低剂量联合超高分辨率CT在肺磨玻璃结节筛查中的应用分析⋆

黄翘路 黄冉冉 李朝蕙 衣泳洁 张国伟,*

1.山东省滨州医学院医学影像学院(山东 烟台 264003)

2.山东省滨州医学院附属烟台山医院影像科(山东 烟台 264003)

肺磨玻璃结节(ground glass nodule，GGN)是一种肺部较为常见的非特异性影像表现，在胸部CT检查中表现为局灶性云雾状密度增高影，邻近支气管、血管结构及小叶间隔清晰可辨[1-2]；其病理学基础为感染、水肿、纤维化、恶性肿瘤增殖等各种原因导致的肺泡内细胞数量增加、上皮细胞增殖、肺泡间隔增厚、肺泡内含气量减少等[3-4]。根据GGN是否显示存在实性成分可以将其分为纯磨玻璃结节(pGGN)和混合磨玻璃结节(mGGN)。pGGN常倾向于良性病变，多见于局灶性肺间质纤维化、肺泡出血、慢性炎症、不典型腺瘤样增生(AAH)或原位腺癌(AIS)；mGGN中的实性成分往往是肿瘤侵袭性的指标，通常为微浸润性腺癌(MIA)或浸润性腺癌(IAC)等恶性疾病[5-6]；因此临床中GGN的鉴别诊断对于确定患者的治疗方案及预后具有重要意义。近年来，随着低剂量CT(lowdose computed tomography，LDCT)的广泛推广应用，GGN的早期筛检率显著提高，但对于直径较小的GGN局部细节显示不清，在定位和评估其恶性潜力方面存在一定的局限性，还需要联合其他检查技术着重结合病灶形态、密度、内部结构及瘤周特征的改变以达到定性诊断的目的。超高分辨率CT(ultra-high-resolution computed tomography，UHRCT)对病灶影像细节展现的精度和细度都更高，能够精确显示其内部结构及边缘特征，特异性的影像表现可以为早期肺癌的分类及分型提供可靠证据[7]。结合LDCT与UHRCT的优势，可能对提高GGN的检测、定位和恶性潜力评估的准确性有较大价值。在本项研究中，我们旨在分析LDCT联合UHRCT在GGN早期鉴别诊断中的应用价值，探讨其在早期诊断和临床决策中的潜在优势。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾分析初诊为肺磨玻璃结节，并经手术病理证实的97名患者，全部患者在术前均接受LDCT与UHRCT检查，其中男性38名，女性59名；年龄24～70岁；其中22名患者有吸烟史，5名患者有肺癌家族史；结节直径0.5～3.0cm，共101枚。根据手术病理结果分为良性组44例，恶性组57例(炎症、AAH、AIS纳入良性病变，MIA、IAC纳入恶性病变)。本研究方案经烟台市烟台山医院医学伦理委员会审核批准。

纳入标准:均具有完整的临床资料、影像学资料；均接受手术经病理学证实；所有人员及其家属均签署知情同意书自愿参与研究。排除标准:既往有肺癌或其他肺部疾病病史；合并其他恶性肿瘤疾病者；CT图像质量不佳影响观察者。

1.2 设备与方法所有患者均行同机LDCT与UHRCT检查，检查仪器为Philips ingenuity 128层螺旋CT，检查前协助患者做正确呼吸训练，患者取仰卧位，指导患者上举双臂，吸气末屏气时扫描。LDCT检查的相关参数设置：使用自动管电流调节技术，对于体型较小的受检者(BMI≤30kg/m2)，扫描条件为100kVp，管电流上限设置为不超过40mAs，总剂量≤0.2mSv；对于体型较大的受检者(BMI＞30kg/m2)，扫描条件为120kVp，管电流上限设置为不超过60mAs，总剂量≤0.5mSv；扫描矩阵512×512，FOV：400mm×400mm，螺距：1.0，扫描层厚及间隔均为1mm，检查范围从肺尖至膈顶，包括全肺。依据影像科医师判定的随访时间对所有肺磨玻璃结节患者再行UHRCT靶扫描，检查的相关参数设置：采用固定管电流技术，扫描管电压为120kV，管电流范围根据患者体型设为200～300mA；扫描矩阵1024×1024，应用小视野观察肺磨玻璃结节，FOV：200mm×200mm，螺距：0.6，扫描层厚为1mm，50%间隔重建。所有CT图像由两名影像科副主任医师采用盲法共同协商判断GGN的影像征象及影像诊断结果，共同讨论达成一致，影像征象包括大小、长径/短径、分叶征、毛刺征、细支气管充气征、胸膜凹陷征、瘤肺界面、肿瘤微血管CT征、实性成分占比等，影像诊断结果包括良性(炎症、AAH、AIS)和恶性(MIA、IAC)。

