超高分辨率CT靶扫描与CT靶重建在肺磨玻璃样结节定性诊断中的价值

蓝美红 高明明 侯代伦

随着CT在肺结核筛查中的广泛应用，肺磨玻璃样结节的检出逐年增多。肺磨玻璃样结节早期明确诊断，可以明显改善患者治疗及预后效率。不典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia，AAH)、肺原位腺癌(adenocarcinoma in situ，AIS)归类为癌前病变，患者早期接受手术，其无症状生存率可达100%[1]。目前，CT靶重建广泛应用于明确对肺结节的诊断。本研究探讨超高分辨率CT(UHRCT)靶扫描和常规靶重建在肺磨玻璃样结节早期诊断中的价值。

资料和方法

一、研究对象

收集2016年8月至2017年12月期间来我院筛查的疑诊肺结核患者120例，患者CT扫描均发现肺内有单发磨玻璃样小结节影，结节直径均≤3 cm，共计120个。

二、纳入与排除标准

1.纳入标准：①直径≤3 cm的肺部孤立结节灶；②病变周围无条索状影、渗出实变影、肺气肿、囊肿、粟粒样结节等混合性病变；③患者能较好地配合检查。

2.排除标准：患者不同意进行UHRCT靶扫描。

三、CT扫描及处理方法

1.CT扫描方法：采用Philips Brilliance 64排螺旋CT仪，扫描前对患者进行呼吸深度和频率训练，患者仰卧位，于患者深吸气末屏住呼吸时进行扫描。所有患者均先行常规CT扫描，范围从肺尖至肺底。参数：准直0.625 mm×64，螺距1.08∶1，120 kV，250 mA，扫描时间5～7 s，视野(FOV)400 mm，重建层厚和间隔均为5 mm，图像矩阵512×512。发现病灶后，首先对结节灶进行常规靶重建，重建层厚和间隔均为1 mm，对重建后无法定性及可疑肺癌的肺磨玻璃样结节，与患者家属沟通，征得患者同意，再对同一磨玻璃样结节病灶进行超高分辨率CT靶扫描，采用Philips Brilliance 64排螺旋CT仪。扫描参数：准直0.607 mm×64，螺距0.64∶1，120 kV，300 mA，扫描时间1～3 s，FOV 140 mm，重建层厚和间隔均为0.67 mm，图像矩阵1024×1024。本研究经山东省胸科医院伦理学委员会批准，受检者均签订知情同意书。

2.CT图像分析： 所有CT图像在Philips工作站进行重建。纵隔窗窗位40 HU，窗宽350 HU；肺窗窗位-520 HU，窗宽1450 HU。扫描图像以成对随机的方式并排显示，扫描信息的注释被删除。由2名高年资放射科医师在不知晓病理结果的情况下独立阅片。记录两种检查技术CT图像上以下征象的有或无，如果判断困难就按“无”处理。选择7个CT形态学特征进行统计学分析，包括：磨玻璃样结节边界清晰、结节内实性成分、增粗肺纹理、毛刺征、空泡征、支气管征、胸膜牵拉征。计算并比较UHRCT靶扫描与CT靶重建对以上各项形态学特征的检出率，以病理为依据，比较这两种CT检查技术对肺小结节病理分期的准确率。

四、统计学处理

数据的统计分析采用SPSS 17.0软件进行，计数资料的比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

图1，2 患者，男，65岁。图1 为UHRCT靶扫描，显示结节内外边缘清晰，但不锐利(如图中箭示)；图2 为CT靶重建，显示结节边缘较规整，偏向清晰、锐利；组织标本病理检查显示不典型腺瘤样增生(AAH)或倾向原位癌(AIS) 图3，4 患者，男，53岁。图3为 UHRCT靶扫描，图像清晰度较图4 CT靶重建高，征象显示无明显差别；组织标本病理检查提示倾向于微浸润腺癌 图5，6 患者，女，69岁。图5 为UHRCT靶扫描，清晰显示结节内部实性成分及亚实性成分，二者分界可见；图6为 CT靶重建，显示结节密度不均，其内高密度成分是增粗肺纹理还是实性成分显示不清，结节内部实性成分和亚实性成分边界不清；组织标本病理检查诊断为浸润性腺癌 图7，8 患者，女,70岁。图7 为UHRCT靶扫描，可见磨玻璃样病灶周围明显的小支气管扩张；图8 为CT靶重建，没有显示上述征象；组织标本病理检查诊断为浸润性腺癌

