飞行人员肺结节影像分析

王 东，李凤芝，毕永民，孟利民，司冰心

肺结节影像学表现为直径≤3 cm的局灶性、类圆形、密度增高的实性或亚实性肺部阴影，可为孤立性或多发性，不伴肺不张、肺门淋巴结肿大和胸腔积液[1]。肺结节多无明显症状，常在飞行人员健康体检中发现。肺部结节病因多样，肺癌、机化性肺炎、结核、错构瘤、真菌感染等均可表现为肺部结节。军事飞行活动对肺结节的影响尚不清楚，早期也很难明确良性或恶性诊断，一经发现往往需要地面观察进行定期密切随访，加上诊断的不确定性会导致飞行人员情绪焦虑，影响飞行任务的完成。因此早期确定肺结节的性质对提高飞行人员信心、减少不必要的地面观查时间十分重要。本研究采用回顾性分析方法，探讨影像学检查对飞行人员肺部结节良恶性的诊断价值。

1 对象与方法

1.1 对象 2010年1月—2019年3月空军特色医学中心收治的飞行人员肺部结节患者39例，均为男性飞行员，其中歼击机飞行员20例，运输机飞行人员8例，教练机飞行员4例，轰炸机飞行人员4例，直升机飞行员3例。首次发现肺结节时的平均年龄为（39.25±10.40）岁，BMI为（24.53±2.34）kg/m2，飞行时间中位数为2 250 h。吸烟指数（每天吸烟支数×吸烟年数）＞400者6例；吸烟指数200～400者8例；吸烟指数＜200者8例；不吸烟者17例。

1.2 方法 采用回顾性研究方法，对肺部结节飞行人员的影像学资料进行分析。

1.2.1 检查设备及检查方法 使用东芝Aquilion One 320排螺旋CT扫描仪。扫描具体参数：管电流220～240 mA，管电压120 kV，层厚为5 mm，螺距1 mm，矩阵512×512；肺窗窗宽为1 000～1 500 HU，窗位为-600 HU；纵隔窗窗宽为350～450 HU，窗位为40 HU。患者取仰卧位，由足侧向头侧扫描，扫描范围从肺尖至膈下3 cm，1次吸气屏气完成。对所有患者均选用容积扫描，原始数据拆薄至1 mm，将所获得的图像上传至工作站进行处理。

1.2.2 肺结节性质划分标准良性结节 ①病理确诊为结核、肉芽肿性炎、错构瘤、炎性假瘤等良性病变；②实性结节病灶2年以上影像特征无著变；③随访期间结节病灶明显缩小、密度均匀或变淡、实性成分减少或消失；④结合高危因素、影像学特点、正电子发射计算机断层显像（positron emission tomographycomputed tomography，PET-CT）结果，2名以上副高职影像科医师会诊综合评定为良性病灶。恶性结节：①病理确诊为癌前病变、原发肺癌、肺转移癌及类癌等恶性病变；②直径明显增大，倍增时间符合肿瘤生长规律；③结合患者高危因素、影像学特点、PET-CT结果，2名以上副高职影像科医师会诊综合评定为恶性病灶。结节性质待定标准：①实性结节随访期间略有增大；②亚实性结节随访期间无著变；③结合患者高危因素、影像学特点、PET-CT结果，2名以上副高职影像科医师会诊建议密切随访。

1.2.3 结节密度划分 CT值为－700～－500 HU的为磨玻璃密度结节，－500～－250 HU的为部分实性密度结节，－250～100 HU的为实性密度结节。钙化组织的CT值＞100 HU[2-3]。记录典型影像征象，包括毛刺征：结节边沿放射状向四周延伸的、平直而且无分支的细线影，长度＞5 mm的毛刺为长毛刺，≤5 mm的为短毛刺[4]；分叶征：结节的边缘不是单纯的圆形，而是起伏交错，呈花瓣状突出。以分叶部分的弧度为标准，弦距/弦长＞2/5为深分叶[4]；空泡征：结节内部形成直径为1～3 mm的低密度区，呈圆形/类圆形含气腔，结节内可能含有1个或多个空泡[5]。与胸膜的关系：胸膜粘连、近胸膜（胸膜牵拉或距胸膜1 cm以内）、远胸膜（距胸膜＞1 cm）。

