劉軍旗,錢偉軍,李立,趙文,王亞軍,楊潔
(1.河南省開(kāi)封市中心醫(yī)院 影像科,河南 開(kāi)封 475000;2.河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院 影像科,河南 開(kāi)封 475000)
肺癌是全球發(fā)病率和死亡率增長(zhǎng)較快的惡性腫瘤[1]。隨著低劑量多排螺旋CT 和肺結(jié)節(jié)篩查軟件的應(yīng)用,早期無(wú)任何臨床癥狀的肺癌被發(fā)現(xiàn),CT 影像常表現(xiàn)為肺結(jié)節(jié)[2]。肺結(jié)節(jié)可以是良性病變,也可以是惡性病變的早期或進(jìn)展期,因此早期鑒別肺結(jié)節(jié)的良惡性、早期干預(yù),早期治療,對(duì)患者的生存及愈后至關(guān)重要。目前影像科醫(yī)生根據(jù)肺結(jié)節(jié)的影像學(xué)特征及隨訪來(lái)鑒別肺結(jié)節(jié)的良惡性的報(bào)道較多,但是,由于影像科醫(yī)生對(duì)影像學(xué)特征認(rèn)識(shí)水平的差異常會(huì)造成誤診[3-4]。本研究通過(guò)回顧性分析經(jīng)病理證實(shí)的良惡性肺結(jié)節(jié)影像學(xué)特征及定量參數(shù),探討良惡性肺結(jié)節(jié)的鑒別診斷價(jià)值,以提高診斷良惡性肺結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確性。
選取2020 年6 月至2022 年10 月開(kāi)封市中心醫(yī)院經(jīng)手術(shù)及穿刺活檢病理證實(shí)的95 例惡性肺結(jié)節(jié)(肺腺癌86 例、鱗癌3 例、小細(xì)胞肺癌4 例、神經(jīng)內(nèi)分泌癌2 例)和44 例良性肺結(jié)節(jié)(炎性結(jié)節(jié)34 例、結(jié)核6 例、炎性假瘤2 例、硬化性肺細(xì)胞瘤2 例)為研究對(duì)象。惡性肺結(jié)節(jié)中男42 例,女 53 例;年 齡 37~83 歲,平 均(64.85±9.62)歲。良性肺結(jié)節(jié)中男17 例,女27 例;年齡31~83 歲,平均(62.95±11.61)歲。139 例患者均為健康體檢中被發(fā)現(xiàn)且無(wú)任何臨床癥狀。納入標(biāo)準(zhǔn):①肺結(jié)節(jié)最大直徑≤30 mm;②臨床及影像資料齊全;③病理診斷明確。排除標(biāo)準(zhǔn):①有腫瘤病史,懷疑轉(zhuǎn)移者;②接受腫瘤治療及放、化療者;③圖像偽影,影響診斷者。本研究經(jīng)開(kāi)封市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)(倫理編號(hào):202106002),患者及家屬均知情同意本研究。兩組患者一般臨床資料(性別、年齡)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見(jiàn)表1。
表1 良惡性肺結(jié)節(jié)患者一般臨床資料及肺結(jié)節(jié)部位的比較
采用聯(lián)影16 排或東芝(Aquilion)64 排低劑量螺旋CT 常規(guī)掃描,患者取仰臥位,雙手壁上舉,頭先進(jìn),掃描范圍自胸廓入口至肋膈角以下(包括雙側(cè)腎上腺),常規(guī)掃描層厚5 mm、層間隔5 mm,100 kV,電流為AutomA 自動(dòng)調(diào)節(jié),矩陣512×512?;颊吆魵饽?,閉氣薄層掃描。掃描結(jié)束后1 mm 薄層重建。
所有CT 圖像由兩位有高年資的診斷醫(yī)師在聯(lián)影人工智能輔助下共同閱片,意見(jiàn)不一致時(shí),請(qǐng)科主任會(huì)診共同協(xié)商達(dá)成共識(shí)。分析并記錄結(jié)節(jié)部位及影像學(xué)特征(包括支氣管征、空泡征、棘突征、胸膜凹陷征、分葉征、毛刺征、血管集束征)。將所有患者薄層CT 圖像導(dǎo)入聯(lián)影公司開(kāi)發(fā)的人工智能軟件分析系統(tǒng)中,該系統(tǒng)自動(dòng)生成各項(xiàng)CT 定量參數(shù)[包括長(zhǎng)徑、體積占比(體積占比<-300 HU、體積占比-300~50 HU、體積占比>50 HU)、總體積、質(zhì)量占比(質(zhì)量占比<-300 HU、質(zhì)量占比-300~50 HU、質(zhì)量占比>50 HU)、總質(zhì)量、最大CT 值、最小CT 值、平均CT 值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、熵、偏度、峰度]。見(jiàn)圖2、圖3。
