數(shù)字化斷層融合技術(shù)(DTS)在肺結(jié)節(jié)篩查中的臨床應(yīng)用研究.pdf

1、[背景與目的]肺結(jié)節(jié)病灶為臨床常見(jiàn)多發(fā)病,其影像學(xué)征象、病理類型較多,診斷及鑒別診斷比較困難,而在所有肺部結(jié)節(jié)病變中,以肺癌危害性最為顯著,也是近幾十年臨床重點(diǎn)關(guān)注的疾病之一,如何綜合應(yīng)用多種影像診斷方法,充分發(fā)揮各種檢查手段的優(yōu)勢(shì),克服其缺點(diǎn),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),是肺部結(jié)節(jié)疾病診斷領(lǐng)域中一大熱點(diǎn),肺部結(jié)節(jié)病灶早期診斷及治療是提高病變治愈率及降低死亡率的關(guān)鍵。
　　 迄今為止,常規(guī)X線胸片仍是肺部結(jié)節(jié)篩查應(yīng)用最普及的方法。研究表明,對(duì)高危

2、人群定期胸片檢查雖然不能降低肺癌的死亡率,但可提高早期切除率,延長(zhǎng)生存期。然而,由于組織重疊多,常規(guī)胸片對(duì)肺部結(jié)節(jié)病灶的檢出率及對(duì)結(jié)節(jié)的良、惡性診斷率十分有限。數(shù)字化攝影(Digital radiography,DR)的問(wèn)世,使胸片檢查對(duì)肺內(nèi)各個(gè)部位細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示更加清晰,但DR仍未克服組織重疊過(guò)多的弊端,對(duì)肺內(nèi)結(jié)節(jié)的顯示、分析仍然受限。
　　 CT掃描的圖像質(zhì)量及診斷價(jià)值已勿庸質(zhì)疑,能檢出5mm以上、甚至更小的肺部小病灶,葉段

3、支氣管可全部顯示,因此可檢測(cè)起源于支氣管的小肺癌,同時(shí)能清晰顯示肺部炎癥、縱隔淋巴結(jié)腫大,滿足臨床影像診斷的要求。但CT存在以下缺點(diǎn):①空間分辨率比較低,因相鄰血管影的干擾以及橫斷掃描層面與斜行的支氣管不完全相切,CT對(duì)早期肺癌漏診率可達(dá)53％,以中央型肺癌居多；②篩查人群每年均須接受CT掃描,累積輻射劑量較大；③檢查費(fèi)用較高,作為篩查手段,其性價(jià)比值得商榷。
　　 上述兩種成像技術(shù)手段優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),但對(duì)部分特殊部位病灶仍有不同程度

4、的檢出缺陷,而且輻射劑量、性價(jià)比及檢查流程等諸多問(wèn)題使得人們?nèi)ジ纳坪蛯で笮碌某上窦夹g(shù)。數(shù)字化斷層融合技術(shù)(Digital tomosynthesis,DTS)作為新的檢查方法之一,可以多方向直接斷層,對(duì)病灶在縱向的邊緣形態(tài)及臨近結(jié)構(gòu)的變化顯示更加清楚,為進(jìn)一步研究肺結(jié)節(jié)邊緣的形態(tài)、臨近結(jié)構(gòu)的變化、肺門(mén)、氣管、支氣管及其分支的顯示提供了新的手段,可明顯提高肺部結(jié)節(jié)的檢出率及診斷準(zhǔn)確率；而且輻射劑量較低,價(jià)格相對(duì)較低。
　　 本研究

5、的目的:通過(guò)比較常規(guī)數(shù)字X線攝影(Digital radiography,DR)胸片、數(shù)字化斷層融合技術(shù)(Digital tomosynthesis,DTS)及計(jì)算機(jī)體層攝影(Computed tomography,CT)對(duì)肺部結(jié)節(jié)的檢出率及對(duì)結(jié)節(jié)病灶良、惡性的診斷準(zhǔn)確率,應(yīng)用X2檢驗(yàn)來(lái)客觀評(píng)價(jià)上述三種檢查方法的診斷效能。根據(jù)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)不同,將課題分為兩部分,第一部分研究常規(guī)DR和數(shù)字連續(xù)斷層技術(shù)對(duì)肺部結(jié)節(jié)的檢出率,即敏感性(Accura

