飛行人員肺結節影像分析

王 東，李鳳芝，畢永民，孟利民，司冰心

肺結節影像學表現為直徑≤3 cm的局灶性、類圓形、密度增高的實性或亞實性肺部陰影，可為孤立性或多發性，不伴肺不張、肺門淋巴結腫大和胸腔積液[1]。肺結節多無明顯癥狀，常在飛行人員健康體檢中發現。肺部結節病因多樣，肺癌、機化性肺炎、結核、錯構瘤、真菌感染等均可表現為肺部結節。軍事飛行活動對肺結節的影響尚不清楚，早期也很難明確良性或惡性診斷，一經發現往往需要地面觀察進行定期密切隨訪，加上診斷的不確定性會導致飛行人員情緒焦慮，影響飛行任務的完成。因此早期確定肺結節的性質對提高飛行人員信心、減少不必要的地面觀查時間十分重要。本研究采用回顧性分析方法，探討影像學檢查對飛行人員肺部結節良惡性的診斷價值。

1 對象與方法

1.1 對象 2010年1月—2019年3月空軍特色醫學中心收治的飛行人員肺部結節患者39例，均為男性飛行員，其中殲擊機飛行員20例，運輸機飛行人員8例，教練機飛行員4例，轟炸機飛行人員4例，直升機飛行員3例。首次發現肺結節時的平均年齡為（39.25±10.40）歲，BMI為（24.53±2.34）kg/m2，飛行時間中位數為2 250 h。吸煙指數（每天吸煙支數×吸煙年數）＞400者6例；吸煙指數200～400者8例；吸煙指數＜200者8例；不吸煙者17例。

1.2 方法 采用回顧性研究方法，對肺部結節飛行人員的影像學資料進行分析。

1.2.1 檢查設備及檢查方法 使用東芝Aquilion One 320排螺旋CT掃描儀。掃描具體參數：管電流220～240 mA，管電壓120 kV，層厚為5 mm，螺距1 mm，矩陣512×512；肺窗窗寬為1 000～1 500 HU，窗位為-600 HU；縱隔窗窗寬為350～450 HU，窗位為40 HU。患者取仰臥位，由足側向頭側掃描，掃描范圍從肺尖至膈下3 cm，1次吸氣屏氣完成。對所有患者均選用容積掃描，原始數據拆薄至1 mm，將所獲得的圖像上傳至工作站進行處理。

1.2.2 肺結節性質劃分標準良性結節 ①病理確診為結核、肉芽腫性炎、錯構瘤、炎性假瘤等良性病變；②實性結節病灶2年以上影像特征無著變；③隨訪期間結節病灶明顯縮小、密度均勻或變淡、實性成分減少或消失；④結合高危因素、影像學特點、正電子發射計算機斷層顯像（positron emission tomographycomputed tomography，PET-CT）結果，2名以上副高職影像科醫師會診綜合評定為良性病灶。惡性結節：①病理確診為癌前病變、原發肺癌、肺轉移癌及類癌等惡性病變；②直徑明顯增大，倍增時間符合腫瘤生長規律；③結合患者高危因素、影像學特點、PET-CT結果，2名以上副高職影像科醫師會診綜合評定為惡性病灶。結節性質待定標準：①實性結節隨訪期間略有增大；②亞實性結節隨訪期間無著變；③結合患者高危因素、影像學特點、PET-CT結果，2名以上副高職影像科醫師會診建議密切隨訪。

1.2.3 結節密度劃分 CT值為－700～－500 HU的為磨玻璃密度結節，－500～－250 HU的為部分實性密度結節，－250～100 HU的為實性密度結節。鈣化組織的CT值＞100 HU[2-3]。記錄典型影像征象，包括毛刺征：結節邊沿放射狀向四周延伸的、平直而且無分支的細線影，長度＞5 mm的毛刺為長毛刺，≤5 mm的為短毛刺[4]；分葉征：結節的邊緣不是單純的圓形，而是起伏交錯，呈花瓣狀突出。以分葉部分的弧度為標準，弦距/弦長＞2/5為深分葉[4]；空泡征：結節內部形成直徑為1～3 mm的低密度區，呈圓形/類圓形含氣腔，結節內可能含有1個或多個空泡[5]。與胸膜的關系：胸膜粘連、近胸膜（胸膜牽拉或距胸膜1 cm以內）、遠胸膜（距胸膜＞1 cm）。