使用SPSS 21.0 軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料符合正態(tài)分布的以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分率(%)表示,采用χ2檢驗(yàn)。行Logistic 回歸分析兩組間有差異的變量預(yù)測(cè)肺結(jié)節(jié)的良惡性,繪制受試者工作特征(ROC)曲線圖,選取閾值,獲取曲線下面積(AUC)特異度、敏感度。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
支氣管征、空泡征、棘突征、胸膜凹陷征差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);分葉征、毛刺征、血管集束征差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 良惡性肺結(jié)節(jié)CT 征象分析(例)
良惡性肺結(jié)節(jié)中病灶的長(zhǎng)徑、體積占比(體積占比<-300 HU、體積占比-300~50 HU、體積占比>50 HU)、總體積、質(zhì)量占比(質(zhì)量占比<-300 HU、質(zhì)量占比-300~50 HU、質(zhì)量占比>50 HU)、總質(zhì)量、最大CT 值、最小CT 值、平均CT 值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);熵、偏度、峰度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表3。
表3 良惡性肺結(jié)節(jié)CT 定量參數(shù)比較分析()
表3 良惡性肺結(jié)節(jié)CT 定量參數(shù)比較分析()
Logistic 回歸分析結(jié)果顯示,以是否發(fā)生肺癌(賦值:是=1,否=0)為因變量,分葉征(賦值:是=1,否=0)、毛刺征(賦值:是=1,否=0)、血管集束征(賦值:是=1,否=0)、熵(賦值:實(shí)測(cè)值)、偏度(賦值:實(shí)測(cè)值)、峰度(賦值:實(shí)測(cè)值)為自變量進(jìn)行分析。分葉征、毛刺征、血管集束征、熵、偏度、峰度為鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的重要因素,見(jiàn)表4。根據(jù)ROC 曲線分析結(jié)果熵、偏度、峰度對(duì)良惡性肺結(jié)節(jié)的預(yù)測(cè)有價(jià)值,見(jiàn)圖1。熵的AUC 為0.918,閾值為8.28,敏感度和特異度分別為89.47%、88.64%;偏度的AUC 為0.812,閾值為-0.95,敏感度和特異度分別為83.16%、75.00%;峰度的AUC 為0.881,閾值為7.15,敏感度和特異度分別為88.42%、81.82%。見(jiàn)表5。
圖1 熵、偏度和峰度鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)ROC 曲線圖
表4 CT 征象及定量參數(shù)Logistic 分析
表5 CT 定量參數(shù)對(duì)良惡性肺結(jié)節(jié)的診斷效能
隨著人民生活水平的提高,越來(lái)越多的人民選擇健康體檢,低劑量螺旋CT 聯(lián)合人工智能篩查軟件的應(yīng)用,使肺結(jié)節(jié)檢出率也越來(lái)越高[5]。因此,肺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別尤為重要,明確診斷肺結(jié)節(jié)的良惡性既提高了患者的生存率及預(yù)后又減少了過(guò)度醫(yī)療。目前影像學(xué)特征對(duì)良惡性肺結(jié)節(jié)的鑒別有重要的價(jià)值[6],由于良惡性肺結(jié)節(jié)部分影像學(xué)特征重疊,影像科醫(yī)生對(duì)影像學(xué)特征的認(rèn)識(shí)水平的不同,難免會(huì)出現(xiàn)誤診。還有報(bào)道認(rèn)為僅靠影像學(xué)特征鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)陰性預(yù)測(cè)價(jià)值較低[7]。本研究旨在通過(guò)分析影像學(xué)特征的差別及定量參數(shù)來(lái)提高鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)能力。
