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孤立性肺病变是常见的胸部影像学表现,包括孤立性肺结节和肺肿块。孤立性肺结节指发生于肺部,直径≤3 cm的孤立性单发病灶,周围为正常肺组织,无相关的肺炎、肺不张,淋巴结肿大或其他肺部病变等[1];病变直径>3 cm则定义为肿块。尽管有多种影像学方法用于肺部病变的诊断,但孤立性肺部病变的诊断仍存在一定困难,提高诊断准确率,可以指导临床制定诊疗策略,避免不必要的侵入性检查(如穿刺活检)和手术切除等。
本研究回顾性分析经病理学确诊或临床随访证实的112例孤立性肺部病变患者的PET/CT和HRCT影像学资料,对多项PET及CT征象进行综合评分,初步建立孤立性肺部病变的量化分级系统,以评估孤立性肺病变的良恶性。
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恶性病变68例,病变大小平均值(2.3±1.1)cm。病变部位:右肺上叶19例,中叶3例,下叶14例;左肺上叶20例,下叶12例。代谢情况:早期SUVmax为0.4~32.8,平均早期SUVmax为7.8±6.9,其中48例患者早期SUVmax≥2.5,病变延迟SUVmax为0.6~35.5,平均延迟SUVmax为9.5±7.8;ΔSUVmax为0~5.3,平均ΔSUVmax为1.7±1.3;RI为0~175%,平均RI为(27.5±24.9)%(图 1)。
图 1 右肺下叶恶性孤立性肺结节的PET/CT、高分辨率CT和病理图 患者女性,68岁,胸痛、咳嗽1月余。图中,A~C:分别为CT、PET和PET/CT显像。PET/CT显像示右肺下叶后基底段糖代谢轻度增高的结节影,大小为2.2 cm×1.6 cm,SUVmax约为2.5;D~F:分别为1 h后CT、PET和PET/CT延迟显像,PET/CT显像示右肺下叶后基底段结节糖代谢较前增高,SUVmax约为3.3,ΔSUVmax为0.8,滞留指数为32%。G:高分辨率CT图,图中显示右肺下叶结节,边界清楚,周边见分叶、毛刺征,局部胸膜牵拉,结合PET/CT影像特点,根据各项指标进行评分,总分值为18分,4级,考虑恶性病变。H~I:术后病理图(苏木精-伊红染色 ×200,×100): (右下肺)浸润性腺癌,腺泡为主型。
Figure 1. The high-resolution computed tomography CT,PET/CT and pathology of the right lower lobe malignant solitary pulmonary lesion
良性病变44例,病变大小平均值(1.4±0.8)cm。病变部位:右肺上叶11例,中叶7例,下叶11例;左肺上叶6例,下叶9例。代谢情况:早期SUVmax为0.5~12.6,平均早期SUVmax为2.1±2.3,其中12例患者SUVmax≥2.5;延迟SUVmax为0.5~16.1,平均延迟SUVmax为2.5±2.9;ΔSUVmax为 -0.2~3.5,平均ΔSUVmax为0.4±0.7;RI范围为-14.3%~52.9%,平均RI为(12.2±16.0)%(图 2)。
图 2 右肺下叶良性孤立性肺结节的PET/CT、高分辨率CT和病理图 患者男性,45岁,咳嗽、咳痰10余天。图中,A~C:分别为CT、PET和PET/CT显像。PET/CT显像示右肺下叶后基底段无糖代谢异常增高的结节,大小为1.9 cm×1.3 cm,SUVmax约为1.2;D~F:分别为1 h后CT、PET和PET/CT延迟显像,图中PET/CT示右肺下叶后基底段结节未见糖代谢进一步增高,SUVmax约为1.1,ΔSUVmax为-0.1,滞留指数为-8.3%。G:高分辨率CT图,图中显示右肺下叶结节,边界清楚,无分叶、毛刺、胸膜牵拉及空泡征,结合PET/CT影像特点,根据各项指标进行评分,总分值为3分,1级,考虑良性病变可能性大。H~I:术后病理图(苏木精-伊红染色 ×200,×200):镜检肺泡内及间质见大量菌丝及孢子,病变符合真菌感染。
Figure 2. The PET/CT,high-resolution computed tomography CT and pathology of the right lower lobe benign solitary pulmonary lesion
恶性组在年龄、病变大小、早期SUVmax、延迟期SUVmax、ΔSUVmax、RI方面均大于良性组,两组之间的差异均具有统计学意义(均P<0.05)。见表 1。
组别 年龄/岁 大小/cm 早期SUVmax 延迟SUVmax ΔSUVmax RI/% 良性 54.9±12.9 1.4±0.8 2.1±2.3 2.5±2.9 0.4±0.7 12.2±16.0 恶性 61.4±9.3 2.3±1.1 7.8±6.9 9.5±7.8 1.7±1.3 27.5±24.9 t值 -2.900 -4.837 -6.331 -6.726 -6.275 -3.624 P值 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 注:表中,RI:双实相滞留指数;ΔSUVmax:延迟SUVmax与早期SUVmax的差值。 表 1 孤立性肺部良恶性病变在年龄、病变大小、SUV中的比较
Table 1. Comparison of benign and malignant solitary pulmonary lesions in different age,size and SUV groups
