基于CT后處理重組技術(shù)的孤立性肺結(jié)節(jié)良惡性危險(xiǎn)因素

張崴琪，王一卓，王曉慧，崔龍彪，郭寧，趙娓娓，文娣娣，張勁松，印弘

孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodule，SPN)是指直徑≤3 cm的結(jié)節(jié)，顯示為肺內(nèi)單一的、邊界清晰的、不透明的、為正常肺組織圍繞的病變，且無肺門增大、肺不張或胸腔積液的表現(xiàn)[1-2]，其性質(zhì)多種多樣。隨著社會(huì)的進(jìn)步、國民健康意識(shí)的提高和CT檢查技術(shù)的快速發(fā)展，SPN的檢出率越來越高。良性SPN可不做任何處理，惡性SPN及時(shí)處理具有良好的愈后。如果早期惡性SPN沒有及時(shí)診治，進(jìn)展到晚期或發(fā)生轉(zhuǎn)移再處理往往給醫(yī)患帶來極大的困難。可見，SPN的早期定性診斷至關(guān)重要。因此，本文旨在分析基于CT后處理重組技術(shù)的SPN良惡性危險(xiǎn)因素，為SPN的臨床準(zhǔn)確診治提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

材料與方法

1.一般資料

搜集2015年11月-2019年1月在空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸科或胸外科就診并最后在胸外科行胸腔鏡手術(shù)切除且有病理結(jié)果的97例SPN患者。患者術(shù)前均在放射科進(jìn)行過肺結(jié)節(jié)CT掃描并后處理重組，具有完整的影像學(xué)資料。選擇納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者均行肺結(jié)節(jié)CT后處理重組；②直徑≤3 cm的肺內(nèi)單發(fā)圓形、類圓形高密度影；③病灶周圍無明確的衛(wèi)星灶，不伴有肺炎、肺不張及胸腔積液；④有病理結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：①肺內(nèi)超過1個(gè)以上肺結(jié)節(jié)灶或包塊影；②肺內(nèi)合并有支氣管擴(kuò)張、炎癥、重度肺氣腫等其它病變；③胸部CT掃描范圍內(nèi)可見頸部、鎖骨區(qū)、縱隔、腋窩及腹腔、腹膜后腫大淋巴結(jié)；④通過其它檢查發(fā)現(xiàn)有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者；⑤病理結(jié)果不明確或CT圖像質(zhì)量不佳。所有受試者中，男患者35例，女患者62例；年齡29～84歲，平均年齡(55.66±12.02)歲。

2.方法

CT檢查掃描方法：肺結(jié)節(jié)后處理重組檢查的患者均使用GE公司的64層螺旋CT機(jī)(Light speed)進(jìn)行掃描，檢查前對(duì)患者進(jìn)行屏氣呼氣訓(xùn)練，掃描時(shí)囑患者雙手抱頭，采取仰臥位于檢查床上，然后行全胸部連續(xù)容積掃描，范圍從胸廓入口至雙肺底。掃描參數(shù)設(shè)置管電壓120 kV，管電流120 mA，層厚0.625 mm，層間距0.625 mm，螺距0.516：1，矩陣512×512。

CT后處理重組方法：選擇CT機(jī)內(nèi)提供的標(biāo)準(zhǔn)重建算法，將螺旋掃描取得的肺部原始數(shù)據(jù)進(jìn)行薄層(0.625 mm)重建，重建后的數(shù)據(jù)傳輸至CT副臺(tái)后處理工作站(GE AW4.3)。從科室胸部組選擇一名經(jīng)驗(yàn)豐富的主治醫(yī)生對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理重組：①多平面重建(multi planar reconstruction，MPR)；②曲面重建(curved planar reconstruction，CPR)；③最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)；④容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)。通過后處理重組后重點(diǎn)觀察：①結(jié)節(jié)的位置分布及直徑大小；②瘤-肺界面光滑或是粗糙，病灶內(nèi)是否含有磨玻璃影(ground-glass opacity,GGO)、鈣化；③主要CT影像特征：分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征。

