影像与肺结节

随着计算机断层扫描（computed tomography，CT），尤其是低剂量CT在肺癌筛查中的广泛应用，孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules，SPN）的发现率较以往显著上升，通过基于CT的影像组学技术对孤立性肺结节进行诊断和评估已成为国内外研究的热点。影像组学（radiomics）是指从医学影像图像中高通量地提取并分析大量高级且定量的影像学特征，对疾病的良恶性定性诊断、分期、预后预测、疗效评价等具有重要价值。本文基于CT的影像组学在孤立性肺结节中的研究进展进行综述。

1.孤立性肺结节的定义及其影像检查方法

根据Fleischner学会的定义，孤立性肺结节是指X线片或CT片上肺实质内单发、圆形或类圆形、边界清晰或不清晰、直径≤3 cm的不透明病灶，不伴有肺不张、卫星病灶、肺门或纵隔淋巴结肿大及胸腔积液。SPN的病理类型主要包括肺部肿瘤性病变（恶性肿瘤、良性肿瘤）、感染性病变、非感染性病变、先天性疾病等。

目前SPN的影像学诊断方法包括数字X线摄影、计算机断层扫描、正电子发射计算机断层扫描和磁共振成像等，其中应用最广泛的影像学检查是CT。CT平扫成像，尤其是高分辨率薄层扫描（层厚≤2mm）和靶扫描等方法，对SPN的细微结构显示具有其他影像学检查无可比拟的优势，显著提高了发现SPN的敏感性，其显示病灶征象的良好能力也提高了SPN诊断的特异性。CT三维重建技术有利于显示病灶与支气管树、血管、胸膜等的关系，并能更准确评估病灶的三维体积大小。双能量CT在降低患者辐射剂量的同时，还可定量评价SPN内的钙质含量，提高了钙化检出率，有助于肺孤立性结节的良恶性性鉴别诊断。

2.孤立性肺结节的传统CT特征

SPN的传统CT特征主要是指经过长期临床实践和经验总结的、凭肉眼可提取和确定的一些特征，如SPN的生长部位、大小及其倍增时间、内部特征、边缘特征和周围征象等，这些特征有助于评估结节的良恶性。

2.1 生长部位

不同病理类型的肺孤立性结节在肺内的生长部位有一定差异，肺结核肉芽肿多发生于双肺尖，周围型肺癌多位于上叶、且右侧较多，肺转移瘤及部分良性病变如肉芽肿等好发于肺周围及胸膜下，因此生长部位有助于判断结节的病理性质。

2.2 大小及其倍增时间

SPN的大小是肺部影像报告和数据系统对其恶性程度评估的主要依据之一，结节的直径、周长和体积与结节的恶性概率之间有显著的相关性，并且是良恶性判断的独立危险因素。既往大部分研究以二维CT测量所得结节的直径作为结节大小的标准，由于结节的形态有时并不完全呈球形，因此单纯以二维直径代表结节大小有时欠准确，随着计算机辅助检测技术和自动分割、识别技术的发展，对肺结节实现自动化的三维容积测量正逐步应用到临床实践，将更准确地判别SPN的大小。

SPN的倍增时间是指结节体积增长1倍（即直径增长约26%）所需的时间，主要反映病灶的生长速率。倍增时间是判断SPN良恶性的一个重要指标，恶性结节的倍增时间通常在20~400d，良性结节的倍增时间一般大于400d，炎性结节往往倍增时间少于20d，并且短期抗感染治疗后结节可缩小甚至消失。

目前一般假设结节为球形并以最大层面上测量的直径作为计算倍增时间的依据，但由于恶性肿瘤常不规则生长，因此测量体积倍增时间能更准确地反映结节增大的程度并计算更准确的结节倍增时间。

2.3 内部特征

根据结节的密度，可将SPN分为实性结节、磨玻璃结节和部分实性结节三种类型，其中磨玻璃结节还可进一步细分为纯磨玻璃结节和混合磨玻璃结节。磨玻璃结节是指肺内的局灶性密度增高影，但其密度又不足以掩盖经过其内的支气管血管束。SPN内有时伴有钙化、脂肪等密度。爆米花样钙化常提示错构瘤，散在针尖样钙化或弥漫性不定形钙化则更可能提示恶性肿瘤，中心型、层状型钙化常见于结核肉芽肿。伴有脂肪密度的边缘光滑或分叶的SPN以错构瘤最常见，但脂肪肉瘤等肿瘤转移到肺的结节也可出现脂肪密度。

此外，SPN还可出现空气支气管征、空泡征、空洞征等特殊征象。空气支气管征指充气的支气管穿过病灶内部或边缘。空泡征是指由于肿瘤局部坏死少量排出或瘢痕收缩，肿瘤内残留的微细支气管或肺泡呈小泡状肺气肿样改变，直径<5mm，该征象对于肺癌的早期诊断具有重要的提示意义，24%~48%的恶性SPN中出现空泡征。空洞征即高密度的病灶中出现气体样低密度区，直径>5mm，厚壁、内壁不整和伴有壁结节的空洞提示结节恶性的可能性大。

2.4 边缘特征

SPN的边缘特征主要包括分叶征、毛刺征和棘突征。分叶征是指病灶边缘凹凸不平，常有两个及以上的切迹，恶性结节常出现深分叶，约25%良性结节可出现浅分叶，大部分良性结节无分叶。毛刺征是指结节边缘向周围肺实质延伸的、粗细相对均匀的、不与胸膜相连的放射状无分支的细短线条影，恶性结节毛刺征的发生率显著高于良性结节，但部分良性结节也可出现毛刺。棘突征是指病灶边缘一个或多个棘状或尖角样突起，基部宽度3mm以上、长度为基部宽度的2倍以上，是介于分叶征和毛刺征之间的一种征象，据文献报道，棘突征在恶性结节中的发生率显著高于良性结节，是鉴别SPN良恶性的重要征象。

2.5 周围征象

SPN周围结构可出现血管集束征、胸膜凹陷征等征象，常常提示恶性可能。血管集束征是指病灶周围血管受牵拉向病灶方向聚拢，或直接与病灶相连。胸膜凹陷征是指SPN与邻近胸膜粘连、牵拉形成的线状或幕状高密度影。