陳龍?zhí)m，游金輝

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，四川 南充 637000)

肺癌多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

陳龍?zhí)m，游金輝

(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，四川 南充 637000)

在癌癥死亡原因中肺癌已是首要原因。肺癌的多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷有賴于X線平片、CT、PET/CT、MRI、超聲的效能。X線平片是肺癌診斷中最基本的檢查，但因其空間分辨率差、影像重疊等不足在臨床上受到很大的限制。CT掃描是早期肺癌診斷最可靠、最重要的檢查方法之一。PET/CT被視為目前肺癌檢出最為理想的功能分子顯像方法，主要用于肺癌原發(fā)病灶的評(píng)估、治療計(jì)劃的設(shè)計(jì)、預(yù)后預(yù)測(cè)、療效評(píng)價(jià)、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)。MRI用于肺部病變?cè)u(píng)估盡管其效能尚不確定，但在肺部病灶的各方面評(píng)估效能上卻展示出巨大潛力。支氣管內(nèi)超聲可用于指導(dǎo)肺外周病灶經(jīng)支氣管肺活檢，或指導(dǎo)肺門縱隔淋巴結(jié)、腫塊進(jìn)行氣道內(nèi)超聲引導(dǎo)下針吸活檢。隨著對(duì)肺癌研究的不斷深入，多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)征象與細(xì)胞因子免疫組化表現(xiàn)的相關(guān)性分析已成為研究熱點(diǎn)。本文就肺癌的多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷的現(xiàn)狀與進(jìn)展作一簡(jiǎn)要介紹，以期對(duì)肺癌的早診早治提供有益的幫助。

肺癌；多模態(tài)；醫(yī)學(xué)影像學(xué)；診斷；細(xì)胞因子

肺癌已成為癌癥死亡的首要原因，肺癌的準(zhǔn)確診斷對(duì)后續(xù)處理是關(guān)鍵。多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)能為肺癌的準(zhǔn)確診斷提供豐富信息[1]。肺癌的多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷有賴于X線平片(X-ray Plain Film)、CT(Computed Tomography)、PET/CT(Positron Emis sion Tomography/ Computed Tomography)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、超聲(Ultrasonography)的診斷效能，它們各有優(yōu)劣，相互支撐，對(duì)肺癌的診斷有著重要的作用。本文就肺癌診斷相關(guān)的多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 肺癌的X線平片影像學(xué)研究

X線平片是肺癌診斷中最基本的檢查。在肺癌的診斷過程中，X線平片因其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、簡(jiǎn)便易行在臨床中廣泛應(yīng)用。但因其空間分辨率差、影像重疊等不足在臨床上受到很大的限制[2]。目前，盡管用于肺癌篩查的技術(shù)仍存在爭(zhēng)議，但臨床上大多數(shù)醫(yī)生仍使用X線平片[3]。有研究稱，對(duì)于吸煙高危人群每年行一次肺癌的X線平片篩查很有可能是有意義的，雖然這一結(jié)果有待驗(yàn)證[4]。同時(shí)也有報(bào)道稱，用X線對(duì)肺癌進(jìn)行篩查并不能降低其死亡率[5]。