本研究良惡性肺結(jié)節(jié)患者一般臨床資料性別和發(fā)病年齡及結(jié)節(jié)部位比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與既往研究[4-6]基本一致。惡性肺結(jié)節(jié)的分葉征、毛刺征、血管集束征明顯多于良性肺結(jié)節(jié),與國(guó)內(nèi)外研究一致[7-9]。SNOECKX 等[8]認(rèn)為分葉征指肺結(jié)節(jié)向各個(gè)方向生長(zhǎng)速度不一,或周圍結(jié)構(gòu)阻擋形成,表明結(jié)節(jié)邊緣具有侵襲性,與結(jié)節(jié)的惡性程度相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)分葉越深,惡性越大。毛刺征是由于淋巴管或肺血管阻塞、小葉間隔增厚和纖維化所致,對(duì)惡性結(jié)節(jié)有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。本研究中惡性結(jié)節(jié)表現(xiàn)為短細(xì)毛刺,而炎性結(jié)節(jié)表現(xiàn)為粗長(zhǎng)毛刺,所以毛刺征在鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性時(shí)要全面評(píng)估,避免誤診。血管集束征指單或多支增粗的血管向肺結(jié)節(jié)周邊聚攏、移位,在病灶處貫穿或中斷,形成原因是腫瘤的侵潤(rùn)性生長(zhǎng)、腫瘤血管、瘤體內(nèi)纖維化灶對(duì)肺部血管牽拉所致,SHI 等[9]認(rèn)為能間接反應(yīng)了肺結(jié)節(jié)的惡性程度,但不是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,因此還有報(bào)道稱血管集束征鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)尚存爭(zhēng)議[7]。本研究發(fā)現(xiàn)惡性肺結(jié)節(jié)血管集束征增粗、擴(kuò)張、扭曲、狹窄,邊緣模糊,還要根據(jù)血管集束征的形態(tài)特點(diǎn)和分布特點(diǎn)來(lái)鑒別肺結(jié)節(jié)的良惡性。周維平等[10]研究指出棘突征是分葉征和毛刺征之間的征象,CT 縱膈窗顯示病灶邊緣多個(gè)尖角突起呈鋸齒狀,也是惡性肺結(jié)節(jié)的主要征象,本研究顯示棘突征鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義??赡茉蚴潜狙芯恐胁糠帜ゲAА⒒旌夏ゲAХ谓Y(jié)節(jié)較小,縱膈窗顯示不明顯。胸膜凹陷征的CT 表現(xiàn)為病灶與胸膜之間的線狀或幕狀影,形成原因是病灶內(nèi)部纖維組織增生,肺不張導(dǎo)致胸膜凹陷、胸膜粘連增厚[10]。國(guó)內(nèi)外報(bào)道厚[9,11]胸膜凹陷征鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)有一定價(jià)值與本研究不符,可能原因?yàn)楸狙芯繍盒苑谓Y(jié)節(jié)中部分磨玻璃、混合磨玻璃肺結(jié)節(jié)較小、收縮力較弱;良性肺結(jié)節(jié)與胸膜粘連較廣,與葉間胸膜關(guān)系密切。支氣管征在病灶內(nèi)見(jiàn)含氣體支氣管穿行??张菡魇欠谓Y(jié)節(jié)內(nèi)點(diǎn)狀透亮影,可以是單發(fā)或多發(fā),大部分是病灶內(nèi)壞死引起的。支氣管征、空泡征在良惡性病變中都會(huì)出現(xiàn)。單文莉等[12]報(bào)道支氣管征、空泡征在良惡性孤立性肺結(jié)節(jié)間沒(méi)有明顯差異,與本研究一致。本研究顯示惡性肺結(jié)節(jié)支氣管征以支氣管突然截?cái)唷⒐鼙谠龊?、管腔變窄為主;良性肺結(jié)節(jié)支氣管征以支氣管受壓,管壁增厚、官腔未見(jiàn)明顯狹窄。Logistic 回歸顯示影像學(xué)特征均不是鑒別良惡性結(jié)節(jié)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。SWENSEN 等[13]研究認(rèn)為分葉征是鑒別良惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而HERDER 等[14]報(bào)道則相反。SHI 等[9]認(rèn)為血管集束征不是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,國(guó)內(nèi)易芹芹等[15]認(rèn)為毛刺征、分葉征是惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。分析原因可能是本研究中的炎性結(jié)節(jié)、結(jié)核瘤較多,出現(xiàn)毛刺、分葉征、血管集束征征象較多,與肺結(jié)節(jié)個(gè)體差異較大,肺結(jié)節(jié)形態(tài)多樣有關(guān)。
