年輕患者進行隨訪。Li等采用器官劑量調制(ODM)評估兩種不同檢測器覆蓋范圍(80 mm和40 mm)對女性胸部CT圖像質量和輻射劑量的影響。發現與使用80 mm準直和ODM螺旋掃描的胸部CT相比，使用40 mm準直和ODM螺旋掃描的胸部CT可確保良好的圖像質量，并且可減少25%的輻射劑量。Aydin等通過調整肺栓塞CT方案去減少卵巢的輻射暴露，從而更小的影響女性的生殖能力。發現第三代雙源CT(Somatom Force，Siemens Healthcare)上以單能模式自動進行管電壓選擇和管電流調節，進行胸部造影增強CT檢查，對于縮小成像窗口的方案，可降低卵巢輻射暴露。Chen等探討16 cm寬探頭連續三次軸位掃描在“三聯”CT(TRO CT)檢查中的價值，發現與傳統的TRO掃描協議相比，在16 cm寬探測器CT上使用3個連續的“三聯”(TRO) CTA橫軸面掃描減少了輻射劑量和暴露時間，同時保持了圖像質量。

Emaminejad等研究了在不同的輻射劑量水平、層厚與重建算法的組合中計算機輔助系統(CAD)對低劑量肺癌篩查的結節檢出率。發現在使用中等的重建算法和1 mm或0.6 mm的切片厚度中，對于Lung RAD4，受試者水平平均敏感度為40%～80%，對于Lung RAD3為27%～55%，對于Lung RAD2為22%～50%，對于Lung RAD1為10%～53%。 在Lung RAD3和Lung RAD4類別(甚至下降至篩選劑量的10%)的所有劑量水平下，敏感度都是穩定的。說明重建方式會產生多變的性能，但是CAD檢測敏感度對于劑量、層厚和重建算法是穩定的。假陽性也異常地穩定，除非在非常高的噪音(低劑量、薄層、尖銳重建方式)條件下。

肺癌篩查

傳統CR片應用最廣泛，但是對放射科醫師來說在CR片上檢出小結節仍然是非常困難的。Lee等評價深度卷積神經網絡模型(深度學習模型，DLM)在用胸部CR片檢出T1期肺癌中的表現。發現用于檢出CXR上肺結節的深度學習模型在檢出T1期肺癌中表現優異。White等發現和ACR Lung Rads相比，在確定NLST的實性結節的惡性方面，Vancouver風險模型展示出更高的敏感度、特異度和符合率。對于實性結節的惡性可能性的評估，Vancouver風險計算器這樣的風險模型，優于ACR Lung Rads分級系統。

Scholtz等調查了2017年修訂版Fleischner 協會指南對疑似急性冠脈綜合征患者的急診冠狀動脈CT血管成像中發現的實性肺結節的影響。發現肺結節按照2017年修訂版Fleischner協會指南處理，將大大減少建議后續胸部CT的數量。Walter等發現在NSLT中，DCT肺癌篩查中確認的新發實性結節，超過一半是可吸收結節。首次隨訪，聯合體積倍增時間(VDT)≤590天和體積≥200 mm3的閾值，可用于風險分層。基線掃描后新檢出結節的出現，決定了篩查計劃的成功。通過VDT和體積的合適的風險分層，能夠避免延誤癌癥的診斷。

Petranovic等追蹤了在最初的肺癌篩查檢查中RADS 3級和4級的結局。發現3級和4級患者最終診斷為惡性的比例，要比預計的要高。少數患者診斷為良性。并發癥的發生率很低。得出Lung-RADS 4級診斷為惡性的比例較高，3級診斷為惡性的比例較低，強調了在這些患者的處理中遵守指南的重要性。Milch等調查了雖然Lung-RADS篩查起源于和回顧性地初步證實于NLST和I-ELCAPA，它在主要為貧困、種群多樣的人群中，依然表現良好，達到或超過了基準水平。在臨床實踐中， Lung-RADS增加了LDCT的陽性預測值(PPV)，為16.6%(在NLST中為3.8%)，Lung-RADS 4a的PPV為43%，4b為83%，明顯超過了ACR癌癥診斷的基線(基線：4a為10%～15%，4b為 >15%)。

