Myrian影像后处理系统在老年早期肺癌诊断中的应用

张银文，蒋浩，毛晓博，潘亚男，马永峰

(河北省沧州市人民医院胸外科，沧州 061000)

随着肺癌早期筛查的推广，特别是64排螺旋CT应用于肺癌高危人群的筛查，肺部小结节检出率越来越高[1]。如何准确判断肺部结节的性质，不仅仅是医学问题，也构成了卫生经济学问题，甚至社会问题[2]。目前对于肺部结节的恶性风险评估，主要依据结节的大小、数目、密度等影像学特征及医师的经验[3，4]，这可能使得部分肺部良性结节患者接受了不必要的手术治疗，同时部分恶性患者由于判断失误延迟了治疗。突破这一困境，有赖于超越单纯影像学判读肺部结节良恶性与阅片者个人临床经验，而基于计算机辅助检测的肺结节分析软件是CT影像后处理的先进技术，能够自动检测和标记肺部结节，评估肺结节的恶性风险度[5]。这便使真正的肺癌患者得到早期诊断及治疗，提高存活率，同时尽量避免良性肺部结节接受不必要的外科手术干预。

Myrian软件是由法国Intrasense公司开发的用于突破前述困境的专用肺结节影像后处理专业软件，其影像后处理技术直观、诊断方式定量，使小结节的细节显示和诊断率得到明显提高，在很大程度上减轻了影像诊断医师的工作强度，同时在协助医师检测及诊断结节方面更加重要。Myrian系统的价值已在多个西方国家得到验证并成为行业规范，但Myrian原始数据参数均采用国外人群(高加索)进行模型建立[6-8]，其所推荐的肺结节危险度临界值是否适用于我国尚无研究，尤其针对老年患者。因此，本研究拟探讨Myrian影像后处理系统对我国老年人群早期肺癌诊断的临床应用价值，以期为临床医师提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

回顾性选择2016年11月至2017年11月在河北省沧州市人民医院胸外科行肺部结节手术的老年患者57例，其中男性33例，女性24例，年龄60～74(64.4±3.4)岁，吸烟史36例，家族史3例。纳入标准：(1)病例资料完整；(2)肺结节高度怀疑为早期肺癌并行手术治疗。排除标准：(1)有严重器官功能障碍不能耐受手术；(2)肺部多发结节不能手术切除；(3)肺部有明确疾病或恶性疾病；(4)患有意识障碍等无法配合研究的疾病。本研究经医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 肺结节良恶性判断 CT检查：患者均行肺部64排螺旋CT检查，对病变部位及范围重点扫描，层厚为1 mm，由CT室2位高年资主治医师判读结果，根据影像学征象判断肺结节良恶性。Myrian影像后处理系统：术前由我科2位高年资主治医师将影像数据上传至Myrian系统进行影像后处理，在Myrian系统中的图像界面应用选择工具，选择包括结节在内的感兴趣区域，此时Myrian系统会自动提供肺结节相关参数，包括病灶体积、病灶平均CT值、病灶所有体素的最大和最小CT值、病灶所有体素分布的标准方差、病灶的最大横断面直径及病灶体积对应大小的球形体积直径。根据上述参数Myrian系统可自动生成肺结节三维图像，更加清楚直观地显示肺结节大小、边缘、肺结节周围血管情况，并经医师诊断肺结节良恶性。

1.2.2 肺癌结节危险度 将相关参数输入Myrian系统中的计算界面，即可得到危险度数值，其计算公式为：危险度=100×eX/(1+eX)，X=-6.8272+(0.0391×年龄系数)+(0.7917×吸烟指数)+(1.3388×其他部位恶性肿瘤病史)+(0.1274×结节直径)+(0.7838×结节所在位置)。其中年龄≥45岁为1，年龄<45为0；吸烟指数≥400支/年为1，<400支/年为0，吸烟指数=每天吸烟支数×吸烟年数；有其他部位恶性肿瘤病史为1，没有为0；结节位于上叶为1，位于其他肺叶为0。以患者术后最终病理结果为金标准，判读Myrian系统评估肺癌结节的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。灵敏度=真阳性/(真阳性+假阴性)，特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)，阳性预测值=真阳性/(真阳性+假阳性)，阴性预测值=真阴性/(真阴性+假阴性)。

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析。计数资料以例数(百分率)表示，组间比较采用χ2或Fisher精确概率检验。采用受试者工作特征(reciever operating characteristics,ROC)曲线判断Myrian系统评估老年早期肺癌危险度的截断点。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 肺结节诊断结果

肺部64排螺旋CT扫描检测出肺癌52.63%(30/57)，良性结节47.37%(27/57)，未明确诊断0.00%(0/57)。Myrian影像后处理对肺癌的检出率为77.19%(44/57)，良性结节22.81%(13/57)，未明确诊断0.00%(0/57)。Myrian影像后处理对肺癌的检出率明显高于肺部64排螺旋CT扫描，差异有统计学意义(P=0.03)。