良恶性组在病变密度、边界、分叶、毛刺、胸膜牵拉、空泡征方面差异均具有统计学意义(均P<0.05);两组在性别、病变结构成分方面差异无统计学意义(χ2=0.238,2.023,P=0.626,0.364)。见表 2。
参数 恶性/例 良性/例 χ2 P值 性别 男 37 26 女 31 18 0.238 0.626 密度 均匀 26 31 不均匀 42 13 11.096 0.001 结构成分 实性 46 35 部分实性 13 6 非实性 9 3 2.023 0.364 边界 清晰 45 19 模糊 23 25 5.768 0.016 分叶 有 63 6 无 5 38 70.507 0.000 毛刺 有 62 10 无 6 34 54.516 0.000 胸膜牵拉 有 44 6 无 24 38 28.193 0.000 空泡征 有 56 3 无 12 41 61.143 0.000 表 2 孤立性肺部良恶性肺部病变在性别、CT征象方面的比较
Table 2. Comparison of benign and malignant solitary pulmonary lesions in different gender and HRCT feature groups
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采用单因素分析评估孤立性肺病变良恶性组之间差异有统计学意义的指标,计算其OR,并进行赋值,结果见表 3。年龄分为≥60岁和<60岁;病变大小分为≥1.0 cm和<1.0 cm;早期SUVmax分为≥2.5和<2.5;ΔSUVmax分为≥1.0和<1.0;RI分为≥15%和<15%。
参数 恶性/例 良性/例 OR 赋值 年龄/ ≥60 46 16 3.658 2 <60 22 28 0.273 0 大小/cm ≥1.0 63 25 9.582 2 <1.0 5 19 0.104 0 密度 均匀 26 31 0.260 0 不均匀 42 13 3.851 2 边界 清晰 45 19 2.574 1 模糊 23 25 0.389 0 早期SUVmax ≥2.5 48 12 6.400 2 <2.5 20 32 0.156 0 △SUVmax ≥1.0 44 7 9.686 2 <1.0 24 37 0.103 0 RI ≥15T 44 14 3.929 2 <15% 24 30 0.255 0 分叶 有 63 6 79.545 3 无 5 38 0.013 0 毛刺 有 62 10 35.227 3 无 6 34 0.028 0 胸膜牵拉 有 44 6 11.603 3 无 24 38 0.086 0 空泡征 有 56 3 63.709 3 无 12 41 0.016 0 注:表中,RI:双实相滞留指数;ΔSUVmax:延迟SUVmax与早期SUVmax的差值。 表 3 PET/CT、HRCT诊断指标在良恶性孤立性肺部病变中的OR及赋值
Table 3. The OR and assignment of PET/CT, HRCT diagnostic index in benign and malignant solitary pulmonary lesions
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根据孤立性肺病变各项PET/CT、HRCT诊断指标的赋值,计算分值的结果见表 4。由此表可知,分值越高,恶性比例逐渐增高。
根据以上结果,建立一个分级系统,共分为5级:1级:≤5分(恶性率0);2级:6~10分(恶性率0~40%);3级:11~15分(恶性率41%~70%);4级:16~20分(恶性率71%~95%);5级:≥21分(恶性率>95%)。
参数 恶性/例 良性/例 恶性构成比/% ≤5 0 26 0 6~10 5 8 38.5 11-15 14 7 66.7 16-20 36 3 92.3 ≥21 13 0 100.0 表 4 孤立性肺部良恶性病变评分系统中的恶性构成比
Table 4. The malignant percentage in scoring system in benign and malignant solitary pulmonary lesion
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根据ROC曲线分析评分系统对良、恶性肺病变的诊断价值,曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.946,标准误为0.019,P<0.001,95%置信区间为0.909~0.983,评分系统对良、恶性肺病变诊断价值较高,最佳诊断临界点是12分,其灵敏度为92.6%,特异度为81.8%(图 3)。
基于PET/CT、HRCT特征的评分系统鉴别诊断孤立性肺部病变的临床研究
Clinical study on diagnosis of solitary pulmonary lesions by scoring system based on PET/CT and high-resolution computed tomography features
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摘要:
目的 探讨基于PET/CT、HRCT影像学特征的评分系统对孤立性肺部良恶性病变的诊断价值。 方法 回顾性分析行PET/CT检查的孤立性占位性肺病变112例,其中良性病变44例,恶性病变68例。对孤立性肺病变的12项PET/CT及HRCT影像特征进行评估,初步建立量化分级系统,采用受试者工作特征(ROC)曲线分析良恶性病变的最佳诊断评分临界值。 结果 PET/CT及HRCT预测孤立性肺部病变的指标包括年龄≥60岁(2分)、病灶大小≥1.0 cm(2分)、密度不均匀(2分)、边界清楚(1分)、SUVmax≥2.5(2分)、ΔSUVmax≥1.0(2分)、滞留指数≥15%(2分)、分叶征(3分)、毛刺征(3分)、胸膜牵拉征(3分)、空泡征(3分)。根据各项指标建立评分系统,随着评分增加,恶性率逐渐增高,通过ROC曲线得出12分为区分良、恶性病变的最佳临界点,灵敏度为92.6%,特异度为81.8%。 结论 基于PET/CT、HRCT影像学特征的量化分级系统有助于鉴别孤立性肺部良恶性病变。 -
关键词:
- 孤立性肺病变 /
- 正电子发射断层显像术 /
- 体层摄影术,X线计算机
Abstract:Objective To explore a quantitative scoring system based on PET/CT and high-resolution computed tomography(HRCT) characteristics for differentiating benign and malignant solitary pulmonary lesions. Methods A total of 112 patients with solitary pulmonary lesions detected by 18F-FDG PET/CT were enrolled and reviewed retrospectively. Of these cases, 44 were benign lesions and 68 were malignant. PET/CT and HRCT imaging features were recorded and evaluated. A quantitative scoring system was established. The best cut-off score was calculated by analysis of receiver operating characteristics(ROC) in differentiating benign and malignant lesions. Results The indicators of malignant solitary pulmonary lesions by PET/CT and HRCT included age≥60 years(2 points), diameter of the lesion≥1 cm(2 points), heterogeneous density(2 points), clear boundary(1 point), SUVmax≥2.5(2 points), ΔSUVmax≥1.0(2 points), retention index(RI)≥15%(2 points), lobular sign(3 points), spiculation sign(3 points), pleural traction sign(3 points), and vacuole sign(3 points). A quantitative scoring system was established according to risk factors. Moreover, score 12 was the best cut-off by ROC analysis in differentiating benign and malignant lesions. The sensitivity and specificity rates were 92.6% and 81.8%, respectively. Conclusion The quantitative scoring system based on PET/CT and HRCT features exhibited a good capacity for differentiating malignant lesions from benign solitary pulmonary lesions. -
图 1 右肺下叶恶性孤立性肺结节的PET/CT、高分辨率CT和病理图 患者女性,68岁,胸痛、咳嗽1月余。图中,A~C:分别为CT、PET和PET/CT显像。PET/CT显像示右肺下叶后基底段糖代谢轻度增高的结节影,大小为2.2 cm×1.6 cm,SUVmax约为2.5;D~F:分别为1 h后CT、PET和PET/CT延迟显像,PET/CT显像示右肺下叶后基底段结节糖代谢较前增高,SUVmax约为3.3,ΔSUVmax为0.8,滞留指数为32%。G:高分辨率CT图,图中显示右肺下叶结节,边界清楚,周边见分叶、毛刺征,局部胸膜牵拉,结合PET/CT影像特点,根据各项指标进行评分,总分值为18分,4级,考虑恶性病变。H~I:术后病理图(苏木精-伊红染色 ×200,×100): (右下肺)浸润性腺癌,腺泡为主型。