1.3 观察指标 详细记录患者一般情况及随访时间，分析患者流行病学特征、病史、实验室检验结果、诊断及航空医学鉴定等资料；随访期间测量结节最大直径、垂直径、长短径比值，计算最大直径、最大横截面积变化幅度以及月均变化幅度；观察并记录结节分布、形态、密度、边缘、边界、与胸膜和血管的关系及结节周围合并影像特征，建立数据库。

1.4 统计学处理 应用SPSS 19.0软件对数据进行统计学处理。计数资料以率（%）表示，组间比较采用χ2检验；符合正态分布的计量资料以±s表示，组间比较采用单因素方差分析及t检验，非正态分布的计量资料以M（P25，P75），组间比较采用Kruskal-Wallis秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 基本情况 39例飞行人员共检出肺结节59个，其中孤立肺结节30个，2个以上多发结节（2～6个）9例。59个结节中最大直径为9.99 mm（2.2～28.0 mm），1 cm以下结节38个（64.4%）；左叶21个（35.6%），右叶38个（64.4%）；上叶28个（47.5%），中叶7个（11.9%），下叶24个（40.7%）；近胸膜46个（78.0%），距胸膜1 cm以上13个（22.0%）；实性结节37个（62.7%），部分实性及磨玻璃结节22个（37.3%）。经病理或临床确诊的良性肿瘤5例（错构瘤2例、炎性假瘤3例）、恶性肿瘤7例（肺癌4例、癌前病变1例 、转移癌1例、类癌1例）、结核（10例）或肉芽肿性炎（2例）12例。对其中42个结节进行了随访观察，平均随访时间为583 d，最长3 080 d。

39名飞行人员中初次鉴定9例飞行合格，其中1例5年后诊断为肺中分化腺癌，行手术治疗，术后鉴定为飞行暂不合格，地观直至达飞行最高年限停飞。25例飞行暂不合格，其中16例随访期间诊断为良性结节，或术后病理诊断为良性肿瘤、结核、癌前病变、类癌，最终鉴定为飞行合格；1例因直肠癌肺转移停飞；其余8例中3例回体系医院随访，1例因肺癌死亡，4例因结肠癌化疗、肺癌及肺结核术后仍在治疗观察之中。4例因其他疾病原因飞行暂不合格。1例达最高飞行年限停飞。

2.2 不同性质肺结节影像学特征的比较 不同性质肺结节大小、长短径比值、直径及面积变化幅度差异均有统计学意义（F=3.504～4.271，P＜0.05；Z=14.584、17.094，P＜0.01；表1）。59个肺结节中，良性结节36个（定期随访26个），恶性结节9个（定期随访5个），31个结节平均随访时间超过600 d。初检是与良性结节比较，恶性结节的最大直径略大，长短径比值较小（t=4.099，P＜0.05）；随访1.5～2.0年，恶性结节最大直径月平均增加约5%，面积增加约12%。性质待定结节14个（定期随访11个），随访时间明显短于良性结节，随访前后结节最大直径、长短径比值均明显小于良、恶性结节（t=2.332～3.685，P＜0.05）。

表1 39例飞行人员不同性质肺结节检测结果

对比59个肺结节中36个良性结节与9个恶性结节的影像学特征，良恶性结节在左右侧肺和上中下肺叶上的分布差异无统计学意义（P＞0.05）。恶性结节多为部分实性或磨玻璃密度，密度不均匀，边缘多不光滑，常见浅分叶、短毛刺及空泡征；而良性结节多为密度均匀的实性结节，多无分叶、毛刺，但可以出现深分叶和长毛刺，可见到结节内钙化，空泡征少见，二者差异有统计学意义（χ2=4.675～13.929，P＜0.05或0.01）。良、恶性结节与血管及周边组织的边界关系差异无统计学意义（P＞0.05）。在与胸膜的关系上，恶性结节距离胸膜＞1 cm的发生数量明显多于良性结节（χ2=9.314，P＜0.01）（表2）。

