低劑量CT聯(lián)合三維重建在早期肺癌篩查中的應(yīng)用

張澤丹 張朵 包維為 黃敏

肺癌是發(fā)生于氣管、支氣管、細(xì)支氣管和肺組織的惡性腫瘤,它是發(fā)病率和病死率增長(zhǎng)速度最快的惡性腫瘤之一[1]。肺癌患者于早期時(shí)可無明顯癥狀,確診時(shí)往往已處于中晚期,嚴(yán)重影響預(yù)后[2]。因此,早期進(jìn)行肺癌篩查具有重大意義。肺結(jié)節(jié)是指邊界較清楚、直徑≤30 mm、周圍被肺組織包繞的病灶,其可分為良性病變和惡性病變,惡性病變多為早期肺癌,因此檢出惡性肺結(jié)節(jié)是早期肺癌篩查的關(guān)鍵,對(duì)臨床治療方案的選擇及改善患者預(yù)后尤為重要。低劑量CT是篩查肺結(jié)節(jié)的首要影像學(xué)檢查方式,與常規(guī)CT檢查相比,它可以通過優(yōu)化掃描參數(shù)改變數(shù)值使患者所受的輻射劑量更低,但單靠這一種技術(shù)不足以判斷肺結(jié)節(jié)的良惡性[3,4]。而三維重建可通過重建成像更直觀、清晰的顯示病灶結(jié)構(gòu)及病灶與周圍組織、血管的關(guān)系;且李勇平等[5]在研究中指出,CT聯(lián)合三維重建技術(shù)對(duì)肺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別具有一定價(jià)值。鑒于此,本研究分析低劑量CT聯(lián)合三維重建對(duì)肺結(jié)節(jié)的評(píng)估價(jià)值,旨在提高惡性肺結(jié)節(jié)的檢出率、早期篩查肺癌患者,為臨床及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性干預(yù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究,選取體檢中心2019年5月至2022年5月發(fā)現(xiàn)的肺結(jié)節(jié)患者,患者知情并簽署同意書。根據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)共納入97例肺結(jié)節(jié)患者,男64例,女33例;年齡31～61歲,平均年齡(49.55±5.28)歲;體重指數(shù)16.57～27.34 kg/m2,平均(22.72±2.20)kg/m2。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《肺部結(jié)節(jié)診治中國專家共識(shí)》[6]中肺結(jié)節(jié)診斷標(biāo)準(zhǔn);②結(jié)節(jié)直徑≤3 cm;③年齡>18歲。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①合并肝腎功能不全;②合并惡性腫瘤;③合并心臟疾病;④合并重要臟器損傷;⑤合并嚴(yán)重感染;⑥無法行影像學(xué)檢查;⑦無法進(jìn)行病理檢查;⑧合并其他肺部疾病。

1.3 方法

1.3.1 低劑量CT檢查方法:采用CT掃描儀(南京貝登醫(yī)療股份有限公司,型號(hào):GE16排CT),患者取仰臥位,雙手上舉臥于掃描床上,對(duì)不必要的部位進(jìn)行遮擋,患者頭部先進(jìn),于吸氣末屏氣時(shí)進(jìn)行全肺掃描,掃描范圍自肺尖至肺底,掃描時(shí)間30 s。設(shè)置螺旋掃描模式,低劑量掃描參數(shù):管電壓120 kV,管電流25 mAs,層距1.6 mm,重建層厚1 mm,重建矩陣512×512。由2名經(jīng)驗(yàn)超過5年的放射科醫(yī)師對(duì)掃描圖像進(jìn)行閱片,仔細(xì)觀察病灶邊緣形態(tài)、病灶周圍血管、病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其與胸膜關(guān)系。

1.3.2 三維重建:對(duì)原始CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行重建,使用工作站進(jìn)行三維重建成像,包括:①多平面重建:對(duì)掃描范圍內(nèi)所有橫軸位圖像進(jìn)行處理,獲得冠狀、矢狀、橫軸和斜面,從而更好地觀察肺窗及縱隔窗;②容積再現(xiàn)技術(shù):表面遮蓋并與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合,利用彩色編碼和不同程度的透明化技術(shù),使病灶表面與深部結(jié)構(gòu)立體顯示;③最大密度投影法:運(yùn)用透視法,將原始圖像中密度最大的像素保留,投影在一個(gè)二維平面上,形成重建圖像。同樣由2名經(jīng)驗(yàn)超過5年的放射科醫(yī)師對(duì)重建圖像進(jìn)行閱片,仔細(xì)觀察并記錄患者有無形態(tài)學(xué)征象,觀察意見不一致時(shí)由資歷更高者確定最終結(jié)果。

