改變體位CT掃描對肺亞實性結節量化參數的影響

張含笑 李清楚 涂文婷 周秀秀 劉甜 馮巖 范麗 劉士遠

肺亞實性結節在CT肺癌篩查中檢出率越來越高。根據Fleischner協會肺亞實性結節指南，大小和密度是結節CT隨訪中用于確定結節持續存在或變化的最重要指標，因為這將決定進一步的治療［1-2］。以往的研究表明，肺結節的量化參數隨肺體積的變化而變化，這表明肺結節量化參數易受肺充氣程度的影響［3］。臨床上，胸部CT掃描體位的改變會影響肺結節的形態特征，使結節征象顯示更清楚，這可能是由肺充氣程度的變化引起的［4］。因此，本研究探討不同體位CT掃描對肺亞實性結節量化參數的影響，比較不同體位間結節量化參數的差異，從而有助于對隨訪過程中肺亞實性結節的精確管理提出建議。

方法

1. 病例資料

在我院既往的前瞻性研究中，回顧性分析2016年1月至2021年1月同時行仰臥位和改變體位CT掃描的56例患者（男性24例，女性32例），共66個肺亞實性結節（胸膜下結節18個，后肋膈角結節48個），結節平均大?。?1±5）mm。

排除標準：結節所在肺葉有肺氣腫或肺實變等影響肺密度的病變；圖像的呼吸偽影嚴重；圖像不完整。

2. CT掃描

采用256排CT（iCT，飛利浦，荷蘭）對患者進行仰臥位和改變體位（側臥位或俯臥位）胸部CT掃描。

（1）仰臥位CT掃描：掃描范圍為肺尖至肺底。掃描參數：120 kV管電壓，自動管電流，準直寬度128 mm×0.625 mm，螺距0.993，掃描矩陣512×512；重建參數：層厚1 mm，層間距1 mm；重建算法：肺算法。

（2）改變體位CT掃描：胸膜旁結節行側臥位（患側在上），后肋膈角結節行俯臥位（圖1、圖2），小掃描視野（field of view， FOV）為200 mm×200 mm～250 mm×250 mm）［5］，掃描范圍包括結節所在肺葉和縱隔，為了減少輻射劑量，掃描長度手動調整為結節上下3 cm左右。掃描參數：除管電流（200～350 mA）外，其他參數均與仰臥位掃描相同。掃描的輻射劑量均值為（14.95±3.08）mSv。

圖1 典型病例1影像女性，52歲，右肺上葉后段亞實性結節。A. 仰臥位CT掃描圖像；B.改變體位（側臥位）CT掃描圖像。

圖2 典型病例2影像女性，47歲，左肺下葉后基底段亞實性結節。A. 仰臥位CT掃描圖像；B. 改變體位（俯臥位）CT掃描圖像。

3. 圖像分析

使用飛利浦后處理軟件測量結節、肺和肌肉參數。首先使用軟件對仰臥位圖像和改變體位圖像中的肺亞實性結節進行半自動分割，然后由一位放射科醫生（5年臨床工作經驗）在橫斷面、冠狀面和矢狀面圖像（圖像設置窗寬1600 HU，窗位－600 HU）上逐層手動調整結節邊緣，在另一位放射科醫生（18年臨床工作經驗）的指導下進行，以確保精確分割，2名放射科醫生就結節的分割達成共識［6］。記錄結節長軸直徑、短軸直徑、體積、密度，計算結節大?。ㄩL軸直徑和短軸直徑的平均值）［1］。由同樣2名放射科醫生測量結節最大橫斷面圖像中的肺和肌肉的密度，感興趣區面積約為15 mm2，對于同一患者，盡量保證測量的感興趣區面積和位置在2次掃描圖像中一致。

為了更準確地比較肺亞實性結節密度在2組間的變化，計算標準化結節密度：結節密度與肺密度的差值（記為密度結節-密度肺），結節密度與肌肉密度的差值（記為密度結節-密度肌肉），結節密度與肺密度的比值（密度結節/密度肺）和結節密度與肌肉密度的比值（密度結節/密度肌肉）。計算結節參數和肺參數在改變體位組與仰臥位組間的變化百分比，記為參數變化率，即（參數改變體位－參數仰臥位）/參數仰臥位。

根據國際肺癌研究協會發布的第八版肺癌TNM分期［7］，將本研究中的結節按照大小分為＜10 mm和≥10 mm亞組。

4. 統計學分析

統計分析使用SPSS 26.0統計軟件包。對所有量化參數行正態性檢驗。參數為正態分布，以均數±標準差表示，采用配對t檢驗或獨立樣本t檢驗；參數為非正態分布，以中位數（四分位間距）表示，采用Wilcoxon秩和檢驗、曼-惠特尼U檢驗或Kruskal-WallisH檢驗。當雙側P＜0.05時，認為差值有統計學意義。

結果

1. 仰臥位組和改變體位組的量化參數

仰臥位組和改變體位組的量化參數統計結果見表1，結節密度和肺密度在2組間差異均有統計學意義（均P＜0.001），且仰臥位組的結節密度和肺密度均大于改變體位組。其他結節參數和肌肉密度在2組間差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

表1 仰臥位組和改變體位組的量化參數

2. 仰臥位組和改變體位組的標準化密度

仰臥位組和改變體位組的標準化密度統計結果見表2，對于標準化密度參數，密度結節-密度肌肉、密度結節-密度肌肉和密度結節/密度肺在2組間均存在統計學差異（均P＜0.001），但密度結節/密度肌肉在2組間無統計學差異（P=0.098）。