表2 39例飞行人员45个良、恶性肺结节影像学特征比较

2.3 小于1 cm肺结节影像学特征分析 59个肺结节中，最大直径＜1 cm的结节共38个，其中良性结节21个、恶性结节4个、性质待定结节13个。3类结节末次随访最大直径、最大直径和面积变化的幅度差异有统计学意义（F=9.987，Z=11.976、14.112，P＜0.01）。恶性结节随访后最大直径明显增大（t=3.477，P＜0.05），性质待定结节则减小（t=3.758，P＜0.05）。性质待定的结节随访时间较短，结节变化幅度不明显（表3）。38个最大直径＜1 cm的结节影像特征（表4），结节分布未见明显差异；恶性小结节在密度及均匀程度、形态、边界是否清楚、边缘是否光滑、分叶征、毛刺征、与胸膜的关系上与良性结节及性质待定结节差异均有统计学意义（χ2=10.036～18.385，P＜0.05或0.01）。

表3 39例飞行人员38个不同性质肺小结节（＜1 cm）大小变化的比较

表4 38例不同性质肺小结节（＜1cm）影像学特征比较

3 讨论

普通人群胸部影像学检查肺结节的检出率为0.09%～7.00%，其中CT检查的检出率为8%～51%，恶性结节占比约为1.1%[6]。随着胸部CT检查成为飞行人员招飞、体检、改装、鉴定的必查项目，肺部结节的检出率明显增高。发现性质待定的肺结节后通常需要进行长期密切随访，对飞行人员而言，容易造成较大心理压力；并且一经发现肺结节，在不能定性时一般需地面观察，影响飞行信心及训练。目前鲜见对飞行人员肺结节流行病学及影像学特点的研究，根据肺结节影像学特点作为鉴定评估及随访观察的航空医学鉴定标准仍是空白。本研究纳入因肺结节入院的39例飞行人员，通过影像学检查共检出59个肺结节，平均随访时间为583 d，最长3 080 d。36个影像学诊断为良性结节的27例飞行员中仅有6例飞行合格直接放飞，17例飞行暂不合格进行地面观察，其中13例之后鉴定为飞行合格，地面观察平均时间237 d，最长接近500 d，较长的地观时间对飞行训练将产生一定影响，由此可见，建立肺结节影像学鉴定标准对航空卫生保障具有现实价值。

3.1 不同性质肺结节影像学差异 肺结节的大小和随访期间的变化是判断结节性质的重要依据，但临床上由于结节过小（如≤8 mm），细节特征不典型、不适于活检、功能成像阴性率高，短时间随访（少于1年）结节大小无明显变化等因素造成肺结节定性困难，此时往往会选择随访观察。本研究显示，恶性结节月均最大直径增加幅度约3%～5%。按此计算，肿瘤倍增的时间在0.5～1.0年。既往国外研究表明，实性、边缘光滑、长短径比值较大（＞1.78）或位于胸膜、叶间裂附近、血管黏连为良性结节的特点[7-11]，而大多数肺恶性结节的形态为圆形或类圆形，结节-肺界面清楚但边缘不光整，常为混合密度[12-14]。本研究中的恶性结节密度多为亚实性或磨玻璃密度结节，长短径比值接近于1，密度不均匀、空泡征、边缘不光滑等特征比良性结节更加明显。但肺恶性小结节（＜1 cm）形态多不规则，恶性结节与周边组织的边界欠清。上述肺结节的形态特征与国外报道不完全一致，可能是本研究中肺结节发现时较小，且肿瘤处于浸润性生长阶段，造成形态不规则、边界欠清晰。