6、cy rate),第二部分研究肺部結(jié)節(jié)的DR、DTS及CT的影像表現(xiàn)與病理聯(lián)系,以及三種方法對(duì)結(jié)節(jié)良、惡性的診斷準(zhǔn)確率,即特異性(Specificity),從而探討DTS對(duì)肺結(jié)節(jié)的檢出價(jià)值,概括總結(jié)其中較為有意義的指標(biāo),指導(dǎo)臨床判定結(jié)節(jié)的良、惡性,減少誤診。
　　 [材料與方法]
　　 1.臨床資料收集2010年10月～2011年4月間在我院發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)節(jié)患者83例,收納標(biāo)準(zhǔn)包括:①同時(shí)經(jīng)DR、DTS及CT檢查；②每位患者

7、肺部結(jié)節(jié)數(shù)≤3個(gè)；③患者屏氣良好,圖像清晰；④結(jié)節(jié)位于雙側(cè)肺野內(nèi),包括與心影重疊的區(qū)域；⑤既往及現(xiàn)在無(wú)其他嚴(yán)重肺部疾患病史,如肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張等；無(wú)與呼吸系統(tǒng)相關(guān)的其他系統(tǒng)疾病,如先天性心臟病、肺源性心臟病、可引起肺部間質(zhì)性改變的結(jié)締組織病等；所有病例在此之前無(wú)手術(shù)、放化療等臨床干預(yù)措施。
　　 發(fā)現(xiàn)肺部直徑為0.5≤D≤3.Ocm結(jié)節(jié)總共125個(gè),其中0.5≤D<1.0cm的40個(gè),1.0≤D<2.0cm的44個(gè),2.0≤D

8、≤3.0cm的41個(gè)；男性53例,女性29例,年齡19歲～68歲,平均年齡47.3歲,中位年齡44歲。其中46例孤立性肺結(jié)節(jié)經(jīng)細(xì)胞學(xué)、穿刺或手術(shù)病理檢查,男性31例,女性15例,年齡23歲～68歲,平均年齡48.6歲,中位年齡47歲。病理結(jié)果包括如下病種:周圍型肺癌28例,轉(zhuǎn)移瘤5例,炎性假瘤3例,結(jié)核7例,硬化性血管瘤2例,錯(cuò)構(gòu)瘤1例。
　　 2.檢查設(shè)備及方法胸部平片應(yīng)用SIEMENS雙平板探測(cè)器ARISTOS MX2型直接

9、數(shù)字化攝影(Direct digital radiography,DDR)系統(tǒng)。數(shù)字連續(xù)斷層融合圖像采用日本島津公司的sonialvsion satireⅡ數(shù)字連續(xù)斷層融合系統(tǒng)(Tomosynthesis)。CT采用GE的LightSpeed16排CT機(jī)。
　　 83例患者均同時(shí)行常規(guī)DR胸片、胸部連續(xù)斷層融合及CT檢查,拍攝時(shí)DR采用站立后前位,胸部連續(xù)斷層融合采用站立前后位,CT采用平臥位,所有檢查均取得患者知情同意。

10、>　　 胸部DR采用條件為120KV,0.5～1.0mAs；胸部連續(xù)斷層融合采用球管做與中線呈40°夾角的弧線運(yùn)動(dòng),球管與平板相對(duì)運(yùn)動(dòng)中連續(xù)曝光74次,時(shí)間為5s。球管到膠片的距離(Source image distance,SID)為110mm,層間距3mm,有效視野17×17inch,120kV,0.5mAs,采用濾波反投影算法(filter back projection,FBP),重建得到67幀冠狀面圖像。CT掃描參數(shù):120

11、kV,50mAs,掃描層厚5.0mm,掃描范圍為肺尖至肺底。三種方法檢查前指導(dǎo)患者控制呼吸,取得合作,曝光時(shí)相均選用患者深吸氣后屏氣曝光。
　　 3.閱片方法
　　 顯示器:EIZO G22型(3M)醫(yī)用雙屏液晶顯示器。
　　 PACS系統(tǒng):南方醫(yī)科大學(xué)自主研發(fā)的南方PACS系統(tǒng)。
　　 從PACS工作站中下載每例患者的DR圖像與連續(xù)斷層融合重建后的圖像,在安靜、溫濕度適宜、光線良好的室內(nèi),3位高年資放射

