MSCT扫描重建技术在肺局限性磨砂玻璃样病变定性诊断的价值

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  [摘要] 目的 研究256層CT扫描后,重建技术对肺内局限性磨砂玻璃样病变的诊断价值。 方法 选择行256层CT检查所检出的最大直径≤3.0cm的fGGO患者57例,用多方位高分辨率重建的方法观察病变内支气管的改变,将fGGO内支气管改变分为2型:Ⅰ型:支气管在病灶中截断、变尖消失;Ⅱ型:支气管在病变中走行、扭曲、粗细不均,或走行正常。分别用轴位、多方位(包括横断位、多平面重建等)观察57例患者的支气管的改变。再测量病灶三维比例,并观察病灶周围是否存在血管集束征、胸膜凹陷征,其在肺癌和非肿瘤性病变之间差异是否具有统计学意义。 结果 横断位完整显示病变内支气管异常11个,其中支气管截断、消失(I型)5个,支气管穿行其中(Ⅱ型)6个。多方位显示病变内支气管异常及走行正常57个,其中支气管截断、消失16个,支气管穿行其中41个。两种显示方法的比较,差异有统计学意义(χ2=14.04,P<0.01)。以CT上Ⅰ型支气管表现定为诊断肺癌的依据,结果为恶性16个,与病理和随访结果对照,CT诊断为恶性结果中,正确16个,诊断正确率100%(16/16),但未检出者26例,假阴性率高。以Ⅰ型、Ⅱ型支气管表现定为诊断肺癌的依据,结果为恶性57个,与病理和随访结果对照,诊断为恶性结果中,正确42个,错误15个。诊断恶性病变正确率73.7%(42/57),但敏感性、特异性较低。肺癌组、非肿瘤性病变组的三维比率分别为(1.20±0.18),(1.59±0.21),差异有统计学意义(P<0.01)。 肺癌组、非肿瘤性病变组的胸膜凹陷征,血管集束征比率有统计学意义(P<0.05)。结论 采用多方位重建方法,有利于显示fGGO内支气管的改变,观察是否有血管集束征、胸膜凹陷征;准确测量其三维比例,有助于判断fGGO的性质。
  [关键词] CT重建技术;肺局限性磨玻璃密度结节;支气管;三维比例;体层摄影术;X线计算机
  [中图分类号] R816.41 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2017)15-122-05
  [Abstract] Objective To evaluate the diagnostic value of MSCT scan technique in localized localized frosted glass lesions (fGGO) of the lung. Methods 57 cases of fGGO patients with maximum diameter less than 3.0cm for 256 layer CT examination were selected.The changes of bronchi in the lesions were observed by high resolution and multi directional reconstruction.The bronchial changes in fGGO was divided into 2 types:type I:bronchial cut off in the lesion and tapering out,type Ⅱ:bronchial in the lesion,moving,twisting,uneven,or normal.The axial and multi direction (including transverse and multiplanar reconstruction) were used to observe the bronchial changes of 57 cases.Then,the three-dimensional ratio of the lesions was statistically different between lung cancer and non neoplastic lesions (P<0.05).And the presence of vascular bundle sign and pleural adhesion sign around the lesion was observed. Results The transverse position showed 11 abnormal bronchial abnormalities,of which 5 were bronchial