張崴琪,王一卓,王曉慧,崔龍彪,郭寧,趙娓娓,文娣娣,張勁松,印弘
孤立性肺結節(jié)(solitary pulmonary nodule,SPN)是指直徑≤3 cm的結節(jié),顯示為肺內單一的、邊界清晰的、不透明的、為正常肺組織圍繞的病變,且無肺門增大、肺不張或胸腔積液的表現[1-2],其性質多種多樣。隨著社會的進步、國民健康意識的提高和CT檢查技術的快速發(fā)展,SPN的檢出率越來越高。良性SPN可不做任何處理,惡性SPN及時處理具有良好的愈后。如果早期惡性SPN沒有及時診治,進展到晚期或發(fā)生轉移再處理往往給醫(yī)患帶來極大的困難??梢?,SPN的早期定性診斷至關重要。因此,本文旨在分析基于CT后處理重組技術的SPN良惡性危險因素,為SPN的臨床準確診治提供強有力的依據。
搜集2015年11月-2019年1月在空軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院呼吸科或胸外科就診并最后在胸外科行胸腔鏡手術切除且有病理結果的97例SPN患者?;颊咝g前均在放射科進行過肺結節(jié)CT掃描并后處理重組,具有完整的影像學資料。選擇納入標準:①患者均行肺結節(jié)CT后處理重組;②直徑≤3 cm的肺內單發(fā)圓形、類圓形高密度影;③病灶周圍無明確的衛(wèi)星灶,不伴有肺炎、肺不張及胸腔積液;④有病理結果。排除標準:①肺內超過1個以上肺結節(jié)灶或包塊影;②肺內合并有支氣管擴張、炎癥、重度肺氣腫等其它病變;③胸部CT掃描范圍內可見頸部、鎖骨區(qū)、縱隔、腋窩及腹腔、腹膜后腫大淋巴結;④通過其它檢查發(fā)現有遠處轉移者;⑤病理結果不明確或CT圖像質量不佳。所有受試者中,男患者35例,女患者62例;年齡29~84歲,平均年齡(55.66±12.02)歲。
CT檢查掃描方法:肺結節(jié)后處理重組檢查的患者均使用GE公司的64層螺旋CT機(Light speed)進行掃描,檢查前對患者進行屏氣呼氣訓練,掃描時囑患者雙手抱頭,采取仰臥位于檢查床上,然后行全胸部連續(xù)容積掃描,范圍從胸廓入口至雙肺底。掃描參數設置管電壓120 kV,管電流120 mA,層厚0.625 mm,層間距0.625 mm,螺距0.516:1,矩陣512×512。
CT后處理重組方法:選擇CT機內提供的標準重建算法,將螺旋掃描取得的肺部原始數據進行薄層(0.625 mm)重建,重建后的數據傳輸至CT副臺后處理工作站(GE AW4.3)。從科室胸部組選擇一名經驗豐富的主治醫(yī)生對圖像數據進行后處理重組:①多平面重建(multi planar reconstruction,MPR);②曲面重建(curved planar reconstruction,CPR);③最大密度投影(maximum intensity projection,MIP);④容積再現(volume rendering,VR)。通過后處理重組后重點觀察:①結節(jié)的位置分布及直徑大?。虎诹?肺界面光滑或是粗糙,病灶內是否含有磨玻璃影(ground-glass opacity,GGO)、鈣化;③主要CT影像特征:分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征。
SPN患者的一般情況(年齡、性別)和臨床病史[吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)病史、結核病史]。
單因素分析患者年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結核病史及結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征及空氣支氣管征)與SPN良惡性的關系。