结 果

一、比较UHRCT靶扫描与CT靶重建两种检查技术对肺磨玻璃样结节各种微征象的诊断结果

扫描的120个结节中，有91个病理结果证实为癌前病变或微浸润、浸润型肺腺癌。比较UHRCT靶扫描与CT靶重建两种检查技术，在肺磨玻璃样结节边缘清晰、结节内实性成分、结节内增粗肺纹理、空泡征、支气管征、胸膜牵拉征、毛刺征7种征象的显示。结节边缘清晰，UHRCT靶扫描为71个(78.0%)，CT靶重建为56个(61.5%)(χ2=5.863，P=0.015)。结节内增粗肺纹理，UHRCT靶扫描为60个(65.9%)，CT靶重建为45个(49.5%)(χ2=5.065，P=0.024)。结节内实性成分，UHRCT靶扫描为66个(72.5%)，CT靶重建为50个(54.9%)(χ2=6.086，P=0.014)。毛刺征UHRCT靶扫描为34个(37.4%)，CT靶重建为29个(31.9%)(χ2=0.319，P=0.572)。空泡征UHRCT靶扫描为22个(24.2%)，CT靶重建为18个(19.8%)(χ2=0.513，P=0.474)。支气管征UHRCT靶扫描为28个(30.8%)，CT靶重建为26个(28.6%)(χ2=0.105，P=0.746)。胸膜牵拉征UHRCT靶扫描为30个(33.0%)，CT靶重建为21个(23.1%)(χ2=2.207，P=0.137)。

二、影像诊断肺腺癌分级与病理符合情况比较

病理诊断癌前病变(AAH、AIS)30个(33.0%)，微浸润腺癌(MIA)25个(27.5%)，浸润腺癌(IAC)36个(39.6%),总共91个。UHRCT靶扫描诊断癌前病变(AAH、AIS)28个(30.8%)，MIA 28个(30.8%)，IAC 35个(38.5%)。常规CT靶重建诊断癌前病变(AAH、AIS)37个(40.7%)， 微浸润腺癌(MIA)24个(26.4%)，IAC 30个(33.0%)。常规CT靶重建诊断与病理符合数为75个(82.4%)，不符合数为16个(17.6%)，UHRCT靶扫描检查与病理符合数为86个(94.5%)，不符合数为5个(5.5%)。本研究中UHRCT的诊断正确率(94.5%)高于靶重建(82.4%)，差异具有统计学意义(χ2=6.513，P=0.011)。

三、肺腺癌不同病理分期的CT表现

本研究中癌前病变，多表现为密度欠均质，低密度区隐约可见正常肺组织，病灶边界部分平直、或者多角形表现(图1，2)，癌前病变结节内部略高密度成分呈边缘或偏心性分布。癌前病变至MIA期，部分结节呈均质磨玻璃样表现，形状整体呈球形(图3，4)，UHRCT靶扫描与CT靶重建微征象的显示没有明显差别。随着病变进展，MIA、IAC内部肺纹理增粗明显，并伴有实性成分出现，实性成分以中央性分布居多，浸润性腺癌结节内部实性成分较微浸润多见；边缘可见毛刺征、胸膜牵拉征；内部可见空泡征、支气管征(图5～8)。

讨 论

一、 肺磨玻璃样结节产生的病理基础

肺磨玻璃样结节是指肺内局部肺组织密度增加，CT值增高，其密度不足以掩盖经过的支气管血管束[2]。肺腺癌的组织学生长方式是癌细胞沿肺泡壁生长，逐渐向周围组织浸润，因此癌前病变的磨玻璃样结节边缘欠清(如图1)，随着病理分级的进展，其病变体积逐渐增大，密度逐渐增高[3-4]。本研究中，MIA及IAC结节边界多数清晰，但不锐利，其内部实性成分增加，部分肺纹理增粗(图5～8)。AAH由Ⅱ型肺泡上皮细胞或Clara细胞转变而来，多沿肺泡壁、呼吸性细支气管壁生长，属于轻度或中度不典型增生。AIS显微镜下可见肺泡结构存在，肺泡间隔增厚，肺泡间质增生，细胞呈立方形或柱状，核异型性不显著，无分层现象。MIA病理表现为附壁样生长的病灶，肿瘤细胞浸润穿透基底膜，并浸润纤维间质，细胞出现分层现象，排列成腺泡样、乳头样。AIS、MIA无淋巴转移，无血管或胸膜受累[3,5-6]。IAC型腺癌多数为亚实性结节。Li等[7]研究发现，纯磨玻璃样结节(pGGN)外形趋于圆形更可能为恶性；而对于混合磨玻璃样结节(mGGN)结节，磨玻璃样成分位于结节外周，实性成分位于结节中央，则更可能为恶性(图5，6)，这与本研究结果一致。Saito等[8]研究认为，随着病变浸润程度的增加，空气支气管征出现的概率增加(图7，8)，可能是因为肿瘤对基质的浸润导致肺的弹性组织收缩，纤维牵拉周围的正常肺组织。由此可见，磨玻璃样结节边缘清晰、结节内部的亚实性成分、增粗肺纹理、支气管征等微征象的清晰显示，有利于肺癌的影像学分期，本研究结果显示UHRCT靶扫描对肺结节微征象显示较靶重建清晰。