transection and disappearance (I type),and 6 of them were bronchial passage (type Ⅱ).There were 57 bronchial abnormalities and 41 normal movements,among them,16 were bronchial cut and disappeared,and the other was through bronchus.The χ2 value of two display methods were 14.04,P<0.01,there was statistically significant difference.The CT type for the diagnosis of lung cancer bronchial performance basis,results were the 16 malignant,and the control results of pathology and follow-up,CT for the diagnosis of malignant results,right for 16 cases,the correct diagnosis rate of 100% (16/16),but 26 cases were not detected,the false negative rate was high. With type I and type Ⅱ bronchial manifestations as the basis for the diagnosis of lung cancer,the results were 57 malignant.Compared with the pathological and follow-up results,the diagnosis was malignant,and the result was 42 correct and 15 wrong.Lung cancer group and non dimensional ratio of tumor lesions group were (1.20±0.18),(1.59±0.21), (P<0.01),the difference was statistically significant (P<0.05).MSCT findings of pleural indentation and vascular convergence were significantly different between adenocarcinoma and non-neoplastic FGGO. Conclusion The method of multi direction reconstruction is helpful to display the change of bronchus in fGGO,to observe the vascular bundle sign and pleural adhesion sign,and to measure the three-dimensional ratio accurately, which is helpful to judge the property of fGGO.   [Key words] CT reconstruction technique;Localized localized glass density nodule of lung;Bronchial tube;Three-dimensional proportion;Tomography;X-ray compute
  肺癌的发病率逐年增高,早期诊断与治疗能大大地改善患者的愈后,甚至达到治愈的效果。近年来的研究表明,肺内局限性磨砂玻璃样病变(fGGO)为肺癌(浸润性腺癌)的浸润癌前病变或早期表现[1-2],但此表现在其他良性病变如炎症、出血等也可出现。既往研究大多数建立在CT横断位图像的基础上,未能立体呈现其形态及其内支气管的改变,为提高CT对早期肺癌的定性与鉴别诊断能力,本文收集2011年1月1日~2015年6月30日间经病理或经临床随访的57个肺(fGGO),用多方位高分辨率重建的方法加以觀察,分析该方法对病变内细小支气管改变的显示能力,测量病变的三维比例,观察其边界是否清晰、是否有血管集束征、胸膜粘连征等征象,提高HRCT对肺fGGO的定性与鉴别诊断能力,以认识肺癌内支气管表现的特点和探讨对病变定性的价值。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  57例患者,共57个病灶,男22例,女35例,年龄35 ~84岁,平均65岁。临床表现:无明显临床症状、体检发现肺内阴影30例;咳嗽、胸痛不适症状27例。实验室检查白细胞升高24例,神经元特异性烯醇化酶(NSE)升高2例,非小细胞抗原CYFRA21-1升高6例。病理类型:浸润性腺癌42个;浸润前病变2个,均为原位癌;非肿瘤性病变13个:炎症7个,炎性假瘤2个,隐球菌2个,曲菌球1个,放线菌感染1个。