圖1女,51歲,浸潤性腺癌(乳頭狀為主)。a) 常規(guī)軸面(層厚5mm)示右肺中葉實性結節(jié)(箭);b) 常規(guī)軸面示右肺中葉實性結節(jié)邊界欠清(箭),其內似見透亮影;c) 軸面重組(層厚0.625mm)示病灶實性部分(箭)、透亮區(qū)(短箭);d) 軸面重組示病灶毛玻璃成分(箭);e) 矢狀面重組示病灶輕度牽拉斜裂胸膜致胸膜凹陷(箭),并清晰顯示鄰近支氣管(短箭)貼行結節(jié)邊緣;f) 冠狀面重組直觀顯示病灶內有鄰近血管(短箭)的分支穿行其中,并可追蹤血管來源于肺動脈(箭);g) MIP顯示部分血管插入結節(jié)(箭),部分血管繞行于病灶旁(短箭);h) VR逼真顯示結節(jié)的形態(tài)不規(guī)則,表面不光整,局部有淺分葉,內見血管插入(箭)。
多因素Logistic回歸分析獲取SPN的獨立危險因素。
應用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析,計數資料采用(%)表示,且組間率的比較使用卡方檢驗。把SPN惡性設定為因變量,將可能影響SPN良惡性的18個因素設定為自變量。首先進行單因素分析得出這18個因素與SPN惡性的關聯,然后再對單因素分析有意義的變量進行多因素Logistic回歸分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
所搜集97例SPN患者中,術后病理匯報顯示:惡性SPN共計77例(79.4%),其中腺癌75例(77.3%),鱗癌2例(2.1%)。良性SPN共計20例(20.6%),其中錯構瘤4例(4.1%),硬化性肺泡細胞瘤4例(4.1%),結核5例(5.2%),炎性灶6例(6.2%),肺透明細胞瘤1例(1.0%)。
在所有良惡性SPN患者中,將年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結核病史、結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、毛刺征、胸膜牽拉征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征進行單因素分析發(fā)現結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征差異在結節(jié)的良惡性鑒別中均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而患者年齡、性別、吸煙史、既往腫瘤史、家族腫瘤史、COPD病史、結核病史、毛刺征、支氣管血管集束征、空泡征以及空氣支氣管征等因素的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05,表1、2,圖1)。
把上述單因素分析中具有統(tǒng)計學意義的結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征等7項因素進行多因素Logistic回歸分析,最后結果發(fā)現結節(jié)大小、GGO是判斷良、惡性SPN的獨立危險因素(表3)。
表1 良、惡性SPN患者的一般臨床情況和病史比較
表2 良、惡性SPN患者的影像學資料比較
表3 SPN惡性病變危險因素的Logistic多因素回歸分析結果
SPN主要包括周圍型肺癌、結核瘤、轉移瘤、錯構瘤、硬化性肺泡細胞瘤、隱球菌以及肌纖維母細胞瘤等[3]。肺結節(jié)早期定性診斷一直是臨床及放射學者研究的難點和熱點,處置病灶前明確其性質至關重要。目前,鑒別SPN良惡性的影像學檢查方法有很多[4]。常見的無創(chuàng)檢查中胸部X線片是篩查SPN最為簡便、經濟的方法,但是對磨玻璃結節(jié)(ground-glass nodule,GGN)、微小結節(jié)、脊柱旁及心臟后結節(jié)漏診率很高;正電子發(fā)射計算機斷層顯像(positron emission tomography,PET)對于SPN診斷的靈敏性和陰性預測值較高,但其特異性較低且檢查費用昂貴,另外對純磨玻璃結節(jié)(pure ground-glass nodule,pGGN)或直徑<5mm的小結節(jié)敏感性也不高;MRI由于其具有較高的軟組織分辨率,故對于較大的實性結節(jié)具有一定的優(yōu)勢,但對小結節(jié)的檢出及定性診斷價值均不高,另外檢查程序繁瑣、成像速度較慢、價格相對較高也限制了它在SPN中的應用。