本研究顯示熵、偏度、峰度鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)有價(jià)值,還是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,其診斷效能分別是熵AUC 為0.918,閾值為8.28,敏感度和特異度分別為89.47%、88.64%,依次是偏度為AUC 為0.812,閾值為-0.95,敏感度和特異度分別為83.16%、75%;峰度的AUC 為0.881,閾值為7.15,敏感度和特異度分別為88.42%、81.82%。上述研究結(jié)果與國(guó)內(nèi)外研究相同[16-18]。但與遲淑萍[18]部分觀點(diǎn)不同。熵反應(yīng)變量?jī)?nèi)部復(fù)雜程度,與肺結(jié)節(jié)內(nèi)部不均勻程度及復(fù)雜程度成正相關(guān),惡性肺結(jié)節(jié)較良性肺結(jié)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,密度更不均勻,所以熵值大,良性肺結(jié)節(jié)熵值小。偏度是反應(yīng)變量的偏移程度,代表肺結(jié)節(jié)CT 值分布的不對(duì)稱性。峰度是反應(yīng)變量的陡緩程度,代表肺結(jié)節(jié)CT 值波動(dòng)范圍。偏度和峰度主要反映肺結(jié)節(jié)內(nèi)部密度不均勻,惡性肺結(jié)節(jié)病理成分復(fù)雜,由于血管生成、黏液壞死的形成、細(xì)胞通透性的改變,CT 值變化較大,偏度和峰度值變大,而良性肺結(jié)節(jié)密度均勻,CT 值變化不大,偏度和峰度值小。本研究熵和峰度的閾值偏高,偏度低于國(guó)內(nèi)外報(bào)道[16.17],筆者認(rèn)為可能與兩組肺結(jié)節(jié)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及病理成分有關(guān)。
肺結(jié)節(jié)長(zhǎng)徑、體積占比、總體積、質(zhì)量占比、總質(zhì)量、最大CT 值、最小CT 值、平均CT 值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與國(guó)內(nèi)外報(bào)道[16-20]一致,陳劼等[21]研究報(bào)道結(jié)節(jié)體積比和質(zhì)量比與腫瘤的惡性程度呈正相關(guān),SHIKUMA 等[22]認(rèn)為實(shí)性成分體積比與腺癌亞型密切相關(guān),與本研究不符。可能原因是本研究中部分惡性結(jié)節(jié)生長(zhǎng)過(guò)程中纖維組織成分受侵破壞,肺泡塌陷,體積變小,而炎性結(jié)節(jié)肺纖維組織成分受侵未破壞,肺泡內(nèi)充滿炎性因子,體積變大。質(zhì)量參數(shù)是反映肺結(jié)節(jié)體積及密度的變化[21],本研究顯示肺結(jié)節(jié)體積及密度鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)無(wú)價(jià)值,所以質(zhì)量參數(shù)在良惡性肺結(jié)節(jié)鑒別中價(jià)值不大。
綜上所述,分葉征、毛刺征、血管集束征是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的重要影像學(xué)征象。而CT 定量參數(shù)是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)有效的補(bǔ)充手段,其中熵、偏度、峰度是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)重要參數(shù),還是鑒別良惡性肺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,可為臨床決策提供重要的參考價(jià)值。