Wu等發現了一個新奇的、用于肺結節自動檢出的深度智能CAD系統，該系統檢出了83.0%的真實結節，明顯優于放射醫師。它的假陽性率顯著減少，每個病例23%。Schreuder等研發了一個基于CT基線和臨床信息的風險模型，用于計算通過在低危人群中省略一年一次的篩查來節省費用和延誤的癌癥診斷數量的利弊。發現基于臨床和基線掃描的預測模型，可用于個體化肺癌篩查的隨訪時間間隔、減少輻射和費用。風險模型不同，結果也明顯不同。提示在該模型中，通過挑選大量的每兩年隨訪一次的受試者而只有非常少的患者延誤了癌癥的診斷，可用于改善肺癌篩查的效率。這能顯著降低費用，減少輻射負荷和放射醫師的工作量。

很多良性肺結節的患者進行了不必要的手術，因為沒有能力在常規非增強CT圖像上做出關于結節病理的自信的預言。有趣的是，很多惡性結節有淋巴細胞的滲濾，顯示在結節周圍，這樣造成了結節內部和結節外部不同的質地表現。Alilou等評價結節界面銳利度(NIS)，一個新的放射特征，用于捕捉從結節內部到結節外周的紋理變化。發現最有信息價值的NIS特征是平均灰度的輪廓和邊緣像素梯度的熵。SVM(Support Vector Machine)區分系統作為獨立的確認系統，發現在非增強CT圖像上，結節界面銳利度(NIS)的放射特征，捕獲空間上從結節的內部到周圍的密度的過渡，這樣能夠區分CT圖像上的良惡性結節。Ohno等發現薄層CT圖像上，新發展的3D計算機輔助體積測量(CADv)具有定量能力來預測惡性和術后復發。Bakr等將一種和大小不相關的放射組學(從影像學圖像中高通量地提取大量的影像特征)模型用于CT圖像上所見肺結節的分級，得出當結節大小相近的時候，在區分肺結節良惡性方面，紋理特征是最有價值的信息。

Godoy等回顧性分析了NLST中引起死亡的肺外惡性腫瘤的CT，發現肺癌CT篩查圖像上最容易檢出的肺外惡性腫瘤是食管癌(37.1%，13/35)，乳腺癌(35.7%，5/14)和胰腺癌(3.1%,10/76)，肺外惡性腫瘤是肺癌篩查人群的第三常見的死亡原因。在肺癌CT篩查圖像上檢出肺外惡性腫瘤，可能幫助降低高危人群的死亡率。

Kim等探討影響冠狀動脈鈣化(CAC)積分CT對肺癌患者診斷延誤的因素，確定可預測死亡率的預后因素。在CAC積分CT上，對于肺癌的檢測和解釋錯誤的擔憂可能會減少延遲診斷。年齡較大和病變面積較大可能生存率較差，相反，亞實性病灶特征可能有較好的生存率。

肺癌的放射介入診療

Tselikas等評估了癌癥患者經皮圖像引導下活檢行基因組分析的并發癥以確定術前危險因素，發現最常見并發癥是氣胸(61%)、出血(24%)和疼痛(7%)，無1例并發癥具有生命危險。單因素分析中發現腫瘤位置(肺)、腎功能、病變大小、深度和俯臥位置可作為并發癥的預測因素。多因素分析發現在該人群樣本中，只有腫瘤位置(肺或其他)和肺活檢深度，是具有顯著意義的危險因素。這證明經皮圖像引導下的針芯活檢對癌癥患者的分子篩選是可行且安全的。已確定的不同風險因素不會增加死亡率或阻礙組織活檢的成功率。這有助于癌癥患者的靶向治療的選擇。Sridhar等研究了氣象條件(尤其是大氣壓和溫度)與CT引導下經皮肺活檢后氣胸和胸腔置管的發生率。發現盡管氣象因素可能影響自發性氣胸的發生率，但這些因素與活檢后氣胸或胸腔置管的發生率卻沒有相關性。因此常規天氣波動不會影響活檢后氣胸的發生率，也不會影響術后安排/計劃。Oh等評估了CT引導下，在肺部病變中由機器人輔助的立體定位細針穿刺的準確性和可行性。所開發的機器人系統包括5個軸向的機械臂，帶有電動機控制器的移動平臺，用于規劃針穿刺路線的精細的工作站以及導航系統(PolarisSpectra，NDI，Canada)。它提供了一些有幫助的功能，例如針穿刺進入規劃、呼吸監測、激光引導、細針自動定位和引導。共進行了21次針插入試驗。針插入后使用CT圖像來測量靶區與實際針尖之間的距離，并測量計劃前與實際針穿刺路線之間的角度。發現與常規手術相比較，所研發的機器人系統提供了CT引導下的肺部病灶針穿刺的相當可觀的準確性，且克服了非專家參與的障礙。