在無創(chuàng)的影像檢查對SPN定性困難的時候,必要時會行有創(chuàng)檢查如纖維支氣管鏡刷檢和灌洗、CT引導下經皮肺穿刺活檢等,這也主要是針對實性成分較多的結節(jié)。而MSCT掃描檢查由于掃描速度快、空間分辨率高、無創(chuàng)等特點非常適用于肺部病變的篩查,對SPN的意義在于可以更清晰、更直觀、更全面、更立體地顯示結節(jié)密度、形態(tài)以及與相鄰支氣管、血管等結構的關系,從而盡可能達到準確診斷的目的。
CT常規(guī)掃描作為一種無創(chuàng)的檢查方法,較傳統(tǒng)的胸部X線片能檢出更多的肺結節(jié)病變,現已逐漸成為常規(guī)篩查肺結節(jié)的有效手段。然而,常規(guī)CT軸面圖像觀察面單一,并且掃描層厚多在5mm以上,對肺結節(jié)的微細特征影像顯示欠佳,不能較充分反映肺結節(jié)的真實成分,故不能對病灶做到準確的定性、定量。而CT后處理重組技術有著全面、強大的后處理功能。①多平面重組(MPR):在軸面圖像的基礎上,增加冠狀面和矢狀面二維成像,必要時行斜冠狀面和斜矢狀面成像,能夠全方位、多角度的顯示病灶的形狀、成分及邊緣情況;②曲面重組(CPR):可將不同平面或空間的病灶顯示到一個面上,清楚、直觀的觀察病灶與鄰近血管、支氣管的毗鄰關系;③最大密度投影(MIP):立體顯示不同平面高密度的圖像,重點顯示病灶與鄰近血管的關系;④容積再現(VR):使用各種模式和色彩形象、立體地呈現出結節(jié)灶,對鄰近胸膜的細微變化敏感。可見,CT后處理重組技術較常規(guī)CT掃描技術對圖像的顯示、處理、分析有著絕對的優(yōu)勢。先前對SPN良惡性危險因素的研究,影像的信息都是在常規(guī)CT軸面厚層圖像上去判別。但在本研究中,影像資料全都使用CT后處理重組技術取得。所以更能全面、真實的觀察SPN的細節(jié)特征,具有更高的圖像品質和更廣的圖像范圍,可以精準、直觀的呈現出結節(jié)的解剖位置和細節(jié),清楚、細微地顯示出結節(jié)密度、邊緣及其與鄰近血管、支氣管和胸膜的關系,從而所得到的診斷信息要比常規(guī)CT更為豐富多樣,故能更有效地提高良惡性肺結節(jié)危險因素分析的準確性和可信度。
本研究分析的我院97例SPN患者的資料,先通過單因素分析顯示,結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征與SPN的良惡性有關。多因素Logistic回歸分析提示,SPN的惡性獨立危險因素是結節(jié)大小、GGO。
當前,結節(jié)位置與SPN性質的相關性仍然不明確。YANG等[5]的研究表明位于上葉不是惡性結節(jié)的獨立危險因素。而有研究[6]顯示結節(jié)的位置可以作為判斷其良惡性的獨立危險因素,且惡性SPN多出現在上葉[7]。本研究也發(fā)現惡性結節(jié)出現在上葉的幾率較大,77例惡性SPN中有53例(68.8%)位于上葉,而20例良性SPN只有3例(15.0%)位于上葉,單因素分析有統(tǒng)計學意義。但多因素Logistic分析后表明結節(jié)位于上葉不能作為結節(jié)惡性的獨立危險因素,分析原因可能是本組肺結核占比較高所致,因為結核亦好發(fā)于上葉。
本研究顯示結節(jié)大小是SPN的獨立危險因素。本組惡性SPN共77例,最大徑在2~3cm的共37例(48.0%),最大徑在1~2cm的22例(28.6%),≤1cm有18例(23.4%)。由此可見,結節(jié)越大,惡性概率越高。這與YANG等[5,8]研究結果一致。
瘤-肺界面光滑表明結節(jié)邊界清楚,一般提示良性病變,例如結核球、錯構瘤、硬化性肺泡細胞瘤等,但也可見于惡性病變。比如本研究發(fā)現共77例惡性SPN中,瘤-肺界面清楚44例(57.1%),粗糙33例(42.9%),其中絕大部分的早期肺腺癌的瘤-肺界面都較清楚、光滑。盡管邊緣毛糙通常提示惡性結節(jié)的可能,但也有例外,比如肉芽腫性炎、肺炎和肺組織纖維化等病變[9]。所以,瘤-肺界面光滑與否并不是惡性結節(jié)的獨立危險因素。