1.3.3 圖像分析:判斷并記錄患者有無形態(tài)學(xué)征象出現(xiàn),包括胸膜凹陷征、血管集束征、短毛刺征、分葉征和空泡征,未出現(xiàn)其中任意1項(xiàng)記為0分,出現(xiàn)1項(xiàng)記1分,出現(xiàn)2項(xiàng)記2分,以此類推,最高記5分,觀察意見不一致時(shí)由資歷更高者確定最終結(jié)果。診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]:①胸膜凹陷征:表現(xiàn)為自結(jié)節(jié)牽拉胸膜所致的線性或幕狀陰影,也可呈喇叭口狀或星狀;②血管集束征:表現(xiàn)為一支或數(shù)支肺內(nèi)血管結(jié)構(gòu)受牽拉向結(jié)節(jié)方向聚攏移位,可在病灶處中段或貫穿病灶;③短毛刺征:表現(xiàn)為自結(jié)節(jié)邊緣向肺周圍伸展的放射狀、無分支的細(xì)短線條影,鄰近結(jié)節(jié)端較粗;④分葉征:表現(xiàn)為病灶輪廓非圓形或卵圓形,表面凹凸不平,呈現(xiàn)出鋸齒狀形成分葉;⑤空泡征:表現(xiàn)為病灶內(nèi)含有1～3 mm的含氣低密度區(qū),呈現(xiàn)出點(diǎn)狀透亮影,常位于結(jié)節(jié)中央或邊緣。

1.3.4 病理檢查:于影像學(xué)檢查第2天,所有患者進(jìn)行胸腔鏡下肺結(jié)節(jié)病理學(xué)檢查:全麻氣管插管麻醉后,患者取90°臥位,患側(cè)向上,采用胸腔鏡微創(chuàng)技術(shù),在胸部CT定位下,探查病灶部位,切除病灶及周圍肺組織,立即送檢。若病理報(bào)告為惡性,對(duì)肺葉進(jìn)行切除并清掃淋巴結(jié),若報(bào)告為良性,僅做切除病灶處理。將病理診斷結(jié)果為惡性的分為惡性組,其余分為良性組。

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果 經(jīng)病理檢查確診,97例肺結(jié)節(jié)患者中良性76例(78.35%),包括炎性結(jié)節(jié)26例,結(jié)核結(jié)節(jié)50例;惡性21例(21.65%),包括腺癌15例,鱗癌6例。

2.2 基線資料 2組性別比、年齡、體重指數(shù)、既往吸煙史、既往飲酒史、病灶部位比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組基線資料比較

2.3 低劑量CT、三維重建結(jié)果比較 惡性組低劑量CT和三維重建的形態(tài)學(xué)征象評(píng)分均顯著高于良性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 2組低劑量CT、三維重建的形態(tài)學(xué)征象評(píng)分結(jié)果比較 分,

2.4 低劑量CT、三維重建評(píng)估肺結(jié)節(jié)的ROC曲線 將肺結(jié)節(jié)性質(zhì)作為狀態(tài)變量(0=良性,1=惡性),將低劑量CT形態(tài)學(xué)征象評(píng)分、三維重建形態(tài)學(xué)征象評(píng)分作為檢驗(yàn)變量;繪制ROC曲線,結(jié)果顯示,低劑量CT、三維重建單獨(dú)及聯(lián)合評(píng)估肺結(jié)節(jié)的AUC>0.80,P均<0.05具有一定評(píng)估價(jià)值,且聯(lián)合評(píng)估價(jià)值最高。見表3,圖1。

圖1 低劑量CT、三維重建評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的ROC曲線

表3 低劑量CT、三維重建評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)價(jià)值的ROC曲線