12、科醫(yī)師,在不知道臨床信息和其他檢查結(jié)果的情況下獨(dú)立閱片；觀片時(shí)間、距離不限,可進(jìn)行窗寬、窗位調(diào)節(jié)、放大及黑白反轉(zhuǎn)等PACS所擁有的后處理功能。
　　 實(shí)驗(yàn)分為兩部分,第一部分觀察內(nèi)容包括:三種方法對(duì)肺內(nèi)結(jié)節(jié)的顯示個(gè)數(shù)；第二部分觀察內(nèi)容包括:在三種檢查的圖像中觀察結(jié)節(jié)的形態(tài)、密度、邊界、大小、分葉征、空泡征、胸膜凹陷征、毛刺征、鈣化及衛(wèi)星病灶等。在正式實(shí)驗(yàn)前通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)使每位醫(yī)師熟悉判斷標(biāo)準(zhǔn)、觀察內(nèi)容及操作流程。
　　 4.

13、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析3位高年資醫(yī)師獨(dú)立閱片后詳細(xì)記錄,取占多數(shù)意見(jiàn)的結(jié)果作為最終統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)；3位醫(yī)師結(jié)果均不一致時(shí),則由各位醫(yī)師商討并經(jīng)上級(jí)醫(yī)師綜合達(dá)成一致后,得出最終的結(jié)果并作好相應(yīng)記錄。
　　 第一部分
　　 按結(jié)節(jié)大小分為3組(0.5≤D<1.0cm,1.0≤D<2.0cm,2.0≤D≤3.0cm),以CT作為相對(duì)金標(biāo)準(zhǔn),分別觀察三組之間在常規(guī)DR胸片和數(shù)字?jǐn)鄬尤诤蠄D像上對(duì)相應(yīng)部位結(jié)節(jié)的檢出率,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行X2檢驗(yàn)。

14、　　 第二部分
　　 ①以病理論斷作為金標(biāo)準(zhǔn),分析肺部孤立性肺結(jié)節(jié)在DR、DTS及CT三種圖像中的特征,比較判斷其診斷良惡性的準(zhǔn)確率,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行X2檢驗(yàn)。
　　 ②以病理證實(shí)的肺癌在CT平掃及重建圖像所顯示部分征象,包括分葉征、空泡征、胸膜凹陷征、毛刺征顯示例數(shù)作為相對(duì)金標(biāo)準(zhǔn),對(duì)比DR及DTS對(duì)上述4種征象的顯示率,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行X2檢驗(yàn)。
　　 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均采用SPSS13.0軟件進(jìn)行配對(duì)計(jì)數(shù)資料X2檢驗(yàn)(M

15、cNemar檢驗(yàn)),P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 [結(jié)果]83例肺部結(jié)節(jié)患者,結(jié)節(jié)直徑范圍為0.5≤D≤3.0cm,每位患者肺部結(jié)節(jié)數(shù)≤3個(gè),CT中總共顯示結(jié)節(jié)125個(gè),其中0.5≤D<1.0cm的40個(gè),1.0≤D<2.0cm的44個(gè),2.0≤D≤3.0cm的41個(gè)；DTS中總共顯示結(jié)節(jié)110個(gè),其中0.5≤D<1.0cm的33個(gè),1.0≤D<2.0cm的37個(gè),2.0≤D≤3.0cm的40個(gè)；DR中總共顯示結(jié)節(jié)87個(gè)

16、,其中0.5≤D<1.0cm的19個(gè),1.0≤D<2.0cm的30個(gè),2.0≤D≤3.0cm的38個(gè)。在DR、DTS及CT中均為孤立性肺結(jié)節(jié)46例,肺癌為28例。
　　 第一部分:
　　 以CT檢出肺部結(jié)節(jié)數(shù)目為相對(duì)金標(biāo)準(zhǔn):
　　 ①結(jié)節(jié)直徑在0.5≤D<1.0cm范圍內(nèi),DR的檢出率為47.5％,DTS的檢出率為82.5％,對(duì)直徑在此范圍內(nèi)的肺結(jié)節(jié)顯示率DTS優(yōu)于DR,二者之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.001)。