2 肺癌的CT影像學(xué)研究

近年，美國(guó)肺癌篩查試驗(yàn)中心(The US National Lung Screening Trial (NLST) )指出，使用低劑量CT(low-dose chest computed tomography,LDCT) 對(duì)患肺癌高危人群進(jìn)行篩查是有利的，但該結(jié)果仍需驗(yàn)證[6]。CT掃描，尤其是高分辨率CT，是肺癌診斷最可靠、最重要的檢查方法之一。周圍型肺癌被公認(rèn)的CT特征性表現(xiàn)有：分葉征、毛刺征、胸膜凹陷征、空泡征、血管集束征。Jiang等[7]對(duì)≤3cm的周圍型肺癌行薄層CT掃描發(fā)現(xiàn)，空氣支氣管征是實(shí)性肺腺癌的特征性表現(xiàn)，而腫瘤組織學(xué)分類與分葉征、粗毛刺征、空洞、胸膜凹陷、胸膜病變無相關(guān)性，但與腫瘤大小相關(guān)。傳統(tǒng)CT都是從病變形態(tài)改變、CT密度值改變、或CT定期復(fù)查中算出病灶的體積倍增時(shí)間以此來評(píng)估病灶性質(zhì)，具有一定的局限性[8]。為尋找更適合評(píng)估肺部病灶良惡性的檢查方法，多國(guó)研究者進(jìn)行了探索。陳浩[9]的研究顯示容積灌注CT與單層面灌注CT的診斷效能無明顯差別，但能減少腫瘤異質(zhì)性對(duì)灌注參數(shù)的影響。Chae等[10]的研究顯示在鑒別肺部結(jié)節(jié)良惡性時(shí)，雙源CT較普通增強(qiáng)CT有更高的敏感性(92%vs.72.0%)、正確率(82.2%vs.71.1%)和同樣的特異性。能譜CT能彌補(bǔ)傳統(tǒng)CT在診斷肺部結(jié)節(jié)大小、形態(tài)、密度等形態(tài)學(xué)描述方面的局限性的缺點(diǎn)，同時(shí)提供多平面、多參數(shù)、單能量圖像。能譜CT在評(píng)估中央型肺癌周圍肺組織的灌注缺損方面的價(jià)值也得到認(rèn)可[11-13]。鞠爍等[14]的研究發(fā)現(xiàn)能譜曲線分析可為鑒別良惡性胸腔積液提供一種全新、安全的方法。還有學(xué)者[8]報(bào)道能譜CT利用基物質(zhì)成像和能譜綜合分析比較腫瘤治療前后形態(tài)學(xué)和組織代謝情況的變化，并認(rèn)為該方法優(yōu)于傳統(tǒng)影像學(xué)的評(píng)價(jià)方法。

CT征象與細(xì)胞因子免疫組化表現(xiàn)的相關(guān)性已成為研究熱點(diǎn)。Cheng等[15]發(fā)現(xiàn)在CT上表現(xiàn)為部分實(shí)性磨玻璃樣密度影(ground-glass opacity，GGO)時(shí)多傾向于表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR )突變型。王海洋[16]報(bào)道血管內(nèi)皮生長(zhǎng)子C(vascular endothelial growth factor-C，VEGF-C)表達(dá)與IA期非小細(xì)胞肺癌的分葉征、棘突征相關(guān)，但與毛刺征、血管集束征、空泡征及空氣支氣管征無關(guān)，且表明術(shù)前血清癌胚抗原(carcinoma embryonic antigen，CEA)水平、VEGF-C表達(dá)情況、淋巴管侵犯程度為影響IA期非小細(xì)胞肺癌預(yù)后的獨(dú)立因素。

目前，肺結(jié)節(jié)的診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”仍是病理學(xué)診斷。有報(bào)道CT導(dǎo)向下經(jīng)皮肺細(xì)針穿刺活檢(percutaneous transthoracic needle biopsy,PTNB)具有診斷率高、并發(fā)癥少、操作簡(jiǎn)便、較安全等優(yōu)點(diǎn)[17]。 Margerie-Mellon等[18]稱CT引導(dǎo)穿刺活檢的敏感性可達(dá)90%，并發(fā)癥發(fā)生率為20%～25%。有文獻(xiàn)倡導(dǎo)使用CT引導(dǎo)穿刺活檢組織用于肺癌進(jìn)一步的綜合診斷分析[19]。但是CT引導(dǎo)穿刺活檢的診斷效能會(huì)受病灶大小、部位(肺尖、肩胛骨遮擋、肋骨遮擋)、患者身體狀態(tài)、穿刺醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)等因素的影響，使其在臨床的應(yīng)用受限。有文獻(xiàn)報(bào)道CT引導(dǎo)穿刺活檢特別適合于直徑大于3cm的病灶，而小于3cm的病灶其診斷效能將降低[20]。

