多層CT容積掃描聯合三維重建技術在孤立性肺結節患者良惡性診斷中的應用

楊靜 趙黎明 王月波 謝陳 鐘建勇

(1.彭州市人民醫院放射科，四川 成都 611930；2.四川省人民醫院放射科，四川 成都 610000)

孤立性肺結節是指肺內直徑未超過3 cm的單發的由肺實質包繞的類圓形病灶，病灶形成初期，患者自覺無明顯嚴重癥狀，僅表現為體溫升高、咳嗽咳痰等呼吸道感染癥狀，不易引起臨床重視，當疾病進展至癌病灶時，此時患者的預后往往難達預期[1-2]。孤立性肺結節的病灶形態學改變一直是臨床研究重點，且臨床相關影像學研究雖有涉及，但結論尚未統一，故孤立性肺結節早期診斷及鑒別對指導臨床治療，改善患者預后尤為關鍵。多層CT通過對局部血液灌注進行連續動態的測量，為臨床提供更加直觀的病灶信息，為疾病的診斷提供科學參考[3-4]。但孤立性肺結節的形態學改變是三維方向的，單純依賴橫斷面掃描圖像評估局限性較大，而三維重建圖像可幫助檢查者多方位、多角度地了解病灶部位、組織形態等，對指導臨床治療具有積極意義[5-6]。本研究將重點分析多層CT容積掃描聯合三維重建技術在孤立性肺結節定性鑒別中的應用，旨在為臨床疾病診斷、治療提供科學參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年6月～2021年6月彭州市人民醫院收治的180例孤立性肺結節患者的基線資料，其中男性108例，女性72例；年齡35～62歲，平均(48.52±2.15)歲；體重指數19.25～25.12 kg/m2，平均(22.19±0.56)kg/m2。納入標準：①孤立性肺結節均經影像學檢查確診肺部占位性病變。②臨床病理組織檢查結果保存完善。③均行多層CT容積掃描與三維重建技術檢查，且影像學資料保存完善。排除標準：①非初次發病。②入組前接受放化療等治療手段。③存在肺部及其他部位惡病質者。

1.2 方法

1.2.1 多層CT容積掃描 ①檢查方法 采用Definition AS西門子64排螺旋CT機，患者仰臥位，頭先進，胸骨角為定位中心，先行胸部掃描，參數設置：球管電壓：150kV，電流200 mA，層厚與層距均為5 mm，重建層厚1 mm。在多層CT灌注掃描中，使用高壓注射器從肘前靜脈注入80～100 mL的碘普羅胺，濃度300 mgl/mL，速率3.0 mL/s，層厚64×0.625 mm，管電壓120 kV，X線球管速度0.8 s/r，矩陣512×512。②圖像分析：圖像傳入GE工作站處理，所有圖像均由2位影像科經驗豐富的醫師盲閱片，明確感興趣區域，避開灶內鈣化、空洞及臨近血管，計算病變部位增強峰值、灌注峰值時間、血容量、表面通透性等參數。所有數據均測量3次取其平均值。

1.2.2 三維重建 ①檢測方法：采用Definition AS西門子64排螺旋CT，掃描范圍：胸廓入口至肋間角水平，參數設置：重建層厚1.0 mm，重疊30%，標準算法。將圖像傳輸至CT工作站，行多平面重建、表面投影顯示、感興趣體積法三維重建。②孤立性肺結節定性評估方法：通過病灶形態特征評估。主要診斷征象：毛刺征、分葉征；次要征象：血管集束征、支氣管氣相、胸膜牽拉征、空炮征。惡性孤立性肺結節：2個主要征象聯合任意一個次要征象或者一個主要征象聯合2個及其以上次要征象。反之則為良性孤立性肺結節。

2 結果

2.1 孤立性肺結節病理結果 180例孤立性肺結節患者經病理組織確診為良性142例，占比78.89%，惡性孤立性肺結節38例，占比21.11%，見圖1。

圖1 左肺下葉背段結節病理圖(40×)Figure 1 Pathology of nodules in the dorsal segment of the lower lobe of the left lung