3.觀察指標(biāo)

SPN患者的一般情況(年齡、性別)和臨床病史[吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)病史、結(jié)核病史]。

單因素分析患者年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結(jié)核病史及結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征及空氣支氣管征)與SPN良惡性的關(guān)系。

圖1女，51歲，浸潤性腺癌(乳頭狀為主)。a) 常規(guī)軸面(層厚5mm)示右肺中葉實(shí)性結(jié)節(jié)(箭)；b) 常規(guī)軸面示右肺中葉實(shí)性結(jié)節(jié)邊界欠清(箭)，其內(nèi)似見透亮影；c) 軸面重組(層厚0.625mm)示病灶實(shí)性部分(箭)、透亮區(qū)(短箭)；d) 軸面重組示病灶毛玻璃成分(箭)；e) 矢狀面重組示病灶輕度牽拉斜裂胸膜致胸膜凹陷(箭)，并清晰顯示鄰近支氣管(短箭)貼行結(jié)節(jié)邊緣；f) 冠狀面重組直觀顯示病灶內(nèi)有鄰近血管(短箭)的分支穿行其中，并可追蹤血管來源于肺動(dòng)脈(箭)；g) MIP顯示部分血管插入結(jié)節(jié)(箭)，部分血管繞行于病灶旁(短箭)；h) VR逼真顯示結(jié)節(jié)的形態(tài)不規(guī)則，表面不光整，局部有淺分葉，內(nèi)見血管插入(箭)。

多因素Logistic回歸分析獲取SPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料采用(%)表示，且組間率的比較使用卡方檢驗(yàn)。把SPN惡性設(shè)定為因變量，將可能影響SPN良惡性的18個(gè)因素設(shè)定為自變量。首先進(jìn)行單因素分析得出這18個(gè)因素與SPN惡性的關(guān)聯(lián)，然后再對(duì)單因素分析有意義的變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.病理結(jié)果

所搜集97例SPN患者中，術(shù)后病理匯報(bào)顯示：惡性SPN共計(jì)77例(79.4%)，其中腺癌75例(77.3%)，鱗癌2例(2.1%)。良性SPN共計(jì)20例(20.6%)，其中錯(cuò)構(gòu)瘤4例(4.1%)，硬化性肺泡細(xì)胞瘤4例(4.1%)，結(jié)核5例(5.2%)，炎性灶6例(6.2%)，肺透明細(xì)胞瘤1例(1.0%)。

2.單因素分析

在所有良惡性SPN患者中，將年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結(jié)核病史、結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征進(jìn)行單因素分析發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征差異在結(jié)節(jié)的良惡性鑒別中均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而患者年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結(jié)核病史、毛刺征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征等因素的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表1、2，圖1)。

3.Logistic多因素回歸分析

把上述單因素分析中具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征等7項(xiàng)因素進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，最后結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)大小、GGO是判斷良、惡性SPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(表3)。

