CT对肺部扫描的方法是用CT机, 先对检查者平扫, 层厚为0.5 mm, 一次屏气完成从肺尖至肋膈的全肺扫描, 仪器扫描条件为120kV、300mA, 随后以相同的条件做增强扫描, 对比剂一般采用优维显100 ml, 用CT专用高压注射器自前臂静脉注射, 速度为2.5~3.0 ml/s, 从注射开始计时, 18~22 s后行全肺扫描。扫描后行冠状位、矢状位重建, 分别测量平扫、增强图像上结节灶的CT值, 记录结节病灶增强期与平扫期的CT值差^[2]。

CT诊断肺癌主要是对肺部结节进行诊断及鉴别诊断, 而孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule, SPN)更是CT诊断肺癌的主要内容。SPN通常是指肺实质内的局灶性、圆形或卵圆形的直径≤4 cm的密度增高影, 并且没有肺不张、卫星灶及淋巴结肿大^[3]。CT诊断SPN的良、恶性主要是根据病灶的形态学特征、强化特征和CT净增值。SPN的基本CT征象: 形态学包括病灶大小, 边缘形态(分叶征、毛刺征), 内部结构(空泡征、支气管充气征、空洞征、磨玻璃样密度), 邻边改变(与支气管的关系、血管集束征、晕轮征、胸膜凹陷征)等。

CT诊断SPN误诊的原因: 依据SPN的CT形态学特征和强化特点, 国外文献报道术前误诊率为25%~35%^[4], 主要原因是周围型肺癌的CT表现多种多样, 缺乏特征性, 即便是一些普遍认为对肺癌诊断有重要价值的征象, 与某些良性病变表现也常有重叠。因此, 多数学者将20 HU < CT净增值< 60 HU作为恶性结节域值指标^[5]。

MRI是一种生物磁自旋成像技术, 它是利用原子核自旋运动的特点, 在外加磁场内, 经射频脉冲激发后产生信号, 用探测器检测并输入计算机, 经过处理转换在屏幕上显示图像。MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术, 而且不同于已有的成像术, 因此它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像, 不会产生像CT检测中的伪影, 不需注射造影剂, 无电离辐射, 对机体没有不良影响^[6]。

MRI对肺癌的研究方向近些年来向临床给药及治疗后观察疗效方面发展, 而诊断方面并没有新的研究成果。

MRI存在的不足之处是: 其空间分辨率不及CT; 由于在MRI机器及其检查室内存在非常强大的磁场, 因而装有心脏起搏器者, 以及血管手术后留有金属夹、金属支架者, 或其他的冠状动脉、食管、前列腺、胆道进行金属支架手术者, 绝对严禁行MRI, 否则, 由于金属受强大磁场的吸引而移动, 将可能产生严重后果乃致生命危险; 另外, MRI的价格比较昂贵。

¹⁸F-FDG PET是一种全身性的组织器官功能及分子显像技术。在肺癌的检测和分期方面, 其临床价值已得到临床医生的认可, 对于肺癌的早期诊断很有意义。

PET的成像原理为: 当正电子核素(常用¹⁸F-FDG)或正电子核素标记的化合物注入人体内后, 它们随血液循环分布至全身。由于正电子核素为贫中子核素, 它们在衰变的过程中, 质子衰变为中子, 同时发射出1个正电子β⁺, 正电子在组织中飞行极短的距离后便与周围组织内的电子相遇并发生湮没辐射, 正、负电子消失, 其转变为2个方向相反(互成180°)、能量皆为511 keV的γ光子, 穿透人体并被环绕人体的PET扫描仪探测到。PET是利用γ光子对的直线性和同时性两个特性来进行符合探测, 当成对γ光子被2个互成180°的探测器在符合时间窗宽(10~20 ns)内同时被探测到, 便得到1个符合电脉冲(计算机记录为1次湮没辐射事件), 计算机对这些符合电脉冲进行甄别、分析, 确定哪些是真符合事件, 哪些是随机符合和散射光子, 然后通过图像重建处理, 得到的断层图像便为PET图像。

PET-CT是将PET和CT两种先进影像技术有机结合在一起的一种新型影像设备, PET从分子水平上反映人体的组织生理、病理、生化、代谢改变, 多排螺旋CT则可显示机体的精细解剖结构。PET-CT实现了PET图像和CT图像的同机融合, 且融合精度得以保证, 形成两种技术的优势互补。PET-CT一次检查可完成全身的CT及PET检查, 集中了断层显像和全身显像的优点, 可获得冠状面、矢状面、横断面三个方向的全身断层图像, PET和CT图像信息可相互参考、互为印证, 产生1+1 > 2的效应, 同时弥补了CT定性困难的缺陷和PET定位不精确及由于生理摄取造成假阳性率的缺陷, 大大提高了诊断的效能和准确性, 为确定治疗方案提供决策依据, 而且还能为手术、放疗提供准确生物靶区定位信息, 为精确放疗创造条件, 具有极高的诊断性能和临床应用价值。

