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首页医源资料库在线期刊中华现代影像学杂志2007年第4卷第6期

CR在孤立性肺结节筛检中的作用

来源:《中华现代影像学杂志》
摘要:近年来,孤立性肺结节(SPN)检出概率越来越高,其中恶性肿瘤占10%~70%不等。计算机X线摄影(CR)系统图像质量高和价格低廉,目前仍是大多数医院筛检肺结节的首选检查。现将CR在孤立性结节筛检中的作用加以综述。1肺结节筛检的必要性孤立性肺结节(solitarypulmonarynodules,SPN)指直径&le。...

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    近年来,孤立性肺结节(SPN)检出概率越来越高,其中恶性肿瘤占10%~70%不等。计算机X线摄影(CR)系统图像质量高和价格低廉,目前仍是大多数医院筛检肺结节的首选检查。现将CR在孤立性结节筛检中的作用加以综述。

    1  肺结节筛检的必要性

    孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules,SPN)指直径≤40 mm的全肺唯一的类圆形孤立性病灶,不伴有肺不张、卫星灶和局部淋巴结肿大[1]。近年来,由于肺癌发病率及影像技术的不断提高,孤立性肺结节(SPN)检出概率越来越高,有报道[2],全世界每年通过筛查检出SPN约15万例,在检出的SPN中,恶性肿瘤占10%~70%,良性病灶中80%为炎性肉芽肿,10%为错构瘤。肺癌的发病率呈逐渐增高趋势,中国预防科学院公布,在今后30年肺癌将成为中国居民的主要死因。目前肺癌的5年生存率仍很低,早发现、早治疗是提高肺癌5年生存率的关键。通过影像学方法筛检出孤立性肺结节是早发现肺癌、最有价值,也是临床上最常用的方法。

    2  常用检查方法的优势及不足

    2.1  传统X线检查  优势:价格低廉,设备普及,是20世纪90年代以前肺癌的主要检查方法,有助于发现早期周围型肺癌[3]。不足:对于与正常解剖结构(如纵隔、心影、肋骨、肺门结构、膈肌)相重叠的肺内结节病灶往往显示不佳[4]。密度低、直径小于2 cm的高分化腺癌在常规X线胸片上很难发现,鳞癌及分化差的腺癌(直径1 cm以上)才能发现[5,6]。

    2.2  CT  优势:CT有断层成像及密度分辨率高的优势,对肺结节发现率明显高于X线片。CT不足:X线辐射量相对较高,在发达国家被认为是造成医源性辐射的最主要原因。近几年来,胸部低剂量CT逐渐开始广泛应用于临床,减少了受检者接受X线剂量,作为肺癌筛查工具引起了人们的广泛兴趣。但其价格较高,限制了CT在孤立性肺结节临床筛检中的普遍应用[7],尤其在我国经济欠发达,CT筛检孤立性肺结节不太现实。

    2.3  CR  优势:计算机X线摄影(computed radiography,CR)系统作为代替普通X线胶片成像的一种技术已经广泛应用于临床,基本代替了传统X线检查。CR图像质量高且具有强大的后处理功能,如窗宽窗位的调节、对比度亮度的调节、边缘的锐利化、几何校正、正负片显示、伪彩显示、局部放大等,极大地提高了X线图像质量和可视性,对于发现与正常解剖结构重叠的肺内单发结节病灶优于传统胸片[8]。且CR价格低廉,所以,CR仍是大多数医院筛检肺结节的首选检查,尤其是在我国经济欠发达地区,CR筛检孤立性肺结节较现实。

    3  CR筛检孤立性肺结节的作用

    3.1  CR系统的组成  CR系统最基本的组成部分是影像板(Image Plate,IP板)、扫描读出器、图像处理工作站[9]。它利用IP板记录下模拟潜影,送入扫描读出器读取,转换为数字信号,最后用图像后处理工作站进行后处理,得到所需的影像。IP板的选择应以包括全肺为标准,根据不同身材的患者选择14 in×17 in、14 in×14 in大小的IP板。

    3.2  摄影体位  患者站立取后前正位,双手叉腰,两肘弯曲内旋,使前胸壁贴紧片盒,两侧肩胛骨拉向外侧,不和肺野相重叠,防止耸肩,尽量消除体位引起的伪影。

    3.3  摄影条件  CR系统具有动态调节的优越性,但其动态调节也具有一定的范围。当曝光条件过大时,所得图像的曲线图就会变窄、图像偏黑并且失去层次感,即使调节也不能获得满意图像;当曝光条件过小时,图像呈颗粒状,病变部位不能清晰显示。对于胸部摄影来说,应利用高千伏摄影,120 kV为佳,对胸部密实结构和病灶穿透性好,而且影像灰阶动态调节范围大,对气管、脊柱等纵隔结构[10]以及心影、纵隔重叠的肺纹理也能清楚显示。