3 肺癌的PET/CT影像學(xué)研究

作為醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)之一，PET/CT被視為目前肺癌檢出最為理想的功能分子顯像方法。PET或PET/CT也被認(rèn)為是非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)分期的首選技術(shù)。18F-FDG-PET/CT (2-deoxy-18F-fluoro-D-glucose Positron Emission Tomography/Computed Tomography)主要用于肺癌原發(fā)病灶的診斷、治療計(jì)劃的制定、預(yù)后預(yù)測(cè)、療效評(píng)價(jià)、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)。文獻(xiàn)報(bào)道[21-22]，18F-FDG-PET/CT有很高的病灶探測(cè)率，敏感性在90%以上，特異性在70%左右；對(duì)淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶檢出更敏感、評(píng)估更準(zhǔn)確，可提高約30%的腫瘤病灶分期。有研究報(bào)道PET/CT能夠發(fā)現(xiàn)小于1cm的淋巴結(jié)[23]。還有研究稱最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值(maximum standardized uptake value，SUVmax)可作為獨(dú)立的生存預(yù)后因素，治療前SUVmax值與生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，以SUVmax=4.75作為預(yù)測(cè)界值能得到最佳預(yù)測(cè)結(jié)果[24]。 Zhang等[25]的研究顯示，容積預(yù)測(cè)指標(biāo)(PVP index)[PVP index=0.360 ln(MTVWB)+0.424 I(TNM=III)+0.890 I(TNM=IV)]優(yōu)于單獨(dú)的MTVWB和單獨(dú)的TNM分期，且發(fā)現(xiàn)PVP index 與生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。PET/CT在對(duì)治療早期效能評(píng)價(jià)方面比CT提供更早、更多準(zhǔn)確的信息。Takeda等[26]的研究表明，治療后病灶SUVmax值越小，局部腫瘤活性控制越高，治療前SUVmax值越大，越易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。 Liu等[27]報(bào)道，將SUVmax=7.6作為臨界預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)胸內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性和特異性分別為66.7%、81.5%。但SUV值特異性不高，有研究表明，SUV值受多個(gè)因素影響，通常情況，惡性結(jié)節(jié)的SUV值大于良性結(jié)節(jié)，但代謝高的結(jié)核、真菌感染的SUV值增高明顯，而代謝低的分化好的腫瘤、腺癌表現(xiàn)出相反的顯像特點(diǎn)。如支氣管肺泡癌18F-FDG攝取很差，且支氣管肺泡癌實(shí)性成分的百分比與SUVmax之間呈負(fù)相關(guān)[23]。PET/MRI(Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging)對(duì)肺部結(jié)節(jié)的評(píng)估尚處于初級(jí)階段，其具體價(jià)值有待進(jìn)一步研究。

近年來關(guān)于細(xì)胞因子與顯像劑攝取關(guān)系的研究陸續(xù)有所報(bào)道。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)NSCLC的SUVmax值與EGFR、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達(dá)均呈正相關(guān)[28]。還有研究發(fā)現(xiàn)肺癌原發(fā)灶的T/B值與患者血清VEGF、DKK-1(dickkopf-like protein 1)濃度有相關(guān)性，且VEGF與DKK-1濃度之間呈正相關(guān)[29]。

4 肺癌的MR影像學(xué)研究

隨著MR成像技術(shù)的飛速發(fā)展，MR用于肺部病變?cè)u(píng)估的研究越來越多，盡管其效能尚不能確定，但目前研究表明，MR成像在肺部病灶的評(píng)估、轉(zhuǎn)移性病灶及淋巴結(jié)的發(fā)現(xiàn)、治療后療效的預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)方面展示出巨大潛力。Usuda等[30]研究發(fā)現(xiàn)，彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)對(duì)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的診斷敏感性(63.9%)、準(zhǔn)確率(96.2%)均高于PET/CT(Positron Emission Tomography/Computed Tomography)。在DWI上，大多數(shù)惡性病變呈高信號(hào)，表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion-coefficient,ADC)值可幫助診斷肺部結(jié)節(jié)性質(zhì)[31-33]。ADC值還可預(yù)測(cè)預(yù)后。有學(xué)者將病灶行一個(gè)周期化療前后的ADC值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)ADC值增高幅度較大組，無疾病進(jìn)展時(shí)間平均為12.1個(gè)月，ADC值較穩(wěn)定或降低組，無疾病進(jìn)展均值時(shí)間僅為6.67個(gè)月，且發(fā)現(xiàn)治療早期ADC值的改變與最終腫瘤大小的減小率明顯相關(guān)[34]。還有研究發(fā)現(xiàn)治療前預(yù)測(cè)非小細(xì)胞肺癌(non-small lung cancer，NSCLC)療效時(shí)，ADC值優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standardized uptake value,SUV)[35]。在DWI上，肺腫瘤的信號(hào)強(qiáng)度明顯高于不張肺組織，目前認(rèn)為T2加權(quán)像(T2 weighted image,T2WI)與DWI結(jié)合對(duì)鑒別中心型肺癌與肺不張最有前景。短時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(short time inversion recovery,STIR)也是MR在肺部病灶評(píng)估時(shí)常用序列，已被證實(shí)其檢測(cè)效果較可靠，在對(duì)3mm或更大的病灶的檢出而言，敏感性超過90%[36]。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)也逐步用于對(duì)肺部病灶的研究。庫(kù)雷志等[37]的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，腺癌的微血管轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)(Ktrans)、反流速率常數(shù)(Kep)、血管外細(xì)胞外容積分?jǐn)?shù)(Ve)值均高于鱗癌和小細(xì)胞癌，非小細(xì)胞癌的Ktrans、Kep、Ve值均高于小細(xì)胞癌。

