曹德生 王正芳 李興勝 吳玉輝 趙毓 吳曉東 戈銳 崔英杰 左亞娜
·臨床研究·
低劑量螺旋CT在金昌地區(qū)肺癌高危人群篩查中的應(yīng)用
曹德生王正芳李興勝吳玉輝趙毓吳曉東戈銳崔英杰左亞娜
目的:觀察低劑量螺旋CT(LDCT)在金昌地區(qū)肺癌高危人群篩查中的應(yīng)用。方法:從2012年12月至2015年9月,共計(jì)完成5545例肺癌高危人群LDCT篩查并進(jìn)行衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)估。結(jié)果:共計(jì)5545例肺癌高危人群中,男性3705例,女性1840例。共篩查出在肺部有無(wú)論形態(tài)、大小結(jié)節(jié)者共計(jì)1079例,占全部篩查人群的19.46%,其中,需要年度復(fù)查者536例,占48.86%,占全部篩查人群的9.67%;需要間隔三月復(fù)查者502例,占46.52%,占全部篩查人群9.05%;全部篩查者中發(fā)現(xiàn)有41例高度疑似肺癌者,約占罹患肺結(jié)節(jié)人群的3.80%,占全部篩查人群0.74%。所有受檢者平均受照劑量約為56.7mGy。圖像質(zhì)量能夠達(dá)到影像診斷需求。結(jié)論:LDCT對(duì)肺癌高危人群的篩查、對(duì)肺部小結(jié)節(jié)的早期定量和定性診斷截至目前是最有效的影像學(xué)檢查方法,LDCT必將成為肺癌高危人群篩查的首選。
低劑量螺旋CT;輻射劑量;篩查;臨床研究
“城市癌癥早診早治項(xiàng)目”是國(guó)家醫(yī)改重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重大公共衛(wèi)生服務(wù)項(xiàng)目。從2012年12月起,對(duì)所有符合條件者采取整群抽樣的方法,從本市戶籍常住人口中選取年齡在40歲~69歲之間、無(wú)臨床癥狀、有職業(yè)暴露史者共計(jì)5545名肺癌高危人群納入篩查范圍,在進(jìn)行危險(xiǎn)因素調(diào)查和高危人群評(píng)結(jié)合,行低劑量螺旋CT篩查的臨床研究。
1.1一般資料選擇2012年12月至2015年9月,低劑量螺旋CT篩查完成的5545例肺癌高危人群,其中男性3705,占66.82%,女性1840,占33.18%,年齡40~69歲,平均55歲。
1.2檢查方法依據(jù)國(guó)家《城市癌癥早診早治技術(shù)方案》技術(shù)規(guī)范要求,低劑量螺旋CT機(jī)型選用Philips64排128層螺旋CT。掃描參數(shù):管電壓120kVp,管電流≤30mAs,掃描層厚5mm,層間距5mm,重建層厚1.0mm容積掃描;掃描范圍自肺尖至肋膈角,吸氣末一次屏氣完成掃描。單次掃描照射劑量控制在90mGy以下。
1.3影像評(píng)析方法與技術(shù)統(tǒng)計(jì)掃描完成后,將常規(guī)5mm層厚圖像及1.0~1.25mm薄層重建圖像傳入圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(PACS)系統(tǒng),然后由胸部專(zhuān)業(yè)放射科高年資主治醫(yī)師在PACS系統(tǒng)專(zhuān)用監(jiān)視器分析評(píng)估,發(fā)現(xiàn)的肺結(jié)節(jié)按照結(jié)節(jié)出現(xiàn)的圖像序列號(hào)及圖像號(hào)的先后順序逐個(gè)進(jìn)行分析、測(cè)量并記錄入“‘城市癌癥早診早治項(xiàng)目'肺癌低劑量螺旋CT檢出肺內(nèi)結(jié)節(jié)記錄表”中,并將發(fā)現(xiàn)的胸部其他病變?nèi)纾悍螝饽[、支氣管擴(kuò)張、纖維瘢痕、肺不張等以及心臟、縱隔內(nèi)病變、掃描范圍內(nèi)涉及的甲狀腺病變、乳腺病變、上腹部病變及骨骼系統(tǒng)異常均逐項(xiàng)記錄。對(duì)于≥15mm肺內(nèi)結(jié)節(jié),無(wú)論實(shí)性或非實(shí)性,均建議抗炎治療5~7天后與基線CT間隔1個(gè)月進(jìn)行復(fù)查,若無(wú)變化,則由高年資副高級(jí)以上職稱(chēng)放射科醫(yī)師判斷是否進(jìn)入臨床干預(yù),若結(jié)節(jié)部分吸收則間隔3個(gè)月再行復(fù)查;對(duì)于5~14mm實(shí)性或部分實(shí)性結(jié)節(jié)及8~14mm非實(shí)性結(jié)節(jié),建議間隔3個(gè)月進(jìn)行復(fù)查,如增大則由上一級(jí)醫(yī)師判斷是否臨床干預(yù),無(wú)變化則進(jìn)入下一年度復(fù)查;對(duì)于<5mm實(shí)性或部分實(shí)性結(jié)節(jié)或<8mm非實(shí)性結(jié)節(jié)及陰性結(jié)果者,建議一年后復(fù)查隨訪。
