孤立性肺结节的CT形态学特征结合GSI模式的诊断学研究

朱 华，成 瑶，常燕翔，王 勇，陈 进

南通大学附属东台医院，江苏 南通 224200

孤立性肺结节影像为类圆形阴影，在肺内单发、边界清楚，直径一般小于3 cm，一般不伴有卫星灶、肺不张及淋巴结肿大，实性或亚实性结节。在胸部CT影像学检查中孤立性肺结节普遍存在，其中一定比例的孤立性肺结节为恶性，及时对患者准确诊断并开展治疗对患者预后影响显著[1]。CT密度分辨率高，目前是临床检出和诊断孤立性肺结节的主要方式，能谱成像近年来在临床应用广泛，可以通过高低两种能量管电压进行快速切换获取高质量清晰图像，能谱分析技术在微小病变的检出、淋巴结定性诊断具有一定的优势，可以提供多参数联合诊断[2]。本研究为了进一步提升孤立性肺结节的诊断效能，采用CT形态学特征并结合能谱扫描模式开展检查，目的是总结孤立性肺结节的影像特征，以期为临床提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年3月至2020年3月经肺穿刺活检或手术病理学证实病理学性质的肺孤立性结节患者110例(110个肺结节)作为研究对象，依据病理学检查作为金标准，将患者分为良性组(炎性结节、非典型腺瘤样增生)41例、恶性组(肺癌小结节)69例，对患者的CT平扫、能谱成像(gemstone spectrum imaging,GSI)资料进行分析。在对患者实施CT检查前充分沟通，签署知情同意协议文件；经医学伦理委员会审核通过后实施该研究。纳入标准：经胸部CT检查初步诊断为肺部小结节，经肺穿刺或手术后诊断为肺部恶性或良性结节；均为单个小结节，直径≤3.0 cm；患者年龄41～75岁；患者肝肾功能正常，碘过敏试验检测均为阴性。排除标准：既往具有胸部放化疗、手术病史者；过敏反应无法接受增强CT检查者；伴有其他系统的严重疾病者。

1.2 方法

CT扫描：仪器选择美国GE Revolution CT扫描仪。胸部平扫参数：管电压120 kV；转速0.5 s/r；螺距1.375∶1；准直器宽度64×0.625 mm；层厚5 mm。胸部双期增强扫描采用能谱扫描模式，扫描管电压为80 kV和140 kV瞬时切换(0.5 ms)，电流：自动毫安技术，X线球管转速0.5 s/r，螺距1.375∶1，视野50 cm×50 cm，探测器宽度64×0.625 mm，层厚5 mm，层间距5 mm。增强扫描，以3.5 mL/s流率经外周静脉血管注射非离子型对比剂(碘海醇，350 mgI/mL，北京北陆药业股份有限公司提供)，对比剂剂量为1.5 mg/kg。

图像处理及数据采集：对获取图像进行重建，重建层厚：0.625 mm，重建层间距：0.625 mm，利用多种图像后处理技术开展分析，选择层厚0.625 mm轴位单能图像开展能谱分析，感兴趣区设置在动脉期和静脉期肺结节、同层主动脉弓或降主动脉内，感兴趣区选择采用最大层面肿瘤区域法，感兴趣区面积占病变面积的1/2～2/3及以上，测量3次数据并计算平均值。

孤立性肺结节形态学特征评分：手术标本经4%中性甲醛固定液固定24 h石蜡包埋，常规苏木精-伊红(H-E)染色制片(上海歌凡生物科技有限公司提供)，根据毛刺征和棘突征、分叶征、血管集束征、胸膜凹陷征、支气管征、病灶内钙化、病灶强化值计算评分，每一个特征具有明显的恶性倾向1分、明显的良性倾向0分、不显著的恶性倾向0.5分，总分≥3分可判断为恶性结节。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 两组基线资料对比分析

对比良性组与恶性组患者的年龄、性别、吸烟、饮酒、结节直径大小，两组可比性与均衡性良好(P>0.05)。见表1。

表1 基线资料的对比分析

2.2 两组患者的孤立性肺结节形态学特征评分比较

恶性组患者的毛刺征和棘突征、分叶征、血管集束征、胸膜凹陷征、支气管征、病灶内钙化、病灶强化值，以及孤立性肺结节形态学特征总分均显著高于良性组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者的孤立性肺结节形态学特征评分比较分)

2.3 两组患者的孤立性肺结节GSI参数比较

恶性组患者的动脉期和静脉期的能谱曲线斜率、40 keV CT值、标准化碘浓度(nornalized iodine concentration，NIC)均显著低于良性组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者的孤立性肺结节GSI参数比较