5 肺癌的超聲影像學(xué)研究

隨著超聲設(shè)備的飛速發(fā)展，超聲用于肺部病灶的檢查逐漸增多，尤其支氣管內(nèi)超聲(Endobronchial Ultrasonography,EBUS)。支氣管內(nèi)超聲主要用于指導(dǎo)肺內(nèi)組織、縱膈淋巴結(jié)及腫塊的針吸活檢(Endobronchial Ultrasound-guided Transbronchial Needle Aspiration，EBUS-TBNA)。美國(guó)胸科醫(yī)師學(xué)會(huì)也推薦支氣管內(nèi)超聲可作為肺癌分期首選手段之一[38]。Kang等[39]的研究顯示EBUS-TBNA對(duì)肺癌的診斷敏感度、特異度、陰性預(yù)測(cè)值、陽性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確率分別為97.4%，100%，60%，100%，97.5%。在肺癌縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分期中也有很高的敏感度、特異度，特別是對(duì)直徑≤1cm 的縱隔淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移[40]。但現(xiàn)階段EBUS-TBNA檢查臨床應(yīng)用時(shí)間較短，相關(guān)操作及后續(xù)護(hù)理人員尚缺乏有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，確切臨床價(jià)值待驗(yàn)證等使其尚未在臨床廣泛應(yīng)用[41]。支氣管內(nèi)超聲還可以用于葉支氣管以上氣管、支氣 管 內(nèi) 外 病 變 以 及 相 應(yīng) 區(qū) 域 淋 巴 結(jié) 探 查[42]。 有學(xué)者將超聲用于肺癌微血管的評(píng)價(jià)并進(jìn)一步與免疫組化表現(xiàn)進(jìn)行相關(guān)性分析，取得了一些成果。有文獻(xiàn)報(bào)道缺氧誘導(dǎo)因子ɑ(hypoxia inducible factor-1a ,HIF-1ɑ)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrixmetalloproteianase-9,MMP9)的表達(dá)率與肺腺癌微血管密度的大小呈正相關(guān)[43]。禚靜[44]的超聲造影評(píng)價(jià)小鼠Lewis肺癌(Lewis lung carcinoma,LLC)血管生成模型研究發(fā)現(xiàn)，峰值強(qiáng)度(peak intensity,PI)與血小板-內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1，CD31)微血管密度呈正相關(guān)，與CD34微血管密度無線性相關(guān)，CD31與CD34微血管密度呈負(fù)相關(guān)。