表2 仰臥位組和改變體位組的標準化密度

3. 仰臥位組和改變體位組的各參數變化率

仰臥位組和改變體位組間的各參數變化率見表3，肺亞實性結節各量化參數變化率間存在統計學差異（P=0.006），大小的變化率最?。?.41%），密度的變化率最大（5.91%）。各標準化密度變化率間存在統計學差異（P＜0.001），密度結節/密度肌肉的變化率最?。?.21%）。

表3 仰臥位組和改變體位組的各參數變化率

4. 兩亞組的各參數變化率

結節大?。?0 mm亞組和≥10 mm亞組的各參數變化率統計結果見表4。除結節大小外，結節體積、密度變化率和所有標準化密度變化率在兩亞組間均無統計學差異（均P＞0.05），＜10 mm亞組內和≥10 mm亞組內的結節體積變化率和密度變化率之間均無統計學差異（P=0.913，P=0.083）。

表4 肺亞實性結節兩亞組的各參數變化率

討論

本研究比較了胸部CT中，不同掃描體位對特殊部位肺亞實性結節測量參數的影響。仰臥位組和改變體位組間的大小、體積和密度結節/密度肌肉沒有明顯統計學差異，其余參數均存在統計學差異。此外，改變掃描體位后，亞實性結節的體積和密度變化與結節大小無關。

在本研究中，改變體位組的肺密度降低。既往研究表明，血液含量影響豬肺密度，不含血液的豬肺密度較含有血液的豬肺密度低［8］。CT可以顯示由肺實質、肺間質和血液構成的活體肺的密度。肺充氣膨脹時壓迫肺小血管，導致大量血液從肺循環系統排出［3］，肺密度降低。此外，仰臥位時心臟由于重力作用，對本研究中結節所處的肺組織存在壓迫，當采用側臥位和俯臥位掃描，改變了壓迫方向，使特殊部位結節所處的肺組織較仰臥位更好的膨脹充氣，通氣量增加，這進一步降低了該區域的肺密度。因此，與仰臥位CT掃描相比，改變體位CT掃描的肺密度更低，這與正常生理過程相符。

胸部CT圖像中的結節大小對于需要后續隨訪CT的亞實性結節至關重要［9-10］。此外，體積倍增時間在亞實性結節的侵襲性程度診斷中意義重大。據報道，非侵襲性腺癌的中位體積倍增時間明顯長于侵襲性腺瘤，而亞實性結節的生長速度與基線掃描時的結節體積有關［11］。因此，應準確測量大小和體積，排除可能引起變化的任何生理因素。在隨訪CT掃描中，掃描體位對確定亞實性結節量化參數的變化起著重要作用。本研究中的仰臥位組和改變體位組間的結節大小和體積沒有差異。因此，建議在改變體位掃描時選擇亞實性結節的大小和體積作為結節隨訪時的評價參數。此外，大小變化率小于其他量化參數變化率，說明大小受掃描位置的影響小，因此在觀察結節變化時選擇大小更為準確。

不同病理浸潤度的亞實性結節具有不同的密度。據報道，鑒別不典型腺瘤樣增生（AAH）/原位腺癌（AIS）和微浸潤腺癌（MIA）的平均CT閾值和最大CT閾值分別為-548.00 HU和-419.74 HU，在MIA和浸潤腺癌（IAC）之間的閾值分別為-364.59 HU和-16.98 HU［12］。因此，準確量化結節密度非常重要。在本研究中，與仰臥位組相比，改變體位組的結節密度降低了5.9%，且結節密度的降低與肺密度的降低一致，這與Fan（范麗）等［3］的研究結果相同?？赡苁且驗楦淖凅w位掃描使肺組織充分膨脹，肺密度降低，從而導致了結節密度的降低。因此，在分析亞實性結節密度時應考慮CT掃描的體位，以避免錯誤結果。

除密度結節/密度肌肉外，仰臥位組和改變體位組的標準密度參數之間差異均存在統計學意義。表3顯示，密度結節/密度肌肉的變化率低于其他標準化密度參數變化率，表明密度結節/密度肌肉受掃描體位的影響小于其他標準化密度參數。因此，如果需要在隨訪CT掃描中采用改變體位來比較亞實性結節密度變化，我們謹慎建議選取密度結節/密度肌肉。此外，本研究使用小FOV進行改變體位CT掃描。先前有研究報道了小FOV對肺結節診斷的影響，包括形態、內部結構和邊緣特征，結果提示小FOV不影響結節征象顯示［13-14］。

本研究還存在一些局限性。首先，這是一項回顧性、小樣本研究；其次，由于實性結節和鈣化結節被排除，可能存在結節選擇偏差。因為我們認為實性結節或鈣化結節的量化參數可能不受掃描體位的影響；第三，亞實性結節的量化參數是通過后處理軟件的半自動分割得出的。然而，2名經驗豐富的胸部放射科醫生就分割達成了共識，一致性在之前的研究中得到了驗證［6］。最后，結節大?。? mm的亞實性結節數量太少，因此無法比較＜6 mm和≥6 mm亞組之間的差別，仍需要進一步的研究。

綜上所述，肺亞實性結節的大小、體積和密度結節/密度肌肉的測量不受胸部CT掃描體位改變的影響，而結節密度的測量易受掃描體位改變的影響。因此在對肺亞實性結節進行隨訪的過程中，建議選擇大小、體積和密度結節/密度肌肉來觀察結節的變化，從而準確量化結節隨訪過程中的變化。