黄伟燕,陈建强 审校
(中南大学湘雅海口医院放射科,海南 海口 570208)
肺小结节一般是指肺部直径为3 cm以下的圆形或类圆形结节,大部分位于肺的周围[1]。它是临床上常见的一种肺部疾病,起病隐匿,早期常无特殊临床表现,影像学征象也不典型,定性诊断困难,易造成误诊和漏诊。近年来,随着公众健康意识的增强和影像技术的发展,肺部检查已经越来越普遍,进而肺小结节的检出率日益增高。研究表明,检出的肺小结节中80%~90%属于良性病变,比较常见的是结核瘤,10%~20%可能是恶性的,最常见的是肺癌[2]。肺癌是当前常见的恶性肿瘤之一,其死亡率和发病率呈上升趋势,在我国肺癌目前已成为最大的恶性肿瘤,是我国现代肿瘤学界最严重的问题之一。且有研究发现,如果在中期分析期间使用CT扫描进行筛查,肺癌死亡率将降低20%[3]。因此,肺小结节的早期诊断和定性诊断是目前影像学研究的热点,临床医师能否在早期通过影像学检查得到的形态学特征来鉴别肺小结节的良恶性有助于肺癌的早期诊断,对提高患者生存率、制定合理的治疗方案、改善预后、提高患者生活质量尤为重要。现将肺小结节的影像学研究进展进行综合性分析总结。
1.1胸片:胸片X线是筛查肺部疾病常规的检查方式,具有操作简单、安全、经济等特点。可观察结节的大小、轮廓及形态等特点,一定程度上可用于结节的良恶性鉴别。但对于肺小结节而言,因为体积过小而导致大部分结节显影不清,对早期诊断肺小结节敏感度较低,影响了在临床上的应用。随着计算机应用于影像,双能量减影(DES)技术在常规DR的基础上提高了图像质量,对肺小结节内的钙化灶敏感性和特异性较高,增加了肺小结节的检出率,目前在临床上可作为诊断肺小结节的重要检查方式之一[4]。但放射量比常规DR多,而且对于位于与肋骨无重叠的个别小结节而言,在减影后辨认程度仍有不足,阅片时需与X线胸片相结合。
1.2胸部CT:随着影像技术的发展和生活水平的提高,胸部CT开始普及,相对于胸片而言,CT具有密度分辨力高、组织结构影像无重叠、可进行图像后处理等优点。可直观地看到肺小结节内部结构进而评估良恶性,准确性得到很大的提高,减少了胸片引起的误诊或漏诊。目前常用的CT方法有低剂量螺旋CT、高分辨率CT(HRCT)、动态增强CT、多层螺旋CT(MSCT)及后处理技术、正电子发射断层显像(PET-CT)。这几种检查方式各有优缺点。
低剂量CT放射辐射小,可用于常规肺部检查,其图像不受气体、器官等物质的干扰,可清晰显像。但图像噪声较高,对于磨玻璃结节漏检率较高。HRCT相对于普通CT,可精准定位,观察到肺小结节的具体位置,且具有更高的分辨率,可直观评估肺小结节的影像学特征进而有效鉴别良恶性。增强CT是指通过静脉注射对比剂,对病变特定区域进行扫描,可通过对比结节密度的动态变化模式、程度来反映病灶的血供情况。有研究[5]表明,动态容积CT动态增强扫描用于肺癌、炎性结节和结核球时,发现增强后的CT值和增强峰值的出现时间不同,在一定程度上可鉴别其良恶性。MSCT快速扫描可提高图像的时间、空间和对比分辨率。有研究[6]证实,MSCT可通过结节的影像学形态特征和CT灌注参数量化分析对肺小结节进行鉴别诊断,有利于提高诊断的准确性,值得在临床中应用及推广。其后处理技术包括多平面重组、最大密度投影、容积再现以及最小密度投影等,应用这些技术可进一步全面直观显示病变的形态特征,如在显示分叶征、毛刺征、胸膜凹陷征等方面优于常规CT。PET基于恶性肿瘤细胞代谢活跃,对18氟-氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)摄取量增加这一原理,通过标准摄取值进行半定量分析从而有助于孤立性肺小结节的良恶性判断。PET-CT是将PET获取的信息与CT图像相结合对病灶进行综合分析,尤其在对诊断孤立性肺小结节是,其灵敏度要比单独的PET或CT更高[7]。然而,PET-CT费用较高昂,辐射剂量大,操作较复杂,对肺小结节评估受限,也存在一定的假阳性及假阴性,并不普及使用。
