李 魯 李惠民 舒錦爾 潘江峰 周紹斌 徐義斌

2 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院放射科；

隨著LDCT在早期肺癌篩查中的廣泛應(yīng)用，肺部局灶性磨玻璃密度影(focal ground glass opacity，fGGO)的檢出率越來越高。fGGO是早期肺癌的主要表現(xiàn)之一，而2011年國際肺癌研究協(xié)會(huì)（IASLC）、美國胸科學(xué)會(huì)（ATS）及歐洲呼吸學(xué)會(huì)（ERS）肺腺癌的國際多學(xué)科分類[1]的推出，2013年Fleischner學(xué)會(huì)肺非實(shí)性結(jié)節(jié)處理指南的公布[2]，發(fā)現(xiàn)和正確處理fGGO已是影像工作者的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。如何更好顯示fGGO的特征成為診斷和處理的關(guān)鍵?，F(xiàn)代MDCT提供了更高的圖像分辨率，采用靶掃描和大矩陣采集可以獲得更小的像素，如果結(jié)合生理通氣對(duì)磨玻璃病灶進(jìn)行充分充氣，可以更好地顯示病灶內(nèi)部特征、結(jié)節(jié)-肺界面及鄰近結(jié)構(gòu)改變等，有助于fGGO的定性診斷。據(jù)此，我們建立了一個(gè)“G-方案”(取GGO的第一個(gè)字母)，同時(shí)利用了生理通氣、1024大矩陣和250mm小視野以及迭代重建算法，以期更好地顯示磨玻璃肺結(jié)節(jié)的細(xì)節(jié)特征。

方 法

1.病例納入

將常規(guī)肺部低劑量篩查中發(fā)現(xiàn)的連續(xù)20例fGGO患者納入研究，前10例納入A組，男5例，女5例，35～74歲，平均年齡52±9歲，確定病灶后在病灶范圍進(jìn)行常規(guī)1024矩陣超高分辨率掃描(A)和G-方案掃描（G）；后10例納入B組，男性4例，女性6例，45～72歲，平均年齡55±8歲，確定病灶后利用低劑量篩查數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧性1024矩陣靶重建(B)，然后再對(duì)病灶進(jìn)行G-方案掃描（G）。所有檢查均經(jīng)患者知情同意并簽字，方案經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過。

2.CT掃描方式

采用Philips iCT 256機(jī)型，低劑量篩查掃描參數(shù)：常規(guī)仰臥位，廣播“吸氣-屏氣”后采用螺旋掃描0.625mm×128，掃描矩陣512×512，F(xiàn)OV 500mm,重建層厚5mm/間隔5mm；電壓120kV,40～100 mAs(智能D-right),FBP-D算法重建肺窗（C-500HU W 1500HU）。在肺窗圖像上在線閱片，發(fā)現(xiàn)磨玻璃灶后進(jìn)入下一步：

掃描前進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，全部完成深吸氣下屏氣掃描。掃描范圍以病灶為中心，包括上下各加3cm長度；iDose44，重建矩陣512mm，肺窗，層厚1mm，間隔1mm。

G方案掃描參數(shù)：采用1024高分辨率掃描模式(FOV 250mm+矩陣1024×1024)，側(cè)或斜側(cè)臥位，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(shí)視角（View angle）90°，120kV，250mAs；重建視野150～215mm，層厚0.67mm，間隔0.67mm，iDose44，低通濾過smooth（A）。

A方案掃描參數(shù)：采用1024高分辨率掃描模式(FOV 250mm+矩陣1024×1024)掃描，常規(guī)仰臥位，120kV,250mAs；重建視野150～215mm，重建視野149～215mm，層厚0.67mm，間隔0.67mm，iDose44，低通濾過smooth（A）。

B方案參數(shù)：利用篩查原始數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧性重建(無需重新掃描)，F(xiàn)OV 150～215mm(顯示病灶及其定位結(jié)構(gòu))，層厚0.67mm，間隔0.67mm，iDose44，低通濾過smooth（A）。

3.評(píng)價(jià)方式

所有圖像傳送至PHILIPS EBW V4.5.5工作站進(jìn)行在線處理，2位高年資胸部影像診斷醫(yī)生共同評(píng)價(jià)各組圖像。

磨玻璃灶細(xì)節(jié)顯示主觀評(píng)價(jià)：調(diào)節(jié)合適視窗后觀察磨玻璃結(jié)節(jié)的邊緣輪廓和內(nèi)部密度結(jié)構(gòu)(包括背景肺小血管的分布和清晰度)，并分為三等：3分-有效幫助診斷，2分-可以幫助診斷，1分-不能幫助診斷，確定是否適合診斷需求。

客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)：典型層面的磨玻璃灶的區(qū)域CT值，fGGO所在肺野內(nèi)、中、外、前、后側(cè)5個(gè)興趣區(qū)的CT值并進(jìn)行比較(興趣區(qū)面積取40mm2）。對(duì)相同層面磨玻璃病灶進(jìn)行絕對(duì)密度和相對(duì)密度(背景CT值減去病灶CT值)值測(cè)量并進(jìn)行比較（混合磨玻璃結(jié)節(jié)選取磨玻璃成分進(jìn)行測(cè)量，背景CT值選用病灶肺門側(cè)旁邊1cm處）。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用配對(duì)t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為P=0.05。