1.3 统计学方法数据采用SPSS 24.0软件处理。(1)临床基本资料：计量资料()描述，组间差异采用配对T检验(P<0.05)；计数资料用百分比表示，组间差别采用χ2检验(P<0.05) ；(2)影像学特征：计量资料均值±标准差描述，组间差异采用配对T检验(P<0.05)；计数资料用百分比表示，组间差别采用χ2检验(P<0.05)；(3)结合病理结果，分别计算出LDCT、UHRCT、LDCT联合UHRCT GGN影像诊断的敏感度、特异度、准确度，并进行受试者工作特征(ROC)曲线及曲线下面积(AUC)分析各检查方式在肺GGN中的诊断价值。

2 结果

2.1 临床基本资料结果97名患者检出肺磨玻璃结节101枚，经手术病理证实良性组44例(包括炎症4例，不典型腺瘤样增生6例，原位腺癌34例)，恶性组57例(包括微浸润性腺癌36例，浸润性腺癌21例)。良恶性GGN在临床资料如性别、年龄、吸烟史、肺癌家族史差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 磨玻璃结节临床基本资料

2.2 影像学特征分析LDCT结果：97名患者经LDCT检出肺磨玻璃结节101枚，经手术证实良性44枚，恶性57枚。结合病理结果，良恶性GGN的LDCT影像征象分析结果显示毛刺征、胸膜凹陷征、瘤肺界面、肿瘤微血管CT成象征、实性成分差异无统计学意义(P>0.05)；而恶性GGN的大小、长径/短径、分叶征、细支气管充气征占比均高于良性GGN，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 病理结果分组 LDCT

UHRCT结果：97名患者经超高分辨率CT扫描检出肺磨玻璃结节101枚，经手术证实良性44枚，恶性57枚。结合病理结果，良恶性GGN的UHRCT影像征象分析结果显示，在毛刺征、细支气管充气征、胸膜凹陷征、瘤肺界面、肿瘤微血管CT成象征等方面比较差异无统计学意义(P>0.05)；而恶性GGN的大小、长径/短径、分叶征、实性成分征象占比均高于良性组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 病理结果分组 UHRCT

典型LDCT、UHRCT肺GGN影像对比：见图1-图3。

图1A-图1D 男性，60岁，LDCT左肺上叶见一磨玻璃结节，横切面直径8mm，病灶边缘模糊，与小血管关系密切；12个月复查时于UHRCT冠状位图像见左肺上叶亚实性结节灶，最大长径22mm，瘤肺界面清晰，病灶见分叶、毛刺、空气支气管征，MIP图像见肿瘤微血管CT成像征，拟诊恶性结节。(病理结果：微浸润性腺癌)

图2A-图2D 男性，60岁，LDCT右肺上叶磨玻璃结节，横切面直径15mm，边缘毛糙；3个月复查时UHRCT图像见分叶、毛刺、血管集束征，内见牵拉扩张支气管影，管壁僵硬，MIP图像可见肿瘤微血管CT成像征，拟诊恶性结节。(病理结果：浸润性腺癌)

图3A-图3D 女性，50岁，LDCT右肺上叶磨玻璃结节，横切面直径9mm，边缘局部分叶毛糙；3个月复查时UHRCT图像示浅分叶及少许毛刺，其内可见血管进入，拟诊良性结节。(病理结果：原位腺癌)

2.3 不同检查方法诊断GGN效能以病理诊断结果为“金标准”，分析LDCT、UHRCT、LDCT联合UHRCT 诊断的效能。联合检查的敏感度、特异度、准确度均大于LDCT、UHRCT单一检查，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4

2.4 不同检查方法诊断GGN的ROC曲线将GGN病理诊断结果恶性作为状态变量，各种影像检查方法得到的良恶性结果作为检验变量，绘制ROC曲线图，得到LDCT、UHRCT、LDCT联合UHRCT诊断肺GGN的曲线下面积分别为0.613(AUC的95%CI：0.502～0.724)、0.844(AUC的95%CI：0.762～0.926)、0.913(AUC的95%CI：0.850～0.977)，其中UHRCT及LDCT联合UHRCT诊断的曲线下面积均>0.8，诊断价值好，且联合诊断的曲线下面积最大，较各种方法单一诊断更具价值。见图4。

