胸部HRCT对肺部磨玻璃结节及早期肺癌的筛查价值
2022-09-16顾李华
顾李华
(如东县中医院放射科 江苏 南通 226400)
肺结节指肺内直径≤3 cm的类圆形或不规则病灶,即可单发也可多发,影像学表现为局灶性密度增高的致密影,边界清晰或模糊[1]。近年,随着螺旋CT在肺部疾病筛查中的广泛应用,越来越多的肺结节被检出。依据密度不同,肺结节可以分为实性结节、部分实性结节和磨玻璃结节三种,其中磨玻璃结节因肺部CT影像上局部密度增高呈云雾状淡薄阴影如同磨砂玻璃样改变而得名[2]。导致肺部结节的病因众多,依据疾病性质不同又可将结节分为良性与恶性两种,其中恶性结节即肺癌或肺癌前病变,严重威胁患者生命健康。因此,采取有效技术手段早期发现肺部结节并定性,准确识别肺癌至关重要。肺部CT是诊断和鉴别肺部结节的重要影像学方法,近年对着技术创新,高分辨率的胸部CT应用于临床,空间和时间的分辨率更高,后处理功能强大,可以更清晰地显示肺组织结构,利于病变观察,在肺结节早期筛查及鉴别诊断中体现出技术优势。不仅如此,AI辅助诊断系统近年在医学领域推广应用,可以自动提取诊断特征,以此辅助CT诊断鉴别肺结节,可以大大提高诊断效率,为肺结节筛查与肺癌诊断提供了便捷[3]。本文以2021年11月如东县中医院接诊的健康体检人员为例,探究AI肺结节辅助诊断系统辅助胸部HRCT筛查和诊断肺结节的临床价值,报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2021年11月如东县中医院接诊的1 512名健康体检人员为研究对象,全部受检者均为18岁以上成年病例,临床资料完整齐全,研究对象均知情并签署知情同意书,排除具有穿刺活检史的患者以及抗肿瘤治疗的患者。1 512名健康体检人员中男性895名,女性617名,年龄<30岁者195名(12.90%),30~39岁者282名(18.65%);40~49岁者319名(21.10%),50~59 岁者297名(19.64%),60~69岁者211名(13.96%),≥70岁者208名(13.76%);具有吸烟史及二手烟、油烟暴露史的患者1 452名,具有恶性肿瘤家族史的患者60名。
1.2 方法
胸部HRCT检查:全部患者均以联影uCT 528型40排低剂量螺旋CT进行肺部检查,层厚1.0~1.2 mm。患者体位选择仰卧位,然后双手放置在头部以上,在深吸气之后进行屏气,然后进行胸部CT扫描,扫描的范围是患者双肺肺尖至膈下肋骨,包括双侧腋窝和胸壁。扫描参数设定:管电压120 kV,电流为30~150 mA,球管转速为0.4 s/r,准直0.75 mm,层距1.0 mm,层厚1.0 mm,重建间隔5.0 mm,矩阵512×512,视野36.4 cm×36.4 cm,均在纵隔窗及肺窗下进行观察。扫描影像上传至后处理系统进行无间隔重建,窗宽1 200 HU,窗位-600 HU。
AI肺结节辅助诊断系统的使用:使用深睿Dr.Wise®人工智能医学辅助诊断系统,将扫描所得影像数据导入AI定量参数系统的测定系统中,文件版本1.21.04.30,产品版本ed35bd4abe8a66b011752400310f2e2d300cbf5,利用单箱探测器物体测量模型对患者的医学数字和通信数据进行预处理,由系统识别和勾选结节边缘,自动完成结节径长、截面积、体积等参数测量工作。最后,由3名工作经验5年以上的专业影像医师共同分析影像资料,给出诊断结果。
1.3 观察指标
统计肺结节与早期肺癌检出情况。回顾性分析患者影像学资料,观察不同性质肺结节及早期肺癌的CT影像特征,随访评价诊断效果。
2 结果
经AI系统联合胸部HRCT诊断,检出肺部实性小结节1 053例(图1a),检出率为69.64%;检出肺部纯磨玻璃结节188例(图1b),检出率为12.43%;检出部分实性结节20例(图1c),检出率为1.32%,为高危肺结节,最大结节直径33 mm,2例合并空泡,占比10.0%;检出陈旧性肺部结节97例,CT影像可见钙化和条索,检出率为0.64%;检出肺癌1例(图1d),直径26 mm,CT影像可见支气管截断、小毛刺、血管聚拢,检出率为0.001%;153例受检者未见肺结节,胸部CT检查结果正常,占比10.12%。对于检出肺结节的患者,获取了其中437 例进一步随访和治疗的结果,临床病理(包括随访复查、治疗后复查、外科手术病理等)均证实诊断,诊断准确率为100.00%。
图1 肺部小结节胸部CT示意图
3 讨论