結(jié) 果

選取0.67mm重建圖像，fGGO所在相同層面的肺野，進(jìn)行主客觀評(píng)價(jià)。

1.主觀評(píng)價(jià)

G組圖像質(zhì)量較A組和B組提高，表現(xiàn)為G組肺充氣膨脹更充分，肺野透亮度、清晰度提高，肺血管充分舒展，肺內(nèi)細(xì)小血管影顯示清楚，仰臥位常見的背側(cè)生理性墜積效應(yīng)在G組未見，能清楚顯示fGGO的結(jié)節(jié)-肺界面。G組中有效幫助診斷17例（85%），可以幫助診斷3例（15%），不能幫助診斷病例無；A組中有效幫助診斷3例（30%），可以幫助診斷4例（40%），不能幫助診斷3例（30%）；B組可以幫助診斷6例（60%），不能幫助診斷4例（40%）。各組病灶的細(xì)節(jié)分辨能力和總體診斷效能依次為G組、A組、B組。

2.客觀指標(biāo)

2.1 密度梯度比較(表1、表2)：客觀評(píng)價(jià)G、A組較B組分辨率明顯提高，測(cè)量?jī)煞N不同掃描技術(shù)的fGGO所在相同層面肺野興趣區(qū)的CT值，仰臥位時(shí)的CT值梯度變化為后、中、前側(cè)逐步減低，側(cè)臥位時(shí)改變?yōu)閮?nèi)、中、外側(cè)逐步減低，側(cè)臥位梯度變化幅度沒有仰臥位明顯，各興趣區(qū)趨于一致。各興趣區(qū)以后側(cè)CT值相差最大，G組較A組低67HU、G組較B組低60HU，外側(cè)次之，以G組低。相差最小的為前側(cè)，前側(cè)為仰臥位CT值最低處，也以G組為低。肺野平均CT值G組更低，G組與A組差44HU、G組與B組差45HU。G組和A組、G組和B組之間各興趣區(qū)CT值及病灶所在層面肺野平均CT值均有顯著性差異（P＜0.05）。

2.2 病灶絕對(duì)密度和相對(duì)密度比較：G組較A組和B組背景肺密度更低，病灶的絕對(duì)密度也更低，G組和A組差56HU，G組和B組差44HU，具有顯著性差異（P＜0.05）。G組和A、B組病灶相對(duì)密度接近，無顯著性差異（P＞0.05）。

表1 G與A組比較

表2 G與B組比較

圖1 左肺上葉原位腺癌。A.C.E.為仰臥位超高分辨率掃描，B.D.F.為G.方案掃描；B圖定位像較A圖定位像左側(cè)肺野容積增大，充氣更充分；圖C仰臥位時(shí)的CT值梯度變化后、中、前逐步減低，前、后側(cè)興趣區(qū)CT值相差大；圖D側(cè)臥生理通氣輔助時(shí)CT值梯度變?yōu)閮?nèi)、中、外側(cè)逐步減低，各興趣區(qū)CT值接近，對(duì)照?qǐng)DC各興趣區(qū)CT值均減低，以后側(cè)減低最顯著，外側(cè)次之；圖E.、F.是fGGO所在肺野平均CT值、GGO絕對(duì)CT值和GGO近肺門側(cè)CT值的比較，G.方案掃描明顯低于仰臥位超高分辨率掃描，有利于GGO內(nèi)部特征及結(jié)節(jié)-肺界面特征的顯示。

討 論

肺內(nèi)小病灶定性診斷的關(guān)鍵是細(xì)節(jié)特征顯示，對(duì)應(yīng)的影像技術(shù)要求主要是更高的空間分辨率和足夠的對(duì)比分辨率。肺內(nèi)小病灶尤其含磨玻璃密度病灶的診斷關(guān)鍵是內(nèi)部細(xì)微結(jié)構(gòu)特征（包括均勻度及其分布特征）、邊緣形態(tài)特征以及與背景肺結(jié)構(gòu)的相關(guān)性情況，充分顯示這些特點(diǎn)的技術(shù)關(guān)鍵是高空間分辨率，即盡可能縮小構(gòu)成圖像的像素。具體的辦法包括縮小掃描視野（靶掃描）、增大掃描矩陣（1024矩陣）和超薄層厚（亞mm），為了減少噪聲對(duì)圖像質(zhì)量的影響，一般不采用低劑量。上述技術(shù)我們稱為“超高分辨率靶掃描”。李惠民等[3-4]提出的螺旋CT靶掃描技術(shù)不同于靶重建，后者在常規(guī)螺旋CT數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上回顧性改變重建參數(shù)，主要是縮小重建FOV，雖然圖像顯示細(xì)節(jié)有所提高，但較常規(guī)螺旋CT并不增加信息，因此認(rèn)為小結(jié)節(jié)或疑難結(jié)節(jié)的細(xì)節(jié)顯示以靶掃描為佳。隨著MDCT設(shè)備的發(fā)展，靶掃描技術(shù)也在更新?！俺叻直媛拾袙呙琛庇懈蟮膾呙杈仃嚕?024×1024）和小FOV（250mm），像素達(dá)到0.24mm，較常規(guī)掃描（像素0.98mm）明顯提高了空間分辨率。但隨著像素的縮小，噪聲也同步明顯增加，這種噪聲的增加將使分辨力不能進(jìn)一步提高，甚至?xí)档蚚3-4]，為此需要采用迭代算法如iDose4技術(shù)來降低圖像噪聲[5]，保證高圖像質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。