1.3核磁共振成像(MRI):MRI优点在于没有辐射,动态MRI增强检查能提供病灶的血流动力学信息,扩散加权成像(DWI)检查还能反映病灶病变组织水分子运动受限的程度,均有助于良恶性结节的鉴别。但是检查时间长、空间分辨率较CT低、费用高、识别钙化有限度等,在肺部检查上不如CT应用广泛。
2.1直径大小:肺小结节的直径是判断良恶性的因素之一,通常来说,结节的恶性概率随着直径增大而显著增加;若直径很小,则恶性肿瘤的可能性不大。根据美国胸科医师协会[8]的报道,肺结节直径≤5 mm恶性比例小于1%,直径5~10 mm恶性比例达6%~28%,直径≥20 mm恶性比例达64%~82%。因此动态观察病灶大小变化有助于鉴别结节的良恶性。但是,若单纯通过直径来鉴别病灶的良恶性过于武断,准确性也不高,需各方面综合分析。
2.2边缘和轮廓:良性结节轮廓清晰,边缘较规整,可出现长毛刺征;恶性结节形态不规则,边缘不整齐,可出现毛刺征、分叶征、棘突征等征象。其主要病理基础是与肿瘤边缘每个部位肿瘤细胞的分化程度和生长速度各不相同。
2.2.1毛刺征:毛刺征是指沿着病灶边缘向肺内进行延伸,但与胸膜并不联系的无分支的放射状线条阴影,一般都是一种较细、较短的纤维带。恶性结节病理基础为癌细胞浸润邻近的支气管血管或淋巴管,良性结节病理基础为增生的纤维结缔组织所形成。有研究发现,在恶性结节中毛刺征出现率可达到50%左右,且毛刺征可作为周围型小肺癌的诊断依据,在临床上具有较高的应用价值[9]。但是在良性结节中也会因生长缓慢出现长毛刺征,多见于在炎性病变、结核瘤等疾病。
2.2.2分叶征:分叶征是指因肿瘤细胞的生长速度、分化程度和方向不一致所引起结节边缘凹凸不平,呈梅花状突起的征象。有文献[10]报道把弧弦距与弧距之比≥0.4时为深分叶,=0.3为中分叶,≤0.2为浅分叶,深分叶征像对恶性肺结节具有较高的诊断价值,可见于周围型肺癌,浅分叶一般见于结核球、慢性炎性结节等良性病变。
2.2.3棘突征:棘突征是指结节的边缘向周围伸出的单个或多个棘突状样突起,也被认为是分叶的一部分,主要病理基础是肿瘤细胞浸润血管周围的结缔组织和淋巴管。在孤立性肺结节的良、恶性鉴别诊断中有非常重要的价值和意义。有研究发现棘突征是肺癌的重要征象,有棘突征象的肺癌肿瘤细胞增殖活跃,具有较高的恶性程度且预后较差。其中在周围型肺癌中出现率约为66%,在良性结节中的出现率约为20%[11-12]。
2.2.4晕征:晕征是一种影像学征象,为结节或肿块中心密度稍高,边缘密度稍低,周围呈现磨玻璃密度影,其厚度不等,呈晕圈样改变,可见于多种肺部疾病,特异性不高。最常见于伴结节出血的疾病,也可见于其他非出血性疾病。其病理基础各有不同。主要病理改变为病灶周围脉管炎、慢性炎性细胞浸润、新生血管的脆性而致血栓形成和血管破裂的结果以及肿瘤细胞向周围肺泡壁浸润的结果。一般有晕征的结节多为良性病变,但也有文献指出表现为晕征的结节恶性程度高[13]。
2.3结节内部特征
2.3.1钙化:肺小结节存在钙化征象可作为区分良恶性病变的重要影像学特点。良性结节钙化一般为密度均匀,常表现为爆米花状、分层状、弥漫性和病灶中央钙化,后3个多见于感染性病变,前一个是诊断错构瘤的可靠征象,其主要病理改变是营养不良性钙化,使病灶内的ALP提高,对有机磷酸酶进行水解导致一些磷酸明显提升而产生磷酸钙的沉积。恶性结节钙化一般为偏中央的及斑点状钙化,钙化越细小,呈细盐或砂砾状,则恶性的可能越大。主要病理改变可能与瘢痕或支气管软骨钙化被肿瘤包裹、癌细胞的内分泌功能和肺癌的钙化机制有关。