5545例肺癌高危人群中,篩查出肺部結(jié)節(jié)者1079例,占全部篩查人群的19.46%。其中,<5mm的實(shí)性/部分實(shí)性結(jié)節(jié)或<8mm的非實(shí)性結(jié)節(jié)者536例,占篩查人群的9.67%;5~14mm的實(shí)性/部分實(shí)性結(jié)節(jié)及8~14mm非實(shí)性結(jié)節(jié)502例,占篩查人群9.05%;全部篩查者中發(fā)現(xiàn)41例肺內(nèi)單發(fā)或多發(fā)結(jié)節(jié)高度疑診為“肺癌”或“惡性病變”占篩查人群0.74%。
3.1檢出肺結(jié)節(jié)影像學(xué)評(píng)估與處理規(guī)范對(duì)于檢出<5mm的實(shí)性/部分實(shí)性結(jié)節(jié)或<8mm的非實(shí)性結(jié)節(jié)者,建議與基線CT時(shí)間間隔12個(gè)月時(shí)按計(jì)劃進(jìn)行年度LDCT;對(duì)于5~14mm的實(shí)性/部分實(shí)性結(jié)節(jié)及8~14mm非實(shí)性結(jié)節(jié)建議基線CT間隔時(shí)間3個(gè)月時(shí)進(jìn)行復(fù)查;肺內(nèi)單發(fā)或多發(fā)結(jié)節(jié)高度疑診為“肺癌”或“惡性病變”,需要上報(bào)國(guó)家癌癥會(huì)診中心會(huì)診確認(rèn)并進(jìn)行必要的臨床干預(yù)。
3.2輻射劑量選擇在全部5545例篩查者中最大照射劑量為85.4mGy,最小照射劑量39.8mGy,平均受照劑量約為56.7mGy,大大低于項(xiàng)目組技術(shù)規(guī)范所要求的單次掃描照射劑量控制在90mGy以下的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),通過(guò)對(duì)220例(其中男性160例,女性60例)行常規(guī)胸部CT檢查者的劑量報(bào)告數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),我院的Philips64排128層納米螺旋CT在進(jìn)行常規(guī)劑量胸部CT檢查時(shí),在與LDCT篩查同等層厚、層距、螺距條件下,最大受照劑量約763.8mGy,最小受照劑量約358.4mGy,平均受照劑量約554.2mGy,高出LDCT平均劑量約9.7倍。故而,低劑量螺旋CT篩查在肺癌高危人群中的應(yīng)用既能夠有效保護(hù)患者免受輻射之虞,同時(shí)又完全符合國(guó)際放射線防護(hù)委員會(huì)(LCRP)對(duì)輻射防護(hù)最優(yōu)化的要求[2]。
3.3關(guān)于圖像噪聲、偽影質(zhì)量控制我院最新引進(jìn)的Philips64排128層納米螺旋CT是當(dāng)今最為先進(jìn)的64排128層CT產(chǎn)品之一,基于先進(jìn)的納米模塊化探測(cè)器技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高清圖像與低輻射劑量的結(jié)合,劑量保護(hù)裝置、心電門(mén)控技術(shù)以及各類(lèi)降低噪聲、抑制偽影的軟件功能,既保障了在LDCT篩查過(guò)程中患者所接受的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于項(xiàng)目組規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也完全符合國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)提出的X線活動(dòng)三原則,即實(shí)踐正當(dāng)化、輻射防護(hù)最優(yōu)化、個(gè)人劑量限制值,并遵循了“合理適用低劑量(as low as reasonably achievable,ALARA)的原則”,又使得圖像質(zhì)量能夠完全滿足篩查肺結(jié)節(jié)及影像診斷需求;設(shè)備配備的EBW工作站提供快速而功能強(qiáng)大的高級(jí)圖像后處理功能,確保精確、高效的CT影像圖像質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)化[3]。