图4 磨玻璃结节ROC曲线及曲线下AUC面积。

3 讨论

肺癌是中国乃至全球发病率与病死率较高的恶性肿瘤之一，多数患者在初诊时已达中晚期甚至发生了远处转移，故其5年生存率低于20%[8-9]。GGN作为肺癌的早期表现，随着LDCT的广泛应用，其检出率显著增加，对肺癌进行早期诊断和治疗可以明显减低患者的死亡率[10-11]。LDCT通过调节管电流或管电压、增加螺距、自动曝光控制、图像滤过技术等手段，辐射剂量低于常规剂量CT，诊断效能却与之相当，已成为目前公认的早期肺癌筛查手段[12]，广泛应用于肺部筛查、肺结节评估、支气管病变显示、随访等[13]。但其也存在一定的不足，对于直径较小的GGN、沿身体纵轴生长的GGN不能清晰观察、判断CT特征，常导致漏诊、误诊等[14-15]，如图1A-D。张晓菊等人[16]提出的肺亚实性结节诊治中国专家共识中，细化了肺结节分级诊治随访策略，对高危人群推荐行LDCT筛查、肿瘤标志物等相关检查，对于直径≤5mm的pGGN，建议6个月随访，随后行年度胸部CT随访；直径>5mm的pGGN，则建议3个月随访后行常规年度随访。对于直径≤8mm的mGGN，建议3、6、12和24个月进行影像随访，无变化者再转为常规年度复查；直径超过8mm的mGGN，则建议3个月随访，若持续存在再采用PET-CT、穿刺活检或手术评估，对提高肺GGN的良恶性鉴别诊断具有重要意义。刘士远等人[17]建议有条件的医院优先选择1024×1024矩阵、1mm薄层重建，以避免漏诊与误诊。

本研究中采用的UHRCT，较512×512矩阵的HRCT有更小的探测器元件和X射线管焦点尺寸，其涵括的像素是常规HRCT的四倍，对肺GGN及其与支气管的关系显示的更清晰。本文图1所提供的病例中，经LDCT横轴位扫描检出左肺上叶8mm磨玻璃结节，缺乏整体性与立体性，通过UHRCT靶扫描及重建，于多方位观察其沿上下方向斜行顺应血管、支气管束生长，建立了清晰直观的GGN-血管细支气管2D图像，测得其最大长径22mm。对于横轴位不能显示GGN最大直径的病例，UHRCT可在矢状位或冠状位上观察和测量，最大密度投影(MaxIP)有利于显示GGN的实性成分、内部血管分布走行情况；最小密度投影(MinIP)更好地显示GGN-肺界面与细支气管间的关系。这与赵红等人[18]的研究结果一致，UHRCT靶扫描联合MPR、CPR、MaxIP、MinIP重建，能准确判定结节的实际大小及与周围细微结构的关系，有效指导细支气管镜活检规划路径。

刘成荫等人[19]的研究结果表明，UHRCT在影像学表现上与CT存在显著差异，有意义的征象有血管集束征、胸膜凹陷征、支气管充气征、分叶征、毛刺征等，诊断肺内良恶性结节的能力明显优于CT。既往研究显示，UHRCT提供的信息量明显多于常规CT及HRCT[20]，对血流分布、组织结构、恶性肿瘤与周围组织的关系均有更细致的显示，吴昊等人[21]的研究结果表明，UHRCT检出的结节个数较常规CT更多，直径更大，实性成分占比、毛刺征、血管扩张征、血管集束征更多。本文研究中比较了所有肺GGN患者的LDCT与UHRCT征象，UHRCT检出的分叶征、毛刺征、细支气管充气征、胸膜凹陷征、肿瘤微血管CT征、mGGN较LDCT更多，与既往的研究结果基本一致。UHRCT扫描技术也存在一定的局限，为避免延长扫描时间，LDCT联合UHRCT靶向轴扫过程中需精准定位，对影像技师的要求较高；另一方面，虽然UHRCT对结节细微征象有较高的分辨力，但易受呼吸、心脏搏动的影响，因此在心脏周围，尤其是左肺下叶、左肺上叶下舌段的结节，可能出现图像伪影，需要配合心电门控使用，才能保障图像质量。

本文中所存在的不足：样本选取人数较少，临床可进一步扩大观察样本数量，以提升普遍性；在第1、3、6、12个月随访时，由于病灶生长导致体积和密度变化，可能会使两次CT检查结果比较存在信息偏差，限制了研究结果的准确性。

综上所述，低剂量CT联合超高分辨率CT扫描可以有效提升肺磨玻璃结节的诊断效能，较单一诊断更具优势，为临床诊治提供了新思路。