討 論

1.SPN的診斷現(xiàn)狀

表1 良、惡性SPN患者的一般臨床情況和病史比較

表2 良、惡性SPN患者的影像學(xué)資料比較

表3 SPN惡性病變危險(xiǎn)因素的Logistic多因素回歸分析結(jié)果

SPN主要包括周圍型肺癌、結(jié)核瘤、轉(zhuǎn)移瘤、錯(cuò)構(gòu)瘤、硬化性肺泡細(xì)胞瘤、隱球菌以及肌纖維母細(xì)胞瘤等[3]。肺結(jié)節(jié)早期定性診斷一直是臨床及放射學(xué)者研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，處置病灶前明確其性質(zhì)至關(guān)重要。目前,鑒別SPN良惡性的影像學(xué)檢查方法有很多[4]。常見的無創(chuàng)檢查中胸部X線片是篩查SPN最為簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的方法，但是對(duì)磨玻璃結(jié)節(jié)(ground-glass nodule，GGN)、微小結(jié)節(jié)、脊柱旁及心臟后結(jié)節(jié)漏診率很高；正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography,PET)對(duì)于SPN診斷的靈敏性和陰性預(yù)測(cè)值較高，但其特異性較低且檢查費(fèi)用昂貴，另外對(duì)純磨玻璃結(jié)節(jié)(pure ground-glass nodule，pGGN)或直徑<5mm的小結(jié)節(jié)敏感性也不高；MRI由于其具有較高的軟組織分辨率，故對(duì)于較大的實(shí)性結(jié)節(jié)具有一定的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)小結(jié)節(jié)的檢出及定性診斷價(jià)值均不高，另外檢查程序繁瑣、成像速度較慢、價(jià)格相對(duì)較高也限制了它在SPN中的應(yīng)用。在無創(chuàng)的影像檢查對(duì)SPN定性困難的時(shí)候，必要時(shí)會(huì)行有創(chuàng)檢查如纖維支氣管鏡刷檢和灌洗、CT引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢等，這也主要是針對(duì)實(shí)性成分較多的結(jié)節(jié)。而MSCT掃描檢查由于掃描速度快、空間分辨率高、無創(chuàng)等特點(diǎn)非常適用于肺部病變的篩查，對(duì)SPN的意義在于可以更清晰、更直觀、更全面、更立體地顯示結(jié)節(jié)密度、形態(tài)以及與相鄰支氣管、血管等結(jié)構(gòu)的關(guān)系，從而盡可能達(dá)到準(zhǔn)確診斷的目的。

2.CT后處理重組技術(shù)在SPN良惡性危險(xiǎn)因素分析中的優(yōu)勢(shì)

CT常規(guī)掃描作為一種無創(chuàng)的檢查方法，較傳統(tǒng)的胸部X線片能檢出更多的肺結(jié)節(jié)病變，現(xiàn)已逐漸成為常規(guī)篩查肺結(jié)節(jié)的有效手段。然而，常規(guī)CT軸面圖像觀察面單一，并且掃描層厚多在5mm以上，對(duì)肺結(jié)節(jié)的微細(xì)特征影像顯示欠佳，不能較充分反映肺結(jié)節(jié)的真實(shí)成分，故不能對(duì)病灶做到準(zhǔn)確的定性、定量。而CT后處理重組技術(shù)有著全面、強(qiáng)大的后處理功能。①多平面重組(MPR)：在軸面圖像的基礎(chǔ)上，增加冠狀面和矢狀面二維成像，必要時(shí)行斜冠狀面和斜矢狀面成像，能夠全方位、多角度的顯示病灶的形狀、成分及邊緣情況；②曲面重組(CPR)：可將不同平面或空間的病灶顯示到一個(gè)面上，清楚、直觀的觀察病灶與鄰近血管、支氣管的毗鄰關(guān)系；③最大密度投影(MIP)：立體顯示不同平面高密度的圖像，重點(diǎn)顯示病灶與鄰近血管的關(guān)系；④容積再現(xiàn)(VR)：使用各種模式和色彩形象、立體地呈現(xiàn)出結(jié)節(jié)灶，對(duì)鄰近胸膜的細(xì)微變化敏感。可見，CT后處理重組技術(shù)較常規(guī)CT掃描技術(shù)對(duì)圖像的顯示、處理、分析有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。先前對(duì)SPN良惡性危險(xiǎn)因素的研究，影像的信息都是在常規(guī)CT軸面厚層圖像上去判別。但在本研究中，影像資料全都使用CT后處理重組技術(shù)取得。所以更能全面、真實(shí)的觀察SPN的細(xì)節(jié)特征，具有更高的圖像品質(zhì)和更廣的圖像范圍，可以精準(zhǔn)、直觀的呈現(xiàn)出結(jié)節(jié)的解剖位置和細(xì)節(jié)，清楚、細(xì)微地顯示出結(jié)節(jié)密度、邊緣及其與鄰近血管、支氣管和胸膜的關(guān)系，從而所得到的診斷信息要比常規(guī)CT更為豐富多樣，故能更有效地提高良惡性肺結(jié)節(jié)危險(xiǎn)因素分析的準(zhǔn)確性和可信度。

