沈蕾蕾,葉曉丹
(上海市胸科醫(yī)院放射科,上海 200030)
隨著肺癌篩查的開展,肺內(nèi)結(jié)節(jié)的檢出率也隨之升高。傳統(tǒng)的數(shù)字X 線攝影對胸部病變的篩查、診斷及隨訪仍有重要價值,但已無法滿足對肺結(jié)節(jié)的細節(jié)觀察。隨著影像檢查技術(shù)的開展,各種參數(shù)的CT 檢查、多序列的MRI 檢查及PET-CT 檢查能為肺結(jié)節(jié)的發(fā)現(xiàn)、鑒別診斷和處理提供更多支持。
1.1 定義 肺內(nèi)結(jié)節(jié)可多發(fā),也可單發(fā)。孤立性肺結(jié)節(jié)定義為直徑<3 cm 的肺內(nèi)圓形、類圓形或不規(guī)則形異常密度影,邊界清或不清,周圍完全被含氣肺組織包繞[1]。
1.2 分類 ①根據(jù)大小可分為結(jié)節(jié)、小結(jié)節(jié)、微小結(jié)節(jié)和粟粒結(jié)節(jié)。結(jié)節(jié)直徑1~<3 cm,小節(jié)結(jié)直徑0.5~<1 cm,微小結(jié)節(jié)直徑0.3~<0.5 cm,粟粒結(jié)節(jié)直徑<0.3 cm。②根據(jù)密度可分為實性結(jié)節(jié)和亞實性結(jié)節(jié)[2]。實性結(jié)節(jié)一般為軟組織成分,亦可包含脂肪、鈣化及壞死等多種密度。亞實性結(jié)節(jié)包含磨玻璃密度,即為CT 值輕度增加的區(qū)域,表現(xiàn)為絮狀或云霧狀,其中可見正常的肺實質(zhì)、氣管及血管等結(jié)構(gòu)。影像學上根據(jù)亞實性結(jié)節(jié)在縱隔窗是否有軟組織成分,將其分為2 類:純磨玻璃密度結(jié)節(jié)(pure groundglass nodule,pGGN)和混合磨玻璃密度結(jié)節(jié)(mixed ground glass nodule,mGGN)。pGGN 不包含實性成分,而mGGN 既有磨玻璃密度部分,也有實性部分。
2.1 MSCT MSCT 成像參數(shù)通常包括螺距、管電壓、管電流及掃描野。螺距為球管旋轉(zhuǎn)1 周掃描床移動的距離與準直器寬度的比值。管電壓和管電流分別決定X 線的硬度和光子數(shù)量,增大管電壓(kV)可增加X 線的穿透力,相同kV 下掃描,在滿足影像質(zhì)量的前提下應盡可能減小CT 劑量指數(shù)(CT dose index,CTDI),增大管電流(mAs)可使輻射劑量增加。掃描野又稱有效視野,通過縮小掃描野對病灶進行靶掃描,對病灶細節(jié)顯示更佳。
2.1.1 平掃 MSCT 通過提高空間和對比度分辨力、減少重合失調(diào)偽影,提高檢測肺結(jié)節(jié)的敏感度和特異度,并對亞實性肺結(jié)節(jié)提供更準確的細節(jié)特征,現(xiàn)已廣泛應用于臨床。常規(guī)平掃采用120 kV,250 mAs可基本滿足臨床需求。管電壓和CTDI 對CT 值影響較大[3],因此,監(jiān)測病灶強化程度時,需注意保持多次檢查的掃描參數(shù)一致。
高分辨率CT(high resolution computer tomography,HRCT)通過薄層掃描及高分辨算法重建獲得容積掃描數(shù)據(jù),可行MPR、CPR、MIP 或MinIP、表面遮蓋(surface shaded display,SSD)和VR 等后處理[4]。靶掃描采用小視野,可更精確地顯示結(jié)節(jié)邊界,通常以病灶為中心,向周圍擴大3 cm(圖1a~1c);重建矩陣512×512,層厚1 mm,層距1 mm[5]。為更加清晰顯示肺內(nèi)亞實性結(jié)節(jié),可采用超高分辨率靶掃描,掃描參數(shù):120 kV,300 mA,準直0.625 mm×64,螺距0.64,掃描時間1~3 s,重建層厚0.8~1 mm,重建層距0.4~0.5 mm,濾過函數(shù)F,視野180 mm×180 mm,圖像掃描及重建矩陣均為1 024×1 024(圖2)。胸部CT 檢查常規(guī)采用仰臥位,位于背側(cè)胸膜下的病灶可能因重力所致的墜積效應影響觀察;李魯?shù)龋?]提出了生理通氣G 方案,即患者取側(cè)、斜側(cè)或俯臥位時,使病灶盡量位于掃描肺野高處(通過呼吸生理使得病灶及其周圍背景盡可能充氣),掃描定位像時視角90°。
