（影像医学与核医学专业论文）薄层和增强ct扫描在孤立性肺结节诊断中的价值.pdf

军医进修学院 研究生学位论文原创性声明 iiiijl i i i l i f f i l lillj l lli f 1 1 1 1 1 1 , ij i ! i i i i t | 1 1 1 i i i i y 1 7 9 7 5 6 4 秉承我院“忠诚、敬业、和谐、创新”的学风，本人声明：所呈交的论文是 我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特 别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的研究成果，也不含为获得我院或其他教育机构的学位及证书而使用过的材 料，对本文的研究作出贡献的个人或集体，均已在文中做了明确的说明并表示谢 意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：孑疙降 日期：夕i oi 矽 艚刻醛各韧吐醐： 军医进修学院 研究生学位论文版权使用授权书 本人保证毕业离院后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为军医进修 学院或解放军总医院。学院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文原件、复 印件和电子版本，可以采用影印、缩印、扫描或其它手段保存论文以供被查阅和 借阅。学院可以公布学位论文的全部或部分内容( 保密内容除外) 。 论文作者签名： 指导教师签名枷k 日期：向 日期： 一 目录 中文摘要1 英文摘要3 前言5 第一部分c t 薄层扫描在孤立性肺结节诊断中的作用 1 引言6 2 材料和方法6 3 结果7 4 讨论9 5 结论1 0 6 参考文献l l 7 附图表1 3 第二部分c t 增强扫描在孤立性肺结节诊断中的意义 1 引言1 9 2 材料和方法1 9 3 结果2 0 4 讨论2 1 5 结论2 3 6 参考文献2 4 7 附图表2 6 文献综述3 0 附录o l j 3 8 攻读学位期间发表文章情况3 9 致谢4 0 一 一 军医进修学院硕士学位论文 薄层和增强c t 扫描在孤立性肺结节诊断中的价值 中文摘要 第一部分： 题目c t 薄层扫描在孤立性肺结节诊断中的作用 目的：评价c t 薄层图像在肺内孤立结节诊断中的作用。 方法：选择经病理证实或临床证实的1 0 6 例病人( 肺癌7 3 例，结核1 3 例， 错构瘤4 例，硬化性血管瘤9 例，肺炎5 例，炎性假瘤及机化性肺炎各1 例) ， 由两位有经验的胸部放射科医生在不知道病理结果的前提下分别观察c t 平扫 5 m m 层厚图像和1 - 1 2 5 r a m 层厚图像，以0 为良性，1 为恶性的标准分别给出诊断 恶性病变的预测值( ) ；并对两种层厚选择对结节征象的显示进行记录，然后采 用t 检验进行统计分析。 结果：1 - 1 2 5 m m 薄层图像预测值的平均值为o 7 1 2 ，诊断准确率为8 7 7 ， 5 m m 层厚图像预测值的平均值为0 6 7 2 ，诊断准确率为7 8 3 ，1 - 1 2 5 r a m 薄层图 像的诊断准确率高于5 m m 层厚图像( p o 0 5 ) 。在小于等于2 c m 的结节中， 卜1 2 5 r a m 薄层图像诊断准确率为9 2 2 ，5 m m 层厚图像诊断准确率为8 6 2 ，差 异更为显著( p 0 0 1 ) 。在发现恶性肿瘤征象方面，1 - 1 2 5 r a m 层厚图像( 2 9 2 个) 与5 m m 层厚图像( 2 2 7 个) 相比，有明显优势( p o 0 0 1 ) 。 结论卜1 2 5 r a m 的薄层图像比层厚5 m m 的图像能发现更多的恶性征象，诊断 准确率与层厚选择有关，观察者间差异较小。 关键词：孤立性肺结节；断层，x 线计算机 军医进修学院硕士学位论文 第二部分 题目c t 增强扫描在孤立性肺结节诊断中的意义 目的：分析增强扫描及薄层图像在肺内孤立结节的诊断中的作用。 方法：选择经病理证实或临床证实的1 0 6 例病人( 肺癌7 3 例，结核1 3 例， 错构瘤4 例，硬化性血管瘤9 例，肺炎5 例，炎性假瘤及机化性肺炎各1 例) ， 由两位富有经验的放射科医生在不知道病理结果的前提下分别观察c t 薄层图像 ( 层厚1 - 1 2 5 r a m ) 及增强后图像，以0 为良性，1 为恶性分别给出诊断恶性肿瘤 的预测值，然后进行统计分析。 