Hwang等調查分析了4172例經皮肺穿刺活檢后咯血的危險因素，發現肺動脈主干直徑(mPAD)增大，聯合同時伴有結節的亞實性和空洞，是術后咯血的相關危險因素。Ahn等調查了Ⅰ期非小細胞肺癌經皮穿刺活檢術后胸膜復發的風險，確定經皮經胸穿刺活檢(PTNB)是否增加在Ⅰ期非小細胞肺癌(NSCLC)中孤立性胸膜復發和伴隨胸膜和轉移的風險。發現PTNB不增加早期NSCLC孤立性或伴發胸膜復發的風險。PTNB組并發胸膜肺炎的發生率較高，可能與周圍型肺癌有關，可能伴有微小胸膜浸潤。表明PTNB可用于早期肺癌的證實性診斷，而不增加孤立性或伴隨性胸膜復發的風險。針對NSCLC的個性化靶向治療的基因組分析是新興研究。2009年7月， Murphy等的機構中引入了 BRAF、ERBB2、PIK3CA和ALK易位以及EGFR和KRAS中的突變的系統測試，發現CT引導下經胸穿刺活檢(TTNB)是一種可行、安全和有效的靶向治療基因組譜分析技術，能夠獲取足夠的組織用于基因突變分析。通過重復活檢鑒定T790M抗性突變對于確定第三代表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑(TKI)的潛在候選患者的合格性是至關重要的。Chae等探討重復活檢標本采集成功的預測因子，用于突變分析和T790M突變檢測。發現重復活檢時T790M突變的檢測與較小的靶腫瘤大小和選擇轉移病灶作為活檢靶有關。在作為第三代EGFR TKI候選物的重復活檢(PTNB)患者中，活檢靶的選擇可以影響T790M突變的檢測。EGFR-酪氨酸激酶抑制劑(TKI)治療失敗后再活檢用于非小細胞肺癌(NSCLC)T790M突變分析對進一步確定化療方案是重要的。然而，關于T790突變患者的臨床和影像學差異知之甚少。Koo等總結了T790M突變患者的臨床和CT特征。發現T790M突變可能與初始TKI失敗和再活檢之間的間隔有關。非小細胞肺癌TKI失敗患者T790M突變陽性與原發性肺癌旁胸膜回縮及CT胸膜轉移密切相關。

在非結直腸癌肺轉移的消融治療上，Nour-Eldin等對激光誘導間質熱療(LITT)、射頻消融(RFA)和微波消融(MWA)后腫瘤反應進行回顧性分析后發現，經LITT治療的患者在1、2、3、4年的總生存率分別為93.8%、56.3%、50.0%和31.3%，經RFA治療的患者分別為81.5%、50.0%、45.5%和24.2%，經MWA治療的患者分別為97.6%、79.9%、62.3%和45.4%。MWA明顯較RFA效果更好。無進展生存期最長，約23.49±0.62個月，腫瘤復發率亦最低，約7.7%。表明三種方法均為非結直腸癌肺轉移患者提供了有效的治療選擇，而MWA在局部腫瘤控制和無進展生存率中更具優勢。Aoun等評估了CT引導下多個位置進行冷凍消融治療轉移性肺腫瘤的技術可行性，療效和并發癥發生率。發現無論腫瘤大小如何，經皮冷凍消融治療轉移性肺腫瘤療效好且復發率低，且腫瘤的大小和位置并不顯著影響并發癥發生率。Wang等進行了腫瘤消融與立體定向放射治療(SBRT)治療1期NSCLC患者的傾向評分匹配分析，比較了兩種方法的治療水平。發現在Ⅰ期NSCLC患者中，熱消融和SBRT使用傾向評分匹配分析顯示疾病進展和總生存率相當。消融治療局部腫瘤復發率更高，而SBRT治療新的轉移發生率更高。對于手術切除的pN2期NSCLC患者，輔助化療繼之以PORT是標準的治療選擇。但是，對于接受肺切除術的患者，使用PORT的效果并沒有明確的證據。Wang等評估PORT對Pn2期NSCLC患者生存率的影響，發現對于肺癌術后輔助化療的pN2期NSCLC患者，手術后放療(PORT)可作為治療的選擇，因為安全，可改善癌癥特異生存率(CSS)，有助于改善總體生存率(OS)和無遠處轉移生存率(DMFS)。Deng等評估了胸部放療(TRT)對廣泛期小細胞肺癌(SCLC)化療后生存的影響。發現對于不同腦轉移狀態和化療后反應不良的廣泛期SCLC患者，TRT可顯著改善總體生存率(OS)和無進展生存期(PFS)，并減少局部區域復發率。