隨著肺癌篩查的開展,受檢者接受輻射的劑量增多。低劑量CT(low-dose computed tomography,LDCT)應運而生,主要通過降低管電流來降低輻射劑量,通常采用120 kV,40~100 mAs(智能D-right)。然而,LDCT 的圖像噪聲水平提高,圖像質(zhì)量下降,進而影響診斷,采用迭代重建算法可有效降低圖像噪聲,使圖像在滿足篩查需求的同時降低輻射劑量[7]。研究[8]表明,在當前胸部LDCT 檢查中,對于結(jié)節(jié)內(nèi)實性成分的存在和大小,在觀察者之間和觀察者內(nèi)部可達成中度共識,不會對結(jié)節(jié)的臨床策略產(chǎn)生差異。
圖1 男,40 歲,胸部CT 示右肺下葉胸膜下實性小結(jié)節(jié)影圖1a 薄層1 mm 層厚掃描,可清晰顯示結(jié)節(jié)圖1b 靶掃描,結(jié)節(jié)邊緣細節(jié)清晰顯示圖1c 薄層1 mm 層厚掃描,抗感染治療后結(jié)節(jié)吸收圖1d~1f 分別為MRI T1WI、T2WI-SPIR、T1WI 增強掃描圖像。結(jié)節(jié)T1WI 呈等信號,T2WI 呈稍高信號,增強掃描明顯強化圖2 女,45 歲,胸部CT 示右肺下葉胸膜下磨玻璃密度結(jié)節(jié)影。術(shù)后病理:原位癌圖2a 常規(guī)5 mm 層厚掃描,可見磨玻璃病灶,但邊界及內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不清圖2b 薄層1 mm 層厚掃描,結(jié)節(jié)邊界及內(nèi)部結(jié)構(gòu)可顯示圖2c 超高分辨率靶掃描,結(jié)節(jié)邊界及內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰可見
2.1.2 增強掃描 CT 增強掃描是通過靜脈注射水溶性有機碘對比劑后進行掃描,以觀察病灶的動脈血供或組織灌注的顯影技術(shù)。
常規(guī)增強掃描是在注入對比劑后,按普通掃描方法進行掃描,可顯示含實性成分結(jié)節(jié)的血供情況,觀察結(jié)節(jié)內(nèi)部的血管走行,有助于結(jié)節(jié)的診斷。日常臨床工作中通常在開始注入對比劑后25、75 s 行增強掃描,獲得動脈期和靜脈期圖像,初步判斷病灶的動脈血供和組織灌注。
動態(tài)增強掃描是在開始注入對比劑后連續(xù)多次對結(jié)節(jié)進行掃描,以獲得結(jié)節(jié)的強化模式、強化峰值及動態(tài)增強掃描曲線等信息(圖3)。國內(nèi)一項研究[9]表明,肺癌以不均勻強化或周邊強化為主,強化的實體部分厚薄不一,周邊強化區(qū)的內(nèi)緣不規(guī)則;結(jié)核球以不強化或內(nèi)緣規(guī)則的薄壁周邊強化為主;炎性結(jié)節(jié)以不均勻強化為主。國外亦有多中心研究[10]表明,惡性結(jié)節(jié)CT 值可增加20 HU 以上,而CT 值增加少于15 HU 的結(jié)節(jié)良性可能性較大。
CTPI 成像是在注入對比劑后連續(xù)快速掃描(通常間隔1 s)及延遲掃描,以獲取灌注值、血容量、平均通過時間、表面通透性及對比劑廓清率等多個參數(shù)。強化凈增值受心輸出量等影響,而灌注成像參數(shù)很大程度上不受對比劑、心輸出量及患者體質(zhì)量的影響,更能反映病變本質(zhì)[11]。
2.2 MRI 檢查 MRI 檢查由于肺內(nèi)氫質(zhì)子含量少、多個空氣-組織界面導致的敏感性偽影,以及呼吸和心血管運動偽影等客觀因素,目前不作為肺結(jié)節(jié)檢出的首選方式。但隨著硬件及序列設計的優(yōu)化,其在結(jié)節(jié)診斷方面仍取得了重大進展(圖1d~1f)。
肺部常用序列有T1加權(quán)三維梯度回波容積內(nèi)插屏氣呼吸檢查(T1-VIBE)、T1加權(quán)反相位(T1-out-ofphase)、T1加權(quán)梯度回波(T1-GRE)、T2-FSE、T2加權(quán)快速自旋回波脂肪抑制序列(T2-SPIR)、T2-STIR、2D-半傅里葉采集單次激發(fā)自旋回波序列(T2-HASTE)、超短時回波時間(UTE)、DWI 等。1.5 T 和3.0 T MRI 上各種序列的結(jié)節(jié)檢出率或敏感度在45.5%~96.0%,自旋回波序列的檢出率或敏感度優(yōu)于梯度回波序列,目前研究[12]普遍認為MRI 對直徑≥8 mm 的結(jié)節(jié)的檢出率達100%。研究[13]報道采用放射狀K 空間填充的自由呼吸容積內(nèi)插序列(radial VIBE)對直徑≥6 mm 的結(jié)節(jié)檢出率可達100%。