1.3 觀察指標 詳細記錄患者一般情況及隨訪時間，分析患者流行病學特征、病史、實驗室檢驗結果、診斷及航空醫學鑒定等資料；隨訪期間測量結節最大直徑、垂直徑、長短徑比值，計算最大直徑、最大橫截面積變化幅度以及月均變化幅度；觀察并記錄結節分布、形態、密度、邊緣、邊界、與胸膜和血管的關系及結節周圍合并影像特征，建立數據庫。

1.4 統計學處理 應用SPSS 19.0軟件對數據進行統計學處理。計數資料以率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；符合正態分布的計量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析及t檢驗，非正態分布的計量資料以M（P25，P75），組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 基本情況 39例飛行人員共檢出肺結節59個，其中孤立肺結節30個，2個以上多發結節（2～6個）9例。59個結節中最大直徑為9.99 mm（2.2～28.0 mm），1 cm以下結節38個（64.4%）；左葉21個（35.6%），右葉38個（64.4%）；上葉28個（47.5%），中葉7個（11.9%），下葉24個（40.7%）；近胸膜46個（78.0%），距胸膜1 cm以上13個（22.0%）；實性結節37個（62.7%），部分實性及磨玻璃結節22個（37.3%）。經病理或臨床確診的良性腫瘤5例（錯構瘤2例、炎性假瘤3例）、惡性腫瘤7例（肺癌4例、癌前病變1例 、轉移癌1例、類癌1例）、結核（10例）或肉芽腫性炎（2例）12例。對其中42個結節進行了隨訪觀察，平均隨訪時間為583 d，最長3 080 d。

39名飛行人員中初次鑒定9例飛行合格，其中1例5年后診斷為肺中分化腺癌，行手術治療，術后鑒定為飛行暫不合格，地觀直至達飛行最高年限停飛。25例飛行暫不合格，其中16例隨訪期間診斷為良性結節，或術后病理診斷為良性腫瘤、結核、癌前病變、類癌，最終鑒定為飛行合格；1例因直腸癌肺轉移停飛；其余8例中3例回體系醫院隨訪，1例因肺癌死亡，4例因結腸癌化療、肺癌及肺結核術后仍在治療觀察之中。4例因其他疾病原因飛行暫不合格。1例達最高飛行年限停飛。

2.2 不同性質肺結節影像學特征的比較 不同性質肺結節大小、長短徑比值、直徑及面積變化幅度差異均有統計學意義（F=3.504～4.271，P＜0.05；Z=14.584、17.094，P＜0.01；表1）。59個肺結節中，良性結節36個（定期隨訪26個），惡性結節9個（定期隨訪5個），31個結節平均隨訪時間超過600 d。初檢是與良性結節比較，惡性結節的最大直徑略大，長短徑比值較小（t=4.099，P＜0.05）；隨訪1.5～2.0年，惡性結節最大直徑月平均增加約5%，面積增加約12%。性質待定結節14個（定期隨訪11個），隨訪時間明顯短于良性結節，隨訪前后結節最大直徑、長短徑比值均明顯小于良、惡性結節（t=2.332～3.685，P＜0.05）。

表1 39例飛行人員不同性質肺結節檢測結果

對比59個肺結節中36個良性結節與9個惡性結節的影像學特征，良惡性結節在左右側肺和上中下肺葉上的分布差異無統計學意義（P＞0.05）。惡性結節多為部分實性或磨玻璃密度，密度不均勻，邊緣多不光滑，常見淺分葉、短毛刺及空泡征；而良性結節多為密度均勻的實性結節，多無分葉、毛刺，但可以出現深分葉和長毛刺，可見到結節內鈣化，空泡征少見，二者差異有統計學意義（χ2=4.675～13.929，P＜0.05或0.01）。良、惡性結節與血管及周邊組織的邊界關系差異無統計學意義（P＞0.05）。在與胸膜的關系上，惡性結節距離胸膜＞1 cm的發生數量明顯多于良性結節（χ2=9.314，P＜0.01）（表2）。

