CT图像后处理技术在亚厘米级肺部磨玻璃结节诊断中的应用

李 斌，黎良山，高 宇

(嘉兴市中医医院 放射科，浙江 嘉兴 314000)

肺部磨玻璃结节(ground glass nodule， GGN)是指在CT图像中出现中密度轻度增加的影像，在一定情况下，能够显示出支气管内部结构，不具有特异性。临床上将<10 mm的肺部磨玻璃结节称为亚厘米级肺部磨玻璃结节，根据结节构成，又可以分为纯磨玻璃影(pure ground-glass nodule， pGGN)和混杂磨玻璃影(mixed ground-glass nodule， mGGN)。有文献报道[1]，pGGN和mGGN影像科临床检出率分别为4.2%和5%。在临床实际工作中发现GGN中有一部分为早期肺癌[2]，部分结节由于形态不典型且多无血流以及淋巴转移，因此诊断较为困难。随着CT螺旋扫描技术的发展，图像后处理技术能有效弥补诊断的不足，本研究应用图像后处理技术对肺部亚厘米级磨玻璃小结节进行处理分析，探讨其在诊断亚厘米级GGN中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年1月—2017年9月嘉兴市中医医院肺结节门诊收治的94例肺结节患者为研究对象。所有患者影像资料及生化检查资料齐全，有明确的病理诊断结果，肝肾功能正常，无造影剂过敏史，入选的肺腺癌患者均符合2011 年 ATS/IASLC/ERS[3]组织制定的肺腺癌标准。排除合并有其他脏器恶性病变患者，肝肾功能不全及功能衰竭患者，病理资料及影像资料不全患者，结节在1 cm以上患者，磨玻璃结节为多发病例者。入选患者中男52例，女42例；年龄18～79岁，平均48.61±30.42岁；结节大小3.2～9.8 mm，平均6.51±3.28 mm；浸润前病变23例，浸润性病变20例，良性病变51例。本研究经医院伦理委员会批准，所选患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法 应用GE HIGH SPEED 16层螺旋CT(美国GE通用电气公司)进行扫描，扫描范围：以磨玻璃结节病变为中心的1/4肺野，管电压：120 kV，管电流：300 mA，层厚：0.625 mm，层间距：0.625 mm，探测器16 mm×0.625 mm，螺距0.938∶1，呼吸配合不佳者螺距1.375∶1，视野(FOV)≤230 mm×230 mm，重建矩阵512×512。靶向扫描前，要全面检查患者的常规胸部CT图像，制定扫描计划。患者取仰卧位、头先进扫描方式，扫描结束评估图像质量，如不符合诊断要求重新制定扫描计划。增强检查采用动脉期(30 s)及静脉期(60 s)扫描方案，各参数与平扫一致，造影剂应用碘海醇(300 mg I/mL)，剂量：90 mL，流率：3.0 mL/s。所选患者在检查前均签署大型设备检查知情同意书。

1.3 图像分析与评价标准 选择科室2位高年资的放射科诊断医生进行阅片，当诊断结果存在不同意见时，请科主任共同会诊，最终达成一致的诊断意见。CT扫描完成后，将图像传送至GE AW 4.5图像工作站(美国GE通用电气公司)，冠状位重建层厚3 mm，矢状位重建层厚5 mm，重建模式选择应用系统的肺算法。选择肺窗(-450 HU，1500 HU)、纵膈窗(115 HU，235 HU)状态下分析每个肺结节，并进行标记，手动勾勒结节边界，避开肺部血管、支气管以及相应胸膜组织等结构，最后通过系统软件，以病灶为中心行行多平面重建技术(multiplane reconstruction， MPR)、最大密度投影法(maximum intensity projection， MIP)、容积成像法(volume rendering， VR)以及仿X线重建。记录内容包括：病灶大小、病灶形态，边缘形态，内部结构，瘤肺界面等。瘤肺界面指占位病变与正常肺组织之间的连接界面，影像中分为清楚毛糙和清楚光滑。浅分叶：病变外围的轻微分叶状改变。毛刺征：占位病变边缘向周围扩展的细直且无分支的短线条稍高密度影像。棘突征：占位病变边缘向周围生长，具有超过2 mm的宽基底，向周围扩展的稍高密度短粗线条影。血管集束或增粗征以及胸膜凹陷征均是病变邻近结构改变的结果，如出现结构牵拉征象，则提示有病变浸润。空气支气管征：占位病变中直径1～2 mm的低密度细支气管影像[4]。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0统计学软件，诊断一致性检验应用Kappa分析，计量资料两组间比较采用t检验、多组间比较采用方差分析，计数资料比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一致性检验 各图像后处理技术对亚厘米级GGN良性病变及恶性病变的诊断见封三图1、图2。Kappa一致性检验结果显示，两名医生的诊断结果与病理结果比较的Kappa值均在0.75以上。两名医生的Kappa值比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2 图像后处理技术对征象的检出 在毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、瘤肺界面征象中，各图像后处理技术的检出例数比较，差异均具有统计学意义(P<0.05)。各图像后处理技术对毛刺征象检出例数两两比较，MPRvs.VR差异有统计学意义(χ2=13.689，P<0.001)；各图像后处理技术对棘突征象检出例数两两比较，MPRvs.VR差异有统计学意义(χ2=14.400，P<0.001)；各图像后处理技术对浅分叶征象检出例数两两比较，MPRvs.VR差异有统计学意义(χ2=12.817，P<0.001)，仿X线vs.VR差异有统计学意义(χ2=5.035，P=0.044)；各图像后处理技术对空气支气管征征象检出例数两两比较，MPRvs.VR差异有统计学意义(χ2=7.585，P=0.013)；各图像后处理技术对瘤肺界面征象检出例数两两比较，MIPvs.VR差异有统计学意义(χ2=8.987，P=0.003)，MPRvs.VR差异有统计学意义(χ2=25.486，P<0.001)，仿X线vs.VR差异有统计学意义(χ2=9.448，P=0.004)；见表2。