Figure 1. The high-resolution computed tomography CT,PET/CT and pathology of the right lower lobe malignant solitary pulmonary lesion
图 2 右肺下叶良性孤立性肺结节的PET/CT、高分辨率CT和病理图 患者男性,45岁,咳嗽、咳痰10余天。图中,A~C:分别为CT、PET和PET/CT显像。PET/CT显像示右肺下叶后基底段无糖代谢异常增高的结节,大小为1.9 cm×1.3 cm,SUVmax约为1.2;D~F:分别为1 h后CT、PET和PET/CT延迟显像,图中PET/CT示右肺下叶后基底段结节未见糖代谢进一步增高,SUVmax约为1.1,ΔSUVmax为-0.1,滞留指数为-8.3%。G:高分辨率CT图,图中显示右肺下叶结节,边界清楚,无分叶、毛刺、胸膜牵拉及空泡征,结合PET/CT影像特点,根据各项指标进行评分,总分值为3分,1级,考虑良性病变可能性大。H~I:术后病理图(苏木精-伊红染色 ×200,×200):镜检肺泡内及间质见大量菌丝及孢子,病变符合真菌感染。
Figure 2. The PET/CT,high-resolution computed tomography CT and pathology of the right lower lobe benign solitary pulmonary lesion
表 1 孤立性肺部良恶性病变在年龄、病变大小、SUV中的比较
Table 1. Comparison of benign and malignant solitary pulmonary lesions in different age,size and SUV groups
组别 年龄/岁 大小/cm 早期SUVmax 延迟SUVmax ΔSUVmax RI/% 良性 54.9±12.9 1.4±0.8 2.1±2.3 2.5±2.9 0.4±0.7 12.2±16.0 恶性 61.4±9.3 2.3±1.1 7.8±6.9 9.5±7.8 1.7±1.3 27.5±24.9 t值 -2.900 -4.837 -6.331 -6.726 -6.275 -3.624 P值 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 注:表中,RI:双实相滞留指数;ΔSUVmax:延迟SUVmax与早期SUVmax的差值。 表 2 孤立性肺部良恶性肺部病变在性别、CT征象方面的比较
Table 2. Comparison of benign and malignant solitary pulmonary lesions in different gender and HRCT feature groups
参数 恶性/例 良性/例 χ2 P值 性别 男 37 26 女 31 18 0.238 0.626 密度 均匀 26 31 不均匀 42 13 11.096 0.001 结构成分 实性 46 35 部分实性 13 6 非实性 9 3 2.023 0.364 边界 清晰 45 19 模糊 23 25 5.768 0.016 分叶 有 63 6 无 5 38 70.507 0.000 毛刺 有 62 10 无 6 34 54.516 0.000 胸膜牵拉 有 44 6 无 24 38 28.193 0.000 空泡征 有 56 3 无 12 41 61.143 0.000 表 3 PET/CT、HRCT诊断指标在良恶性孤立性肺部病变中的OR及赋值
Table 3. The OR and assignment of PET/CT, HRCT diagnostic index in benign and malignant solitary pulmonary lesions
参数 恶性/例 良性/例 OR 赋值 年龄/ ≥60 46 16 3.658 2 <60 22 28 0.273 0 大小/cm ≥1.0 63 25 9.582 2 <1.0 5 19 0.104 0 密度 均匀 26 31 0.260 0 不均匀 42 13 3.851 2 边界 清晰 45 19 2.574 1 模糊 23 25 0.389 0 早期SUVmax ≥2.5 48 12 6.400 2 <2.5 20 32 0.156 0 △SUVmax ≥1.0 44 7 9.686 2 <1.0 24 37 0.103 0 RI ≥15T 44 14 3.929 2 <15% 24 30 0.255 0 分叶 有 63 6 79.545 3 无 5 38 0.013 0 毛刺 有 62 10 35.227 3 无 6 34 0.028 0 胸膜牵拉 有 44 6 11.603 3 无 24 38 0.086 0 空泡征 有 56 3 63.709 3 无 12 41 0.016 0 注:表中,RI:双实相滞留指数;ΔSUVmax:延迟SUVmax与早期SUVmax的差值。 表 4 孤立性肺部良恶性病变评分系统中的恶性构成比
Table 4. The malignant percentage in scoring system in benign and malignant solitary pulmonary lesion
参数 恶性/例 良性/例 恶性构成比/% ≤5 0 26 0 6~10 5 8 38.5 11-15 14 7 66.7 16-20 36 3 92.3 ≥21 13 0 100.0 -
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