恶性结节边缘多不光滑，常见分叶及毛刺。目前公认的肺癌最常出现的影像征象就是分叶征及短毛刺征。①分叶征：分叶形成机制是因为肿瘤不同部分增长速度不同所致，分叶边缘考虑是瘤体生长的顶端部分；瘤体边缘局部凹陷是支气管血管束以及纤维结缔组织阻挡所致。因此，瘤体越大，出现空洞时分叶趋多、加深；肺癌较小时，分叶会趋于浅平而且少，但诊断价值并没有降低。文献报道，80%以上的分叶状结节都是恶性结节[15]。良性占位同样可以存在分叶，不过经常范围比较大且分叶浅平。结核因为往往具有包膜束缚，所以少有分叶，或分叶不深。本研究中，虽然结节总体偏小，但恶性结节浅分叶征仍然明显高于良性结节。因此，分叶征可认为是肺癌当中发生率最高、最基础的特征。②毛刺征：毛刺形成的机制是肿瘤向外浸润生长或四周纤维组织增生显著的表现，良恶性病变毛刺的长短存在显著性差异。研究显示，细短毛刺通常见于癌性病变，诊断肺癌的特异性可高达95.5%[16]。总之，恶性结节分叶征及短毛刺征与其他影像征象相比，特异度及敏感度均较高，与其他影像征象之间差异有统计学意义，与本次研究结果一致。

结节与胸膜关系密切的表现为与胸膜粘连或牵拉胸膜形成胸膜凹陷征。影像学上常表现为脏层胸膜受到牵扯而形成V字型区域。有研究提示，胸膜凹陷征是早期肺癌的常见征象，可作为提示肺癌的依据之一，有重要的临床诊断价值[17]。但也有学者分析了66例临床上诊断为具有胸膜凹陷征的病例，结果显示：胸膜凹陷征的出现与结节和胸壁之间的距离及结节的大小有关，而与肺癌的类型无关[18]。本研究显示，恶性结节多位于距离胸膜1 cm以上的部位，可能与本研究中结节偏小有关。良恶性结节与血管的关系未见明显差异。尽管有文献报道，恶性结节与血管的关系更为密切[19]，但某些炎性结节与细支气管炎症相关，而血管又与细支气管伴行。因此，良性结节与血管的关系同样密切，既往认为有肿瘤典型诊断意义的血管集束征在肺结节表现中并不明显。

3.2 肺小结节影像学特征 在肿瘤较小（＜1 cm）的阶段，高分辨CT上往往影像学特征不明显和典型。仅从形态学表现难以与良性病变鉴别，即便是一些普遍认为对肺癌诊断有重要价值的征象与某些良性病变表现也常有重叠。但本研究结果显示，＜1 cm的肺结节中，良、恶性病变在结节密度、形态、外部特征上差异有统计学意义。恶性小结节多为部分实性或磨玻璃密度，密度不均匀，轮廓欠清、边缘一般不光滑，毛刺征和分叶征常见，而在良性病变中较少见，与文献报道一致[20-21]。

3.3 肺结节的航空医学鉴定 根据本研究结果，在航空医学鉴定中，对于＜8 mm结节可正常放飞，随访间隔把握在0.5～1年。对于高危的、影像学特征较为典型的肺结节，如结节大小变化符合肿瘤生长特点、结节密度逐渐变实、伴有短毛刺、浅分叶的实质结节，应密切随访（间隔3个月）至少1年以上；如果飞行信心不足，焦虑情绪较重可考虑地面观察。

3.4 研究的局限性 本研究存在一定的局限性，一是尽管收集了8年的入院病例，但病例数量仍然有限，一部分病例仍处在随访期，且有病理结果的病例数量偏少，数字化分析程度不高，对结果有一定影响。二是文献报告CT增强扫描是鉴别诊断的补充，结节的强化程度对良恶性的判断具有重要价值。但由于本研究中病例以肺小结节为主，强化后因受气体等因素干扰，CT值测量正确性受到一定影响，因此未纳入分析。三是对于飞行环境对肺结节的发生及影像学特点的影响没有进行深入探讨。

综上所述，本研究中的诸多影像学特点，特别是较小结节，结节的密度、密度均一程度、边缘是否规整等对判断良恶性意义较大，是否存在钙化、与胸膜的关系及结节周边的影像特点对诊断有重要的辅助作用。而结节分布、与正常组织的界限、与血管的关系对诊断意义不大。进一步对飞行人员肺结节流行病学及影像学特点进行观察及总结，制定完善的诊疗策略及随访观察的方案，从而恢复飞行人员的飞行信心，降低不必要的地面观察及停飞，可更好地完成日常训练，保留和延续战斗力。