孤立性肺结节的CT诊断研究进展

常 娜 李 云 陈清亮 张成琪

山东省泰山医学院附属医院影像中心,山东泰安 271000

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules，SPN)一直都是胸部CT诊断研究的重点和难点，评价SPN的最终目标是为了早期发现病灶以及对病灶准确定性，以免延误早期肺癌的治疗和避免肺内良性结节的过度诊断而实施不必要手术。目前，随着CT检查设备及技术的进步，在SPN的检出和定性方面均有较大进展。笔者搜集最近几年相关文献报道，综述如下：

1 孤立性肺结节(SPN)的定义

SPN是指肺实质内单发、类圆形、最大径不超过30mm的结节影（直径>3cm者为肿块），不伴有肺不张，感染以及肺门和纵隔淋巴结的肿大[1]。根据SPN的直径可分为3种类型：(1)不超过5mm者为微小结节(多为3～5mm，CT很难鉴别3mm以下病灶和正常支气管血管断面)；(2)5～10mm者为小结节；(3)10mm及以上者为结节。还可根据薄层、高分辨率CT(High Resolution CT，HRCT)上的密度分为非实性(完全磨玻璃密度)SPN、部分实性(混合磨玻璃密度)SPN和实性SPN[2]。

2 研究SPN 的CT检查技术

目前CT检查是研究SPN最有价值的无创性影像方法，特别是MSCT的应用，因其具有扫描速度快、能获得高空间分辨率的容积数据，并能进行各种图像后处理等优点，大大提高SPN的检出率和定性诊断的准确性。目前的研究主要集中在：

(1)低剂量CT(low dose CT，LDCT)筛查：早期肺癌普查小组在20世纪90年代初就开始了用LDCT筛查肺癌的研究，目前管电流多为25～35mA作为肺部CT普查的条件[3]。但患者所受辐射剂量仍高于胸片检查, 低剂量CT普查肺癌的价值有待在实践中进一步确证。

(2)HRCT：Shingo等[4]的研究表明高效鉴别良恶性SPN的理想层厚是1mm。HRCT空间分辨率高，不仅能提高检出率，而且能更充分地显示病灶内部密度、边缘特征、病变与周围纹理结构的关系等。目前主要从两个方面研究：①形态分析法：如病灶的位置、大小、轮廓、边缘、密度及周边征象等，也可采用定量分析法(Bayesian 法logistic回归和神经网络模型)将临床及影像学特征量化，计算结节恶性度；②动态增强分析法：增强扫描后观察结节密度的动态变化模式、强化特征及CT灌注成像(CT perfusion)。CT灌注成像是利用对比剂在组织器官的相同层面内的时间－密度曲线和相应的灌注参数来评价组织器官的血流灌注状态。常用的灌注参数有BF、BV、MTT和PS等。目前在脑、肝和前列腺应用较多，肺结节的灌注还处于初步阶段[5]。③随访测量分析法:通过随访测量结节大小推算体积倍增时间(volume doubling time，VDT)。

(3)MSCT三维重建(3D)：能更直观真实地反映结节形态，立体地显示结节全貌以及与周围纹理结构的空间关系，有助于全面了解病灶形态特征。用于评价肺结节的3D成像技术有：①表面遮盖法(SSD)；②最大(小)密度投影法(MIP)；③容积再现技术(VR)；④透明化处理。MIP检测5mm以下结节优于多平面重组(MPR)和传统轴位重建。陈广等[6]研究表明MPR对支气管血管集束征、毛刺征和分叶征及棘突的显示率高于横断面薄层扫描。

（4）靶螺旋扫描：在常规螺旋容积扫描的基础上，对部分小结节和疑难结节加以靶螺旋扫描。这一方法已为广大学者所认同。靶螺旋扫描是一种窄准直和小视野相结合的扫描技术。窄准直即扫描层厚，一般取结节直径的1/3～1/2，即约2～5mm。螺距1～2，重叠40%～100%重建。小视野为20～35cm，一般取20～29cm之间，若视野小于20cm，则噪声的增加将使分辨力不能进一步提高，甚至降低。若视野太大，则分辨力下降，将失去靶扫描的意义。靶螺旋扫描一方面提高了分辨力，另一方面更有助于观察结节内部细微结构，从而综合分析，确定诊断。