2.3.2空泡征或空洞:空泡征指病灶内边界尚清晰形态多样、大小不等的透亮影,直径在0.5 cm以下,多位于病变边缘或中央部分。其主要产生的原因就是肿瘤成分发生坏死所导致或为异常扩张、扭曲的细支气管或者肺组织液化坏死,坏死物排出形成小泡。空泡征对肺癌的鉴别有重要的意义,多见于肺泡癌。当肺内结节组织发生坏死,坏死物质经支气管排出后可形成空洞,常表现为内壁的不均一性。良恶性结节均可见空洞,根据研究发现[14],壁厚度4 mm倾向于良性,一般内壁光滑;≥15 mm倾向于恶性,肿瘤壁多不规则,可有壁结节,空洞呈偏心性。
2.3.3支气管充气征:支气管充气征指病灶内细条状、多分支的空气密度影或连续几个层面直径1 mm的小泡状空气密度影,可与支气管相关或与血管伴行。支气管充气征可见于肺炎症性疾病、肺癌和淋巴瘤等。主要病理表现为细支气管的不断扩张,如肺癌伏壁式的生长,肿瘤细胞沿肺壁、肺泡壁、肺泡间隔生长,不破坏肺内支架,其结节内支气管结构得以保存。有研究认为支气管充气征在恶性病变的出现率明显高于良性结节,其在分化高度的腺癌影像学上检出率为72%,肺良性结节病变中仅为5%[15]。
2.4与周围组织关系
2.4.1胸膜凹陷征:胸膜凹陷征又称胸膜牵拉征,在良恶性结节中均可出现,一般是指肺组织内增生瘢痕收缩引起纤维组织向脏层胸膜靠拢、牵拉或者肿瘤直接侵犯脏层胸膜,出现病灶与胸膜之间的喇叭状内陷影,肺尖及横隔处可为条形影。与之相关的胸膜凹陷相关结节切迹征对恶性胸膜凹陷有高度特异性,可用于鉴别良恶性胸膜凹陷征的差异。有文献[16]报道胸膜凹陷征在肺癌中的出现率为70%,是肺癌的特异性表现之一。
2.4.2血管集束征:血管集束征是指一支或多支血管贯穿病灶或行走病灶边缘的征象,恶性结节出现血管集束征多呈走行扭曲、纠集等形态,主要病理基础是纤维组织增生、瘢痕收缩牵拉邻近血管向病变处集中或癌细胞浸润支气管、小叶间隔所引起。良性结节多为局部充血、肉芽组织增生等,很少出现血管走形、形态等破坏。因此,病灶周围血管变化可用于鉴别结节的良恶性。血管集束征在恶性病变的概率一般高于良性病变,该征的出现与肿瘤的大小成正比,多见于肺癌,可间接预示肺癌的恶性程度和预后。如同时伴有其他恶性结节征像,血管集束征的可信度更高。
2.5倍增时间(doubling time,DT):倍增时间指结节体积增加一倍所需要的时间,一般用于计算肿瘤的生长速度,在临床有着重要的应用价值,肺小结节由于体积过小,特异性影像学形态特征难以清晰显示,增加了肺小结节的定性诊断的难度。目前,可通过动态观察肺结节的容积变化和计算倍增时间来判断结节的良恶性,同时也可反映出结节的生长特性。有研究发现,若结节的生长速度非常快(DT<30 d)或者生长极其缓慢(DT在16个月左右)通常为良性或者炎性结节,反之,一般怀疑有恶性病变的可能[17]。值得注意的是,传统的二维测量方式是通过测量结节直径来计算其体积,准确性低且误差大。目前,可通过三维CT应用容积测量软件得到更准确地结节体积以缩短诊断时间。
综上所述,影像技术的发展使得肺小结节检出率升高。同时,肺小结节成像的影像学特点对于肺小结节的定性诊断也提供了临床支持。比如毛刺征、深分叶征、棘突征、空泡征、空气支气管征、胸膜凹陷征和血管集束征在恶性结节出现率比良性结节高,爆米花状钙化对诊断错构瘤有一定的诊断价值。因此,临床医生可根据患者临床表现和影像学特点更有效、准确地鉴别肺小结节的良恶性,这对于肺小结节的早期发现、及时治疗和提高早期肺癌的检出率、改善预后具有重要意义。