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编号:10443909
孤立性肺结节的CT、MRI研究现状
http://www.100md.com 《中华实用医药杂志》 2004年第4期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2004)04-0334-03

    孤立性肺结节(Solitary pulmonary nodule,SPN)的良恶性诊断一直是现代医学的挑战和难题。随着低剂量螺旋CT对肺癌筛查的研究及应用,越来越多的SPN被筛检出来,尤其那些直径更小、良恶性影像征象模糊的结节,其中经外科手术后确诊为良性的却几乎接近一半,可是恶性结节却因没有及时诊断而延误治疗,这两者均使患者的生存质量下降。CT在探查和鉴别SPN中起着重要的作用,特别是近年来螺旋CT、HRCT和MDCT的应用及其实用软件技术的开发,使得对SPN的研究在其外部形态、毗邻关系及内部结构等的探究得到很大的进步,并且对其血供基础及肺癌血管形成的研究也有助于良恶性SPN的鉴别。由于肺部心跳呼吸运动、磁敏感性伪影及低质子密度特性,MRI以前在肺实质性病变的应用有所限制,但近年来随着一系列技术的开发及应用,MRI不仅克服上述缺陷,而且在SPN的探查及鉴别诊断中有独特的优势。本文就近年来国内外对SPN的CT、MRI研究现状作一综述。
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    1 SPN的CT研究进展

    1.1 关于SPN稳定性的研究现状及价值 在SPN良恶性的鉴别诊断中,生长速率起着极为重要的作用,传统认为保持两年稳定性是良性SPN的指针。Yankelevitz DF等却提出了质疑:在其研究的156个结节中,有26个结节保持两年或两年以上不变,其中9个属于恶性结节,可见在该研究中此论断对良性预测上只有65%的可靠性 [1] 。随着HRCT和螺旋CT的应用与发展,对SPN的增长值精确度达到0.3mm,Yankelevitz DF应用三维图像抽取和各向同性重复抽样技术对各种形态的人工合成结节进行测量试验,同时对13个病理确诊的SPN进行了倍增时间评估,结果显示该技术体积测量误差在±3%之内,5个恶性结节倍增时间在177天之内,8个良性者都大于396天或者体积减小,可见CT体积测量在评估SPN增长和倍增时间是比较准确的 [2] 。Winermuran HT对50个1期恶性SPN患者短期间隔两次CT扫描并进行容积测量,从而对早期恶性SPN的生长倍增时间作预估计发现:虽然中数倍增时间为181天,但11个(22%)SPN倍增时间不小于465天,可见对那些有着很大重叠、生长极慢的SPN仍需活检进行确诊 [3]
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    1.2 关于SPN内部特征的研究现状及价值

    1.2.1 脂肪与钙化 HRCT能最大程度检出结节中的脂肪,并能区别结节中小泡征在常规CT所导致的部分容积效应引起的误诊,而脂肪组织仅见于良性病变中,如错构瘤。钙化是CT鉴别良性SPN的有力指标,但随着薄层CT和HRCT对结节中钙化检出率的提高,恶性结节也可见钙化,一般说来,对于肉眼可见的钙化,恶性结节多为针尖样偏心性,最大面积不超过结节的10%,可见对于钙化的探测和特征分析在良恶性鉴别中是很有价值的。同样对于那 些弥漫均匀无定型肉眼不可识别的结节内钙化的检出也是同样重要的。

    1.2.2 气体密度区 (1)空气支气管征:在SPN内空气支气管征的出现是恶性的有力证据,现在普遍认为恶性病变对支气管侵袭导致其狭窄、截断,而粘液分泌阻塞导致扩张,肿瘤细胞伏壁生长是其保持正常形态的主要原因,某些良性SPN中结节纤维化致使支气管扩张,从而在CT上表现不同的外形特征。结节内支气管征外形特征分4类:正常、扭曲、扩张和截断,该分类可见于任何组织亚型SPN,没有特异性,良性中只见正常类型。(2)小泡征与空洞:小泡征一般指小于5mm在病理上为小的未闭合的含气细支气管、小含气囊样间隙及癌细胞伏壁生长的未实变的肺泡,多见于腺癌和细支气管肺泡癌,也见于局灶性机化性肺炎,HRCT发现率高,以肺泡癌出现率最高。空洞则为大于5mm的结节内透亮区,良恶性SPN均可发生,但恶性者壁多较厚(>15mm),其内壁不规则呈锯齿状或可见壁结节突入,且结节外形呈恶性特征。Nambu A对42例肺腺癌进行关于除空气支气管征外结节内含气腔隙的病理与HRCT对照研究发现:17例(40%)可出现含气腔隙,16例(94%)为多发并且呈现不同形态大小,其中11例(65%)有内隔,认为这些多发的多形性的大直径有分隔的含气腔隙有助于腺癌与机化性肺炎和结核瘤的鉴别 [4]
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    1.2.3 结节密度与磨玻璃样病变(Ground-Glass Opacity,GGO) 在HRCT上良性结节的密度较恶性均匀且多高于恶性,运用CT密度测量法测量结节的CT值,与人工仿真体模进行比较可以探测35%~55%所确诊的良性结节,如双千伏筛选弥漫肉眼不可见钙化机制相一致,也是利用良性结节密度多高于恶性结节这一基本特征,但同时要注意应用薄层CT扫描及邻近结构部分容积效应的影响。GGO是指特征性的局限性或弥漫性肺内密度轻度增高,不掩盖血管支气管纹理,任何使肺实质内空气含量减少而又不使肺泡完全闭塞的病变均可产生GGO。随着HRCT和低剂量螺旋CT肺部筛查的应用,该病变的检出率也增加。Kodama K对19例由HRCT检出的局限性单纯GGO(直径4~18mm)进行了中位数为32个月的跟踪随访,10例经外科手术切除,其中5例为腺癌,3例肺部淋巴组织增生病变,1例非典型性腺瘤样增生,1例局限性纤维化,另9例随访期间大小几乎没有变化,从而认为那些不会发展为临床病变的单纯GGO可能有被误诊倾向 [5]