自20世紀(jì)80年代世界衛(wèi)生組織明確提出癌癥的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療策略以來(lái),癌癥的篩查和早診早治已被公認(rèn)為是癌癥防控最有效的途徑,基于不同癌癥的流行病學(xué)現(xiàn)狀和自身的經(jīng)濟(jì)狀況,眾多國(guó)家都積極開(kāi)展癌癥防控的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)研究,以試圖尋找符合自身國(guó)情的、高效經(jīng)濟(jì)的癌癥篩查和早診早治之路。鑒于中國(guó)日益增高的城市腫瘤負(fù)擔(dān),急需開(kāi)展以高危人群為重點(diǎn)的惡性腫瘤早診早治項(xiàng)目及衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)研究,以建立適合于中國(guó)城市基本情況的、高效經(jīng)濟(jì)的腫瘤篩查和早診早治體系,開(kāi)展癌癥早診早治項(xiàng)目勢(shì)在必行。
肺癌是最常見(jiàn)的癌癥致死原因,美國(guó)2000年的一項(xiàng)調(diào)查顯示肺癌占所有癌癥死亡原因的6%,有90%以上的肺癌病人在明確診斷后面臨死亡,而造成肺癌這種高死亡率的主要原因就是早期肺癌因無(wú)癥狀或癥狀不明顯而為患者疏忽,臨床發(fā)現(xiàn)困難,當(dāng)患者出現(xiàn)癥狀就診時(shí),其臨床表現(xiàn)多已達(dá)到不可治愈的程度。因此,早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療是肺癌防治的關(guān)鍵。早期發(fā)現(xiàn)肺癌的一個(gè)重要途徑就是肺癌普查,也即患者在尚未出現(xiàn)癥狀及癥狀不明顯前發(fā)現(xiàn)并明確診斷。低劑量螺旋CT(LDCT)是目前公認(rèn)的唯一能夠降低高危人群肺癌死亡率的影像學(xué)檢查,相關(guān)方面的研究已經(jīng)在許多國(guó)家廣泛開(kāi)展,目前已形成一套完整、科學(xué)的篩查流程與處理方案。
既往X線胸片體檢的局限性主要在于其敏感性低,病變與胸部正常組織重疊較多而不易早期發(fā)現(xiàn)。Sone的研究發(fā)現(xiàn)由于腫瘤密度低,對(duì)于直徑小于2cm的高分化腺癌在常規(guī)胸片上很難發(fā)現(xiàn),鱗癌及分化差的腺癌當(dāng)其直徑大于1cm以上才能發(fā)現(xiàn)。甚至一些較大的肺癌在胸片上也會(huì)由于重疊較多而造成漏診。X線胸片對(duì)Ⅰ期肺腺癌的發(fā)現(xiàn)率低,對(duì)生長(zhǎng)迅速的鱗癌和小細(xì)胞癌識(shí)別較晚,降低了肺癌普查的效果[4]。常規(guī)胸部CT檢查在發(fā)現(xiàn)肺部小結(jié)節(jié)方面其敏感性優(yōu)于以往傳統(tǒng)CT檢查,更優(yōu)于X線胸片檢查,但和X線胸片相比較,常規(guī)胸部CT檢查的輻射劑量相對(duì)較高,同時(shí)在發(fā)達(dá)國(guó)家CT被認(rèn)為是造成醫(yī)源性輻射的最主要原因,一次常規(guī)劑量胸部CT檢查的X線照射劑量相當(dāng)于X線胸片的10~100倍[5]。低劑量螺旋CT與常規(guī)劑量CT在發(fā)現(xiàn)肺內(nèi)結(jié)節(jié)方面有基本相同的能力,同時(shí)低劑量螺旋CT盡管其輻射劑量大幅降低,但與傳統(tǒng)常規(guī)劑量CT檢查而言,發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的敏感度僅從63%降至60%,特異度從91%降至88%。因此,低劑量螺旋CT已成為肺癌篩查工作的一項(xiàng)主要方法而廣泛開(kāi)展。低劑量螺旋CT篩查已使得Ⅰa期肺癌的發(fā)現(xiàn)率從35.1%上升至93%,同時(shí),由于小的Ⅰa期肺癌選擇性胸部手術(shù)較晚期肺癌的花費(fèi)明顯減少,因此低劑量螺旋CT普查的效價(jià)比與常規(guī)胸片相當(dāng)甚至低于胸片[6,7]。