  1.2 方法
  检查方法:全部病例均取仰卧位,双臂上举,头先进,采用Philips 256 Brilliance iCT扫描仪,行胸部常规CT容积扫描,吸气末闭气扫描,范围由肺尖至肺底的全部区域,两侧包括腋窝、胸壁。常规扫描层厚0.625mm,螺距0.938,矩阵512×512,管电压120kV,系统根据患者体重自动选择管电流。将扫描原始数据传送至EBW工作站作横断面薄层重组和冠状面、矢状面等多平面重组(multiple plane reconstruction,MPR),重组图像的层厚为1mm,层间距为0.75mm。观察窗宽1250HU,窗位-500HU。纳入标准:肺内fGGO,呈混合性磨玻璃密度,最大直径≤3.0cm,经临床随访证实或经手术病理证实其性质者。排除标准:肺内GGO,最大直径>3.0cm,病灶数量≥3个,未经临床证实或无手术病理证实其性质者。分析方法:肺fGGO内支气管改变分两型:Ⅰ型:支气管在病灶中截断、变尖消失;Ⅱ型:支气管在病变中走行,支气管在病变中走行伴扭曲、粗细不均,或支气管在磨玻璃区走行正常。本研究主要分析CT图像上Ⅰ~Ⅱ型支气管的改变,哪种重建方法能准确、直观、完整的显示病灶内的支气管长轴。
  1.3 观察评价指标
  重建方法:由两名具有10年以上的放射科高级职称医师在未知病理结果的情况下分别对肺fGGO的HRCT图像进行观察,结果以意见一致为准。以通过气管中央长轴的横断位、冠状位和矢状位为标准平面,以此为基础,重建沿支气管长轴的图像,评价fGGO与支气管的关系,并确定分型。
  将扫描原始数据传送至EBW工作站,作横断面薄层重组和冠状面、矢状面等多平面重建(MPR)、曲面重视建(curved planar reconstruction,CPR)、最小密度投影(Min IP)、表面遮盖(SSD),重组图像的层厚为1mm,层间距为0.75mm。观察窗宽1250HU,窗位-500HU,显示fGGO与相关支气管管腔的形态、走行及其与病灶的关系,57个病灶分别行横断位、多平面重建(包括横断位)观察。
  (1)观察横断面病变内包含的支气管及其改变,并计数;观察横断面+冠状面+矢状面+斜面所显示的病灶内支气管及改变(其中任一方位病变内直观、完整显示支气管改变,则为阳性),并计数。(2)以Ⅰ型病变内的支气管改变作为诊断肺癌的依据,与病理对照,计算其诊断的敏感性和特异性。以Ⅰ型、Ⅱ型病变内的支气管改变作肺癌的为诊断依据与病理对照,计算其正确率。(3)fGGO的三维比率:根据结节在MPR图像上测量的最大上下径、
  1.4 统计学分析
  用SPSS13.0统计软件,分别采用χ2检验、Fisher确切概率法检验和非参数Mann-Whitney U检验,对获得数据进行统计学分析,P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 横断位与多方位显示出肺fGGO内支气管异常比较
  57个肺fGGO中,横断位完整显示病变内支气管异常共16个,其中支气管截断、消失5个,支气管穿行其中6个。多方位(包括横断位)显示病变内支气管异常及走行正常共57个,其中支气管截断、消失16个,支气管穿行其中41个。fGGO内支气管长轴显示率最高的是斜冠状位,可能是因为肺的Z轴径线比X、Y轴径线长。见表1。
  2.2 fGGO内支气管改变作为肺癌诊断标准的正确率
  Ⅰ~Ⅱ型,以Ⅰ型支气管表现定为诊断肺癌的依据,结果为恶性16个,与病理和随访结果对照,CT诊断为恶性结果中,正确16个,诊断正确率为100.0%。但未检出者26例,假阴性率高。以Ⅰ型、Ⅱ型支气管表现定为诊断肺癌的依据,结果为恶性57个,与病理和随访结果对照,诊断为恶性结果中,正确42个,错误15个。诊断恶性病变正确率73.7%,敏感性、特异性较低。本研究病例共57个fGGO与支气管存在直接关系(Ⅰ~Ⅱ型),浸润前病变组2例,均为原位癌,未列入肺癌组统计。见表2。