, 百拇医药     然而Nakata M对43例由HRCT检出的直径不大于2cm的GGO进行组织病理与影像表现对照研究,结果23例为细支气管肺泡癌,11例腺癌,9例非典型性腺瘤样增生,所有不小于1cm的17例GGO均为恶性,在HRCT上表现有实性成分的多为腺癌,恶性率为93.3%,从而认为持续几个月的局限性GGO是早期腺癌或者其前体的征象,尤其那些含有实性成分直径不小于1cm的局限性GGO是恶性显著征象 [6] 。近年来所报道的关于GGO的大量文章,共同点是GGO的面积及其与实质成分比例可以预示小腺癌的预后,并且与细支气管肺泡癌高度相关,这是由于细支气管肺泡癌癌细胞沿着肺泡壁生长的特点而使肺泡没有完全实变所体现的。

    1.3 关于SPN边缘特征的研究现状及价值 由于SPN不同的生长特点,普遍认为分叶征、伪足、棘状突起、毛刺征多考虑为恶性SPN的特点,而圆形、边缘光滑者多为良性。Furuya K对193例SPN按照HRCT边缘特征分为6类:圆形、分叶、细毛刺、粗毛刺、多边形、晕征(结节周围GGO),发现82%分叶、97%细毛刺、93%粗毛刺、100%晕征SPN属于恶性,80%多边形SPN属于炎症性,66%圆形SPN属于良性,这6种分类在统计学上有助于良恶性的鉴别(P<0.001),并反映了SPN组织病理学生长特点 [7] 。Takashima S对小于1cm的72例SPN(25例肺癌,7例非典型性腺瘤样增生,40例良性结节)进行关于良性HRCT特征研究分析:包括分叶征、毛刺、脐凹、多边形、大小、GGO比例及SPN三维比例等,指出结节多边形多见于良性SPN,结节三维比例越大良性可能性越大 [8] 。SPN与周围肺组织的界面特征在很大程度上与其组织病理生长特点有关,所以高分辨的HRCT所反映的边缘特征在良恶性的鉴别中有着很重要的参考价值。
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    1.4 关于SPN与周围结构病变的研究现状及价值

    1.4.1 CT支气管征 在薄层CT或螺旋CT扫描下,直接通向结节的支气管与结节所呈现的各种关系与征象:包括支气管在结节边缘被截断、支气管进入结节内、支气管被结节压迫呈手抱球状、通向结节的支气管光滑增厚狭窄和通向结节的支气管不规则增厚狭窄5种类型,CT支气管征有着决定支气管活检方法和提高活检效率的价值。强金伟等对75例SPN采用MDCT超薄层靶扫描后行MPR、CPR和SSD重建并与手术标本组织切片对照研究,对SPN-支气管关系提出5种分型:A支气管被截断;B支气管进入SPN呈锥状中断;C支气管在SPN内呈长段开放状并可进一步分叉;D支气管紧贴SPN边缘走行,管腔形态正常;E支气管紧贴SPN边缘走行,管腔受压变扁。指出CT支气管征鉴别良恶性SPN统计学上无显著性意义,但其类型对SPN的性质有很大的参考价值,同时可以指导支气管活检 [9]

    1.4.2 血管集束征 凡肺内血管从病灶穿过、受病灶牵拉移位或在病灶边缘截断者称血管集束征阳性,随着螺旋CT3D技术的发展和螺旋HRCT的应用,可显示不同方向肺血管与病灶的关系,并可追踪血管到肺门从而更可靠的区分肺静脉与动脉,尽管血管成份对良恶性结节的评判意见仍不一致,但目前大多认为肺静脉向结节集中或到达结节时中断、包绕强烈提示为恶性SPN。
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    1.4.3 SPN与胸膜的关系 SPN和邻近胸膜之间可见胸膜皱缩,当扫描平面与凹入中心平行时可见其典型表现:病灶与邻近胸膜间可见三角形或喇叭口样线影相连,有时也表现为兔耳征、尾征、星状,均称为胸膜下陷征,其病理学基础为SPN促结缔组织反应形成的瘢痕牵拉与恶性细胞侵袭脏层胸膜,普遍认为该征象对良恶性SPN的鉴别没有特异性,恶性较良性多见,在恶性中绝大多数见于腺癌和细支气管肺泡癌。螺旋CT容积扫描及其多平面重建不仅可以全面体现SPN-胸膜关系,而且可以评估恶性结节对胸膜侵犯情况。