由于LDCT的低管電壓掃描導(dǎo)致圖像的噪聲及偽影有不同程度增加,嚴(yán)重制約其在臨床的推廣與應(yīng)用,多項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn),LDCT的圖像噪聲與偽影干擾了對(duì)肺內(nèi)微小病灶特別是肺內(nèi)微小結(jié)節(jié)、結(jié)節(jié)內(nèi)的微小鈣化點(diǎn)等的顯示,也對(duì)肺內(nèi)低對(duì)比病變比如磨玻璃密度病變的顯示受到影響,LDCT噪聲、偽影的產(chǎn)生與受檢者的性別、年齡等無(wú)關(guān),主要影響因素在于患者的肥胖程度,也即BMI有關(guān),受檢者胸壁組織的厚度決定了肺部X線的衰減程度,此種X線衰減達(dá)到一定程度,即可影響到對(duì)病灶和肺結(jié)構(gòu)的顯示。但是,隨著多排螺旋CT硬件性能的改進(jìn)及軟件算法的不斷完善,特別是64排128層CT先進(jìn)的納米模塊化探測(cè)器技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高清圖像與低輻射劑量的結(jié)合,劑量保護(hù)裝置、心電門(mén)控技術(shù)以及各類(lèi)降低噪聲、抑制偽影的軟件功能,保障了LDCT篩查過(guò)程中患者所接受的輻射劑量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
通常認(rèn)為50mA是一個(gè)較為穩(wěn)定的低毫安界限值,≤20mA時(shí)偽影增多,從而影響病變檢出,因此,普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為管電流50mA,螺距為1是發(fā)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的可靠條件組合[1]。本組所有篩查者在進(jìn)行LDCT檢查過(guò)程中均自動(dòng)開(kāi)啟螺旋CT的“DoseReport(劑量報(bào)告)”功能,實(shí)時(shí)記錄掃描時(shí)的劑量參數(shù),如:劑量長(zhǎng)度乘積(DLP)、容積CT劑量加權(quán)指數(shù)(CTDIvol)、重建視野(D-FOV)等數(shù)據(jù),并進(jìn)行劑量信息存儲(chǔ)。國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(InternationalCommissiononRadiological Protection,ICRP)1997年提出X線活動(dòng)三原則,即實(shí)踐正當(dāng)化、輻射防護(hù)最優(yōu)化、個(gè)人劑量限制值,并且呼吁在放射學(xué)檢查中遵循“合理適用低劑量(aslowasreasonablyachievable,ALARA)的原則”。然而目前的狀況隨著多層螺旋CT的普及率越來(lái)越高,臨床的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,患者接受檢查的頻率及概率越來(lái)越高,使得患者接受的X線受照劑量成倍增加,雖然單次CT檢查的X線輻射劑量在國(guó)際規(guī)定的安全范圍之內(nèi),但是X線對(duì)人體產(chǎn)生的生物效應(yīng)而造成的人體傷害特別是其致癌作用卻是不爭(zhēng)的事實(shí),也對(duì)人類(lèi)的健康形成了巨大威脅。CT已成為醫(yī)源性放射性損傷的主要源頭,可是,大多數(shù)醫(yī)師卻忽視了診斷性CT檢查的輻射劑量所致的風(fēng)險(xiǎn),而一味追求圖像的清晰度。當(dāng)然,降低輻射劑量會(huì)增加影像的噪聲,但是,只要不影響診斷質(zhì)量就應(yīng)該接受,放射科醫(yī)師要學(xué)會(huì)容忍圖像中存在一定的噪聲偽影。雖然隨著管電流的降低及螺距的升高,可使輻射劑量降低,此時(shí)圖像噪聲增加,但是,另一方面高噪聲對(duì)于高對(duì)比圖像的影響小于低對(duì)比圖像,肺的平均CT值在-800Hu左右,而肺內(nèi)結(jié)節(jié)的CT值大多在20Hu-50Hu,呈典型高對(duì)比影像,故而肺組織中的病灶較實(shí)性臟器中的病灶更易顯示,受噪聲影響較小或幾乎不受影響,因此在一定范圍內(nèi)降低管電流并不影響在肺窗上對(duì)病變的觀察,還可大幅降低輻射劑量,從而使患者獲得更優(yōu)化的放射防護(hù),也極大降低CT球管的熱損耗,延長(zhǎng)球管使用壽命,降低CT設(shè)備維修成本[1]。