肺內(nèi)小病灶特別是fGGO細(xì)節(jié)的顯示與背景肺組織充氣充分程度密切相關(guān)，當(dāng)肺充分充氣時(shí)（CT值減低），肺野透亮度和清晰度提高，肺內(nèi)血管(包括病灶內(nèi)的血管及其他結(jié)構(gòu))充分舒展，結(jié)節(jié)以及結(jié)節(jié)-肺界面得以充分顯示。單純深吸氣狀態(tài)可以使得肺充氣良好，但如果能夠進(jìn)一步獲得充氣也就是過度充氣，則更有利于肺結(jié)構(gòu)與病灶的細(xì)節(jié)顯示。本文提出一種新的掃描方式，主要是通過體位改變、利用生理通氣特點(diǎn)，使得目標(biāo)肺區(qū)得到過度充氣的效果，具體采用側(cè)臥位(病灶側(cè)肺位于上方，有時(shí)采用斜側(cè)臥位使病灶位于掃描肺野的最高處)結(jié)合深吸氣狀態(tài)下完成掃描，我們稱為“生理通氣輔助超高分辨率掃描”（簡(jiǎn)稱G-方案）。研究結(jié)果顯示采用G-方案獲得的目標(biāo)肺區(qū)的密度值明顯低于其它兩種方法，其CT梯度值5個(gè)中的4個(gè)在-900HU以下，接近或達(dá)到生理性“肺氣腫”的程度[6]。后背側(cè)的CT值變化最大，仰臥位常見的背側(cè)墜積效應(yīng)消失且在5個(gè)ROI中CT值僅次于外側(cè)ROI，對(duì)位于該區(qū)域小病灶的細(xì)節(jié)顯示改善明顯。仰臥位時(shí)的CT值梯度變化為后、中、前逐步減低，側(cè)臥位CT值梯度變化幅度沒有仰臥位明顯，各興趣區(qū)CT值趨于一致。仰臥位最低處前側(cè)ROI的CT值仍低于側(cè)臥位前側(cè)ROI的CT值。由于“G-方案”圖像整個(gè)肺野的CT值梯度變化不大，且整個(gè)肺野的平均CT值明顯低于常規(guī)檢查，使得小病灶的細(xì)節(jié)顯示得到改善，此時(shí)測(cè)得的磨玻璃灶密度值更低，明顯低于仰臥位的2種掃描方式（P＜0.05），這種密度值測(cè)量上的變化可能有利于不同病變間密度差異的觀察分析。Lee等[7]許多作者都已經(jīng)看到純磨玻璃結(jié)節(jié)的密度值高低是提示這些早早期肺腺癌的重要依據(jù)，優(yōu)秀的技術(shù)將為這種差異提供更加可靠的證據(jù)。

同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)幾種檢查技術(shù)中病灶的相對(duì)密度沒有明顯差異，此現(xiàn)象是否肯定尚需要更多證據(jù)，如果該現(xiàn)象確實(shí)存在，那么這個(gè)指標(biāo)將是研究肺磨玻璃灶密度的更加可靠、更加具有可比性的參數(shù)。

生理通氣輔助超高分辨率掃描技術(shù)，＋靶重建可以進(jìn)一步將這些“優(yōu)勢(shì)化為勝勢(shì)”，通常我們會(huì)重建二套圖像數(shù)據(jù)，一套是1～2mm層厚的較高分辨率重建的肺窗，重點(diǎn)在于高空間分辨率，用于觀察各種細(xì)節(jié)形態(tài)特征；另一套是最小層厚0.67mm(亞毫米)的低分辨率算法重建的圖像，用于密度分析和三維后處理重建，包括MIP、minIP以及VR，可以分別從不同的視角分析病變特征。

綜上所述，生理通氣輔助超高分辨率掃描技術(shù)提供了優(yōu)秀的原始數(shù)據(jù)，在提高空間分辨率的同時(shí)，使肺的充氣量增加(過度充氣)，提高了對(duì)比分辨率并使非實(shí)性肺結(jié)節(jié)充分舒展，肺內(nèi)小病灶特別是fGGO獲得了最佳的細(xì)節(jié)特征顯示，有更多機(jī)會(huì)獲得準(zhǔn)確診斷。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)相對(duì)密度的穩(wěn)定性，這有可能成為評(píng)價(jià)純磨玻璃灶的一個(gè)重要參數(shù)。

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