Aoun等報道了一種術前CT引導下進行肺結節標記的創新技術，該技術在進行電視胸腔鏡手術和機器人電視胸腔鏡手術前，于CT引導下將4～6 mL亞甲基藍/膠原溶液注射到結節周圍位置，隨后進行CT掃描并將患者轉入手術，發現所有結節均能形成周圍凝固，94%的結節均很容易被胸外科醫生觀察到，病理標本證實這些結節均被充分切除，表明通過CT引導下的亞甲藍/膠原溶液注射的結節周圍定位提供了一種低成本，高療效且安全的技術。Sommer等分析了三種不同類型的用于肺動脈栓塞的微球體，發現250 μm的VISIBLE微球體具有較高的X線下可見度，應用這種微球體進行肺動脈栓塞治療具有潛在臨床優勢。Hu等對比了微彈簧圈和鉤線對小的肺結節術前定位的有效性和安全性，發現兩種方法對小的肺結節在CT引導下經皮術前定位中均有效，但使用微彈簧圈比鉤線的術后并發癥更少，為術前定位的最佳方法。

肺結節磁共振成像

在目前的實踐中，肺部磁共振成像(MRI)越來越被認為是有價值的輔助手段，甚至是計算機斷層掃描(CT)的替代選擇。形態學序列的優越軟組織對比度和MRI的功能成像能力為肺惡性腫瘤的檢測和評估開辟了新的視角。在篩選環境中，應用范圍從作為首選篩選方式的肺部MRI，到臨床CT檢查結果的臨床特異性肺功能的多參數表征的詳細評估。惡性肺部病變：癌、轉移瘤、類癌和淋巴瘤通常在T1加權像上呈現非特異性低或中等信號強度，在T2WI上呈現高信號強度。反轉恢復(STIR)序列實現約80%的敏感度和60%的特異度。動態對比增強(DCE)MRI是評估灌注后病灶的對比攝取。它具有50%～95%的特異度和50%～100%的敏感度，診斷符合率為75%～94%，因此接近對比增強MDCT和FDG PET/CT的準確性。與動態增強CT相比，靜脈對比劑應用后，實性肺部病灶的DCE MRI在增強很低或增強缺失的情況下，具有較高的陰性預測價值。最近，擴散加權成像(DWI)已被提倡評估局灶性肺部病變。 DWI對惡性腫瘤的敏感度為70%～90%，特異度為60%～95%。然而，DCE-MRI和DWI仍然不能被認為是穩定的、高度標準化和簡單的臨床應用技術。應用的協議差異很大，呼吸運動的補償和血液/組織信號與釓濃度的非線性等基本問題的解決方案仍有待研究。基于多參數MRI評估腫瘤生存力的其他方法在早期的實驗水平上。