綜上所述，醫(yī)學(xué)影像學(xué)對(duì)肺癌的準(zhǔn)確診斷不可或缺，各種檢查都具有各自的優(yōu)勢(shì)與欠缺，各自都在不斷探索更優(yōu)的檢查途徑和方法。X線平片因其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、簡(jiǎn)便易行在臨床中廣泛應(yīng)用，是肺癌診斷中最基本的檢查，但因其空間分辨率差、影像重疊等不足在肺癌的診斷中受到很大的限制。CT普遍用于肺癌的診斷，近年來，低劑量CT在肺癌高危人群中的篩查作用獲得了一定認(rèn)可；灌注CT提供腫塊血供情況，對(duì)病灶的良惡性鑒別優(yōu)于平掃CT；能譜CT可同時(shí)提供多平面、多參數(shù)、單能量圖像，能更好的鑒別腫塊性質(zhì)，但其確切價(jià)值有待驗(yàn)證；CT征象與細(xì)胞因子免疫組化表現(xiàn)聯(lián)合分析拓寬了肺癌相關(guān)研究的領(lǐng)域，以期為肺癌診斷及評(píng)估提供更多依據(jù)；CT引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢(CT-PTNB)有較高的診斷價(jià)值，但其效能會(huì)受病灶大小、部位、患者身體狀態(tài)、穿刺醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)等因素的影響使其在臨床應(yīng)用中受到一定限制。18F-FDG-PET/CT有很高的病灶探測(cè)率，用于肺癌的診斷、療效評(píng)價(jià)、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)，其效能在一定程度上得到認(rèn)可；有關(guān)細(xì)胞因子與顯像劑攝取關(guān)系的研究已成為研究熱點(diǎn)，但因其SUV值特異性不高，其診斷效能一直備受爭(zhēng)議。MRI對(duì)肺部腫塊的診斷價(jià)值尚處于初級(jí)研究階段，卻展現(xiàn)出了巨大的潛在價(jià)值。EBUS-TBNA能清楚顯示支氣管壁外血管和病變、實(shí)時(shí)監(jiān)視穿刺過程，較傳統(tǒng)支氣管鏡針吸活檢有更高診斷率，但其臨床應(yīng)用時(shí)間較短，臨床應(yīng)用存在較多潛在風(fēng)險(xiǎn)。每種影像學(xué)檢查都有各自的優(yōu)劣，唯有相互補(bǔ)充才能對(duì)肺癌的診斷提供充分的依據(jù)。隨著我國(guó)醫(yī)學(xué)與國(guó)際接軌的推進(jìn)，肺癌的診斷更依賴于多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查結(jié)果的綜合分析，從而更快、更精確的獲得滿意的結(jié)果。

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Thecurrentstatusandprogressofmultimodalitymedicalimagingforthediagnosisoflungcancer

CHEN Long-lan,YOU Jin-hui

(NuclearMedicineDepartment,AffiliatedHospitalofNorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China)

Lung cancer is the leading cause of cancer death.The lung cancer diagnosis by the Multimodality Medical Imaging depends on the efficacy of X-ray,CT,PET/CT,MRI and US.X-ray plain film is the basic examination.However,it can’t be widely used in practice due to its poor spatial resolution and image overlap.CT scan is one of the most important methods for the early diagnosis of lung cancer,and it is reliability.PET/CT,a molecular function imaging,is regarded as the most ideal diagnosis methods for lung cancer at present,mainly used for the assessment of preliminary lesions,evaluation of treatment efficacy,designing of treatment plan,prognosis the recurrence and metastasis of lung cancer.For the assessment of pulmonary lesions,despite of MRI’s effectiveness is uncertain,but the great potential evaluation efficacy on all aspects of lung lesions has been shown.Endobronchial ultrasound can be used to guide the transbronchial lung biopsy in peripheral lung lesions,or guide the hilar and mediastinal lymph nodes or masses of fine-needle aspiration with endobronchial ultrasound.The studies for the relationship between the characteristic features of Multimodality Medical Imaging with the cell factors immunohistochemistry have become a hot research spot.In this paper,the current status and progress of Multimodality Medical Imaging for the diagnosis of lung cancer are briefly introduced,in order to provide useful help for the early diagnosis and treatment of lung cancer.

Lung cancer;Multimodality;Medical imaging;Diagnosis;Cell factor

10.3969/j.issn.1005-3697.2017.05.045

2014年南充市應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)資金項(xiàng)目(14A0041)

2017-03-03

陳龍?zhí)m(1991-)，女，碩士研究生。

游金輝，E-mail：youjh@126.com

時(shí)間： 2017-10-10 02∶28

http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20171010.0228.092.html

1005-3697(2017)05-0806-05

R730.4

A

(學(xué)術(shù)編輯謝建平)

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