肺结节是肺部疾病所引起的一种临床症状,CT影像上表现为颜色发白、密度不一的类圆形或不规则阴影。导致肺结节的因素众多,良性因素包括吸烟或粉尘吸入等职业因素引起机体免疫炎性反应形成的肉芽肿、肺部良性肿瘤(血管瘤、纤维瘤等)、肺部感染(结核杆菌、曲霉菌)、自身免疫性疾病(类风湿性结节)等,恶性因素即为肺原发癌与转移癌,也包括肺癌前趋病变不典型瘤样增生和原位癌[4]。不同病因所致肺结节的临床治疗及预后差异明显,其中以肺癌危害最大,根据文献报道,非小细胞肺癌早期阶段无浸润,手术切除病变可以获得临床治愈,有效延长生存时间[5]。由此可见,早期筛查肺结节,准确判定结节性质,及时治疗恶性结节,对于改善患者预后具有重要意义。
高分辨率CT所应用的硬件和软件较普通CT相比更为高端,它的图像分辨率高,可以更好地检出肺部微小结节,漏误诊率低,而且采用最薄的层厚,能够更加清晰地显示结节及周围组织的细微结构,能够为结节定性诊断提供更丰富、更有价值的影像学信息[6]。近年,高分辨率CT在健康体检与肺癌筛查中已经得到广泛应用,为了提高筛查与诊断的效能,AI肺结节辅助诊断系统被引入临床和推广使用。该系统建立在准确的人工标准化影像资料上,以此辅助胸部HRCT筛查肺结节与早期肺癌,能够自动化分析患者的影像数据和信息,能够在保证诊断效果的同时,大幅减轻医生阅片的工作量,从而缓解医疗资源紧张的燃眉之急,更好地开展疾病筛查工作[7]。技术优势:AI系统可以构建优质检测模型,对肺结节区域进行三维影像重构并切割成多块2D影像,借助卷积神经网络相融合,以扭转、切割等方式扩大数据量,从而更好地标记病变,提高微小病灶检出率,降低漏误诊。
肺结节依据密度可以分为实行结节、部分实性结节和肺磨玻璃结节三种,不同类型的结节CT影像学征象存在差异性,恶变的风险和概率也有所不同。本研究基于AI肺结节辅助诊断系统,行高分辨率的肺部CT检查,检出肺实性结节1 053例,检出率达69.64%,是本研究检出的最主要肺结节类型,一般属于良性病变,对于无明显恶性征象的实性结节,临床主要采取随访方式做进一步诊断。检出磨玻璃结节188例,检出率为12.43%。磨玻璃结节是一种比较特殊的肺内结节,患者肺局部磨玻璃密度增加,不过还可见支气管血管束,CT影像类似磨砂玻璃或者纱门窗,恶性的风险要比肺内实性小结节大。有研究指出[8],肺部磨玻璃结节和早期肺癌之间的关系密切,临床上应当重视筛查,有助于肺癌早期诊断及有效治疗,对改善患者预后具有积极作用。不过,虽然肺部磨玻璃结节具有癌变的潜能,不过正常情况下,其增长速度较为缓慢,所以高分辨CT不能百分百确定检出,有的患者检出磨玻璃结节,其增殖速度却低于复诊检出时的情况,因此,高分辨CT在应用于筛查肺部磨玻璃结节,避免过度诊断,应延长对患者的随访时间,从而提高准确性,充分发挥其筛查价值[9]。在随访过程中,肺部磨玻璃结节表现为四种状态,稳定不变,病灶增大,密度增高,病灶内产生了新的实性成分,后三种均反映肿瘤细胞的情况,提示具有早期肺癌的可能,所以,后三者(病灶增大,密度增高及产生了新的实性成分)为肺部磨玻璃结节发生恶化的影像学变现,并且可将其作为恶性肺部磨玻璃结节及早期肺癌的筛查标准[10]。如果在对患者的长期随访中,肺部磨玻璃结节一直显示稳定不变的情况,不过其直径在1 cm以上,这也可作为早期癌变的预期,可建议手术进行切除,并清除病变部位。而部分实性结节是肺结节中恶性风险最大的结节类型,特别是肺内孤立的部分实性结节,文献报道癌变率达60%~70%[11],本研究中检出肺部分实性结节20例,应作为肺癌重点防治人群加强随访观察,及时干预治疗。
肺癌起源于支气管黏膜的上皮细胞和肺泡组织,是临床常见致死性肿瘤。早期肺癌缺乏典型临床症状和体征,影像学检查几乎成为发现和非手术诊断本病的唯一手段。本次胸部HRCT筛查,检出肺癌1例。肺恶性结节与良性肺结节不同的CT影像表现是鉴别诊断两种结节的重要依据,包括形态学特征、结节-肺界面与邻近改变、血管改变贯穿等。良性结节在实性结节中的占比要高于部分实性结节和纯磨玻璃结节,多为单发的边界清晰的圆形或类圆形结节,结节病灶中通常无微血管,生长速度缓慢,经过抗感染等对症治疗后结节可以消失。而恶性结节形状不规则,轮廓欠清晰,边缘不光滑,可见分叶征、棘状突起的小毛刺、结节征、空泡征、空洞征等征象[10]。另外,恶性结节生长速度较快,病灶中可见微血管进入,结节周围有伸展、模糊的曲线条影,血管聚集充血。病灶侵犯支气管也可见管腔狭窄、截断、管壁增厚、内壁不光等支气管征,是高分辨CT鉴别诊断早期肺癌的重要影像学参考。
综上所述,基于AI肺结节辅助诊断系统对肺部磨玻璃结节及早期肺癌进行高分辨的胸部CT检查,筛查价值肯定,以早期诊断,早期治疗,改善预后,值得临床推广。