PET-CT诊断肺癌的最常用正电子显像剂为¹⁸F-FDG, 它是葡萄糖结构类似物, 具有与葡萄糖相似的运转能力。肿瘤细胞摄取¹⁸F-FDG, 经细胞内己糖激酶的作用转变为6-磷酸-¹⁸F-FDG。由于6-磷酸-¹⁸F-FDG不是糖酵解的底物, 不参与葡萄糖的进一步代谢而滞留在细胞内实现显像。研究证实, 肿瘤的恶性程度与肿瘤组织的¹⁸F-FDG摄取呈正相关, ¹⁸F-FDG摄取越明显, 肿瘤的恶性程度越高。利用肿瘤细胞摄取¹⁸F-FDG的能力增强的特点, 可以发现和确定肺癌原发灶的部位、大小、恶性程度, 同时还可准确测定肺癌淋巴结转移及其他部位的转移灶。

PET-CT作为一种影像学检查方式, 不可避免地存在一些局限性。首先, 存在假阳性和假阴性, 假阳性在PET-CT诊断肺癌中可达10%左右, ¹⁸FFDG对肿瘤而言是一种非特异性显像剂, 结核、炎症、结节病、曲霉菌病、组织肥浆病及寄生虫病(如肺吸虫病)等均可引起PET的假阳性, 在诊断时应引起足够重视, 双时相显像、多种显像剂联合显像或肿瘤标志物联合检测有助于良、恶性病变的鉴别诊断; 新近手术切口、活检部位、胸腔穿刺处或病灶放疗后早期等, 由于组织增生及炎性反应可有¹⁸F-FDG浓聚, 因此详细了解病史有助于减少假阳性诊断率。对于放疗后患者, 一般建议结束治疗后2~3个月接受PET-CT检查。假阴性在PET-CT诊断肺癌中低于5%。有些低度恶性肿瘤或较小转移灶的¹⁸F-FDG代谢不一定增高, 如分化程度较高的恶性肿瘤、细支气管肺泡癌(结节型)、类癌等, 另外肿瘤体积小者也可出现假阴性结果, 因此对这类患者应密切随访, 及时诊断, 同时借助PET-CT中的CT图像可避免部分漏诊, 减少假阳性和假阴性结果, 必要时可以行CT增强扫描。其次, PET-CT辐射和价格等问题限制了其在临床上的广泛应用^[7-9]。

双探头符合线路SPECT是利用SPECT实现正电子符合探测显像的一种技术。其显像原理与PET相同^[10]。

SPECT的基本显像原理是以γ照相机探头的每个敏感点探测沿一条投影线(ray)进来的γ光子(单光子), 其测量值代表人体在该投影线上的放射性之和。在同一条直线上的敏感点可探测人体一个断层上的放射性药物, 它们的输出称作该断层的一维投影(projection)。各条投影线都垂直于探测器并互相平行, 故称之为平行束, 探测器的法线与x轴的交角θ称为观测角(view)。γ照相机是二维探测器, 安装了平行孔准直器后, 可以同时获取多个断层的平行束投影, 这就是平片。平片表现不出投影线上各点的前后关系, 要想知道人体在纵深方向上的结构, 就需要从不同角度进行观测。可以证明, 知道了某个断层在所有观测角的一维投影, 就能显示该断层的图像^[10]。

常用的单光子显像剂包括: ⁹⁹Tc^m-亚甲基二膦酸盐, ⁹⁹Tc^m-甲氧基异丁基异腈, ⁹⁹Tc^m-二亚乙基三胺五乙酸等。

双探头符合线路SPECT-CT既可以做常规的SPECT, 又可以进行正电子核素显像, 显像原理与PET-CT相同, 其具备的这种兼容性正是双探头符合线路SPECT-CT的优点, 因此临床上也用来进行肿瘤的诊断, 当然也包括对肺癌的¹⁸F-FDG显像。