  2.3 肺癌与非肿瘤性fGGO 的MSCT 三维重组征象比较   多方位重建技術,能清晰显示病变的形态、与支气管、血管、胸膜的关系。肺癌组、非肿瘤性病变组病变分别为42、13例,浸润前病变仅2例。肺癌组、非肿瘤性病变组的三维比率分别为1.20±0.18,1.59±0.21,P=0.000;浸润前病变的三维比率为1.035±0.02。肺癌组、非肿瘤性病变组出现胸膜凹陷征分别为31例(31/42,73.8%)、5例(5/13,38.5%),出现血管集束征分别为33例(33/42,78.6%)、4例(4/13,30.8%),P<0.05。见表3。
  3 讨论
  多层螺旋CT空间分辨率、密度分辨率高,是检出肺部结节的最佳方法,其诊断价值已得到公认[3-4],特别是近年来CT分辨率、重建技术不断进步,已广泛应用于临床及肺癌筛查。Philips 256 Brilliance iCT能快速完成整个肺部的薄层容积扫描(0.625mm),能消除跳层和部分容积效应的影响,明显提高了Z轴分辨率,实现了各向同性成像,结合近年来文献的研究结果,我们认为采用0.625mm超薄层、容积靶扫描技术和高分辨率肺窗算法重建,可直观、准确地显示更小分支的支气管、血管及叶间胸膜[1、5]。以通过气管中央长轴的冠状面和矢状面的标准平面为基础,沿支气管长轴重建图像,可无限次的调整角度重建,完整地fGGO的立体形态及周围结构。本研究中,7例fGGO内的小囊状气体密度影,在横断位扫描时连续2~3个层面可见(层厚1mm),似为空泡征,但多方位重建显示其为斜向走行的支气管,部分为支气管分叉处,MPR可以按支气管长轴走行方向成像,减少了因扫描角度因素引起的假阴性漏诊及假阳性,避免误诊;MinIP图像上支气管与肺结节的密度差距更显著,能直观显示病变段支气管的整体形态;SSD 图像具有强烈的立体感,是通过计算被观察物体的表面所有相关像素的最高和最低CT值,并保留其影像,超过规则CT阈值的像素被透明化处理的重建方法,有助于确定支气管的分级及与血管、胸膜的立体空间关系,指导临床支气管纤维镜检查及制订手术方式。
  fGGO是肺内孤立性结节的一种特殊类型,在薄层高分辨率CT(high-resolution CT,HRCT)上表现为肺组织密度局限性轻度增高,其内血管、支气管纹理仍可显示,是一种特征性但非特异性的CT征象,可见于多种病变,包括良性病变(如炎症、出血、间质纤维化等)、浸润前病变(不典型腺瘤样增生、原位腺癌)、浸润性腺癌等[6-8],不同性质病变的处理原则存在较大差异。病理上良性fGGO内纤维成分增生、肺泡腔含有少量渗液或出血,其内或周围的支气管管壁柔软,走行自然,故良性fGGO与支气管的关系多表现为走行正常或不存在关系。肺浸润性腺癌的瘤细胞沿肺泡壁、肺泡间隔及呼吸性细支气管壁生长,瘤细胞不断增多、经肺泡孔播散,可直接浸润和/或经淋巴道、小气道等小叶间隔累及多个肺小叶,而支气管仍保持通畅,形成支气管充气征;支气管壁受浸润后产生的纤维增殖反应使支气管壁增厚、僵直,伴或不伴肺泡壁萎陷、局部浸润,纤维化反应的牵拉致支气管扭曲,管腔仍通畅;同时肿瘤可产生黏稠分泌物阻塞支气管也可致其局部扩张,随着其周围纤维化反应加重,支气管受牵拉、纠集、扭曲(Ⅱ型),有一定的价值[3,7];瘤细胞亦可呈膨胀性增生、堆积、挤压,瘤内纤维化灶进展和程度逐渐加重,出现实性成份,固有肺结构被破坏,并向周围浸润,邻近肺组织受推压,支气管在肿瘤边缘或肿瘤内突然中断[5,9-11],与支气管关系为Ⅰ型。肺腺癌细胞堆积性、膨胀性的生长方式,病灶边缘由于肺泡壁厚度突然改变而使肿瘤性fGGO的轮廓清楚,其大体形态表现为圆形/类圆形,本研究中其三维比例较小(1.20±0.18);浸润前病变体积较小,多呈圆形,三维比例约1:1.1,因病例数较少,未作统计学分析;而非肿瘤病变表现为炎症细胞浸润、纤维化,导致模糊的轮廓,大体呈不规则形,其三维比例相对较大(1.59±0.21)。腺癌细胞生长速度较快,可出现血管集束征、胸膜凹陷等征象,病理基础为病灶摄血量增多,引发周围侧支血管增生和/或周围血管、胸膜的直接侵犯[12]。本组部分病灶三维比例为临界值时,病变周围如见血管集束征、胸膜凹陷可以作为肺癌的辅助诊断标准。对fGGO病变的CT 征象进行综合、细致的分析,以Ⅰ型作为诊断肺癌的依据,准确性高,但易出现假阴性;以Ⅰ型、Ⅱ型支气管表现定为诊断肺癌的依据,诊断恶性病变敏感性、特异性较低,此时辅以三维比例参考、是否有血管集束征、胸膜凹陷等征象,可有效提高诊断正确率[5,10,13-15],及时采取合适的治疗或随访方案,提高患者的存活率和生活质量。
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  (收稿日期:2017-07-05)
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