表1 各CT图像后处理技术的Kappa检验结果

表2 CT各图像后处理技术对各征象的检出(例)

2.3 CT征象与病理资料比较 浸润前病变、浸润病变和良性病变组的毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、血管集束征、胸膜凹陷征、瘤肺界面比例比较，差异均具有统计学意义(P<0.05)；pGGN/mGGN检出率比较，差异无统计学意义(P>0.05)；见表3。

表3 CT影像表现与病理资料对比

3 讨论

GGN是肺部一种不具有特异性的结节影像[5-6]，其病理发展过程是由于肺泡的不完全填充，由炎症所造成的间质增厚，逐渐出现纤维化，肺泡塌陷，局部组织的非特异性增生所形成[7-8]。GGN的成因可为良性，也可为恶性，因此GGN病理上也具有良性和恶性之分，根据ATS/IASLC/ERS制定的标准[3]，可分为浸润前病变、浸润病变以及良性病变。CT图像后处理技术的应用，在一定程度上缓解了仅靠随访进行GGN诊断的状态[9-10]。亚厘米级GGN往往出现在疾病发病的更早期阶段，亚厘米级GGN的确定诊断对于临床治疗具有重要意义。本研究选取94例符合入组标准的亚厘米级GGN患者进行回顾性总结分析，分析各CT图像后处理技术的诊断效果。

本研究结果显示，在毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、瘤肺界面征象中，MPR、MIP、VR和仿X线技术四种图像后处理技术的检出例数比较差异均有统计学意义。其中，MPR和VR技术对毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、瘤肺界面征象的检出例数比较，差异均有统计学意义(P<0.05)，提示MPR技术在各结节的外形边界诊断中能够发现更加微小的病变，可能与采用冠状位、轴位与矢状位三种位置同时进行MPR 技术分析，拓宽诊断角度有关。本研究结果还显示，浸润前病变、浸润病变和良性病变组的毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、血管集束征、胸膜凹陷征、瘤肺界面比例比较差异均具有统计学意义(P<0.05)，说明通过CT图像后处理技术的应用，CT可分辨亚厘米级GGN结节的形态学及内部结构的变化，通过各征象的检出进行亚厘米级GGN的诊断。

MIP重建能观察到肺组织内的微细血管结构[11-12]，并且能够实现三维空间内的任意角度旋转。在本研究中，在显示亚厘米级GGN边缘形态、内部及临近结构上，MPR优于MIP、VR和仿X线。VR能清晰显示结节的供血动脉以及引流静脉，能够获得较小的动脉血管及其分支[13]，可以用来评价结节的供血情况。本研究评价血管集束征时，VR检出例数要多于MIP及MPR。仿X线成像能够获得X线平片的影像，提高疾病的密度分辨率[14]。因此在亚厘米级GGN诊断时，可利用MIP观察其内部结构，使用VR评价其血管走形，应用MPR多角度观察评价其内部及外部形态，利用仿X线获得其“连续”的X线影像，进行结节的整体形态及位置评价[15]。

综上所述，各CT图像后处理技术在毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、瘤肺界面征象检出能力上有差别，MPR对毛刺、棘突、浅分叶、空气支气管征、瘤肺界面征象的检出能力优于VR技术。