双探头符合线路SPECT-CT因其设备价格较PET-CT低、分布广泛、患者检查费用较PET-CT低等优点, 近年来在临床的应用日趋广泛^[11-12]。

肺癌的血清肿瘤标志物已成为肺癌诊断的重要指标, 肺癌相关抗原(lung tumor-associated antigen, LTA)、细胞角蛋白片段抗原21-1(cytokeratin fragmentantigen21-1, CYFRA21-1)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)和癌胚抗原(carcinoma embryonic antigen, CEA)4种肿瘤标志物联合检测对肺癌都有一定的诊断价值, 而单一检测的敏感性和特异性欠佳。

肿瘤标志物在肿瘤诊断、检测肿瘤复发和转移、判断肿瘤治疗效果和预后以及群体随访观察等均有较大的实用价值。国内外研究发现, 肺癌组织中的蛋白聚糖明显增多, 是正常肺组织的1.7~3.5倍, 硫酸黏多糖和透明质酸是构成蛋白聚糖的基本单位, 尤其是硫酸黏多糖的结构及亚型与肺癌的分化程度有关。

(1) LTA: LTA试剂盒对肺癌血清中的硫酸黏多糖具有特异性识别能力, 可直接检测血清中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)抗原。罗素霞等^[10]报道: LTA在正常健康组、良性肺病组、NSCLC组和小细胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)组的阳性率分别为6.1%、13.0%、75.6%和29.4%, LTA有助于鉴别肺良性病变与NSCLC, 有助于NSCLC的诊断。

(2) CYFRA21-1:CYFRA21-1由细胞角蛋白19的两个单克隆抗体组成, 存在于单纯和浮层上皮肿瘤细胞的胞质内, 当肿瘤细胞死亡时, 溶解的片段释放到血清中, 使血清中CYFRA21-1水平升高。CYFRA21-1在肺癌患者中的阳性率以鳞癌最高。

(3) CEA: 目前认为, CEA对于肺癌特别是肺腺癌的疗效判断较灵敏, 并且用于检测病情进展及预后评估是一个较好的肿瘤标志物。

(4) NSE: NSE存在于神经元及神经来源的细胞中, 是参与酵解的酶, SCLC最常表现为有神经内分泌性质的肿瘤, 故NSE是SCLC最敏感、最特异的肿瘤标志物。

(5) 联合检测: Shitrit等^[13]报道, NSCLC患者的血清LTA、CEA、CYFRA21-1阳性率均显著高于SCLC(χ²=15.403, χ²=11.957, χ²=9.839, P均 < 0.01), 其中腺癌患者的CEA阳性率最高, 达81.4%, 显著高于鳞癌(χ²=14.177, P < 0.05), 而鳞癌患者血清CYFRA21-1阳性率高达84.6%, 显著高于腺癌(χ²=4.962, P < 0.05);SCLC患者血清NSE阳性率高达82.3%, 显著高于NSCLC(χ²=13.477, P < 0.01);LTA对NSCLC、CYFRA21-1对肺鳞癌、CEA对肺腺癌、NSE对SCLC的诊断价值最高; III、IV期肺癌患者血清LTA、CA21-1、NSE和CEA阳性率均高于I、II期(χ²=12.983, P < 0.01)。

¹⁸F-FDG PET-CT虽已取得了较好的临床效果, 但PET-CT对于肿瘤的应用前景仍有赖于新型、特异性更高的显像剂的研发。O-(2-¹⁸F-氟乙基)-L-酪氨酸作为氨基酸的类似物, 虽不参与蛋白质的代谢, 但也可进入代谢旺盛的肿瘤组织而作为有效的肿瘤显像剂, 而且其在心、脑中的摄取不高, 也不受血糖水平的影响, 估计在人体的显像会优于¹⁸FFDG。¹¹C-胸腺嘧啶可比¹⁸F-FDG更早、更准确地反映肿瘤对放、化疗的反应, 因此核苷类药物也可能成为很有价值的肿瘤显像剂。新型、更特异性的肿瘤PET-CT显像剂正在进一步研究和探索中, 如¹¹C-胆碱、¹¹C-甲硫氨酸、¹⁸F-氟-α-甲基酪氨酸、¹⁸F-氟脱氧胸苷、1-H-1-(3-¹⁸F-2-羟基丙基)-2-硝基咪唑等对肿瘤具有相对高的亲和力, 而对炎症的亲和力相对较弱, 是未来有希望的PET-CT肿瘤显像剂。在这些新的显像剂的推动下, 再加上肿瘤标志物的联合检测, 可以提高对肺癌的早期诊断率、治疗后疗效观察以及对疾病的预后评估^[14-15]。

综上所述, 各种诊断方法均有其优劣, 所以, 要根据患者的不同情况制定不同的诊断计划, 从而达到肺癌早期诊断、早期治疗肺癌的目的。