2.2 兩組多層CT容積掃描參數分析 與良性組相比，惡性組患者血容量、增強峰值、表面通透性水平較高，灌注峰值時間較短，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組多層CT容積掃描參數分析Table 1 Analysis of two sets of multi-slice CT volume scan parameters

2.3 多層CT容積掃描參數預測孤立性肺結節性質的效能分析 將多層CT容積掃描參數水平作為檢驗變量，將孤立性肺結節性質作為狀態變量(1=惡性，0=良性)，繪制ROC曲線發現，多層CT容積掃描參數單獨及聯合檢測預測孤立性肺結節性質的AUC均>0.8，均有一定預測價值，見表2。將最佳閾值作為定性診斷的截斷值，多層CT容積掃描診斷良性孤立性肺結節145例，良性檢出率80.56%(145/180)，惡性孤立性肺結節35例，惡性檢出率19.44%(35/180)，將病理結果作為金標準，多層CT容積掃描在孤立性肺結節定性診斷中的K值為0.811(P<0.001)。見圖2～4。

圖2 灌注峰值時間預測孤立性肺結節性質的ROC曲線圖Figure 2 ROC curve for predicting the nature of solitary pulmonary nodule by peak perfusion time

表2 多層CT容積掃描參數預測孤立性肺結節性質的效能分析Table 2 Efficacy analysis of multi-slice CT volume scan parameters in predicting the properties of solitary pulmonary nodules

2.4 三維重建在孤立性肺結節診斷中的效能分析 入組180例孤立性肺結節患者經三維重建技術檢測，其中診斷良性孤立性肺結節患者144例，檢出率80.00%(144/180)，惡性檢出36例，占比20.00%(36/180)，三維重建在孤立性肺結節患者中診斷中的敏感度71.05%(27/38)、特異度93.66%(133/142)。將病理結果作為金標準，多層CT容積掃描在孤立性肺結節定性診斷中的K值為0.660(P<0.001)。

2.5 多層CT容積掃描聯合三維重建技術診斷孤立性肺結節定性診斷的效能分析 聯合檢測時，其中任何一項檢測方法為陽性即判定聯合診斷為陽性，180例孤立性肺結節患者經聯合診斷檢測時，其中惡性孤立性肺結節檢出30例，檢出率16.67%(30/180)，良性檢出150例，檢出率83.33%(150/180)，敏感度92.11%(35/38)，特異度98.59%(140/142)，將病理結果作為金標準，多層CT容積掃描聯合三維重建技術在孤立性肺結節定性診斷中的K值為0.819(P<0.001)。

圖3 血容量、增強峰值、表面通透性及聯合預測孤立性肺結節性質的ROC曲線圖Figure 3 ROC curve for predicting the nature of solitary pulmonary nod-ule by blood volume,peak enhancement,and surface permeabili-ty

圖4 左肺下葉背段結節多層CT容積掃描圖Figure 4 Multi slice CT volume scan of nodules in the dorsal segment of the lower lobe of the left lung注：A.左肺下葉背段結節-冠狀位；B.左肺下葉背段結節-矢狀位；C.左肺下葉背段結節-軸位

3 討論

孤立性肺結節病灶形態類似于圓形，且體積較小，影像學表現缺乏特異性表現，給臨床定性診斷帶來較大的診斷難度，延誤治療，影響預后，故探尋科學、精確的影像學檢查方法對幫助臨床診斷，改善患者預后尤為關鍵[7-8]。