3.SPN良惡性危險(xiǎn)因素的分析

本研究分析的我院97例SPN患者的資料，先通過單因素分析顯示，結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征與SPN的良惡性有關(guān)。多因素Logistic回歸分析提示，SPN的惡性獨(dú)立危險(xiǎn)因素是結(jié)節(jié)大小、GGO。

當(dāng)前，結(jié)節(jié)位置與SPN性質(zhì)的相關(guān)性仍然不明確。YANG等[5]的研究表明位于上葉不是惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而有研究[6]顯示結(jié)節(jié)的位置可以作為判斷其良惡性的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且惡性SPN多出現(xiàn)在上葉[7]。本研究也發(fā)現(xiàn)惡性結(jié)節(jié)出現(xiàn)在上葉的幾率較大，77例惡性SPN中有53例(68.8%)位于上葉，而20例良性SPN只有3例(15.0%)位于上葉，單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但多因素Logistic分析后表明結(jié)節(jié)位于上葉不能作為結(jié)節(jié)惡性的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，分析原因可能是本組肺結(jié)核占比較高所致，因?yàn)榻Y(jié)核亦好發(fā)于上葉。

本研究顯示結(jié)節(jié)大小是SPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本組惡性SPN共77例，最大徑在2～3cm的共37例(48.0%)，最大徑在1～2cm的22例(28.6%)，≤1cm有18例(23.4%)。由此可見，結(jié)節(jié)越大，惡性概率越高。這與YANG等[5，8]研究結(jié)果一致。

瘤-肺界面光滑表明結(jié)節(jié)邊界清楚，一般提示良性病變，例如結(jié)核球、錯(cuò)構(gòu)瘤、硬化性肺泡細(xì)胞瘤等，但也可見于惡性病變。比如本研究發(fā)現(xiàn)共77例惡性SPN中，瘤-肺界面清楚44例(57.1%)，粗糙33例(42.9%)，其中絕大部分的早期肺腺癌的瘤-肺界面都較清楚、光滑。盡管邊緣毛糙通常提示惡性結(jié)節(jié)的可能，但也有例外，比如肉芽腫性炎、肺炎和肺組織纖維化等病變[9]。所以，瘤-肺界面光滑與否并不是惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

肺內(nèi)鈣化多由炎癥、結(jié)核等疾病引起，也可能是病變肺組織壞死后的轉(zhuǎn)歸，它是細(xì)胞組織自身修復(fù)的一種方式。伴有鈣化的肺結(jié)節(jié)往往提示良性病變。Shi等[10]認(rèn)為結(jié)節(jié)鈣化是肺結(jié)節(jié)的保護(hù)性因素。本研究單因素分析表明結(jié)節(jié)鈣化與否在其良惡性鑒別中有意義，但多因素回歸分析結(jié)果沒有顯示結(jié)節(jié)鈣化是其保護(hù)性因素，分析可能是由于含有鈣化的結(jié)節(jié)樣本量少造成。

GGN是指肺內(nèi)密度增高但未遮蓋原有區(qū)域內(nèi)肺血管影和支氣管壁影的≤3cm類圓形病灶。結(jié)節(jié)表現(xiàn)為GGO，可能原因是炎性滲出性病變、出血性病變或腫瘤性病變。本研究多因素Logistic回歸分析說明結(jié)節(jié)含有GGO是惡性SPN的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本實(shí)驗(yàn)共納入77例惡性SPN病例，含有GGO的SPN共計(jì)65例(84.4%)，遠(yuǎn)多于不含有GGO結(jié)節(jié)的數(shù)量12(15.6%)。而且77例惡性SPN中，腺癌占了絕大多數(shù)(97.4%)。由此可見，含有GGO的SPN，肺腺癌的概率很大。研究顯示當(dāng)pGGN直徑>15mm或者CT值>-472HU時(shí)，浸潤性腺癌可能性很大[11]。本研究還發(fā)現(xiàn)血性、炎性的GGN邊界常模糊不清，密度不均勻，形態(tài)不規(guī)則。而為早期肺腺癌的GGN常邊界較清，密度均勻，形態(tài)規(guī)則。倘若是惡性GGO結(jié)節(jié)密度不均勻或出現(xiàn)實(shí)性成分，常提示腫瘤發(fā)生浸潤性改變。因此，對(duì)GGN的定性，需要根據(jù)結(jié)節(jié)的邊界、形態(tài)、密度仔細(xì)辨別。

