孤立性肺结节CT动态增强扫描的实用研究.doc

1、孤立性肺结节 CT 动态增强扫描的实用研究作者：金志发 罗良平 陈金城 蔡春仙 张绪辉 【摘要】 目的 探讨孤立性肺结节 CT 动态增强扫描的实用技术方法及其诊断应用价值。方法 经病理或临床证实的 98 例孤立性肺结节，行CT 动态增强扫描，延时时间为 30、90、180、300、480 秒，计算结节病灶的增强值及结节/主动脉强化峰值比;描绘三组结节动态增强扫描时间-密度曲线，比较其形态特点。结果 恶性和活动性炎性结节的增强值及结节/主动脉强化峰值比明显高于良性结节，差异具有统计学意义(P=0.000),但二者之间的差别无统计学意义。三组结节常规动态增强扫描的时间-密度曲线形态不同，有利于三组

2、结节间的鉴别诊断。结论 CT 动态增强扫描对肺内三组 SPN 有较高诊断价值。 【关键词】 孤立性肺结节;体层摄 影术;X 线计算机Abstract Objective To explore the technical metheds in application and its diagnosis value for solitary pulmonary nodule. Methods Ninety-eight patients with pathologically or clinically diagnosed solitary pulmonary nodule underwent dy

3、namic enhanced CT scan, the delay time were 30s, 90s, 180s, 300s, 480s. According to dynamic enhanced examination, the enhanced value and ratio of nodule-to-aorta peak enhancement were calculated, the characteristics of time-density curve( TDC) of the three groups nodule were studied. Results The en

4、hanced value and nodule-to-aorta peak enhancement ratios of malignant and inflammatory pulmonary nodule were higher than that of benign group respectively(p=0.000). But the difference between malignant group and active inflammatory group had no statistical significance. From the characteristics of T

5、DC shape deriving from dynamic enhanced CT scanning, the malignant nodule could be differentiated from inflammatory and benign nodule. Conclusion Dynamic enhanced CT scan offers to the good diagnosis value for solitary pulmonary nodule.Key words solitary pulmonary nodule; tomography; X-ray computed随

6、着医学影像技术的发展，孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule，SPN)早期发现率逐渐上升，正确评价孤立性肺结节的良恶性，可以使良性病变避免不必要的手术，而恶性病变得以尽早手术治疗。因此 SPN 定性诊断一直是胸部影像学研究的重点课题17。本研究对 98例 SPN 行 CT 动态增强扫描，探讨孤立性肺结节 CT 动态增强扫描简单实用的技术方法及其对 SPN 的诊断价值。材料与方法1.病例收集 从 2004 年 1 月2008 年 5 月,对 98 例孤立性肺部结节患者行 CT 动态增强扫描。其中男 63 例,女 35 例,年龄 2387 岁,平均56.4 岁，病灶最大截

7、面直径4cm，其内未见明显钙化。所有病例中手术病理证实 45 例;36 例经 CT 引导下经皮穿刺活检确诊;17 例经抗炎或抗结核治疗后病灶显著减小或消失，且一年以上时间复查未见复发而诊断。将所有病例分为恶性、良性和活动性炎性 SPN 共 3 组。恶性组 56例,其中腺癌 28 例，鳞癌 18 例，小细胞癌 5 例，类癌 3 例，肺泡癌 2 例。良性组 27 例,其中结核 21 例, 慢性机化性肺炎 4 例,曲菌球 2 例。活动性炎性组 15 例，其中炎性假瘤 11 例，球形肺炎 4 例。2.检查方法 扫描采用美国 GE 公司 Highspeed NX/i 型双层螺旋CT 机。对比剂总量 10

8、0m1(优维显,300 mg I/ml)。注射速率为 3ml/s，分别于 30s、90s、180s、300s、480s 对病灶最大层面为中心的 46 个层面行动态增强扫描。分别测量并记录病灶最大相同层面的平扫 CT 值及动态增强的强化峰值，计算强化值(病灶强化峰值-平扫 CT 值);测量并记录所有结节动态增强的强化峰值及相同层面的主动脉强化峰值，计算结节/主动脉强化峰值比。CT 值测量方法采取对病灶的中心层面进行测量。避开坏死或钙化区及伪影部分。三组样本均数的比较经方差齐性检验后采用单因素方差分析，组间两两比较用最小显著差法(LSD)，以 P0.05作为有统计学差异。全部数据均利用 SPSS1

9、3.0 统计软件进行处理。分别测量并记录动态增强扫描各 SPN 病灶 0s(平扫)、30s、90s、180s、300s、480s 相同层面的 CT 值(测量病灶最大层面)，根据上述分组，计算三组病灶动态增强扫描不同时间点的 CT 值的均值，描绘时间-密度曲线，比较三组 SPN 时间-密度曲线(TDC)形态的区别。结 果1.SPN 的动态增强特点 三组结节的强化值及结节-主动脉峰值高的比值见表 1。恶性及活动性炎性结节的强化值明显高于良性结节，差别具有统计学意义(P=0.000)。若以强化值20Hu 作为良性结节的诊断指标，敏感度和特异度分别为 89%及 65%。恶性结节及活动性炎性结节的结节/

