908例恶性孤立性肺小结节影像学征象的分析

李 镛，吴鹏亮，方珍菲，周 进，汤 葳

（1.上海交通大学医学院附属瑞金医院卢湾分院a.呼吸科；b.麻醉科，上海 200025；2.上海市黄浦区打浦桥街道社区卫生服务中心全科医学科，上海 200020；3.上海市黄浦区半淞园路街道社区卫生服务中心全科医学科，上海 200011；4.上海交通大学医学院附属瑞金医院呼吸与危重症科，上海 200025）

近年来，虽然我国肺癌的诊治己经取得进展，但肺癌的发病率及病死率均居恶性肿瘤之首，5年生存率仅为19.7%。提高肺癌生存率最有效的方法是二级预防，即早发现、早诊断和早治疗[1]。如何检出和确诊早期肺癌成为提高肺癌预后的关键。影像学上孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule,SPN）是指肺实质内最大直径≤3 cm的单个圆形、类圆形或不规则的结节影，有一定的边缘和锐利度，不伴肺门或纵隔淋巴结肿大，不伴肺不张或肺炎；＜1 cm可称为肺小结节[2]。其常见病因为感染、肿瘤、局部出血或间质纤维化[3]。如何有效识别恶性肺小结节一直困扰着临床医师，同时也引起国内外研究人员持续、广泛的关注，试图寻找恶性肺小结节的CT特征性影像学征象应用于临床。

早期肺癌在胸部CT上常表现为具有或不具有恶性征象的肺部小结节，因此肺部小结节的检出是肺癌早期诊断、早期发现的第一步。多排螺旋CT的出现提高了肺部结节检出率，其除了具有扫描速度快、明显减少运动伪影、层厚薄、分辨率更高等特点，还具备图像后处理的功能。CT图像后处理技术通过横断面采集数据构建冠状面和矢状面的图像组成的三维体数据，可以更直观观察SPN大小、形状、密度、体积、是否有微血管生成等，对其定性诊断具有重大潜在价值。

本研究通过回顾性分析手术后病理有肺小结节病例，通过胸部CT图像后处理技术分析这些病例的影像学特征，包括肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征及毛刺等，寻找预测恶性SPN的影像学征象。

材料与方法

一、研究对象

收集从2014年1月1日至2018年12月31日在上海交通大学医学院附属瑞金医院卢湾分院呼吸科就诊肺小结节病例（伦理编号：LWEC201603），所有病例的手术后病理符合2011年国际肺癌研究协会（International Association for the Study of Lung Cancer，IASLC）、美国胸科学会（American Thoracic Society，ATS）和欧洲呼吸学会（European Respiratory Society,ERS）联合发表的多学科肺腺癌分类标准[4]：①不典型腺瘤样增生（atypical adenomatous hyperplasia,AAH），即病灶上皮细胞轻中度不典型增生，无间质性炎症反应和纤维增生；②原位癌（adenocarcinoma in situ,AIS），即病灶直径≤3.0 cm，恶性肿瘤细胞沿肺泡壁伏壁式生长，无间质、血管或胸膜浸润；③微浸润性腺癌（micro-invasive adenocarcinoma,MIA），即病灶直径≤3.0 cm，有浸润，但浸润范围≤0.5 cm；④浸润性腺癌（invasive adenocarcinoma，IAC），即病灶直径≤3.0 cm，浸润范围＞0.5 cm。

纳入标准：①胸部CT检出单发肺部结节，直径≤1 cm；②可疑非小细胞肺癌同时接受手术患者。排除标准：①有癌症病史的患者；②曾经用过放化疗或靶向等抗肿瘤治疗、肾上腺皮质激素或其他非甾类抗炎药治疗；③近期肺部感染；④多发性肺结节。观察终点：①观察期满2年；②患者死亡；③病例确诊为恶性肿瘤；④失访。

二、影像学征象采集[5-6]

采用德国西门子64排螺旋CT（SOMATOM Definition AS），训练患者吸气、屏气，患者仰卧位，扫描层面从胸膜入口至双侧肾上腺水平层面包括所有肺野。扫描参数：层厚及层距均为1 mm，将所得CT图像数据传至工作站并存储图像。通过容积再现和多平面重组CT图像后处理技术分析收集影像学征象，包括肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺等。根据SPN密度进行分类[7]。

三、统计学方法

结 果

一、一般资料

908例患者中男性315例（34.7%），女性593例（65.3%），结节大小（0.73±0.31）cm。根据SPN患者术后病理，恶性SPN 825例，其中鳞癌1例（0.1%），AAH 37例（4.5%），AIS 291例（35.3%），MIA 279例（33.8%）和IAC 217例（26.3%）；良性SPN 83例，其中纤维性肉芽肿48例（57.8%），错构瘤13例（15.7%），结核性肉芽肿8例（9.6%），真菌性肉芽肿6例（7.2%）和淋巴结8例（9.6%）。

908例患者平均年龄（56.15±10.85）岁，年龄≤45岁者149例，体检发现148例，占99.3%；年龄46～60岁者414例，体检发现357例，占86.2%；年龄＞60岁者345例，体检发现134例，占38.8%。