(5)正电子发射体层摄影术(positron emission tomography，PET/CT)：恶性肿瘤细胞代谢活跃，对18F—FDG的摄入量增加，可通过标准摄取率进行半定量测定。Gould等[7]的研究表明，PET检出恶性肿瘤的敏感性为98.6%，特异性为77.8%。但PET的空间分辨率仅为7～8mm ，对10mm以下的SPN成像是不可靠的。PET的高额费用也限制了其推广应用。

（6）计算机辅助检测和诊断(computer aideddetection diagnosis，CAD)：用在CT 图像上鉴别SPN 良恶性的CAD主要应用于以下方面：(1)构建神经网络，分析SPN的良恶性。(2)训练数据库，检测结节的形态及组织特征。(3)用定量对比增强CT评价微血管密度。(4)利用自动体积测量软件计算肿瘤的VDT。Armato等[8]在LDCT筛查肺癌计划中使用CAD自动检测肺结节，将输出结果作为自动分类系统输入，缩小了检测和分类之间的距离，可能是未来CAD的发展方向。

（7）CT导向下经胸细针活检：是获取组织定性SPN的微创方法，敏感性为93%～96%，缺点是10mm以下的SPN难以准确把握取材部位。

（8）随访观察：通过定期随访复查，测量结节大小变化推算体积倍增时间(volume doubling time,VDT)。

3 CT对SPN的检出

胸片对SPN的检查价值有限，一些小结节可能会漏诊。LDCT筛查<5mm和≥5mm结节的敏感性分别为88.1%和97.4%[9]。欧阳林等[10]的研究表明：在常规剂量下，层厚和层间隔越小、螺距值越小，检出的结节数越多。有研究表明[11]，CAD可作为无经验医师的替代。Digumarthy等[12]的结论认为，CAD可检测到放射科医师漏检的19%的实性结节，但检测不到任何磨玻璃密度结节。Rubin等[13]的研究表明，CAD的敏感性(76%)较传统双重阅片法(63%)明显提高，假阳性率为每次扫描3个。

4 CT对SPN的良恶性诊断

4.1 首次诊断 首次诊断是指通过平片或LDCT筛查首次检出的SPN，再作薄层、HRCT扫描详细分析，包括以下内容：

(1)形态学方面：①大小：一般较小结节更可能是良性，较大结节更倾向恶性。<5mm结节仅1%为恶性，但5～10mm结节25%～30%为恶性。②部位：结核球常见于上叶尖后段和下叶背段，转移结节常位于胸膜下；而良性结节如肺内淋巴结和肉芽肿等也有位于周边的倾向。③边缘：恶性SPN多有不规则轮廓及毛刺状边缘，良性结节的边缘常光滑锐利。分叶征多表明是恶性结节，但25%的良性结节边缘也呈分叶状。④内部密度：大多数学者认为：SPN良性钙化模式[14]是指：钙化量占结节体积的10%；钙化方式为分层状、弥漫性斑点状、爆玉米花样及中心性大钙化；无已知的恶性肿瘤病史。最常见于错构瘤和结核球。结节内脂肪可作为诊断错构瘤的特异征象。除钙化及脂肪密度外，实性结节的密度不均主要表现为气腔密度影(空泡征、细支气管充气征和空洞)，HRCT还可显示磨玻璃密度(ground glass opacity，GGO)结节。空泡征、细支气管充气征在肺癌中的出现率明显高于良性结节；空洞在小肺癌不如结核球多见；肺癌空洞多呈偏心性，洞壁薄厚不均。肺癌内的支气管扩张等含气腔隙可形成“假空洞”影像。Nakata等[15]统计，完全GGO中恶性病变占71.4%，混有GGO的结节影中恶性病变占93.3%。Li等[16]的研究结果为：完全GGO中，圆形者在恶性病灶中占65%，明显高于良性病变(17%)；混合性GGO中，周边为GGO，中心为实性结节，在恶性中的出现率(41%)明显高于良性(7%)；在实性结节中，边缘光滑或几近光滑的多角形结节，100%见于良性。⑤周边征象：包括与支气管血管和邻近胸膜的关系以及卫星病灶。强金伟等[17]将SPN与支气管的关系分为5型，Ⅰ型：支气管被SPN截断；Ⅱ型：支气管进入SPN锥形中断(仅见于恶性)；Ⅲ型：支气管开放状长段进入SPN内，并可进一步分叉；Ⅳ型：紧贴SPN边缘走行，管腔形态正常；Ⅴ型：紧贴SPN边缘走行，管腔受压变扁。恶性结节最常见于Ⅰ型(56.9%)、Ⅳ型(26.4%)和Ⅱ型(15.7%)，很少见Ⅴ型(3.9%)；良性结节最常见为于Ⅴ型(37.5%)，其次为Ⅲ型(20.8%)和Ⅰ型(16.7%)。恶性肿瘤血管代偿性增粗形成血管集中征，而炎性病变及结核瘤内纤维增生牵拉邻近血管亦形成此改变。胸膜凹陷征在肺癌中占49%，以腺癌和肺泡癌多见；结核球及炎性结节因胸膜粘连也可形成类似征像。胸膜凹陷相关结节切迹[18]定义为凹陷的胸膜影与SPN相连处弧度变浅且出现切迹，对于肺癌来说，具有高特异性(96.5%)诊断价值。结核球常伴发卫星灶。