關于DWI在胸部疾病中的應用，已經報道了幾個合適的參數，通常包括5點評分量表，病灶-脊髓比(LSR)和表觀擴散系數(ADC)。 Shen等對多參數DWI對肺部病變的評估和特征診斷進行了Meta分析，發現根據視覺參數(5分量表)、半定量參數(LSR)和定量參數(ADC)，DWI有助于區分惡性和良性肺部病變，其診斷性能無顯著差異。Zhou等比較體素非相干運動(IVIM)和動態增強磁共振成像(DCE-MRI)在鑒別肺癌(LC)和良性肺部病變的能力，發現基于DWI和DCE-MRI的IVIM模型均可用于鑒別惡性肺結節的良性病變，并可通過多種參數提供定量擴散和灌注信息。該研究認為聯合DCE-MRI和IVIM可以為孤立性肺結節的微觀結構特征提供更好的幫助。Kishida等為了確定計算的DWI圖是否能提高MRI中肺結節的診斷能力，發現計算的cDWI400和cDWI600的分辨率明顯高于cDWI1000，而cDWI1500明顯低于cDWI1000，實際aDWI和計算的cDWI600是診斷惡性腫瘤的顯著預測因子，說明DWI的b值恰當的時候，DWI技術有可能提高肺結節患者的診斷效能。Zhang等探討MRI對磨玻璃結節形式的浸潤性肺腺癌(IPA)的鑒別診斷價值。發現結節最大直徑、T2信號強度和ADC值有助于侵襲性肺腺癌的鑒別診斷。Calandriello等研究了NSCLC中，DWI評估的原發癌的細胞密度和PET/CT評估的代謝參數是否能作為淋巴結轉移的預測因子。發現治療前全身MRI加DWI(maxTD 和ADCmean)和FDG PET/CT(MTV和TLG)可以作為NSCLC患者淋巴結轉移的預測因子。Ohno等比較了通過定量評估的DCE-MRI，FDG-PET/CT和多參數方法在經放化療的非小細胞肺癌(NSCLC)患者中兩種模式的治療反應預測能力。發現采用DCE-MRI和PET/CT多參數方法可以提高NSCLC患者保守治療后各項治療反應預測能力。

Ljimani等在功能性肺成像中用傅立葉分解MRI分析不同的圖像配準算法，發現用FD-MRI計算灌注和通氣圖像的強制性運動校正對于不同的圖像配準算法是可能的，而且不會對運動校正的質量或計算的功能肺值的變化產生顯著影響。fMRI Lung 3.0(西門子公司研究)提供了最快的運動校正方式。

Stroeder等比較Gd增強MR血管造影和平掃MR成像技術在遺傳性出血性毛細血管擴張癥(HHT)患者中肺動靜脈畸形(PAVMs)檢出率。發現使用SPACE序列，HHT患者臨床相關的肺AV畸形的檢測可以安全地在患有對比劑禁忌癥的患者中進行(例如妊娠)。

Shan等評估了DWI對兔肺VX2腫瘤射頻消融后療效監測的作用，發現DKI可用于評價 RFA在術后第1天的療效，ADC值(b=0，500 s/mm2)和DKI可用于術后第3天的評價，DKI和SEM-DWI均可用于術后第7天和第14天的評價。提示DKI和ADC可用于早期評估RFA后的肺部腫瘤。

肺氣腫/慢性阻塞性肺疾病

已證實肺氣腫的類型與患者癥狀的損害程度相關，Lynch等利用Fleischner分類系統對肺氣腫進行肉眼觀分型，并探討了與吸煙者死亡率的關系，發現肺氣腫分型與吸煙者死亡率是獨立相關的，不依賴于用CT值低于-950 HU的低密度區百分比來測量的肺氣腫嚴重度這個指標。性別對氣道壁厚度有顯著影響。男性的氣道壁往往比女性氣道壁厚。然而，在分析CT顯示視野(DFOV) 對NIH贊助的COPD研究(SPIROMICS)中的亞群和中間結果測量中氣道壁厚度的作用時，Motahari等發現這種氣道壁度量的性別效應隨著DFOV增加而變化，因而在測量中必須考慮性別因素。

2.1 各組心臟彩超檢測指標對比 與正常組相比，模型組小鼠LVEF、LVFS、LVPWDd、LVPWDs降低，LVAWd、LVAWs、LVIDd、LVIDs升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。與模型組相比，陽性組、黃芩莖葉黃酮組 LVEF、LVFS、LVPWDd、LVPWDs升高，LVAWd、LVAWs、LVIDd、LVIDs降低，具有劑量依賴性，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

Park等調查了258例慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者，在肺功能試驗基礎上進行CT檢查，并隨訪1年。患者接受長效β-激動劑和皮質類固醇的聯合吸入。從容積 CT 數據中，使用全寬半最大值(FWHM)和基于積分的半頻帶(IBHB)方法獲取肺氣腫指數，氣道捕獲指數(ATI)和小氣道參數(AWT-Pi10)，發現通過IBHB方法準確測量Pi10可能有助于預測1年隨訪期間COPD的治療結果。Ohno等發現吸氣/呼氣氙增強區域檢測器CT(ADCT)，可以對吸煙者的區域通氣、肺功能喪失和臨床階段進行評估。Kim等應用參數反應圖(PRM)評價COPD患者肺氣腫和局部空氣滯留的分布和變化，發現用參數反應圖對COPD患者進行橫斷面和縱向分析，可以提供功能性小氣道疾病先于肺氣腫的證據。

