作者：解放军总医院呼吸内科 赵微

应用影像技术对肺结节准确判断可提高肺癌早期诊断率，显著改善预后，更可减少过度诊疗，减轻患者心理负担和社会经济负担。CT影像技术是评估肺结节的重要手段，解放军总医院肺癌与呼吸病介入诊疗中心的研究团队应用“数字肺”平台的研究，发现了新的CT影像及影像组学特征参数用于肺结节性质的判断，并基于CT影像组学特征的研究构建了肺结节恶性风险预测模型和恶性肺结节浸润等级分层模型。

本研究回顾性纳入455例经手术确诊的肺结节患者，根据病理诊断分组，应用“数字肺”平台对患者术前CT影像资料进行数据导入读取、图像切割、数据读取分析，获得结节的CT影像、影像组学信息（图1），结合临床信息进行统计分析，并依据统计分析结果构建恶性风险模型和恶性浸润等级分层模型。

图1 数字肺平台处理肺结节CT影像信息

研究者发现，新的CT影像、影像组学参数可用于评估肺结节良恶性及恶性浸润等级。

结节周围肺气肿占比是指肺结节周围7.5mm范围内肺组织肺气肿占周围肺组织的体积比，本研究发现其为肺结节恶性风险的保护性因素，即肺气肿占比越高，结节的恶性风险越低，在其他参数不变时，肺气肿占比每增大1%，肺结节为恶性是为良性的0.877倍。

肺结节的亚实性结节质量（MASS）在以往的研究中发现其与结节的性质相关，本研究进一步证实其为恶性结节的风险因素。如图2所示，常规CT显示均为直径为4mm的结节，MASS值越大，恶性程度越高。

图2  MASS为肺结节恶性风险因素

磨玻璃占比即结节中磨玻璃成分占整个结节的体积比，本研究发现，磨玻璃占比越低，结节恶性程度越高，如图3所示。

图3 磨玻璃占比与结节性质相关

肺结节内脂肪占比是恶性肺结节高浸润等级的风险因素，如图4所示，恶性肺结节的浸润度越高，脂肪占比越高。基础研究证实脂肪细胞对肺腺癌A549细胞的增殖、侵袭、迁移有促进作用。本研究的结果为影像组学的数据统计结果，它需要进一步深入研究，与微观世界建立联系。

图4 脂肪占比与恶性肺结节浸润性关系

注： AAH：不典型腺瘤样增生，AIS：原位腺癌，MIA：微浸润腺癌，IA：浸润性腺癌

肺结节表面迂曲度与结节性质有相关性，恶性结节的表面迂曲度显著高于良性结节，在恶性肺结节中，表面迂曲度是结节高恶性浸润等级的风险因素。如图5所示，浸润性腺癌表面迂曲度为0.583，肉芽肿性肺结节表面迂曲度为0.218。

图5肺结节表面迂曲度与结节性质的关系

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是肺癌发生的高危因素。COPD910是指全肺密度小于-950HU的肺气肿体积，本研究中肺结节良性组的COPD910为8.35，恶性组的COPD910为24.33，两组间有统计学差异，也证实了COPD910是恶性肺结节的风险因素，在其他参数不变时，肺结节的COPD910每增大1个体积单位，其为恶性是为良性的1.063倍。

本研究基于各个参数的多因素二分类logistic回归分析中确定的因素与孤立性肺结节（SPN）良恶性的关系及比值比（OR）值，构建了肺结节二分类（良恶性）诊断模型。肺癌为恶性的概率为P，多因素评估SPN性质时，将模型中变量取值带入模型，可以得到肺癌为恶性的概率。本研究对该模型绘制了曲线，见图6，该研究模型的AUC为0.876（95% CI: 0.8445-0.9076 ）。

注： X8: MASS；X10: 平均直径；X13: COPD910P；X14: Emphysema%；X17: 脂肪占比。

图6 肺结节恶性风险预测模型ROC曲线 

小结

通观本研究，我们做了SPN形态学的描述和数据统计分析，发现了一些有望成为诊断SPN性质的影像组学标志物并构建了诊断模型。今后的研究工作，一方面，病理生理和细胞学层面的相关性有待深入研究，我们认为SPN的CT形态一定是微观形态学的表象。本研究的一些发现，如SPN周围与肺气肿占比、SPN内脂肪占比，给了我们新的提示，进一步的研究将针对这些新的影像标志物做微观层面的研究，以期探寻肺癌的形态学、生物学行为之间的关系；另一方面，大样本量的前瞻性验证将更好的评价影像组学参数后诊断模型的价值。