表2 39例飛行人員45個良、惡性肺結節影像學特征比較

2.3 小于1 cm肺結節影像學特征分析 59個肺結節中，最大直徑＜1 cm的結節共38個，其中良性結節21個、惡性結節4個、性質待定結節13個。3類結節末次隨訪最大直徑、最大直徑和面積變化的幅度差異有統計學意義（F=9.987，Z=11.976、14.112，P＜0.01）。惡性結節隨訪后最大直徑明顯增大（t=3.477，P＜0.05），性質待定結節則減小（t=3.758，P＜0.05）。性質待定的結節隨訪時間較短，結節變化幅度不明顯（表3）。38個最大直徑＜1 cm的結節影像特征（表4），結節分布未見明顯差異；惡性小結節在密度及均勻程度、形態、邊界是否清楚、邊緣是否光滑、分葉征、毛刺征、與胸膜的關系上與良性結節及性質待定結節差異均有統計學意義（χ2=10.036～18.385，P＜0.05或0.01）。

表3 39例飛行人員38個不同性質肺小結節（＜1 cm）大小變化的比較

表4 38例不同性質肺小結節（＜1cm）影像學特征比較

3 討論

普通人群胸部影像學檢查肺結節的檢出率為0.09%～7.00%，其中CT檢查的檢出率為8%～51%，惡性結節占比約為1.1%[6]。隨著胸部CT檢查成為飛行人員招飛、體檢、改裝、鑒定的必查項目，肺部結節的檢出率明顯增高。發現性質待定的肺結節后通常需要進行長期密切隨訪，對飛行人員而言，容易造成較大心理壓力；并且一經發現肺結節，在不能定性時一般需地面觀察，影響飛行信心及訓練。目前鮮見對飛行人員肺結節流行病學及影像學特點的研究，根據肺結節影像學特點作為鑒定評估及隨訪觀察的航空醫學鑒定標準仍是空白。本研究納入因肺結節入院的39例飛行人員，通過影像學檢查共檢出59個肺結節，平均隨訪時間為583 d，最長3 080 d。36個影像學診斷為良性結節的27例飛行員中僅有6例飛行合格直接放飛，17例飛行暫不合格進行地面觀察，其中13例之后鑒定為飛行合格，地面觀察平均時間237 d，最長接近500 d，較長的地觀時間對飛行訓練將產生一定影響，由此可見，建立肺結節影像學鑒定標準對航空衛生保障具有現實價值。

3.1 不同性質肺結節影像學差異 肺結節的大小和隨訪期間的變化是判斷結節性質的重要依據，但臨床上由于結節過小（如≤8 mm），細節特征不典型、不適于活檢、功能成像陰性率高，短時間隨訪（少于1年）結節大小無明顯變化等因素造成肺結節定性困難，此時往往會選擇隨訪觀察。本研究顯示，惡性結節月均最大直徑增加幅度約3%～5%。按此計算，腫瘤倍增的時間在0.5～1.0年。既往國外研究表明，實性、邊緣光滑、長短徑比值較大（＞1.78）或位于胸膜、葉間裂附近、血管黏連為良性結節的特點[7-11]，而大多數肺惡性結節的形態為圓形或類圓形，結節-肺界面清楚但邊緣不光整，常為混合密度[12-14]。本研究中的惡性結節密度多為亞實性或磨玻璃密度結節，長短徑比值接近于1，密度不均勻、空泡征、邊緣不光滑等特征比良性結節更加明顯。但肺惡性小結節（＜1 cm）形態多不規則，惡性結節與周邊組織的邊界欠清。上述肺結節的形態特征與國外報道不完全一致，可能是本研究中肺結節發現時較小，且腫瘤處于浸潤性生長階段，造成形態不規則、邊界欠清晰。