成像協議的多樣化引起了關于所用度量的可靠性問題。Hoffman等研究調查CT肺采集和重建參數對CT肺部篩查肺氣腫評分的多因素影響。發現，隨著COPD定量評估的增加和對降低CT劑量的不懈努力，協議的改變方向比較相似。這表明，進一步的降低劑量(降低至1 mGy)可以得到可靠的肺氣腫定量評價。然而，須選用適當的重建參數，避免參數依賴的評分變化。

雙能CT

Hwang等使用聯合氙V和碘Q雙能CT(DECT)評估哮喘-慢性阻塞性肺病重疊綜合征(ACOS)患者的局部通氣(V)和灌注(Q)狀態。發現ACOS患者最常見的結構改變是支氣管壁增厚的肺氣腫(52.1%)，其次是支氣管壁增厚(27.1%)，在ACOS患者中比在COPD患者中更常見(P<0.001)。因而，ACOS患者聯合V和Q DECT可評估V、Q和V-Q關系。 ACOS和COPD患者的區域結構異常和V和Q狀態可能不同。ACOS患者聯合氙氣通氣和碘灌注DECT可同時評估局部結構異常、通氣和灌注狀態。Kay等采用動態-首次灌注CT(DynCT)作為金標準，探討DECT增強評估急性肺損傷(ALI)模型區域灌注的能力。通過DECT和DynCT來評估是否由于俯臥位通氣引起的肺灌注改變，發現DECT-PBV與ALI模型中的DynCT-PBF相關，并且能夠證明肺灌注的區域差異。表明DECT-PBV可作為ALI區域肺灌注的替代指標。Xu等評價了結合形態學CT特征的定量DECT碘增強指標在區分SCLC和NSCLC上的潛在臨床效果，發現這種方法在SCLC和NSCLC的鑒別診斷上優于單獨使用CT。

肺彌漫性病變

特發性肺纖維化(IPF)是具有不均一自然進程的致命性肺部疾病。已經開發了一些預測性臨床模型，但是很少納入高分辨力CT(HRCT)信息。Shi等提出了一個由量子粒子群優化算法驅動的綜合特征選擇和模式識別算法，可以實現更好的預測性能。該算法具有廣泛的可擴展性，在IPF患者及時治療方面具有很大的潛力。有比例很小但很重要的肺纖維化患者的CT掃描不能用現行的指南進行分類。Chung等評估了這些“不確定”病例相對于病理發現的CT診斷意義，發現在IPF中使用目前的CT指導原則，有很多案例無法準確地分類，這些病例通常被歸類為可能的間質性肺炎，但是關于其病理UIP診斷，與高信度可能的UIP的病例不同。肺超聲表面波彈性成像(LUSWE)可能有助于評估間質性肺疾病(ILD)，因為可以測量肺表面組織的性質。Bartholmai等研究了ILD中的表面波速度，并將結果與肺功能和定量CT的實質特征進行了比較，發現LUSWE是一種安全且無創的技術，可能有助于評估ILD的存在，并與肺功能和定量CT相關。Park等采用配對完全吸氣和呼氣CT掃描圖像配準的直方圖分析，評估女性ILD患者肺活量水平的肺彈性。發現ILD患者肺活量水平，肺彈性在絕對值和異質性方面顯著降低，提示ILD患者的肺彈性降低可以通過完全吸氣和呼氣CT掃描定量評估，并且可能是未來研究中ILD潛在的生物標志物。Occhipinti等比較半定量分析(semi-QA)和定量分析(QA)在評價系統性硬化癥(SS)合并ILD患者治療反應中的作用。發現ΔFVC和ΔDLco反映疾病進展的不同方面，包括體積和擴散能力的損害。QA可使兩方面同時進行客觀和可重復的評價，量化后續治療過程中肺模式的變化，并且與semi-QA相比，與肺功能和肺動脈高壓有更好的關聯。QA是評估SS患者治療反應的一個有希望的成像生物標志物，加上ΔFVC和ΔDLco，同樣最近在IPF中被推薦。