分葉征是腫瘤向周圍不同方向生長的快慢不同形成，通常在惡性病變中多見。肺癌的各個(gè)階段和各種成分都可能出現(xiàn)此征象。常見的早期肺腺癌或癌前病變，腫瘤可表現(xiàn)為橢圓形、多角形等具有分葉形態(tài)的GGN。呈實(shí)性結(jié)節(jié)或腫塊的肺癌出現(xiàn)分葉征象的概率更大。Swensen等[12]研究表明分葉征為惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，陽性預(yù)測(cè)值達(dá)到了88%～94%。然而，也有其它研究表明25%的良性結(jié)節(jié)可出現(xiàn)分葉征[13]，最常見于錯(cuò)構(gòu)瘤，部分可見于硬化性肺泡細(xì)胞瘤。本研究結(jié)果表明分葉征不是惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可能與樣本中良性結(jié)節(jié)如錯(cuò)構(gòu)瘤、硬化性肺泡細(xì)胞瘤數(shù)量相對(duì)較多有關(guān)系。

胸膜牽拉征又稱胸膜凹陷征(pleural indentation，PI)是由于病變組織與鄰近的胸膜局部出現(xiàn)粘連，引起胸膜內(nèi)陷的征象[14]。Chu等[15]報(bào)道約67.4%的肺癌患者出現(xiàn)了PI。但是結(jié)核灶及普通炎性結(jié)節(jié)在靠近胸膜時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)胸膜牽拉的改變，尤其結(jié)核灶對(duì)胸膜牽拉的力度、形態(tài)與肺癌非常相似。Shi等[10]研究發(fā)現(xiàn)良性和惡性肺結(jié)節(jié)的PI發(fā)生率不同，但并沒有成為惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這與本研究結(jié)果相一致。本研究還發(fā)現(xiàn)對(duì)胸膜牽拉的力度，通常惡性SPN較良性SPN要大。

4.本研究的不足之處

首先樣本量相對(duì)較少，這是因?yàn)殡m然臨床工作中肺結(jié)節(jié)的患者很多，但是肺結(jié)節(jié)CT后處理需要花費(fèi)放射科醫(yī)生相對(duì)較大的精力和較多的時(shí)間，所以還未廣泛、大量的開展此項(xiàng)檢查。不過隨著CT后處理技術(shù)的不斷進(jìn)步和人工智能技術(shù)的輔助，再加上我們團(tuán)隊(duì)不斷致力于肺結(jié)節(jié)的診療研究，隨著樣本量的增加，我們?nèi)詴?huì)對(duì)CT后處理重組技術(shù)對(duì)肺結(jié)節(jié)良惡性危險(xiǎn)因素分析進(jìn)一步研究。其次本研究組納入的患者均是術(shù)前高度懷疑為惡性病變者，而不是所有人群，所以最后在樣本的選擇上存在一定偏倚，相信以后隨著工作的累積，收集的樣本量會(huì)越來越多，從而使研究結(jié)果更加可信和準(zhǔn)確。

總而言之，對(duì)于臨床工作中發(fā)現(xiàn)的良惡性難以判別的SPN患者，推薦首選CT后處理重組技術(shù)進(jìn)行檢查，要重點(diǎn)觀察結(jié)節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征等影像征象，尤其注意結(jié)節(jié)大小、GGO等惡性的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。相信通過此方法，必然可以大大的提高SPN早期診斷的水平。