结果：病变直径大于2 e r a 组中层厚1 - 1 2 5 r a m 薄层图像诊断准确率为8 7 7 ， 增强图像诊断准确率为8 6 9 ；两者的诊断效能没有差别( p = 0 4 3 8 ) 。 病变直 径小于等于2 c m 组中，层厚1 - 1 2 5 r a m 薄层图像诊断准确率8 7 2 ，增强图像诊 断准确率为8 9 1 ，两者的诊断效能没有差别( p = 0 3 3 6 ) 。另外，增强扫描后发 现了1 6 例平扫未能发现的肿大淋巴结。 结论：对于肺内孤立结节的诊断，层厚1 2 5 r a m 薄层图像与增强图像比较两 者的诊断效能没有差别，增强扫描没有明显提高c t 的诊断效能。 关键词：孤立性肺结节；断层，x 线计算机；对比剂 2 军医进修学院硕上学位论文 t i t l e ： s e c t i o n1 ： t h ev a l u eo ft h i n s e c t i o na n dc o n t r a s t - e n h a n c e d c ti nt h ed i a g n o s i so fs o l i t a r yp u l m o n a r yn o d u l e a b s t r a c t t i t l e ：t h ev a l u eo f t h i n s e c t i o nc ti nt h ed i a g n o s i so fs o l i t a r yp u l m o n a r yn o d u l e o b j e c t i v e ：t oa n a l y z et h ev a l u eo fs l i c et h i c k n e s ss e l e c t i o nf o rt h ed i a g n o s i so f s o l i t a r yp u l m o n a r yn o d u l e s ( s p n ) m e t h o d s ：o n eh u n d r e da n ds i xp a t i e n t s ( 7 3l u n gc a n c e r s ，1 3t u b e r c u l o s i s ，4 h a m a r t o m a s ，9s c l e r o s i n gh e r n a n g i o m a s ，5p n e u m o n i a s ，1i n f l a m m a t o r yp s e u d o t u m o r a n d1 o r g a n i z i n gp n e u m o n i a ) w e r ei n c l u d e di n t h i ss t u d y , 5 m ma n d1 - 1 2 5 r a m t h i c k n e s si m a g e sw e r er e v i e w e db yt w oe x p e r i e n c e dt h o r a c i cr a d i o l o g i s t sb l i n d e dt o t h ep a t h o l o g i c a lr e s u l t s t h ep r o s p e c t i v ev a l u e so fm a l i g n a n c yw e r eg i v e nb yt w o r a d i o l o g i s t sf o r5 m ma n d1 - 1 2 5 m mt h i c k n e s si m a g e sa c c o r d i n gt oz e r of o r t h eb e n i g n a n d1f o rt h em a l i g n a n c y a n dtt e s tw a su s e df o rt h es t a t i s t i c a la n a l y s i s r e s u l t s ：t h ep r o s p e c t i v ev a l u eo fm a l i g n a n c yw a s0 712a n d0 6 2 3i n1 - 1 2 5 m m t h i c k n e s si m a g e sa n d5 m mt h i c k n e s si m a g e s t h ed i a g n o s t i ca c c u r a c yi n1 - 1 2 5 m m i m a g e s ( 8 7 7 ) w a sh i g h e rt h a n t h a ti n5 m mi m a g e s ( 7 8 a m ( p o 0 5 ) t h e m a l i g n a n ts i g n sw e r ef o u n dm o r e i n1 - 1 2 5 m m ( 2 9 2 ) i m a g e st h a n5 m mi m a g e s ( 2 2 7 ) ( p 2 c m 组和2 c m 组。 