慢性移植肺功能障礙(CLAD)及其亞型、閉塞性細支氣管炎綜合征(BOS)和限制性同種異體移植物綜合征(RAS)限制了肺移植后的長期存活(LTx)。早期診斷可能通過早期干預來改善最終的預后。MSc等分析了定量胸部CT肺密度分析在CLAD的早期診斷中的意義，發現單側和雙側肺移植患者的CLAD、RAS、BOS和No-CLAD之間都有統計學差異(P<0.05)，單側和雙側No-CLAD無統計學差異。說明從肺密度直方圖得出的定量CT參數可能有助于單肺移植和雙肺移植患者的CLAD的早期診斷。

Schiebler等發現非增強CT上測出的椎旁肌肉萎縮癥(PSMD)與IL-6密切相關，MetS的存在與錐體骨密度(BMD)和PSMD呈負相關。沒有發現使用吸入或口服類固醇與MetS或肝臟密度(LD)有關，因為可能沒有可檢測的劑量效應。從常規非增強CT胸部檢查獲得用于肌萎縮癥的一個簡單的成像生物標志物，它與IL-6呈負相關。這是證實肌內脂肪漸進沉積對正常健康有害并且促進炎性細胞因子潛在增加的證據。

胸部(血管)

肺血管阻力(PVR)是肺動脈高壓治療中的重要參數，并且是評估在幾種較新的靶向療法療效主要終點。目前，侵入性心導管是通過提供血流動力學指標如PVR和平均肺動脈壓(mPAP)來準確評估肺動脈高壓嚴重程度的金標準。目前尚未建立與PVR相關的CT參數。Baruah等提出了一種新方法，推注常規CTPA對比劑后檢測CT圖像與PVR的關聯。發現常規CTPA測量團注動力學信息(FWHM)是一種簡單、可靠、易實現的非侵入性方法，與傳統的CTPA參數相比，FWHM與mPAP和PVR/PVRI具有很強的相關性。Melzig等評估基于肺CT血管造影的周圍型肺血管全自動容積檢測對肺動脈高壓(PH)的無創診斷，發現基于CTPA的周圍肺血管全自動容積檢測顯示，與無PH患者相比，RHC確診的PH患者的外周血管容量顯著增大。肺周圍10mm范圍內的血管容積顯示出最佳的診斷效能，并且以高的符合率診斷出PH。

Moroni等研究了CT 肺動脈造影(CTPA)參數對急性肺栓塞(APE)的預后價值，發現右心室直徑/左心室直徑比(RVD/LVD)>1.1與RVD有顯著的相關性，在APE中，RVD/LVD在預測RVD方面與超聲心動圖一樣好。冠狀竇直徑與短期不良事件的風險相關。Scholtz等采用延遲期釓增強(LGE)和T1映射技術定量評估肺動脈高壓(PH)的嚴重程度。IP和室間隔中的pFV和ECV值可能是與PH心肌病相關的其他標志物。隨著PAP和PVR的增加，心肌纖維化區域傾向于擴大，而心肌纖維化程度并沒有明顯增加。慢性血栓栓塞性高血壓(CTEPH)會產生體循環側支供應。Sun等評估使用經動脈注射對比劑確定從體動脈到肺血管系統的分流程度是否與CTEPH患者的臨床嚴重程度相關。得出從全身動脈到肺血管的分流的定位是可行的。由分流評分衡量的全身側支供應的程度可能歸因于不能接受手術的CTEPH患者的臨床嚴重程度。不能手術的CTEPH患者的氣囊肺血管成形術(BPA)結果不一。為了更深入地了解這種變化，Zhai等使用CT肺血管造影(CTPA)來可視化和量化肺灌注的變化。我們驗證了這些在右心導管術期間測量的血流動力學變化。研究發現，比較成像可以觀察CTEPH患者的BPA治療效果的差異。這些灌注變化的量化可以非侵入反映血流動力學的變化，CTPA可用于CTEPH患者BPA前后，顯示血管和實質區域的密度變化，并推薦用于監測治療效果。

Liu等通過自由呼吸聯合高閾值團注技術，研究了肺栓塞患者的肺周血管可視性。所有CPTA檢查順利，所有的分支到達6級或更遠。在平均掃描時間方面，自由呼吸組和控制呼吸組兩組之間無顯著差異(P=0.367)。顯示的6、7、8級末梢肺血管的數目之間沒有顯著差異。提示和屏氣模式相比，16cm寬的探頭的自由呼吸模式CPTA有同樣的能力來顯示肺周血管。這說明自由呼吸CPTA可成功用于肺栓塞患者，對那些不能屏氣的患者尤其有價值。

