譚培蘭,張曉林,柏輝,謝檣
1四川電力醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,成都610021
2三六三醫(yī)院放射科,成都610041
肺癌是嚴重威脅人類健康的惡性腫瘤,其中多 灶性肺腺癌為常見的病理類型,主要表現(xiàn)為肺結(jié)節(jié),又以磨玻璃結(jié)節(jié)(ground-glass nodule,GGN)為主要表現(xiàn)形式,根據(jù)病理性質(zhì),GGN可分為惡性與良性,良性主要有局灶性炎癥、纖維化等,惡性則包括原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS)、微浸潤性 腺癌(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)、非典型腺瘤樣增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)等癌前病變,此外還有浸潤性腺癌(invasive adenocarcinoma,IAC)可歸入肺腺癌的浸潤前病變。根據(jù)GGN的密度以及實質(zhì)成分不同,可以將GGN分為純磨玻璃結(jié)節(jié)(pure groundglass nodule,pGGN)和伴有實性成分的混合磨玻璃結(jié)節(jié)(mixed ground-glass nodule,mGGN)[1-3]。近年來隨著計算機斷層掃描(CT)的廣泛應(yīng)用,肺結(jié)節(jié)的檢出率越來越高,同時隨著計算機輔助系統(tǒng)與影像技術(shù)相結(jié)合,為臨床診斷的準確性提供了幫助,其中圖像紋理特征分析技術(shù)具有良好的應(yīng)用價值,國內(nèi)外對此種技術(shù)的研究均相對較少[4-5]。本研究旨在分析計算機輔助CT圖像特征在GGN早期肺癌診斷中的臨床應(yīng)用價值,為臨床診斷提供可靠的參考依據(jù),現(xiàn)報道如下。
選擇2015年8月至2017年8月四川電力醫(yī)院收治的肺結(jié)節(jié)患者。納入標準:①臨床資料完整;②術(shù)前接受CT檢查并經(jīng)手術(shù)切除或穿刺活檢病理證實為pGGN。排除標準:①合并心、肝、腎、造血系統(tǒng)等嚴重疾病者;②合并其他惡性腫瘤者;③合并精神疾病者;④妊娠期及哺乳期婦女;⑤影像資料不完整者。根據(jù)納入和排除標準,共納入128例早期肺癌患者,共有131個pGGN。128例患者中,男73例,女55例,年齡24~73歲,平均(51.84±6.92)歲。使用計算機輔助檢測軟件對pGGN進行全自動分割,獲取有效的121個肺結(jié)節(jié)圖像紋理特征參數(shù),將其分為侵襲前組42例(AIS 31例,AAH 11例)及侵襲性組79例(IAC 43例,MIA 36例)。
所有患者取仰臥位且雙臂上舉,應(yīng)用西門子SOMATOM Definition雙源CT進行掃描,將掃描層厚設(shè)置為8 mm,重建層厚為1 mm,管電壓為100 kV,管電流為100 mAs,螺距為0.6。pGGN判定標準為在高分辨力CT肺窗上,其局部肺組織表現(xiàn)為模糊的輕度密度增高影。隨后由計算機輔助檢測軟件自動識別肺結(jié)節(jié)并進行自動檢測,后提取pGGN圖像紋理特征參數(shù)。最后由2名經(jīng)驗豐富的閱片者對數(shù)據(jù)以及圖像進行分析,有分歧的問題可共同商討后一致認定。
①對侵襲前組及侵襲性組的圖像紋理特征參數(shù)進行分析比較,包括容積紋理特征參數(shù)(最大有效長徑、體積、表面積、質(zhì)量)、一階紋理特征參數(shù)(平均密度、標準偏倚、峰度、偏度)以及二階灰度共生矩陣參數(shù)(能量、逆差矩、對比度、自相關(guān)、熵)。②分析計算機輔助系統(tǒng)對肺結(jié)節(jié)的漏檢情況,其中結(jié)節(jié)位置分為中心性(位于周圍及肺門區(qū)域間)、胸膜下(與胸膜相連且兩者關(guān)系為垂直與平行)、周圍性(距離胸膜<2 cm但未與胸膜相連)。③觀察結(jié)節(jié)的大小、密度以及病灶、邊緣、瘤-肺界面、內(nèi)部狀態(tài)、與周圍組織關(guān)系等CT征象。
采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
侵襲性組容積紋理特征參數(shù)中最大有效長徑、體積、表面積、質(zhì)量,一階紋理特征參數(shù)中平均密度、標準偏倚以及二階灰度共生矩陣參數(shù)中逆差矩、對比度均高于侵襲前組,二階灰度共生矩陣參數(shù)中能量低于侵襲前組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);兩組結(jié)節(jié)一階紋理特征參數(shù)中峰度、偏度以及二階灰度共生矩陣參數(shù)中自相關(guān)、熵比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(表1)
