張璋,范強,姚永熠
山西省晉煤集團總醫(yī)院 a.腫瘤放療科;b.核醫(yī)學科,山西 晉城 048006
肺癌目前高居我國惡性腫瘤發(fā)病、死因首位。肺癌的早期臨床癥狀不明顯,在確診時超過一半的患者已出現(xiàn)轉(zhuǎn)移,延誤了最佳治療期,導致患者死亡率高、5年生存率低(約15%)、預后差,因此對肺癌患者進行早期準確診斷成為關鍵。目前,通過胸部螺旋CT檢查是發(fā)現(xiàn)早期或無癥狀的亞臨床期肺癌的最有效方法。1990年Naidich等[1]提出的“低劑量”CT(Low-Dose CT,LDCT)的概念,2011年美國國家肺癌篩查試驗[2]結果顯示,LDCT能降低肺癌死亡率約20%,降低全死因死亡率7.6%,并指出LDCT是目前唯一能降低肺癌死亡率的影像學篩查方法。本研究通過分析比較低劑量CT和常規(guī)CT掃描的參數(shù)和有效輻射劑量,探討低劑量CT在肺癌早期篩查中作用與意義,并為臨床選擇最優(yōu)的早期肺癌CT掃描方式。
隨機選取2016年4~9月在我院參加“城市癌癥早診早治項目”篩查的肺癌高危人群300例作為A組,行胸部LDCT掃描,男183例,女117例,平均年齡(53.9±7.8)歲;隨機選取同期我院門診需行肺部檢查的患者300例作為B組,行常規(guī)劑量CT掃描,男174例,女126例,平均年齡(55.8±9.9)歲。兩組所選患者年齡與性別無顯著差異,且均無胸部癥狀,均排除掃描范圍內(nèi)有金屬固定物。
采用Siemens 384層大孔徑PET/CT完成掃描。掃描前對受檢者進行呼吸訓練,受檢者仰臥于CT床上,一次屏氣完成整個掃描,掃描范圍從肺尖到肋膈角。A組選擇電壓120 kV、管電流30 mAs;B組選擇電壓120 kV、管電流110 mAs,對于過度肥胖和胸廓過厚者采用自動管電流技術;兩組公共掃描參數(shù)包括掃描視野(Field of View,F(xiàn)OV)平均380 mm,因個人差異略有不同;層厚及層間距為5.0 mm,如有需要重建0.6 mm薄層圖像;肺窗窗寬、窗位為1650 HU、-610 HU,縱隔窗窗寬、窗位為350 HU、15 HU。掃描后圖像傳輸至圖像工作站進行后處理。掃描后圖像由兩名核醫(yī)學科醫(yī)師獨立盲法閱片,得到最終結果;如意見不統(tǒng)一,以兩名醫(yī)師商議后的一致意見為準。如遇異常需了解病灶細節(jié)時,采用高分辨CT(High Resolution CT,HRCT)掃描,并采用多平面等重建技術增加診斷的可靠性。
分別記錄A組和B組的掃描參數(shù)用于輻射劑量評估分析,包括CT劑量指數(shù)(CT Dose Index Volume,CTDIvol)、劑量長度乘積(Dose-Length Product,DLP)、總掃描時間,并計算相應的有效輻射劑量(Effective Dose,ED)。ED (mSv)=DLP×W,是從放射線的生物損傷大小可比的角度來表達的。其中,W是不同部位的權重因子,W值取0.014。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料由均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
A、B兩組圖像均達到診斷的標準,使用不同的掃描技術得到的圖像在縱隔窗、肺窗上的圖像質(zhì)量進行肉眼觀察并無差異(圖1~2)。其中,A組檢測出的肺結節(jié)有38例45個,檢出率為12.7%,其中有6例被證實是早期的肺腺癌;B組檢測出的肺結節(jié)為34例39個,檢出率為11.3%,其中有4例病例被證實是早期的肺腺癌。
常規(guī)CT掃描圖像通過比較及統(tǒng)計學分析發(fā)現(xiàn),A組在CTDIvol、DLP、總掃描時間和ED 4個方面均明顯低于B組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01),見表1。LDCT的ED值是常規(guī)劑量CT掃描ED值的22.8%,在保證診斷準確性的同時減少了對患者的輻射劑量。