17、
　　 ②結(jié)節(jié)直徑在1.0≤D<2.0cm范圍內(nèi),DR的檢出率為68.2％,DTS的檢出率為84.1％,對(duì)直徑在此范圍內(nèi)的肺結(jié)節(jié)顯示率DTS優(yōu)于DR,二者之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.016)。
　　 ③結(jié)節(jié)直徑在2.0≤D≤3.0cm范圍內(nèi),DR的檢出率為92.7％,DTS的檢出率為97.6％,DTS與DR對(duì)直徑在此范圍內(nèi)的肺結(jié)節(jié)顯示率相近,二者之間不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.625)。
　　 ④DR對(duì)肺結(jié)節(jié)檢出率

18、與結(jié)節(jié)直徑不存在線性趨勢(shì)(P=0.061),DTS對(duì)肺結(jié)節(jié)檢出率與結(jié)節(jié)直徑也不存在線性趨勢(shì)(P=0.600)。
　　 第二部分:
　　 以病理學(xué)檢查作為金標(biāo)準(zhǔn),收集上述影像資料及病理資料完整的孤立性肺結(jié)節(jié)46例,DR、DTS及CT分別對(duì)孤立性肺結(jié)節(jié)良惡性的正確判定例數(shù)為19、36、39例,正確率分別為45.7％、78.3％、84.8％；
　　 ①DR、DTS及CT者判定肺部結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0

19、.001):
　　 ②DTS與DR,DTS優(yōu)于DR,兩者判定肺部結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.001)；
　　 ③DTS與CT,DTS與CT相近,兩者判定肺部結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.375)。
　　 以病理證實(shí)的28例肺癌在CT平掃及重建圖像所顯示部分征象,包括分葉征、空泡征、胸膜凹陷征、毛刺征顯示例數(shù)作為相對(duì)金標(biāo)準(zhǔn),對(duì)上述征象在DR及DTS中的顯示例數(shù)進(jìn)行比較:
　　 ①

20、DTS與DR對(duì)分葉征的顯示DTS優(yōu)于DR,顯示率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.013)。
　　 ②DTS與DR對(duì)毛刺征的顯示DTS優(yōu)于DR,顯示率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.022)。
　　 ③DTS與DR對(duì)胸膜凹陷征的顯示DTS優(yōu)于DR,顯示率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.012)。
　　 ④DTS與DR對(duì)空泡征的顯示DTS優(yōu)于DR,顯示率差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.500)。
　　 [結(jié)論]
　　 1.由于

21、DTS獨(dú)特的成像原理,可以較清晰顯示肺部細(xì)微的解剖結(jié)構(gòu),相對(duì)DR,明顯提高肺部結(jié)節(jié)的檢出率,可作為肺部結(jié)節(jié)篩查的一種主要手段。
　　 2.對(duì)于孤立性肺結(jié)節(jié)良惡性的判斷及肺癌早期征像的顯示,DTS技術(shù)極大的豐富了DR系統(tǒng),為病變的診斷及鑒別診斷提供了更為豐富的影像學(xué)信息；與DR相比,DTS技術(shù)具有一定優(yōu)勢(shì),有助于提高肺部結(jié)節(jié)病變的敏感性及特異性,降低了單純應(yīng)用DR胸片診斷的漏診率及誤診率。
　　 3.DTS對(duì)肺結(jié)節(jié)的檢出率

22、稍遜于CT,尤其是對(duì)1cm以下結(jié)節(jié)的檢出。但DTS與CT相比,對(duì)肺部結(jié)節(jié)良惡性判斷的準(zhǔn)確率相近,兩者差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,在考慮輻射劑量因素下,DTS不失為一種較好的影像診斷手段。因此,DTS可作為肺部結(jié)節(jié)篩查的一種有效手段,部分替代CT檢查。
　　 綜合應(yīng)用各種影像檢查方法,可明顯提高對(duì)肺部結(jié)節(jié)的檢出率及診斷正確率。
　　 4.DTS檢查的選擇性應(yīng)用
　　 ①DTS技術(shù)在胸部主要用于DR圖像中出現(xiàn)可疑病變、對(duì)肺