在(遺傳性出血性毛細血管擴張癥/奧斯勒病(HHT)患者中推薦的PAVM治療方法是使用線圈進行導管栓塞或使用血管塞。雖然即刻介入后成像可能顯示栓塞治療的完全成功，但可能由于側支血管開放或栓塞血管本身的再灌注而發生再灌注。Schneider等評估時間分辨對比增強MRA檢測再灌注PAVM。發現高時間分辨對比增強MRA對于標準的高分辨力解剖成像是一個有用的輔助手段，它允許評估引流靜脈的增強動力學作為PAVM再通的指標。與栓塞PAVM的CT成像相比，這是對比增強MRA的一個重要優勢。

肺結節診斷相關/其他

通過空氣空間傳播(STAS)是一種最近被確認的腫瘤侵襲模式，據報道它是肺腺癌(ADCs)復發和存活的一個預測因子。然而，目前還沒有對肺腺癌基于圖像識別STAS進行詳細的研究。Kim等研究了肺腺癌中與通過空氣空間傳播(STAS)有關的影像特征，發現STAS-陽性在實體腫瘤中更常見，而非部分實性結節和磨玻璃結節，還發現中心低衰減、腫瘤邊緣模糊、實性成分百分比和FDG的攝取都與STAS有關。實性成分百分比是STAS存在的唯一獨立預測因子。目前已知肺腺癌浸潤性成分與CT下亞實性結節的實性成分之間密切相關。Garzelli等通過對比CT上的實性成分的測量值和肺腺癌中表現為亞實性結節的病理上浸潤性成分的測量值，來評估一種血管去除算法在亞實性結節分割中的價值，發現在亞實性結節軟件分割中添加血管去除算法，可以提高肺腺癌侵襲性成分的預測。

Yamashiro等使用由320排CT提供的4維(4D)動態通氣掃描來評估周圍型(胸膜下)肺癌的胸膜壁侵犯和粘連，發現軟件輔助的4D動態通氣CT圖像相對于常規胸部CT實現了完美的診斷準確性(敏感度和特異度均為100%)，提示可作為一種新的成像方法，用于周圍型肺癌胸膜侵襲/粘連的準確術前分析。Kim等發現在肺癌患者中，肌萎縮癥與老年、男性性別、高級別分期、伴發病、低體重指數顯著相關。然而，對于肌萎縮癥，肺癌的組織學亞型并不是一個獨立的因素。

肺結節的測量對于確定結節的早期惡性轉化具有重要意義，惡性轉化結節的診斷依賴于多次復查CT尺寸顯著增加(增加>25%)和形態學改變。近年來，很多限制因素對結節測量的準確性影響已經被報道，如結節大小、位置、形態、呼吸和其他掃描參數。Penha等發現在不同心臟掃描的時相里，肺結節的體積隨心臟時相的變化具有顯著的變異，從而確定了血流動力學因素對肺結節的體積測量的影響。

幾十年來，肺錯構瘤(PH)的CT診斷基于局限于<2.5cm的光滑肺結節內的爆米花樣鈣化或脂肪密度(-40～-120HU)的存在。選擇這些嚴格的標準是為了避免將壞死性腫瘤歸類為良性。少數肺錯構瘤(PH)符合這些標準，這導致了不必要的手術切除。Eifer等評估肺錯構瘤(PH)中的HU值的分布范圍，以及是否可以將脂肪含量閾值放寬，從而安全地實施這項標準以用于非侵入性診斷PH，而不會將惡性病變誤診為良性病變，發現通過將PH中的脂肪閾值提高到-20HU，可以避免不必要的手術干預，而不會將癌癥誤診為良性病變。

Soliman等研究了黑色素瘤患者肺結節的隨訪時間線以確定結節的良惡性，并討論了良惡性結節的特征。他們發現基線CT上的不確定肺結節極可能是良性的，監測達6個月即可以證實。新出現的結節的轉移可能性很高，如有需要，隨訪3個月可以證實。良性結節的體積增加明顯低于轉移性結節。新發的葉間裂周圍結節并不能排除轉移性起源，磨玻璃密度和不規則邊緣最可能為轉移瘤。