    1.5 关于SPN增强扫描的研究现状及价值

    1.5.1 CT增强界值 由于良恶性SPN血管分布和脉管系 统明显不同,经静脉注射造影剂后SPN的增强程度为鉴别良恶性的重要方法,目前认为以20HU作为良恶性鉴别的增强界值有着很高的准确率,产生假阳性结果的主要原因是活动性肉芽肿及球形肺炎,即任何血管丰富的炎性结节。Matsuo H曾对25个良性结节进行增强研究,发现78%的结节增强值超过20HU,其中多数为富血管分布的局灶性机化性肺炎和脓肿 [10] 。Swensen SJ等对550个SPN进行增强前后薄层CT扫描所得到的最大增强CT值研究,发现恶性结节显著高于良性结节(P<0.001),用15HU作为临界值,其敏感性为98%、特异性58.0%、准确率77%,从而认为那些增强程度若不大于15HU的结节高度提示为良性SPN [11] ,明显缩小了恶性结节误诊为良性的可能性。
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    1.5.2 强化类型 强化形态特点在一定程度上可以反映SPN内部组织结构和血供特点,普遍分为5型:A无强化,CT值小于5HU;B均匀强化,密度均匀;C不均匀强化,病灶内同时出现不强化和显著强化区;D周围强化,中心没有强化;E包膜样强化,既周边壳状强化。有学者报道增强后结节内尤其是周围出现高密度点条征均见于恶性SPN,其病理基础为残留在肿瘤内的迂曲的宿主血管影,对恶性SPN的诊断有着很高的特异性 [12] 。Muhm JR提出周边强化征对良性SPN的诊断有着很高的特异性,在他所研究的16个SPN,均发现有包绕均一低密度区的周边均匀强化带,最后经病理和临床证实均为良性SPN [13]

    1.5.3 动态时间-密度曲线 由于能最大程度的反映肿瘤血管密度及其基底膜的完整情况,近年来螺旋CT动态增强所产生的时间-密度曲线对SPN的鉴别诊断成为研究热点,共同点为恶性与炎性结节的强化值以及它们与主动脉峰值的比值之间统计学上无显著性意义,而两者与良性结节之间有显著性意义,恶性SPN动态曲线大多呈抛物线形,即慢升慢降型,活动炎性结节呈快升快降或快升慢降型,但峰值最高,且到达峰值时间比恶性要短。结核球多呈一低平曲线。
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    2 SPN的MRI研究进展

    长期以来,由于MRI的低空间分别率,其显示SPN的能力弱于CT,但由于肺部高的噪声信号比,肺结节在长TR加权相亦可以得到良好的显示。随着MRI软硬件的发展和快速成像序列的应用,近年来其特有的多序列多参数多平面成像特点在显示SPN的内部成分、周围毗邻关系和增强后各成分信号特征变化方面有着独特的优势,比CT能提供更多更全面的信息。Awaya-H等对39个经外科证实的SPN用MRI成像及其增强特点来分析比较它们的组织成分,发现任何一种系列成像可以区分67%结节内的所有成分,若各种系列结合起来可以区别90%结节内的成分,增强后除纤维和坏死几乎没有增强外,其他成分均早期显著强化,而纤维在T2-weighted为低信号,坏死高信号,从而认为MRI有着高组织分辨率的特点 [14] 。近年来对SPN动态增强MRI定量研究亦有大量报道:张敏鸣等对44例SPN进行动态增强MRI发现,恶性结节增强速度和程度显著高于良性结节,而炎性结节高于恶性,从而认为动态增强MRI对良恶性SPN的鉴别有着潜在的价值 [15] ,与动态CT增强结果有着很大的相似性。
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    3 关于SPN的CT、MRI前景展望

    随着螺旋CT、MDCT、MRI的应用及软硬件技术的进步,SPN的鉴别诊断水准得到相对提高,然而越来越多的小结节(甚至小于1cm)同样挑战这些新技术,为了避免恶性结节的延误切除和良性结节不必要的开胸探查,对那些影像上模糊的小结节进行必要的随访是必然的,随访间期内对结节形态、大小等微小变化的定量分析及短期间隔有结节生长率估计需要进一步研究。尽管CT、MRI动态增强研究使SPN的定性诊断准确率获得提高,但是这些小样本的研究仍需多中心大样本的进一步验证,对于SPN血流分布的定量分析及恶性结节的血管生成,特别是小结节的特点仍然需要进一步探讨。

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    作者单位:362000福建医科大学第二临床医学院影像科

    (编辑罗 彬), 百拇医药