二、良、恶性肺小结节的影像学征象比较

在恶性SPN组中肿瘤微血管CT成像征、血管集束征和毛刺的检出率明显高于良性SPN组（均P＜0.001），而分叶征的检出率在良、恶性SPN组中差异无统计学意义（P＞0.05）（见表1）。其中肿瘤微血管CT成像征预测恶性SPN的灵敏度为82.4%，特异度为72.3%，阳性预测值为96.7%，明显高于其他影像学征象（见表1）。

表1 良、恶性SPN的影像学征象比较[n（%）]

三、不同密度恶性SPN的影像学征象比较

根据SPN的密度分类，分为纯磨玻璃结节组664例（73.1%）、部分实性结节组153例（16.9%）和实性结节组91例（10.0%）。在3组中肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺的检出率均差异有统计学意义（均P＜0.001）（见表2）。随着肺小结节密度的升高，血管集束征、分叶征和毛刺的检出率也随之增加（均趋势P＜0.001），而肿瘤微血管CT成像征的检出率有所下降（趋势P＜0.001）（见表2）。

表2 不同密度恶性SPN的影像学征象比较[n（%）]

四、不同浸润深度的腺癌SPN影像学征象比较

恶性SPN共825例，其中腺癌824例，按照腺癌的浸润深度分为浸润前病变组（包括AAH和AIS）328例（39.8%）、MIA组279例（33.9%）和IAC组217例（26.3%）。3组的影像学征象比较，在不同浸润深度的SPN中肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺的检出率均差异有统计学意义（均P＜0.001）。随着腺癌浸润深度的加深，肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺的检出率也随之增加（均趋势P＜0.001）（见表3）。

表3 不同浸润深度的腺癌影像学征象比较[n（%）]

讨 论

随着人民群众对健康的要求不断提高，越来越多的肺部结节患者被发现，胸部薄层CT已作为观察随访SPN的首选手段[8]。CT图像后处理技术主要包括多平面重组、最大/最小密度投影、曲面重组、表面阴影显示、容积再现等，应用这些技术能直观地反映肺部结节内部结构及其周围血管的关系[9-10]。本研究收集的SPN病例平均年龄（56.15±10.85）岁，其中年龄≤45岁的青年人和46～60岁的中年人体检发现肺小结节居多（分别占99.3%，86.2%），但年龄＞60岁的老年人体检发现肺小结节明显少于前2个人群（占38.8%），其可能的原因是青年与中年人群多有单位组织体检，而老年人单位组织的体检较少。

所有病例在胸部CT薄层扫描的基础上进行CT图像后处理，观察分析肺小结节的形态学及其与周围血管的关系。影像学可观察到微小血管进入肺部结节后形成穿过、连接、汇合、截断、变窄、僵直、扭曲、牵拉、聚集、强化、增粗等多种CT征象，可称肿瘤微血管CT成像征[11]，代表了肿瘤生物学行为的改变。本研究中肿瘤微血管CT成像征在恶性SPN组的检出率明显高于其在良性SPN组，预测恶性SPN的灵敏度为82.4%，特异度为72.3%，阳性预测值96.7%，明显高于其他影像学征象。在恶性SPN组中随着肺小结节密度的增加，肿瘤微血管CT成像征的检出率逐渐降低。

血管集束征主要表现为血管汇聚到结节内，不与结节临近边缘接触。研究发现血管集束征在恶性肺部结节中有较高发现率[12]，也有学者认为其形成的病理基础是由于肿瘤增殖和纤维化牵拉周围血管或对经过血管的包绕而造成[13]，亦在良性病变中出现。分叶征从病理学角度分析是由于肺小结节生长速度的不均一所造成的[14]。毛刺是由肺血管阻塞或充满肿瘤细胞的淋巴阻塞引起的小叶间隔增厚和纤维化所致[13]。本研究中血管集束征、分叶征和毛刺在恶性SPN组的检出率明显高于良性SPN组，在恶性SPN组中随着肺小结节密度的增加，这3种影像学征象的检出率逐渐增高。

恶性肺小结节的浸润是连续而缓慢进展的过程。本研究对术后病理结果为腺癌的病例按肿瘤浸润深度不同，由浅入深分为浸润前病变组（包括AAH和AIS）、MIA组和IAC组，发现肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺等检出率在这3组中有明显差异，提示在恶性肺小结节的各个浸润程度和病变不同发展阶段都有明显的影像学表现，且随着恶性肺小结节浸润深度的加深，这些影像学征象表现得更突出。

通过CT图像后处理技术，本研究发现肿瘤微血管CT成像征、血管集束征、分叶征和毛刺在恶性肺小结节不同发展阶段都有明显的特征性表现，肿瘤微血管CT成像征用于预测恶性肺小结节的灵敏度和特异度较高。在恶性SPN组中随着肺小结节密度的增加，这些影像学征象的检出率也逐渐增高，随着恶性肺小结节浸润深度的加深，这些影像学征象表现得更明显。本研究收集的肺小结节分组不够平均，还存在偏移；其次收集的良性对照组病例数较少，其原因是良性肺小结节手术率较低，这也反映了我们外科手术的谨慎；最后还需引入患者病史及既往史等更多客观指标，以期构建预测恶性肺小结节的模型。总之，如何有效识别恶性肺小结节仍有很多不确定性，但肿瘤微血管CT成像征在纯磨玻璃结节和部分实性结节定性诊断中起到提示作用，而血管集束征、分叶征及毛刺在实性结节的定性诊断中更有价值，上述影像学征象可有助于在CT判断肺小结节的良、恶性中发挥作用。