直径测量：选取病灶最大层面，取所测直径的最大值作为该病灶直径的测量 值。 三、数据统计 采用s p s s l 3 0 统计软件，利用配对t 检验、w i l c o x o n 配对秩和检验等方法 进行统计学分析。 继毋 耋口木 1 1 1 2 5 m m 层厚和5 r a m 层厚图像的诊断效能比较 通过配对t 检验比较1 1 2 5 m m 层厚图像的诊断参考值与5 m m 图像的诊断参 考值，以病理结果为标准。结果显示两者之间具有差异，t = 2 3 8 8 ，p = 0 0 1 9 。r o c 显示两种层厚图像的诊断效能相似，1 1 2 5 m m 层厚图像诊断效能为0 9 3 4 ；5 m m 层厚图像诊断诊断效能为0 9 2 9 ，a u c 均在0 9 以上( 图1 ) 。 对病灶直径大于2 e m 组和小于等于2 c m 组分别进行比较，结果显示： ( 1 ) 病灶大于2 c r n 组：层厚1 1 2 5 m m 图像的诊断效能为0 9 7 8 ，5 m m 图 像诊断效能0 9 6 3 ，两者比较，仁1 6 4 ，p = 0 0 3 7 ：r o c 显示两条曲线纠集。( 图 2 ) ( 2 ) 病灶小于等于2 c m 组：层厚1 1 2 5 m m 图像的诊断效能为0 9 1 8 ，5 m m 图像的诊断效能0 8 7 3 ，两者比较，t = 2 8 9 ，p = 0 0 0 9 ：r o c 显示两条曲线分离。 ( 图3 ) 2 1 1 2 5 m m 层厚和5 r a m 层厚图像对病灶恶性征象显示比较： 对层厚1 1 2 5 m m 和5 m m 图像的病灶恶性征象计数，层厚1 1 2 5 m m 组共发现2 9 2 个恶性征象，其中7 3 例肺癌病人的1 1 2 5 m m 图像中有6 9 例有分叶征，6 2 例有 毛刺征，病变大于2 c m 与病变小于等于2 c m 组中均为1 4 6 个，层厚5 m m 组共发 7 军医进修学院硕士学位论文 现2 2 7 个恶性征象，其中肺癌病人的分叶征和毛刺征分别是6 2 个和5 1 个，病变 大于2 m m 组中为1 1 6 个，病变小于等于2 m m 组中1 0 1 个。进行w i l e o x o n 配对 秩和检验，结果显示层厚1 1 2 5 r a m 图像的恶性征象计数高于层厚5 m m 者， z = 5 7 2 ，p = 0 0 0 0 ，两者差异具有统计学意义( 图4 ) 。有2 3 个病例1 1 2 5 m m 图像与5 m m 图像诊断结果相反，经病理结果对照，2 1 个病例1 1 2 5 m m 图像结 果正确，2 个病例1 1 2 5 r a m 与5 m m 结果均不正确。 3 不同观察者之间一致性的比较： ( 1 ) 观察者a ：对层厚1 1 2 5 r a m 图像的诊断准确率为8 7 7 ( 9 3 1 0 6 ) ， 层厚5 m m 的图像诊断准确率为7 8 3 ( 8 3 1 0 6 ) ，两者对比p 0 0 5 ，说明薄层 图像的诊断准确率更高。 病灶大于2 c m 组，其层厚1 1 2 5 m m 图像诊断准确率9 2 2 ( 4 7 5 1 ) ，5 m m 图像诊断准确率8 6 2 ( 4 4 5 1 ) p 0 0 5 ；病灶小于等于2 c m 组，其1 1 2 5 m m 图 像诊断准确率8 3 6 ( 4 6 5 5 ) ，5 m m 图像诊断准确率7 0 9 ( 3 9 5 5 ) ，两者对 比p 0 0 1 ；由此可见薄层图像的诊断准确率更高，特别是对于小于等于2 c m 的病 变。 ( 2 ) 观察者b ：对层厚1 1 2 5 m m 图像的诊断准确率为8 9 6 ( 9 5 1 0 6 ) ， 层厚5 m m 的图像诊断准确率为7 7 3 ( 8 2 1 0 6 ) ，两者对比p 0 0 5 ； 病灶大于2 c m 组，层厚1 1 2 5 m m 图像诊断准确率9 4 1 ( 4 8 5 1 ) ，层厚 5 m m 图像诊断准确率8 6 2 ( 4 4 5 1 ) ，两者对比p 0 0 5 ；对于直径大于2 c m 病变组中， a 对于层厚1 1 2 5 m m 图像诊断准确率9 2 2 ，b 图像诊断准确率9 4 1 ，两者 军医进修学院硕士学位论文 对比p o 0 5 ；对于直径小于等于2 c m 病变组中a 对于1 1 2 5 r a m 图像诊断准确 率8 3 6 ，b 诊断准确率8 7 2 ，两者对比p o 0 5 。对于各组病例，两位观察 者之间的差异无统计学意义。 讨论： 孤立性肺结节的良恶性鉴别诊断一直是临床工作的难点和重点。随着多层螺 旋c t 在临床上的广泛应用 5 ，薄层后处理逐渐成为常规的技术之一，薄层图 像减少了部分容积效应的影响，并具有更高的空间分辨率，因而能够提供更多的 病变细微结构的信息，为病灶良恶性的鉴别提供了更多依据 6 。 本研究结果显示：层厚1 - 1 2 5 m m 对肺结节的诊断准确率比层厚5 m m 高，特 别是对直径小于2 c m 肺结节，两者之间的差异更为明显。说明薄层图像比常规图 像的对于病变细微结构的显示以及诊断具有更好的价值和意义，特别是对较小的 孤立性肺结节的诊断价值更高。l e e 等 8 对于薄层c t 图像与5 m m c t 图像对比 的研究中都提到了上述相关问题，结果与我们的相近。 c t 平扫减薄后的i - i 2 5 m m 图像可以发现更多的恶性肿瘤征象，与5 m m 的图 像比较在鉴别肺内孤立结节的良恶性方面的有明显的优势。这是因为c t 本身有 很高的密度分辨率 9 1 0 ，减薄处理后其空间分辨率也大幅提高，结节的边缘及 内部情况显示的更加清晰 11 。我们观察的7 3 例肺癌病人的卜1 2 5 m m 图像中有 6 9 例有分叶征，6 2 例有毛刺征，而5 m m 图像中这两种征象只有6 2 个和5 1 个， 以上的统计结果也说明了这两者在发现恶性肿瘤征象方面，存在显著差异 ( p 2 c m 9 2 2 8 6 2 p o 0 5 弋 2 c m 8 3 6 7 0 9 p 2 c m 9 4 1 8 6 2 p o 0 5 弋 0 0 5 ) 。 观察者a 增强图像的诊断准确率为8 7 7 ，观察者b 增强图像的诊断准 确率为9 0 5 ，两者对比无明显差异( p 0 0 5 ) 。 讨论 尽管常见的肺结节种类并不是很多，但孤立性肺结节的良恶性鉴别诊断还是 比较困难的。多层螺旋c t 的临床应用及新技术的开发，使人们发现越来越多的细 微c t 征象以及使用各种技术作为良、恶性结节的鉴另l j 6 】。薄层扫描可从形态学 方面评价结节的特点；而增强扫描或动态增强扫描可反映病变的血供情况，从而 间接提示结节的良恶性。然而，对比剂的应用会造成过敏反应和肾毒性作用，同 时也给患者增加经济负担，对孤立性肺结节的诊断是形态学重要还是增强值重 要? 增强值能给孤立性肺结节的诊断增加多少信息? 从以上的统计结果不难看 出，1 1 2 5 m m 图像与增强图像比较，其两者的诊断价值是无差别的。c t 平扫鉴 别良恶性肿瘤主要依据以上提到的6 个恶性肿瘤的基本征象，1 1 2 5 m m 图像在这 方面有着明显的优势。而增强检查主要依据病变的增强值束判定其良恶性。 s w e n s e n 等于1 9 9 5 年和1 9 9 6 年研究的结果认为以2 0 h u 为阂值可有效鉴别良、恶性 2 l 军医进修学院硕士学位论文 肺结节【7 】，2 0 0 0 年多中心研究结果认为恶性肺结节强化值3 8 1 h u ，良性肺结节 强化值1 0 h u ，以1 5 h u 为阈值，其敏感性9 8 ，特异性5 8 ，准确性7 7 ， 1 5 h u 诊断良性结节可靠性高【8 】。本组病例以上述标准测定其敏感性为6 4 2 ， 特异性为5 0 ，假阳性率5 0 ，与文献中差异较为明显，依照我们的结果，根据 c t 值诊断肺内结节的良恶性都不能得到很好的敏感性和特异性。( 虽然两种扫描 方法在延迟时间和延迟扫描次数上有差异，但增强扫描后病变c t 值的差异并不 明显) 从统计结果中可以看出增强值r o c 曲线下的面积只有0 5 3 7 ，敏感性较低， 而且增强幅度对于结节良恶性的鉴别意义不大。