表1 兩組結(jié)節(jié)CT圖像紋理特征參數(shù)的比較
經(jīng)計算機輔助系統(tǒng)檢測,共有12個pGGN漏診,多為最大徑<5 mm或位于胸膜下及周圍性的結(jié)節(jié)。(表2)
典型肺腺癌的CT圖像如圖1所示,患者女,年齡50歲,在左肺上葉有AIS與MIA兩處病變,CT顯示左肺上葉前段AIS呈pGGN,無分葉征、毛刺征,且邊界清楚;后段MIA同樣呈pGGN,可見分葉征、胸膜凹陷征以及空泡征(圖1A)。在病理鏡下,AIS顯示為腫瘤細胞連續(xù)緊密排列,沿肺泡壁表現(xiàn)為伏壁式生長,但無間質(zhì)以及血管浸潤(圖1B)。在病理鏡下,MIA顯示為腫瘤細胞沿肺泡壁以伏壁式生長為主,但可見<0.5 cm的浸潤灶,在肺泡間隔中還可見纖維成分(圖1C)。
表2 計算機輔助系統(tǒng)對pGGN的漏檢情況
圖1 肺腺癌患者的典型CT圖像及病理圖
肺癌具有較高的發(fā)病率以及病死率,臨床越來越重視肺癌的預(yù)防及治療。早期肺癌主要以肺腺癌為主,近年來肺腺癌的發(fā)病率也呈逐年上升趨勢,初期無明顯癥狀,部分患者可存在咳嗽、咳痰等癥狀,但隨著病情加重,可導(dǎo)致咳血、呼吸困難等嚴重后果,威脅生命[6-8]。目前,胰腺癌治療可以無需放化療,采用微創(chuàng)性手術(shù)即可大大提高患者的生存率,因此,應(yīng)當對肺腺癌進行早期診斷,以快速改善患者生存質(zhì)量[9]。早期肺腺癌主要以肺結(jié)節(jié)為表現(xiàn)形式,肺腺癌的病灶大小與良惡性有關(guān),一般結(jié)節(jié)直徑越大,惡性的可能性越大,并且隨著結(jié)節(jié)內(nèi)實性成分增多,惡性程度也相應(yīng)提高。肺結(jié)節(jié)多以CT為主要檢查手段,經(jīng)CT檢查其表現(xiàn)為GGN影,呈較為淡薄的密度增高影,而GGN多見于多種肺部疾病,往往因炎性細胞浸潤、液體潴留等因素導(dǎo)致局部肺組織密度增加,氣體含量減少,從而形成GGN,當周圍無組織浸潤或者肺泡腔塌陷時,CT圖像可表現(xiàn)為pGGN,反之表現(xiàn)為部分實性結(jié)節(jié)[10-11]。
因AIS、AAH、IAC、MIA之間征象重疊或征象表現(xiàn)完全相同,導(dǎo)致pGGN的侵襲性鑒別較為困難,基于此,臨床需做出有效診斷從而給予患者針對性的治療措施[12]。目前,臨床可應(yīng)用定量分析法分析GGN,如直方圖分析法、三維定量分析法以及圖像紋理特征分析法,其中圖像紋理特征分析法在影像診斷類研究中得到廣泛應(yīng)用,如結(jié)合超聲、CT、磁共振成像(MRI)以及正電子發(fā)射斷層顯(positron emission tomography,PET)-CT能夠?qū)α紣盒阅[瘤、腫瘤侵襲性進行有效鑒別,其主要經(jīng)過肺區(qū)域分割、結(jié)節(jié)識別、結(jié)節(jié)分割以及輔助診斷4個步驟[13-14]。該方式不僅可以精確顯示病變形態(tài)以及病灶代謝特征,從而提高診斷率以及準確率,還可以對患者病變發(fā)展狀況、預(yù)后生存狀況等進行預(yù)測,有助于及時采取有效治療措施[15-16]。但是,在實際臨床診斷中計算機輔助CT圖像特征檢出pGGN仍存在不足之處,由于pGGN密度較低,對結(jié)節(jié)采用全自動分割容易對瘤-肺界面識別不清晰,所獲得的圖像紋理參數(shù)有所偏差,影響閱片者的診斷,而其他分割方式,如半自動分割以及手動分割均須閱片者對分割線進行合理調(diào)整,付出一定精力,并具有豐富臨床診斷經(jīng)驗,進而可得到較為準確的診斷結(jié)果,因此,全自動分割為當前診斷的有效方式,但仍需進一步提高準確性[17-18]。
本研究結(jié)果顯示,侵襲性組容積紋理特征參數(shù)中最大有效長徑、體積、表面積、質(zhì)量,一階紋理特征參數(shù)中平均密度、標準偏倚以及二階灰度共生矩陣參數(shù)中逆差矩、對比度均高于侵襲前組,能量低于侵襲前組;而一階紋理特征參數(shù)中峰度、偏度以及二階灰度共生矩陣參數(shù)中自相關(guān)、熵比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,因此,通過分析計算機輔助CT圖像特征可進行早期病理診斷并為醫(yī)師選擇適當?shù)闹委煼绞教峁┛煽恳罁?jù)。此外,本研究結(jié)果還顯示,最大徑<5 mm或位于胸膜下及周圍性的結(jié)節(jié)容易漏檢,說明計算機輔助檢查肺結(jié)節(jié)仍存在不足,需結(jié)合其他檢測方式共同檢測,以提高檢測準確率。
綜上所述,計算機輔助CT圖像特征在診斷GGN早期肺癌中具有良好的效果,可對肺結(jié)節(jié)的診斷提供幫助,同時在進行臨床診斷的過程中,應(yīng)當提高閱片者技術(shù),準確把握影像特征,避免漏診或誤診發(fā)生,并且應(yīng)經(jīng)大規(guī)模研究進行驗證,提高后期研究的準確性,為臨床診斷提供重要參考價值。