二、不同病理分型的肺磨玻璃样结节CT征象的分析

肺磨玻璃样结节的HRCT征象与病理分期具有一定的相关性，分析下列征象有助于术前对肺磨玻璃样结节的鉴别诊断及分期[9]。AAH、AIS的肿瘤细胞沿肺泡壁排列较稀疏，生长范围也较松散，在病变组织内存在未发生病变的肺泡结构(图1，UHRCT靶扫描显示得更为清晰)，CT靶重建则表现为瘤-肺界面较模糊，但UHRCT靶扫描可以清晰显示结节边缘情况，有利于对肺磨玻璃样结节的病理分期。微浸润肿瘤毛刺征是瘤组织沿血管支气管向外浸润生长，可伴有炎症反应及结缔组织增生。支气管充气征则是肿瘤细胞沿肺泡壁伏壁生长，支气管未被完全破坏，使管腔内形成活瓣样的阻塞结构，使得进入其中的气体难以排出，形成充气扩张的管道。高丰等[10]研究也显示，毛刺及分叶征在IAC中显著高于浸润前病变和MIA，可作为判断结节浸润性的重要依据之一。空泡征指病灶内<5 mm的形态多样的透亮影。

三、CT靶重建和UHRCT靶扫描的比较

本研究中，常规CT靶重建是在层厚为5 mm CT平扫的基础上建成厚度为1 mm的图像，矩阵为512×512，准直0.625 mm×64；靶扫描是层厚为0.67 mm，矩阵1024×1024，准直0.607 mm×64。矩阵与重建后图像的质量有关，在相同大小的采样野中，矩阵越大像素越多，重建后图像质量越高。空间分辨率也称高对比分辨率，是指CT扫描图像分辨两个距离很近的微小结构的能力，也就是说是分辨断层上两邻近点的能力，主要和探测器准直孔径大小有关系。扫描的层厚越薄、图像的数目越多，重组的效果越好。从理论上来看UHRCT具有更高的分辨率，更好的图像质量。

而高分辨率模式实际上是一种强化边缘、轮廓的函数，能提高图像分辨率，同时图像噪声相应增加。在本研究中采用小视野、微增管电流的方式降低图像噪声，所获得的CT图像空间分辨率较高，图像噪声可接受。从1982年开始高分辨率CT(HRCT)应用于肺部，HRCT图像极大地改善了肺组织微细结构的显示，例如：周围的肺血管、末梢细支气管和小叶间隔。自此之后，HRCT扫描在诊断肺小结节方面起了非常重要的作用。然而传统HRCT图像的空间分辨率从0.23～0.35 mm[11]，Kakinuma等[12]研究表明，UHRCT可以检出直径为0.12 mm的裂缝。UHRCT对结节与细支气管的关系较HRCT显示得更清晰，尤其在重建显示支气管变化方面有更高的优势。

本研究中，结节边缘清晰、肺纹理增粗、结节内部为实性成分，UHRCT靶扫描均较CT靶重建显示清晰，差异具有统计学意义；结节边缘毛刺、胸膜牵拉征、空泡征、支气管征，UHRCT靶扫描均较靶重建显示清晰，但是差异无统计学意义。UHRCT靶扫描检查较CT靶重建的图像质量清晰，与Sheshadri等[13]的研究结果一致,即使用小FOV进行UHRCT扫描，可以显著提高图像的空间分辨率。Zhu等[14]研究表明，UHRCT靶扫描对于混合成分磨玻璃样病灶可以提供更好的图像。对磨玻璃样结节内实性成分及亚实性成分的显示，可帮助区分恶性肺结节和可疑结节，并显著减少患者随访时间。罗凤莲等[15]的研究结果显示，UHRCT对最大径0.5～2 cm之间的肺磨玻璃样结节的特征(边缘分叶、毛刺、晕征、空泡征、空气支气管征)在检出率上不低于HRCT。

UHRCT扫描有一定的局限性：首先UHRCT扫描易受心脏波动、呼吸运动影响，容易产生图像伪影，所以对靠近心脏的肺小结节UHRCT扫描图像欠清晰。其次，UHRCT需要再次扫描，增加了患者的辐射剂量。本研究中患者例数较少，对于肺癌磨玻璃样结节的7种征象，与CT靶重建比较仅3项差异有统计学意义，因此UHRCT靶扫描对早期肺癌的诊断价值，需要做进一步研究。

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