圖1 LDCT掃描圖像
圖2 常規(guī)CT掃描圖像
表1 兩種CT掃描劑量及ED值比較
目前,肺癌的檢查方法有痰液檢測、血清腫瘤標志物檢測、支氣管鏡檢查、普通X線攝影及螺旋CT篩查等。其中,痰液檢測的敏感性、特異性不高,應用較少;多種血清腫瘤標志物的聯(lián)合應用對肺癌的早期篩查、病情進展、療效及預后有一定的臨床指導作用[3];支氣管鏡檢查是中央型肺癌常用的檢查方法之一,其敏感性可高達88%,但在周圍型肺癌中的敏感性僅為70%,而在腫瘤直徑小于2 cm的早期周圍型肺癌患者中敏感性更低[4];普通X線便宜、省時、操作簡單,但敏感性較低且臨床表明單純X線胸片漏診率較高,少者1/2,多者高達90%,常需聯(lián)合其他方法檢測[5];螺旋CT具有時間及空間分辨率均較高、圖像質(zhì)量高特點,可清晰顯示支氣管狹窄、各肺葉細節(jié)結構及肺部結節(jié)位置、大小、形態(tài)等情況,且不同病理類型肺癌CT表現(xiàn)不同,依據(jù)不同CT表現(xiàn)可準確判斷早期肺部病變[6]。必要時還可對重點病灶行薄層HRCT檢查,為腫瘤邊緣、內(nèi)部結構提供更多信息,甚至可診斷直徑2~3 mm病灶,明顯提高對病灶定性診斷作用。同時亦有研究表明,計算機輔助檢測系統(tǒng)能夠發(fā)現(xiàn)解剖學死角區(qū)的結節(jié),使病灶檢出率提高、漏診率減少[7]。
2011版國際肺腺癌新分類提供的數(shù)據(jù)表明[8],原位腺癌和微浸潤腺癌若能早期診斷并接受根治性手術,其無癥狀存活率可接近100%?!懊绹缙诜伟┬袆佑媱潯盵9]數(shù)據(jù)也顯示,年度LDCT篩查能發(fā)現(xiàn)85%的Ⅰ期周圍型肺癌,患者術后10年預期生存率達92%。因此,降低肺癌的死亡率應由過去“重治療輕診斷”的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸绨l(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”,我院參加的“城市癌癥早診早治項目”為改變這一觀念做出了表率。目前LDCT掃描技術也被認為是敏感性較高的肺癌普查手段。LDCT優(yōu)點如下:
(1) 具有低輻射劑量,消除了患者對X線的恐懼心理,可用于肺癌高危人群的篩查和肺癌患者的長期隨訪,也可用于不宜承受過大劑量照射的人群(嬰幼兒、孕婦、老年人)等的肺部檢查,還可以用于冠狀動脈硬化、食道異物定位等。本研究中LDCT采用管電流30 mA,有效劑量是0.8~1.2 mSv,較常規(guī)CT的輻射劑量降低3~8倍,且靈敏度和特異性大為提高。
(2) 與常規(guī)劑量CT掃描相比并不降低它的檢出率,但較普通胸片具有明顯的優(yōu)越性。韓偉等[10]對1000名健康體檢者分別行普通平片和LDCT平掃,結果顯示胸片異常發(fā)現(xiàn)率20.18%,LDCT平掃異常發(fā)現(xiàn)率46.17%。
(3) LDCT肺部掃描雖然圖像噪聲略有增加,但所得的影像圖像質(zhì)量基本可以滿足診斷要求,若發(fā)現(xiàn)有可疑病灶,可行常規(guī)劑量(110 mAs)CT薄層掃描,使患者的輻射劑量降低,又獲得更多的影像診斷信息,大大提高了病變的檢出率和診斷準確性。另外,正常肺組織中含有大量氣體屬于高對比結構器官,其X線吸收率比其他部位小,因此LDCT非常適合健康人群早期無癥狀肺癌的篩查,為肺癌的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療提供科學經(jīng)濟的方法。