2.4 影像学资料

某男性患者，54岁，体检发现右上肺部孤立性小结节，患者在我院接受CT平扫及GSI检查，经病理学检查证实为右肺上叶腺癌。见图1。

图1 某患者影像学资料

3 讨论

肺结节一般指在肺内出现单发或者多发不透亮病灶，孤立性肺结节为单发、圆形或类圆形、直径<3 cm致密影，部分结节周围被肺组织包绕，不合并淋巴结肿大以及肺不张[3]。近年来肺部结节的检出率也明显提高，约8%～51%CT检查可以发现肺结节，早期对于肺结节明确性质对治疗临床治疗具有重要的意义，有报道指出每年手术切除肺结节中60%～80%为恶性病变[4,5]。准确诊断肺结节对于提高患者生存率意义重大，同时可以避免良性病变的过度治疗。CT检查分辨率高，在孤立性肺结节检查具有重要意义，在CT上出现典型的形态学特征对区分良恶性肺结节意义显著，但仍有部分患者结节形态学特征是重叠的[6]。从位置上看，肺癌以右肺为主，而良性肺结节在肺野中均匀分布，通过位置则无法作为诊断独立预测因素[7]。近年来能谱技术在临床开展应用，该方法属于单源双能技术，通过单一X线球管高低双能进行瞬时切换，可以对传统影像获取的混能图像分解形成101个水平单能图像，进一步优化解剖结构显示，减少伪影，而且较低能量水平会提高碘对比度，可以优化血管成像，在对微小病变检出和病灶细微结构显示具有重要意义[8,9]。

本研究分析了能谱CT在孤立性肺结节诊断价值，常规CT检查发现恶性结节边缘呈现不规则状、毛刺征和分叶征，边缘不规则状及毛刺征都与恶性细胞沿小叶间隔、淋巴管、小气道或血管的径向扩展有关；毛刺征形成主要是肺结节边缘发生细线状、星芒状、毛刷状的小突起，提示为恶性病灶可能性高[10,11]。本研究发现采用能谱CT分析恶性结节动脉期和静脉期的能谱曲线斜率、40 keV CT值、NIC值均显著低于良性结节，体现了恶性结节血流供应丰富，有学者观察动脉期肺结节标准化碘浓度对良恶性结节诊断效能较高，诊断标准选择碘浓度值为0.157，对于恶性结节诊断敏感度和特异度分别为83.3%和87.5%，同本研究结果基本一致[12]。目前研究认为仅单纯CT增强扫描强化值对于强化程度不高的良性结节能够分辨，但是针对恶性结节和活动期炎症则特异性不高，大量肿瘤血管生成、血管的异常吻合是恶性结节强化程度高的主要原因，急性炎症反应对血管壁的通透性产生影响，毛细血管扩张显著，因此活动期炎性病变的强化程度与恶性病变相仿，甚至更高[13]。能谱CT一方面减少了传统灌注检查扫描次数，降低了对患者辐射剂量，另一方面则一次检查能够为临床提供多个定量分析指标，为物质的定量分析提供了可行性[14]；此外该方法临床操作方便，在物质成分分析、肿瘤定性定量诊断、肿瘤侵润范围预测、预后及疗效评价方面效果显著[15]。

本研究发现恶性组患者的毛刺征和棘突征、分叶征、血管集束征、胸膜凹陷征、支气管征、病灶内钙化、病灶强化值及孤立性肺结节形态学特征总分均高于良性组，提示了孤立性肺结节诊断为恶性患者存在毛刺征、棘突征、分叶征、血管集束征、胸膜凹陷征、支气管征等特点，同时病灶内钙化、病灶强化值及孤立性肺结节形态学特征总分显著升高。能谱CT检查发现恶性组患者动脉期和静脉期的能谱曲线斜率、40 keV CT值、NIC值均低于良性组，提示能谱CT在诊断孤立性肺结节良恶性具有一定价值。本研究分析了恶性孤立性肺结节影像学特征，利用能谱CT进一步分析孤立性肺结节特点，发现在物质成分分析，肿瘤定性定量诊断，肿瘤侵润范围预测、预后及疗效评价方面具有很广阔的应用前景，但是本研究中仅涉及了良恶性肺结节的定性诊断，没有依据不同病理类型和分化程度的肺结节具体细化，同时研究病例数目不够丰富，尚待大样本临床试验的研究。

综上，通过采用能谱CT检查可以对孤立性肺结节良恶性进行区分，肺部孤立性恶性结节的形态学特征总分较高，具有重要的临床价值。