3 討論

影像學(xué)檢查對(duì)于肺結(jié)節(jié)的診斷及鑒別診斷具有重要意義,其中低劑量CT是臨床篩查此疾病的首選影像學(xué)檢查[8]。肺結(jié)節(jié)常因結(jié)節(jié)較小容易被其他組織遮擋而不易被發(fā)現(xiàn),低劑量CT具有較高的空間分辨率,可更好的發(fā)現(xiàn)病灶位置,并能觀察其大小及與周圍組織的關(guān)系,當(dāng)病灶與心臟、血管等重疊時(shí),低劑量CT也能較好顯現(xiàn)[9]。但陳國強(qiáng)等[10]指出,CT對(duì)于良惡性的鑒別具有一定局限性。近年來,三維重建技術(shù)通過對(duì)CT圖像進(jìn)行三維重建,可以清楚地觀測(cè)到結(jié)節(jié)所在的支氣管及供應(yīng)結(jié)節(jié)的血管特征[11]。

在本研究中,惡性組低劑量CT和三維重建的形態(tài)學(xué)征象評(píng)分均顯著高于良性組,這表明兩者均能較好檢出惡性肺結(jié)節(jié)的形態(tài)學(xué)征象。分析原因在于,肺部病灶常與心臟縱隔、橫隔等組織重疊,低劑量CT檢查是由橫斷面掃描切片成像,掃描過程中可把肺部組織切成很多薄片,從而獲取多個(gè)層面,這更容易發(fā)現(xiàn)肺尖脊柱旁、胸膜旁、心臟后方等難以發(fā)現(xiàn)的微小病灶。且其前后無重疊、密度分辨率更高,對(duì)于病灶細(xì)節(jié)能更好顯現(xiàn)[12,13]。因此低劑量CT能較好檢出惡性肺結(jié)節(jié)的形態(tài)學(xué)征象。三維重建是利用計(jì)算機(jī)對(duì)原始掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理的一種技術(shù),經(jīng)過重建的圖像可多方位、多角度的觀察病灶位置、輪廓及形態(tài)[14],因此具有較高的清晰度。臨床常采用的三維重建技術(shù)有多平面重建、容積再現(xiàn)、最大密度投影法等。多平面重建可任意改變重建的位置和層厚,從而更利于準(zhǔn)確定位病變位置,并能更好地觀察肺部組織細(xì)微結(jié)構(gòu)及形態(tài)學(xué)改變,因此可準(zhǔn)確判斷肺部病變性質(zhì)、病變侵及范圍及毗鄰關(guān)系。容積再現(xiàn)技術(shù)可清晰顯現(xiàn)肺結(jié)節(jié)病灶的邊緣形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu),尤其是對(duì)于胸膜凹陷征的顯示具有較大優(yōu)勢(shì),胸膜凹陷征是臨床作為判斷惡性結(jié)節(jié)的依據(jù)之一,重建成像后可更直觀的多角度對(duì)其進(jìn)行觀察[15]。最大密度投影法可很好地顯示肺內(nèi)血管及病灶周圍的支氣管情況,對(duì)不同走向的血管也能較好成像,空泡征在普通圖像上常與支氣管混淆,通過重建圖像后,可更好地辨認(rèn)兩者區(qū)別,提高檢出率[16]。

此外,本研究為進(jìn)一步探究低劑量CT聯(lián)合三維重建對(duì)肺結(jié)節(jié)的評(píng)估價(jià)值,繪制ROC曲線圖,結(jié)果顯示,兩者聯(lián)合應(yīng)用的AUC最高,這表明低劑量CT聯(lián)合三維重建評(píng)估肺結(jié)節(jié)的價(jià)值更高。因此,健康體檢中心可考慮聯(lián)合應(yīng)用低劑量CT與三維重建技術(shù)診斷肺結(jié)節(jié)并判斷其性質(zhì),以便早期發(fā)現(xiàn)肺癌并及時(shí)實(shí)施健康管理、跟蹤隨訪。

綜上所述,低劑量CT、三維重建單獨(dú)及聯(lián)合評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)具有一定價(jià)值,且兩者聯(lián)合對(duì)于惡性的診斷價(jià)值更高,可通過三維重建后的圖像多角度觀察病灶形態(tài)、輪廓及結(jié)構(gòu)等,從而更好地評(píng)估結(jié)節(jié)性質(zhì)。