CT具備良好的空間分辨率，在顯示孤立性肺結節形態學方面優勢明顯，但因孤立性肺結節病因復雜，且良惡性病灶之間差異不明顯，CT影像學表現容隱出現重疊現象，給影像學檢查帶來一定難度[9]。CT灌注成像工作原理是通過將對比劑注入肘靜脈，實現CT增強，可實現連續、動態掃描觀察微血管分布及灌注情況的目標，具有顯著的臨床檢查優勢[10-11]：①利于檢出射束硬化偽影，幫助受檢者觀察感興趣區域中對比劑濃度變化，繼而間接反應器官灌注量。②多層CT容積掃描屬于多參數功能成像，為臨床醫師提供全面的功能與解剖信息。③圖像質量清晰、穩定、信噪比低、分辨率高、掃描速度快等優勢。但CT軸位掃描只可通過計算層厚、層數了解孤立性肺結節高度，但無法顯示周圍血管，在評估病灶與周圍血管之間的關系方面欠佳。血容量主要反應的是某區域內血管中血液總和，受毛細血管數量及血管直徑影響較大；灌注峰值時間反應的是造影劑在局部的擴散速度，與靶病灶的血管結構密切相關；增強峰值主要反應掃描時間內感興趣區域CT值變化范圍，受微血管數量及局部病灶惡化程度相關；表面通透性主要反應局部微血管內皮細胞的完整性與細胞壁的通透性[12-13]。本研究結果顯示，與良性組相比，惡性組患者血容量、增強峰值、表面通透性水平較高，灌注峰值時間較短，分析其原因為惡性孤立性肺結節血管不成熟，基底膜缺失、不完整，造成血流易擴散至病變中，導致造影劑一定時間內增多明顯，而良性孤立性肺結節血管基底膜完整，表面通透性水平較低；惡性孤立性肺結節因病灶性質導致支氣管動脈彎曲，微血管與支氣管數量增加，引起通透性增加[14]。

三維重建技術是將傳統的二維成像轉變為三維立體成像，可完整展現病灶的三維形態及病灶與周邊鄰近結構的關系，可幫助檢查者充分觀察，了解病灶信息。毛刺征、分葉征是孤立性肺結節三維重建主要診斷征象，其中毛刺征主要是因病灶浸潤周邊淋巴管、氣管的血管鞘等，影像學表現為自病灶邊緣向肺野周圍呈放射狀銳利筆直伸展的長短不規則的線條狀；分葉征是病灶惡化的早期征象，病灶內各細胞生長速度不均，諸多惡性病灶呈深分葉，且分葉越深，惡性病灶越嚴重[15]。血管集束征、支氣管氣相、胸膜牽拉征、空泡征是孤立性肺結節次要征象，其中血管集束征是因血管向病灶中心移位、聚集，對病灶周邊組織形成牽拉，改變血管走向[16-17]。本研究結果顯示入組180例孤立性肺結節患者經三維重建技術檢測，其中診斷良性孤立性肺結節檢出率88.89%，惡性檢出率20.00%，將病理檢查結果作為金標準，敏感度71.05%、特異度93.66%。表明三維重建技術在孤立性肺結節診斷中有一定的價值。

本研究結果還顯示，180例孤立性肺結節患者經聯合診斷檢測時惡性孤立性肺結節檢出率20.56%，良性檢出率79.44%，將病理結果作為金標準，多層CT容積掃描聯合三維重建技術在孤立性肺結節定性診斷中的K值為0.819，較兩種影像學檢查單獨檢查時的K值高。表明針對孤立性肺結節的定性診斷，多層CT容積掃描與三維重建技術二者聯合應用價值最為理想，可顯著提高與金標準的一致性。分析原因：多層CT容積掃描可擴大掃描范圍，減少容積效應，避免層漏，提高縱軸分辨率，清晰顯示病灶；三維重建利于展現病灶立體形態，實現三維空間關系，利于觀察病灶形態；多平面重建利于觀察孤立性肺結節與周邊組織關系，幫助檢查者明確支氣管形態與氣道內的情況[18-19]。但本研究納入的樣本數量較少，且良惡性病例樣本差距相對較大，故研究結論存在偏倚性，研究結論的可信度還需在未來開展大樣本的前瞻性深入研究加以驗證，旨在為孤立性肺結節的后期治療提供科學的參考依據。

4 結論

針對孤立性肺結節患者實施多層CT容積掃描與三維重建技術檢測，對孤立性肺結節定性診斷具有重要意義，且以二者聯合應用價值最為理想。