隨著CT檢查在臨床的廣泛應用,重視檢查安全性、避免醫(yī)療輻射也開始被人們重視。一般而言,CT圖像清晰度越高,受檢者接受輻射劑量越多,而長時間受到大劑量照射,可能導致絕育、白內(nèi)障、胎兒畸形等,甚至誘發(fā)惡性腫瘤或白血病,對人體造成傷害。在一份15個發(fā)達國家的調(diào)查報告顯示,0.6%~3.2%的惡性腫瘤發(fā)生可能與CT輻射有關[11];國際放射防護委員會也指出:每增加1 mSv的X線照射劑量,則增高5/104的概率引發(fā)腫瘤[12];最新研究報告也指出公眾接受X線照射劑量每增加1000 mSV,將增加4.1%的惡性腫瘤發(fā)病率,即每100萬人中有4人會因為輻射而誘發(fā)癌癥[13]。因此如何在遵循“合理使用低劑量”的原則下保證圖像質(zhì)量并盡可能降低輻射劑量成為當前醫(yī)學影像學界研究的重點。
常見減少CT檢查輻射劑量的方式包括降低管電壓、降低管電流、增大螺距、縮短掃描時間及算法的改進等。保持管電壓不變,降低管電流,是目前降低輻射劑量最常用的方法。LDCT技術不僅通過降低X線輻射劑量達到對受檢者的防護,而且降低管電流出現(xiàn)的圖像噪聲對圖像分辨率影響很小。受檢者只需接受較低的X線輻射劑量就可獲得與常規(guī)劑量相似的CT圖像,滿足了診斷的要求。本研究發(fā)現(xiàn)LDCT較常規(guī)劑量CT的ED值降低了66.9%~84.8%,大大減少了受檢者的輻射劑量,符合國際放射線防護委員會對輻射防護最優(yōu)化的要求。另外,CT圖像噪聲與管電流值的平方根成反比,噪聲直接影響CT圖像的分辨率,是影響CT圖像質(zhì)量至關重要的因素。本研究結果表明,在30 mA的劑量下掃描的圖像質(zhì)量與常規(guī)掃描(110 mA)條件下圖像質(zhì)量無顯著差異,但LDCT的總掃描時間減少,使CT球管發(fā)生的過熱幾率相應減少,有利于延長CT球管的壽命,從而降低檢查成本。
大量的研究數(shù)據(jù)及不斷改進的檢查方法也進一步證實了LDCT篩查早期肺癌的價值。2015年歐洲放射/呼吸學會發(fā)布關于肺癌篩查白皮書,建議將肺癌篩查納入一項綜合的、保證質(zhì)量的、縱向的臨床試驗中或具有資質(zhì)的多學科醫(yī)學中心的常規(guī)臨床實踐中,應用LDCT每年在肺癌高危個體中進行篩查[14]。2015年Yi等[15]的《亞洲人群不同風險肺癌的LDCT篩查:回顧性隊列研究》結論顯示LDCT可以更好地發(fā)現(xiàn)部分實性或非實性肺腺癌,在非高危組使用LDCT較CXR進行肺癌篩查能夠檢出更多的肺癌,并提高了肺癌生存率。北京宣武醫(yī)院支修益教授在第六屆胸部腫瘤規(guī)范化診治高級論壇上解讀的《中國原發(fā)性肺癌診療規(guī)范》(2015版)中強調(diào),在肺癌高發(fā)地區(qū),對于年齡在50~79歲,每天吸煙20支以上、連續(xù)吸煙20年,有腫瘤家族史或肺癌家族史、既往肺部疾病史,有職業(yè)與環(huán)境致癌因素的肺癌高危人群,定期接受LDCT肺癌篩查,有益于發(fā)現(xiàn)早期肺癌,提高治愈率[16-17]。我地區(qū)屬北方寒冷地帶,且是塵肺、肺癌及其他肺部疾病的高發(fā)區(qū),加強LDCT健康篩查方面的開展和研究,可有效地對肺癌高危人群進行監(jiān)控,以早期檢出、及時治療并改善預后。
因此,結合筆者近兩年的工作經(jīng)驗證明,在保證圖像質(zhì)量滿足臨床診斷疾病要求的前提下,LDCT檢查需要的劑量較少,避免了對患者造成不必要的傷害,受到患者歡迎,值得臨床早期肺癌篩查推廣應用。但目前尚無LDCT標準化及嚴謹?shù)暮Y查方案,值得進一步研究。
[1]Naidich DP,Marshall CH,Gribbin C,et al.Low-dose CT of lung preliminary observations[J].Radiology,1990,175(3):729-731.