10、主动脉峰值比值明显高于良性结节组,结果具有显著性差别(P=0.000)。若以结节-主动脉峰值的比值7%作为良性结节的诊断界值，敏感度和特异度分别为 97%及 75%。但恶性结节及活动性炎性结节间的强化值及结节/主动脉峰值比无统计学差别(P=0.058 及 P=0.066)。2.三组结节动态增强的时间-密度曲线(TDC)特点 分别测量三组结节在 0s、30s、90s、180s、300s、480s 相同层面感兴趣区的 CT 值，并计算各组不同时间点的均值，结果见表 2。根据以上动态增强不同时间点的 CT 值均值，描绘三组结节的时间-密度曲线(图 1)，分析比较三组结节 TDC 形态的特点和区别。恶

11、性 SPN 的时间-密度曲线表现为早期 CT 值明显上升，抵达峰值后并不立即下降，而是持续一段时间后才缓慢下降，从 90 秒到 300 秒，平均下降幅度小于 20Hu。良性 SPN 时间-密度曲线表现为低平，CT 值多在 10Hu 上下波动或稍上升。活动性炎性 SPN 时间-密度曲线表现为 CT 值迅速上升，强化峰值高于恶性结节组，抵达峰值后又较快下降，从 90 秒到 300 秒，平均下降幅度大于 20Hu。通过时间-密度曲线形态有利于三组SPN 的鉴别。恶性 SPN 组 56 例患者中，有 47 例符合图 1 曲线 A 改变，符合率约为 84%。良性 SPN 组 27 例患者中，有 26 例

12、符合曲线 B 改变，符合率约为 96%。活动性炎性 SPN 组 15 例患者中，有 11 例符合曲线 C 改变，符合率约为 73%。全部 98 例患者中，总共有 84 例符合图 3 改变，总符合率为85.7%。讨 论孤立性肺结节(SPN)是指肺内直径4cm 的类圆形病灶,并且没有肺不张、卫星灶及淋巴结肿大1。SPN 定性诊断一直是胸部影像学研究的重点课题,早期 CT 主要是从结节的形态学特征研究其良恶性，但是在实际工作中，由于“同影异病，异影同病”现象的存在，临床误诊率较高。90 年代以后，随着螺旋 CT 的发展，国内外作者积极探索螺旋 CT 动态增强扫描及灌注成像，取得一定成果19,11,1

13、2，但各家的扫描方法不一致，部分扫描序列复杂，难以在临床常规采用。本研究旨在探索一种临床实用的动态增强扫描方法，并分析其对 SPN 的诊断价值。1.SPN 动态增强扫描模式的发展与分析 常规动态增强扫描在注射对比剂后不同的延时时间点测量病灶相同感兴趣区的 CT 值，可以得到病灶感兴趣区的强化值和结节-主动脉强化峰值比，并描绘时间-密度曲线，它反映了对比剂在病灶血管内灌注和组织间弥散的全过程。1992 年，Swensen1首先利用 CT 动态增强扫描评价 SPN 之后，开创了这一研究的先河。Swensen 使用单层动态，2ml/s 的注射速率，延时 1 min，扫描间隔为 1min，共六次扫描得

14、到六幅图像，SPN 增强达峰时间在 2min 以内。后来 Swensen 在 1996 年及 2000 年的研究中2,3，开始使用螺 CT，由于成像速度提高，在每个时间上得到了更多的图像。Yamashita4则在延时 30 秒后扫描，并在 O.5min, 2min, Smin 时采集图像，分别代表 SPN早期、中期和晚期强化。Zhang 5缩短延时时间为 15s，并在15s，75s，135s 时启动三个同层扫描序列，前两个序列 10 次扫描，间隔2 秒，第三个序列扫描 4 次，间隔 6 秒，序列间隔为 30s，注射速率到4ml/s，注入 100m1, SPN 增强达峰时间均在 1 min 以内

15、。国内储成凤6采用了 Zhang 的方法，李慎江7在 Zhang 的基础上增加了扫描层数。我们认为这些扫描模式在临床实用中均存在一定缺陷，早期的扫描方法过于简单，2ml/s 的注射速率过低，致使 SPN 的强化值偏低，达峰值时间较长;延时 1min 开始扫描则较晚，因为恶性及炎性结节在对比剂注射后1min 内 CT 值变化最大，丢失的信息较多。以 Zhang 为代表的扫描方法则相对较为复杂，在日常工作中难以常规采用，而且其小于 300s 的延时时间不能反映对比剂在病灶组织间弥散的全过程。另外，随着 CT 机器及软件的发展，国内外学者开展了肺结节灌注成像研究811，一方面灌注成像计算模型复杂，对