MRI 定量分析包括動態(tài)增強掃描、DWI 和MRS等序列,分別評估病灶的血流灌注、水分子擴散及肺結(jié)節(jié)的代謝,為結(jié)節(jié)的診斷提供更多定量信息。MRI動態(tài)增強掃描一般采用2D SE、turbo SE 序列或各種類型的2D 或3D GRE 序列,通過注入對比劑后各多次采集、選擇ROI 測量并勾畫TIC,計算出最大相對強化率和強化斜率,評估結(jié)節(jié)的強化模式或血液供應。研究[14]表明,惡性及感染性結(jié)節(jié)的MRI 動態(tài)指數(shù)明顯高于良性結(jié)節(jié),但僅將結(jié)節(jié)分為兩類,對于惡性和感染性結(jié)節(jié)的進一步鑒別仍需其他檢查。DWI 通過ADC 值或病變與脊髓比率之間的信號強度比率評估組織內(nèi)水分子的擴散,已成為結(jié)節(jié)檢測和/或評估的新方法,如DWI 在肺腺癌亞型分類中的應用[15]。在3.0 T 多b 值DWI 的研究中,b 值為900 s/mm2時的ADC 值診斷效能較高,惡性結(jié)節(jié)的ADC 值顯著低于良性結(jié)節(jié)[16]。MRS 可顯示結(jié)節(jié)內(nèi)的代謝情況,但該方面的研究較少。研究[17]表明,肺惡性結(jié)節(jié)相對于良性結(jié)節(jié)具有更高的膽堿峰、膽堿峰/肌酸峰比值,可出現(xiàn)異常的乳酸峰等。
2.3 PET-CT 用氟18 標記的氟脫氧葡萄糖(18FFDG)PET 進行功能成像可評估葡萄糖代謝的情況(圖4)。受檢者檢查前需空腹6 h 以上,且血糖控制在正常水平(<7.8 mmol/L),靜脈注射18F-FDG 0.10~0.15 mCi/kg 體質(zhì)量,休息45~60 min 后開始全身掃描。采用TrueX+TOF 法重建圖像,獲得橫斷面、矢狀面及冠狀面的PET 圖像、CT 圖像及PET-CT 融合圖像。標準化攝取值(SUV)閾值2.5 已被用于區(qū)分良惡性結(jié)節(jié),但仍需注意感染性結(jié)節(jié)的假陽性結(jié)果[18]。PET-CT 既可測量結(jié)節(jié)的代謝情況,又可清晰顯示結(jié)節(jié)形態(tài)和邊界,在結(jié)節(jié)檢測和評估方面均有優(yōu)勢,在一項將PET-CT 和MSCT 評估孤立性肺結(jié)節(jié)的研究中,PET-CT 比MSCT 更敏感(96% vs.81%)、更準確(93% vs.85%)[19]。但使用CT 進行PET 圖像的衰減校正會引入偽影和定量誤差,并可能導致對結(jié)果的誤解,如獲取患者不同呼吸周期的圖像可能會導致屏氣期間獲得的CT 衰減數(shù)據(jù)與安靜潮氣呼吸期間獲得的PET 數(shù)據(jù)之間不匹配[20]。另外,PET 的空間分辨力也很有限,在評估亞實性結(jié)節(jié)及直徑小于10 mm 的實性結(jié)節(jié)時,可能導致假陰性結(jié)果[21]。
圖3 男,63 歲,反復咳嗽,咳痰3 個月余。胸部CT 示右上肺中央型肺癌伴遠端阻塞性肺炎,術(shù)后病理:右肺浸潤性鱗狀細胞癌Ⅱ級圖3a 病灶中心層面平掃縱隔窗影像,CT 值為48.30 HU圖3b~3f 分別為病灶與平掃相同平面動態(tài)增強掃描各期圖像(注入對比劑后30 s、1 min、2 min、8 min、15 min),CT 值分別為72.30、88.89、78.88、67.95、63.22 HU,病灶注入對比劑后明顯強化,1 min 出現(xiàn)強化峰值,隨后強化程度減弱,病灶內(nèi)強化不均勻
圖4 女,61 歲,體檢發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié),術(shù)后病理:浸潤性黏液腺癌。PET-CT 示左肺下葉結(jié)節(jié),邊界欠清,其內(nèi)密度不均,最大標準化攝取值(SUVmax)為3.6
影像技術(shù)的發(fā)展日新月異,雙能CT、PET-MRI在肺部的應用日臻成熟,多種影像技術(shù)的綜合運用有助于診斷醫(yī)師完成更精準的肺結(jié)節(jié)影像評價,結(jié)合患者的臨床信息,能夠為結(jié)節(jié)的篩查、隨訪和治療提供策略。