主要存在的問(wèn)題:LDCT篩查能明顯提高肺癌的早期診斷率,并顯著提高肺癌的切除率,延長(zhǎng)了患者生存時(shí)間。但是由于受諸多客觀條件限制,比如醫(yī)院設(shè)備條件、醫(yī)生診斷水平等,目前LDCT篩查仍然存在一些不利因素,主要表現(xiàn)為過(guò)度診斷造成過(guò)度治療問(wèn)題。對(duì)于一些良性肺內(nèi)結(jié)節(jié),影像學(xué)表現(xiàn)并不能夠達(dá)到進(jìn)一步去明確診斷的程度而盲目行外科手術(shù)切除,造成過(guò)度治療;其次,大范圍的LDCT篩查工作,勢(shì)必造成影像科醫(yī)生工作量大幅增加,需要處理的數(shù)據(jù)量增大,此項(xiàng)工作大多是在影像科醫(yī)生日常工作之余來(lái)完成,我院影像科CT診斷組審核醫(yī)生每日瀏覽的影像圖像達(dá)3萬(wàn)幅以上,因此要對(duì)每一個(gè)篩查者的圖像進(jìn)行更精細(xì)化的后處理有一定難度,也使得影像醫(yī)生視疲勞而造成漏、誤診情況;臨近胸壁、胸膜及炎性病變區(qū)內(nèi)的肺結(jié)節(jié)受臨近干擾而評(píng)估不準(zhǔn)確。
在全部5545例高危人群前期篩查工作完成后,病例的隨訪與對(duì)比研究是LDCT篩查一項(xiàng)重要而必需的工作,特別是對(duì)1079例罹患肺結(jié)節(jié)者的進(jìn)一步追蹤觀察與影像學(xué)對(duì)比研究,以及在影像學(xué)動(dòng)態(tài)觀察中發(fā)現(xiàn)已發(fā)生變化,特別是逐漸增大和一部分具有惡性征象的肺結(jié)節(jié)患者,提出科學(xué)、合理的治療意見(jiàn)與臨床干預(yù)措施,將是今后較長(zhǎng)一段時(shí)間工作的重點(diǎn)。
總之,LDCT對(duì)肺癌高危人群的篩查、對(duì)肺部小結(jié)節(jié)的早期定量和定性診斷截至目前是最有效的影像學(xué)檢查方法,LDCT篩查也使得早期肺癌發(fā)現(xiàn)比例較既往常規(guī)胸部X線胸片檢查有了大幅度的提升,同時(shí)LDCT又使得受檢者受接受的X線輻射劑量較之常規(guī)胸部CT有大幅度的下降,切實(shí)保障了患者自身安全,而肺部病變的高對(duì)比特點(diǎn)也為L(zhǎng)DCT檢查提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)代CT設(shè)備強(qiáng)大的圖像后處理技術(shù),更進(jìn)一步提高了對(duì)肺結(jié)節(jié)的檢出率與定性診斷價(jià)值,也為臨床工作提供了科學(xué)、合理的參考意見(jiàn)。相信隨著LDCT檢查技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,LDCT檢查標(biāo)準(zhǔn)與肺結(jié)節(jié)處理規(guī)范的更進(jìn)一步完善,LDCT必將成為肺癌高危人群篩查的首選方法。
[1]葛虓虎.肺部低劑量CT的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2010,18(3):225-227.
[2]劉斌,張維新.胸部多層螺旋CT低劑量掃描的研究進(jìn)展[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志,2009,7(5):375-376.
[3]江一峰,葉劍定,丁曉毅,等.胸部低劑量CT圖像噪聲和偽影分析[J].中華放射學(xué)雜志,2010,44(1):38-40.
[4]SoneS,LiF,YangZG,etal.Characteristicsofsmalllungbypopulation basedscreeningusingspiralCT[J].BrJRadiol,2000,73(866):137-145.
[5]ConollyS,HearnshawS,LowS,etal.Low-dosespiralcomputedtomographyforlung-cancerscreening[J].Lancet,1998,352(9123):235.
[6]RusinekH,NaidichDP,McGuinnessG,etal.Pulmonarynoduledetection:lowdoseverseconventionalCT[J].Radiology,1998,209(1):243-249.
[7]OkamotoN.Cost-effectivenessoflungcancerscreeninginJapan[J].Cancerscience,2000,89(11):2489-2493.
A
1004-2725(2016)09-0666-03
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