惡性結節邊緣多不光滑，常見分葉及毛刺。目前公認的肺癌最常出現的影像征象就是分葉征及短毛刺征。①分葉征：分葉形成機制是因為腫瘤不同部分增長速度不同所致，分葉邊緣考慮是瘤體生長的頂端部分；瘤體邊緣局部凹陷是支氣管血管束以及纖維結締組織阻擋所致。因此，瘤體越大，出現空洞時分葉趨多、加深；肺癌較小時，分葉會趨于淺平而且少，但診斷價值并沒有降低。文獻報道，80%以上的分葉狀結節都是惡性結節[15]。良性占位同樣可以存在分葉，不過經常范圍比較大且分葉淺平。結核因為往往具有包膜束縛，所以少有分葉，或分葉不深。本研究中，雖然結節總體偏小，但惡性結節淺分葉征仍然明顯高于良性結節。因此，分葉征可認為是肺癌當中發生率最高、最基礎的特征。②毛刺征：毛刺形成的機制是腫瘤向外浸潤生長或四周纖維組織增生顯著的表現，良惡性病變毛刺的長短存在顯著性差異。研究顯示，細短毛刺通常見于癌性病變，診斷肺癌的特異性可高達95.5%[16]。總之，惡性結節分葉征及短毛刺征與其他影像征象相比，特異度及敏感度均較高，與其他影像征象之間差異有統計學意義，與本次研究結果一致。

結節與胸膜關系密切的表現為與胸膜粘連或牽拉胸膜形成胸膜凹陷征。影像學上常表現為臟層胸膜受到牽扯而形成V字型區域。有研究提示，胸膜凹陷征是早期肺癌的常見征象，可作為提示肺癌的依據之一，有重要的臨床診斷價值[17]。但也有學者分析了66例臨床上診斷為具有胸膜凹陷征的病例，結果顯示：胸膜凹陷征的出現與結節和胸壁之間的距離及結節的大小有關，而與肺癌的類型無關[18]。本研究顯示，惡性結節多位于距離胸膜1 cm以上的部位，可能與本研究中結節偏小有關。良惡性結節與血管的關系未見明顯差異。盡管有文獻報道，惡性結節與血管的關系更為密切[19]，但某些炎性結節與細支氣管炎癥相關，而血管又與細支氣管伴行。因此，良性結節與血管的關系同樣密切，既往認為有腫瘤典型診斷意義的血管集束征在肺結節表現中并不明顯。

3.2 肺小結節影像學特征 在腫瘤較小（＜1 cm）的階段，高分辨CT上往往影像學特征不明顯和典型。僅從形態學表現難以與良性病變鑒別，即便是一些普遍認為對肺癌診斷有重要價值的征象與某些良性病變表現也常有重疊。但本研究結果顯示，＜1 cm的肺結節中，良、惡性病變在結節密度、形態、外部特征上差異有統計學意義。惡性小結節多為部分實性或磨玻璃密度，密度不均勻，輪廓欠清、邊緣一般不光滑，毛刺征和分葉征常見，而在良性病變中較少見，與文獻報道一致[20-21]。

3.3 肺結節的航空醫學鑒定 根據本研究結果，在航空醫學鑒定中，對于＜8 mm結節可正常放飛，隨訪間隔把握在0.5～1年。對于高危的、影像學特征較為典型的肺結節，如結節大小變化符合腫瘤生長特點、結節密度逐漸變實、伴有短毛刺、淺分葉的實質結節，應密切隨訪（間隔3個月）至少1年以上；如果飛行信心不足，焦慮情緒較重可考慮地面觀察。

3.4 研究的局限性 本研究存在一定的局限性，一是盡管收集了8年的入院病例，但病例數量仍然有限，一部分病例仍處在隨訪期，且有病理結果的病例數量偏少，數字化分析程度不高，對結果有一定影響。二是文獻報告CT增強掃描是鑒別診斷的補充，結節的強化程度對良惡性的判斷具有重要價值。但由于本研究中病例以肺小結節為主，強化后因受氣體等因素干擾，CT值測量正確性受到一定影響，因此未納入分析。三是對于飛行環境對肺結節的發生及影像學特點的影響沒有進行深入探討。

綜上所述，本研究中的諸多影像學特點，特別是較小結節，結節的密度、密度均一程度、邊緣是否規整等對判斷良惡性意義較大，是否存在鈣化、與胸膜的關系及結節周邊的影像特點對診斷有重要的輔助作用。而結節分布、與正常組織的界限、與血管的關系對診斷意義不大。進一步對飛行人員肺結節流行病學及影像學特點進行觀察及總結，制定完善的診療策略及隨訪觀察的方案，從而恢復飛行人員的飛行信心，降低不必要的地面觀察及停飛，可更好地完成日常訓練，保留和延續戰斗力。