李慎江等的研究指出：恶性( 3 7 9 8 1 7 9 7 h u ) - 与炎性( 4 3 8 6 1 4 2 0 h u ) 结节强化值明显高于良性( 5 6 5 6 4 3 h u ) 结节( p 2 c m 9 2 2 9 4 1 p o 0 5 军医进修学院硕士学位论文 综述 孤立性肺结节的诊断及扫描方法的选择 肺癌是最常见的肿瘤之一，近年来我国肺癌发病率呈明显上升趋势。在我国 的个别地区，如北京、上海、辽宁及云南固旧，肺癌的发病率和( 或) 病死率已 占各种恶性肿瘤的首位【l 】。因肺癌确认时多已至中晚期，7 0 8 0 的患者已失去 根治机会，5 年生存率较低，所以肺癌的早期诊断对于改善肺癌预后，提高5 年 生存率十分重要。 影像学检查一直是肺癌检出的重要手段，主要的检查方法有平片、c t 、m r i 、 p e t 等。特别是c t 对于肺癌的检出及分期有十分重要的价值。c t 图像的密度 分别率高，影像无重叠，能检查微小早期病变，并能检查纵膈肿大淋巴结，从而 对肺癌做出正确的分期，因此c t 已愈来愈广泛的应用于肺癌的诊断及疗效的判 定。多层螺旋c t 的出现，是c t 技术领域里的又一项重大突破，代表着当今c t 的最高水平和发展方向。其诸多优点和和发展前景已经得到国际上的公认。简单 归结，其优势如下： 1 扫描时间更短：由于消除了扫描间隔，单层螺旋c t 的扫描时间较前减少 至原来的1 1 0 ，多层螺旋c t 使扫描时间进一步减少，全肺扫描仅用时7 8 秒。 扫描速度的加快，还可减少造影剂的用量，有文献报道，造影剂的用量可减少 2 0 左右。 2 扫描层厚更薄：由于采用多排数据采集通道，可以在一次屏息扫描中，同 样的扫描时间，保持原来的覆盖长度条件下，采用更薄的层厚完成检查，大大提 高了z 轴方向的空间分辨率，由于能采用o 5 0 7 5 r a m 的层厚，z 轴方向重建图 像的空间分辨率己接近于横轴位图像的空间分辨率。 3 扫描范围更大：由于采用1 6 6 4 个数据采集通道，使用同样的层厚，同样 的扫描时间，使覆盖范围达到原来的1 6 6 4 倍，在1 0 2 0 秒之内，可以2 5 m m 层 厚，完成长达6 0 0 r a m 的自胸廓入口至耻骨联合整个躯干的扫描。 4 三维重建图像质量更好。 5 x 线球管的效能提高。 军医进修学院硕七学位论文 总之，m s c t 能将单层螺旋c t 的3 个互相制约因素，即分辨率，覆盖面积和 速度有机的结合起来，达到高分辨、高速度、广覆盖的总要求，扩张了其在临床 的应用空间。 c t 的成像技术有了突飞猛进的发展，但是对于肺内孤立结节的良恶性鉴别 仍然是重点、难点问题。学术界对于肺孤立结节有很多定义，患者肺部x 线片 发现肺实质单一的圆形或卵圆形病变，直径小于3 c m ，不伴有肺不张和肺炎，应 该考虑为孤立性肺结节( s p n ) 1 】。其它的名字如“钱币型”病变曾经盛行过， 但很快被否定，因为这个描述预示着一种扁平的东西，而不是球型肿块，s p n 被 认为是此类病变最贴切的名称。 c t 对于s p n 的良恶性鉴别主要依据病变的形态、周围关系、密度以及增强 扫描后密度变化这几方面。 一、从形态及周围关系来说，分叶征、毛刺征、血管集束征、胸膜凹陷征、 空泡征、远端阻塞改变包括阻塞肺炎、肺气肿这6 个征象作为肺癌的常见征象已 经被广发接受。f c n gl i 等的研究指出孤立性肺结节的分叶征及毛刺征在良恶性 的鉴别时存在显著差异 2 】。这两种征象在周围型肺癌中尤其是小于3 c m 的病变 中发生率是最高的，均在8 5 左右。这应该与周围性肺癌的病理改变有密切关系， 在绝大多数周围性肺癌中都可见到分叶征，特别是深分叶 3 】。这两种征象基本 可以反应出肺癌的基本的病理改变【4 5 。另外，还有文献报道胸膜凹陷征的出现 率也可以达到8 5 左右，且主要见于腺癌和细支气管肺泡癌 4 】。1 - 3 m m 的薄层 图像对于肺内结节的敏感性要优于5 m m 图像，尤其是小于3 c m 的病变，这种优 势更为明显。这主要是因为孤立性肺结节在薄层图像上，不论是其边缘还是内部 情况，显示的都更加清晰。h y l e e 等【5 】对于薄层c t 图像与5 m m c t 图像对比 的研究中都提到了上述相关问题。因为1 - 3 m m 图像可以发现更多的恶性肿瘤征 象，与5 m m 的图像比较在鉴别肺内孤立性肺结节的良恶性方面的有明显的优势。 这是因为c t 本身有很高的密度分辨率 9 1 0 ，减薄处理后其空间分辨率也大幅 提高，结节的边缘及内部情况显示的更加清晰【1 1 。 二、鉴别孤立性肺结节的良恶性需要了解结节的密度，包