[2]Mcnittgray MF.Reduced lung-cancer mortality with lowdose computed tomographic screening[J].N Engl J Med,2011,365(5):395-409.
[3]石毅,唐昌連,王燕.肺癌高危人群中低劑量CT聯(lián)合血清腫瘤標志物對肺癌早期診斷的可行性分析.分子影像學雜志[J].2016,39(3):280-282.
[4]許尚文.肺癌早期綜合診斷和防治策略[J].功能與分子醫(yī)學影像學,2014,3(4):494-497.
[5]李永忠.胸部數(shù)字化X線攝影與低劑量螺旋CT在肺癌篩查中的應用價值[J].中國慢性病預防與質(zhì)控,2015,23(6):463-464.
[6]殷偉,蘭永樹.螺旋CT低輻射劑量掃描在臨床早期肺癌篩查中的應用[J].西南軍醫(yī),2015,17(4):430-432.
[7]唐威,王建衛(wèi),吳寧,等.計算機輔助檢測系統(tǒng)在低劑量肺癌篩查結節(jié)檢出中的應用價值[J].中華放射學雜志,2012,46(7):619-623.
[8]陳柯.2011版肺腺癌病理新分類的解讀[A].安徽省醫(yī)學會病理學分會九屆二次學術會議[C].2012.
[9]Henschke CI,Yankelevitz DF,Libby DM,et al.International early lung cancer action program investigators, survival of patients with stage I lung cancer detected on CT screening[J].N Engl J Med,2006,355(17):1763-1771.
[10]韓偉,付麗,彭莉,等.低劑量CT胸部平掃在健康體檢中的應用[J].四川醫(yī)學,2010,31(5):679-680.
[11]González ABD,Darby S.Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimates for the UK and 14 other countries[J].Lancet,2004,363(9406):345-351.
[12]劉士遠,于紅.積極推進胸部低劑量CT掃描的臨床應用[J].中華放射學雜志,2010,44(1):6-7.
[13]何建成.X線、CT檢查低輻射劑量防護研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備.2013,34(12):117-118.
[14]Kauczor HU,Bonomo L,Gaga M,et al.ESR/ERS white paper on lung cancer screening[J].Eur Respir J,2015,25(9):2519-2531.
[15]Yi CA,Lee KS,Shin MH,et al.Low-dose CT screening in an Asian population with diverse risk for lung cancer: A retrospective cohort study[J].Eur Radiol,2015,25(8):2335-2345.
[16]支修益,石遠凱,于金明,等.中國原發(fā)性肺癌診療規(guī)范(2015版)[J].中華腫瘤雜志,2015,7(1):433-436.
[17]侯艷,甄英麗,王煒,等.沙利度胺在廣泛期小細胞肺癌治療中的應用價值[J].中國醫(yī)藥,2016,11(6):809-812.