肺內鈣化多由炎癥、結核等疾病引起,也可能是病變肺組織壞死后的轉歸,它是細胞組織自身修復的一種方式。伴有鈣化的肺結節(jié)往往提示良性病變。Shi等[10]認為結節(jié)鈣化是肺結節(jié)的保護性因素。本研究單因素分析表明結節(jié)鈣化與否在其良惡性鑒別中有意義,但多因素回歸分析結果沒有顯示結節(jié)鈣化是其保護性因素,分析可能是由于含有鈣化的結節(jié)樣本量少造成。
GGN是指肺內密度增高但未遮蓋原有區(qū)域內肺血管影和支氣管壁影的≤3cm類圓形病灶。結節(jié)表現為GGO,可能原因是炎性滲出性病變、出血性病變或腫瘤性病變。本研究多因素Logistic回歸分析說明結節(jié)含有GGO是惡性SPN的獨立危險因素。本實驗共納入77例惡性SPN病例,含有GGO的SPN共計65例(84.4%),遠多于不含有GGO結節(jié)的數量12(15.6%)。而且77例惡性SPN中,腺癌占了絕大多數(97.4%)。由此可見,含有GGO的SPN,肺腺癌的概率很大。研究顯示當pGGN直徑>15mm或者CT值>-472HU時,浸潤性腺癌可能性很大[11]。本研究還發(fā)現血性、炎性的GGN邊界常模糊不清,密度不均勻,形態(tài)不規(guī)則。而為早期肺腺癌的GGN常邊界較清,密度均勻,形態(tài)規(guī)則。倘若是惡性GGO結節(jié)密度不均勻或出現實性成分,常提示腫瘤發(fā)生浸潤性改變。因此,對GGN的定性,需要根據結節(jié)的邊界、形態(tài)、密度仔細辨別。
分葉征是腫瘤向周圍不同方向生長的快慢不同形成,通常在惡性病變中多見。肺癌的各個階段和各種成分都可能出現此征象。常見的早期肺腺癌或癌前病變,腫瘤可表現為橢圓形、多角形等具有分葉形態(tài)的GGN。呈實性結節(jié)或腫塊的肺癌出現分葉征象的概率更大。Swensen等[12]研究表明分葉征為惡性結節(jié)的獨立危險因素,陽性預測值達到了88%~94%。然而,也有其它研究表明25%的良性結節(jié)可出現分葉征[13],最常見于錯構瘤,部分可見于硬化性肺泡細胞瘤。本研究結果表明分葉征不是惡性結節(jié)的獨立危險因素,可能與樣本中良性結節(jié)如錯構瘤、硬化性肺泡細胞瘤數量相對較多有關系。
胸膜牽拉征又稱胸膜凹陷征(pleural indentation,PI)是由于病變組織與鄰近的胸膜局部出現粘連,引起胸膜內陷的征象[14]。Chu等[15]報道約67.4%的肺癌患者出現了PI。但是結核灶及普通炎性結節(jié)在靠近胸膜時,也會出現胸膜牽拉的改變,尤其結核灶對胸膜牽拉的力度、形態(tài)與肺癌非常相似。Shi等[10]研究發(fā)現良性和惡性肺結節(jié)的PI發(fā)生率不同,但并沒有成為惡性肺結節(jié)的獨立危險因素,這與本研究結果相一致。本研究還發(fā)現對胸膜牽拉的力度,通常惡性SPN較良性SPN要大。
首先樣本量相對較少,這是因為雖然臨床工作中肺結節(jié)的患者很多,但是肺結節(jié)CT后處理需要花費放射科醫(yī)生相對較大的精力和較多的時間,所以還未廣泛、大量的開展此項檢查。不過隨著CT后處理技術的不斷進步和人工智能技術的輔助,再加上我們團隊不斷致力于肺結節(jié)的診療研究,隨著樣本量的增加,我們仍會對CT后處理重組技術對肺結節(jié)良惡性危險因素分析進一步研究。其次本研究組納入的患者均是術前高度懷疑為惡性病變者,而不是所有人群,所以最后在樣本的選擇上存在一定偏倚,相信以后隨著工作的累積,收集的樣本量會越來越多,從而使研究結果更加可信和準確。
總而言之,對于臨床工作中發(fā)現的良惡性難以判別的SPN患者,推薦首選CT后處理重組技術進行檢查,要重點觀察結節(jié)位置、大小、瘤-肺界面、鈣化、GGO、分葉征、胸膜牽拉征等影像征象,尤其注意結節(jié)大小、GGO等惡性的獨立危險因素。相信通過此方法,必然可以大大的提高SPN早期診斷的水平。