(2)动态增强方面：主要研究时间—密度曲线(time attenuation curve，TAC)和强化程度及方式。传统认为，强化程度≤20HU提示良性，20～60HU提示恶性，>60HU以炎性结节可能性大。Yi等[19]的研究表明，以30HU作为良恶性结节强化程度的鉴别阈值，敏感性为99%，特异性为54%。有研究表明[20]，肺癌的TAC多呈“慢升慢降”型；炎性结节多呈“快升慢降”或“快升快降”型； 结核球多呈低平曲线。结节的强化模式，一般认为肺癌多为不均匀强化，结核球为不强化或周边强化，炎性结节可为不均匀或均匀强化。CT灌注成像在肺结节的良、恶性鉴别诊断中处于研究阶段，张金娥[21]等研究认为：BV、PS、MTT3个指标差异均有统计学意义，其中以BV和PS差异最大，但良、恶性结节的MTT重叠较多，实际应用价值有限。BV反映的是病灶的血容量，与血管的管径、数量以及是否开放有关。肺癌由于血管生成因子的刺激，结节血管增多，所以血容量值较良性病变明显增加。PS反映毛细血管内皮细胞的通透性，肺癌的毛细血管发育不成熟，通透性增高，对比剂容易经不完整的毛细血管基底膜进入组织间隙。他们认为：将BV≥6ml/100g作为良、恶性诊断阈值，其诊断特异度较高(100%)，但阴性预测值仅64.5%；将PS≥30ml· 100g-1·min-1作为良、恶性诊断的阈值，其敏感度较高(96.4% )，但特异度仅75.0%。BV和PS相互结合，其敏感度、特异度和准确度均有所提高。

4.2 计算机辅助诊断 研究表明人工神经网络的功效大于放射科医师。因此，CAD有助于辅助放射医师区别LDCT上结节的良恶性。

4.3 随访复查诊断 当首次检出的SPN不能定性时，在可接受的延误时间内重复CT扫描以观察SPN的动态变化。传统的方法是测量直径，认为直径增加25%代表肿瘤体积倍增。由于肿瘤的无规则生长，因此直接测量体积较简单测量直径或面积更能准确反映结节的生长，Jennings等[22]的研究证实了这一点。利用CAD软件计算结节容积，误差约为3%，准确性较二维好。通常肺癌的VDT为3～6个月，但不同病理类型有差异，其中GGO肺泡癌约为(813± 375)d[23]。以往传统认为，结节稳定2年以上考虑良性，现在看来，这种情况也见于VDT过长的恶性SPN。

综合上述，对于首次检出的SPN，首先从形态学角度分析结节的轮廓边缘、密度及周边征象，并结合强化特点，尽量给出一个良恶性的参考诊断意见。当无创性影像学技术不能提供充足的5别良恶性时，应根据肿瘤的大小给予指导性建议，即对于直径10mm及以上的结节，尽量采用细针活检、经胸腔镜或手术切除等方式取得组织学诊断，以利于选择适当的治疗方法。对于10mm以下结节要密切随访观察，一般间隔3、6、12、18、24个月各复查1次，若结节无变化可不再复查，若发现结节增大则应及时采取措施。

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