2.2 肺部结节64排螺旋CT影像及Myrian影像后处理图像

肺部结节64排螺旋CT影像所提示的信息，包括病灶体积、单个点位的CT值、病灶最大截面积的长径、短径(图1)，但上述信息需人工手动完成。Myrian影像后处理系统的肺结节分析参数包括病灶体积、病灶平均CT值、病灶所有体素的最大和最小CT值、病灶所有体素分布的标准方差、病灶的最大横断面直径及病灶体积对应大小的球形体积直径。通过Myrian影像后处理系统可自动生成强度曲线分布图(图2A)，展示感兴趣区域所有体素分布的曲线，其中横坐标是病灶所有体素的CT值分布范围，纵坐标是当前CT值所占的体积在整个感兴趣区域的百分比。图中峰值表示CT值为-568 Hu时感兴趣区域体素分布的最为密集。虚线位置及参数是感兴趣区域包含的体素的中位数所对应的CT值。Myrian影像后处理自动生成的肺结节三维重建图像可360°旋转，直观显示肺结节大小、边缘、周围血管情况(图2B)，由此表明Myrian影像后处理系统可提供更多的参数支持。

图1 老年肺部结节64排螺旋CT影像

2.3 Myrian影像后处理系统对早期肺癌的诊断

病理结果显示，肺癌结节阳性48例，阴性9例。Myrian系统显示阳性44例，阴性13例。以病理结果为金标准，得到Myrian系统判断早期肺癌的真阳性41例，假阳性3例，假阴性7例，真阴性6例。计算得出，Myrian系统评估患者肺癌的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为85.42%(41/48)、66.67%(6/9)、93.18%(41/44)、46.15%(6/13)。以约登指数(J=灵敏度+特异度-1)最大时的切点为临界点，ROC曲线结果显示，Myrian危险度截断点为26%，此时曲线下面积为0.750(95%CI0.612～0.888，P<0.05；图3)。

图2 老年肺部结节Myrian影像后处理的强度曲线(A)、三维重建图像(B)

图3 Myrian影像后处理系统诊断老年早期肺癌的ROC曲线

3 讨 论

目前对于肺部结节的评估，主要依据为结节的大小、数目及密度等影像学特征。但影像学判读肺部结节良恶性与阅片者的个人水平及临床经验相关。常规影像诊断以二维断层影像为主，三维功能很弱或没有，且无高级分析功能及标准化的风险率评估[9,10]。 Myrian肺结节诊断系统采用标准化的诊断流程，效率高，可重复性好，并有多设备、多时点图像综合分析处理以提供风险率评估，同时可提供云端大数据支持，严格遵循国际及国内标准，系统自带结构化阅片流程，所有医师均按照相同流程及方式进行诊断，这在一定程度上提高了诊断的一致性，同时提高了效率。

通过结合患者的影像分析结果(如结节大小、位置、密度)及个人情况(年龄、吸烟史等)分别对每个结节单独进行良恶性分析，对后期的治疗计划有非常重要的参考价值[11,12]。Myrian系统的价值已在多个西方国家得到验证并成为行业规范，其利用影像后处理技术直观、定量的诊断方式，使得小结节的细节显示和准确诊断率有了明显提高，同时在很大程度上减轻了影像诊断医师的工作强度，这在协助医师检测及诊断结节方面有着重要的作用[13]。但Myrian原始数据参数均采用国外人群(高加索)建立，其所推荐的肺结节危险度临界值是否适用于我国还尚未有研究。 笔者应用Myrian影像后处理软件对肺结节危险度进行评估，发现与64排螺旋CT扫描比较，前者对早期肺癌的检出率显著增加(71.93%vs52.63%，P=0.03)，提示Myrian影像后处理系统可为临床医师提供更多的参数支持，增加肺癌检出率。另采用ROC曲线分析寻找Myrian影像后处理系统诊断早期肺癌的危险度截断点，帮助不同临床经验及阅片经验的医师进行早期肺癌的影像学诊断。结果显示，Myrian危险度截断点为26%，曲线下面积为0.750(95%CI0.612～0.888)，提示由Myrian影像后处理系统得到的肺癌结节危险度≥26%时可作为一项指标纳入早期肺癌的诊断。

在判读肺部结节良恶性方面，Myrian肺结节诊断系统超越了影像学及阅片者个人水平和临床经验，因此可以使真正的肺癌患者得到早期诊断及治疗，提高患者存活率，同时尽量避免一些良性肺部结节接受不必要的外科手术干预[14]。但本研究亦存在不足之处，表现为纳入样本数较小，只分析了本院胸外科病例资料完整的57例行肺部结节手术的老年患者。以病理结果为金标准，发现采用Myrian影像后处理系统判断患者肺癌的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为85.42%、66.67%、93.18%、46.15%，总体布局低，考虑这可能与纳入例数有关。因此，Myrian影像后处理系统在临床上的应用价值今后尚需采集更多病例样本，作进一步探讨。总之，Myrian影像后处理系统对我国老年人群早期肺癌有诊断价值，当Myrian系统危险度≥26%时可用于早期肺癌的临床诊断。