16、机器的要求高，需要灌注软件的支持。第二、肺结节灌注成像扫描方法较为复杂，要求患者扫描时长时间屏住呼吸以免层面运动而无法计算，部分患者难以配合9。第三，现有的肺结节灌注成像研究结果显示8，9,12，恶性及炎性结节的灌注参考值 BV(血流量)、PS(毛细血管弥散通透性)明显高于良性结节，但二者之间有明显重叠，单凭灌注值难以鉴别。所以常见的三组 SPN 之间的诊断与鉴别方面，灌注成像并未显示较常规动态增强有明显优势。本研究采用 3ml/s 的注射速率,对比剂总量 100m1，分别在 0s(平扫)、30s、90s、180s、300s、480s 对病灶最大层面扫描，可以得到 SPN的强化值、结节/主动脉

17、强化峰值比，以及较为完整的时间-密度曲线，对 SPN 的诊断及鉴别诊断有较好的诊断价值。本组资料显示，恶性结节及活动性炎性结节的 TDC 曲线在注射对比剂后 30 秒变化速率最大，因此增强后第一期延时时间 30S 是比较恰当的。有研究表明，以 3ml/s 的注射速率，恶性 SPN 的平均达峰时间多在 90 秒左右10，所以本研究增强延时第二期采用 90s。为了减少患者所受的放射剂量，又要尽量包含时间-密度曲线造影剂在病灶组织中从强化到衰退的主要过程，本研究常规动态增强扫描的时间间隔较长，总的时间跨度较大(480s),中间另外还设了180s、300s 的延时时间。每次只需对病灶最大层面为中心相邻

18、 46 个层面扫描扫描即可。测定病灶最大层面感兴趣区 CT 值，描绘病灶总体的时间-密度曲线的特点。本研究 TDC 显示，90s 至 300s 之间是恶性结节与活动性炎性结节的 TDC 差别最大的时期，白荣杰等12研究结果显示，部分炎性结节强化峰值出现较晚在 300s 左右。所以延时时间大于 300s 是十分必须的。2.SPN 动态增强扫描的诊断价值 关于 SPN 动态增强诊断价值的研究已较多，所得结论大致相同17，11。本组 SPN 的强化值及结节-主动脉强化峰值比结果显示，恶性及活动性炎性 SPN 的强化值都明显高于良性 SPN，结果具有显著性差别(P=0.000)。若以强化值20Hu 作

19、为良性 SPN 的诊断指标，敏感度和特异度分别为 89%及 65%。恶性及活动性SPN 的结节/主动脉峰值比值明显高于良性结节组,差别具有统计学意义(P=0.000)。若以结节-主动脉峰值高的比值7%作为良性 SPN 的诊断界值，敏感度和特异度分别为 97%及 75%。但恶性与活动性炎性 SPN 间的强化值及结节-主动脉峰值比无统计学差别(P=0.058 及 P=0.066)。Swensen 等13研究显示恶性结节强化值明显高于良性结节。Zhang 等5的研究中也得出了相似的结论,他们比较了不同性质结节的强化值、结节-主动脉强化值比和灌注值等参数,发现恶性和活动性炎性肺结节的上述参数都比良性结

20、节高。但二者之间的差别无统计学意义，本研究结果与之相似。所以单从强化值、结节/主动脉强化峰值比及灌注增强的灌注值，难以区分恶性和活动性炎性 SPN。本组资料所得的时间-密度曲线显示：恶性 SPN 的时间-密度曲线表现为早期 CT 值明显上升，抵达峰值后并不立即下降，而是持续一段时间后才缓慢下降，从 90s 到 300s，平均下降幅度小于 20Hu。本研究恶性SPN 组 56 例患者中，有 47 例符合以上改变，符合率约为 84%。良性 SPN时间-密度曲线表现为低平，CT 值多在 10Hu 上下波动或稍上升，本组 27例患者中，有 26 例符合以上改变，符合率约为 96%。活动性炎性 SPN

21、时间-密度曲线表现为 CT 值迅速上升，强化峰值高于恶性组，抵达峰值后又较快下降，从 90s 到 300s，平均下降幅度大于 20Hu，本组 15 例患者中，有 11 例符合以上改变，符合率约为 73%。全部 98 例患者总符合率为85.7%。可见通过动态增强时间-密度曲线形态特点，有利于三组 SPN 的鉴别。特别是从 90s 到 300s，恶性 SPN 强化程度下降较慢，平均20Hu;而活动性炎性 SPN 强化程度下降较快，平均20Hu，有利于恶性和活动性炎性 SPN 的诊断与鉴别诊断。从以上 TDC 形态分析，以 3ml/s 的注射速率，动态增强至 300s，三组 SPN 的强化区别已经显

22、现，提示在日常工作中，如果患者流通量大，可以考虑不扫描 480s 这个延时点，也基本可以达到诊断目的。此外，在日常工作中，在增强延时 50s 左右，应该插入一期全纵隔增强扫描，以明确纵隔、肺门淋巴瘤的情况以及其它肺野有无异常强化灶。总之，在三组 SPN 的鉴别诊断中，恶性和活动性炎性 SPN 的强化值、结节/主动强化脉峰值比明显高于良性结节/肿块组,有利于区分良性病变;而恶性与活动性炎性组之间时间-密度曲线形态不同，有利于二者的鉴别。这种扫描方法相对简单实用，可以对 SPN 的诊断与鉴别诊断取得较好效果。【参考文献】1. Swensen SJ,Morin RL, Schueler BA,et

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