    3.4  CR图像后处理  CR系统拥有高质量的图像和强大的后处理功能是其优势所在。图像后处理是根据不同要求,对影像进行合理调节,得到最佳显示效果。图像后处理中常用技术包括:窗宽窗位的调节、边缘强化、正负相翻转、局部放大、伪彩显示。通过图像后处理将拓宽影像显示范围,得到最佳质量的图像。

    3.4.1  窗宽窗位的调节  CR的后处理,引入了CT图像显示技术中的窗宽、窗位的概念,此项调节技术充分体现了CR动态调节较普通X线摄影的优越性,也是弥补曝光条件过量或不足的主要方法。另外,在CR的SUN工作站中,通过MUSICA软件可以对图像进行MUSICA对比度、边缘对比度(edge  contrast)、区域调整(latitude reduction)、降噪(noise  reduction)等调节,可以强化肺内结节的细节方面的显示,使结节特征显示更清晰。

    3.4.2  边缘强化  边缘强化是模拟人眼传递视觉信息的一种图像处理方法,其作用是把人眼难以辨认的轮廓得以增强,使其能清晰地显示毗邻的解剖关系[11]。在处理与肋骨部分重叠或边缘不清晰的SPN病例时,适当地调高此参数,可以增加小结节病灶与周围组织的对比,清晰显示病变形态。

    3.4.3  图像的正负相翻转、局部放大  CR系统的正负相翻转调节功能及局部放大调节可以使SPN病灶显示更加明确。由于负相图像的肺结节显示,是在肺内气体很亮的背景下,显示较暗的病灶,对于人们的视觉来说,病灶更加显著,有利于较小结节病灶的检出;放大功能更有利于细小结构的显示,可以提高SPN特征显示。

    3.4.4  伪彩显示  人眼的视觉系统分析表明,如果将不同灰度分别用不同颜色表达,则人眼可识别多达1000多种颜色。当X线片的灰度图像转变为颜色表达的图像时,人眼的分辨灵敏度可增加10倍。伪彩色变换技术可提高不同灰度差别的表达能力,这是目前伪彩色技术应用越来越广泛的原因[12]。

    4  展望

    CR是传统X线检查向数字化摄影的过渡技术,严格意义上讲是一种半数字化技术。DR(digital radiography)可以实现直接数字化,并能够减少转换过程中的信号丢失,进一步提高成像质量。但是,DR设备造价高,在我国现阶段,特别是欠发达地区还不能完全普及。随着DR技术的成熟,DR设备在大医院的安装及DR设备的国产化,DR设备价格将进一步下滑,这对DR在像我国这样的发展中国家的普及提供了有力的保障。

    综上所述,CR图像质量高、价格低廉,对于SPN的筛检目前仍是大多数医院的首选检查,并将会在SPN筛检中发挥越来越重要的作用。

 

【参考文献】
  1 Remy Jardin M,Remy J,Giraud F,et al.Pulmonary nodules:detection with thick section spiral CT versus conventional CT.Radiology,1993,187:513.

2 刘士远,肖湘生.孤立性肺结节的处理策略.中华放射学杂志,2005,39(1):6-8.

3 Jett JR,Cortese DA.Lung cancer.In:Cherniack RM,ed.Current therapy of respiratory disease.Toroto:BC Decker,1998,307-310.

4 Austin JH,Romney BM,Goldsmith LS.Missed bronchogenic carcinoma:radiographic findings in 27 patients with a potentially respectable lesion evident in retrospect.Radiology,1992,182:115-122.

5 Sone S,Li F,Yang ZG,et al.Results of three-year mass screening program for lung cancer using mobile low-dose spiral computed tomography scanner.Br J Cancer,2001,84(1):25-32.

6 Sone S,Li F,Yang ZG,et al.Characteristics of small lung cancers invisible on conventional chest radiography and detected by population based screening using spiral CT.Br J Radiol,2000,73(866):137-145.

7 Bioselle PL,Erns TA,Karp DD.Lung cancer detection in the 21st century:potential contributions and challenges of emerging technologies.AJR,2000,175(5):1215-1221.

8 段刚,徐达传,陈卫国,等.隐蔽的肺部小结节病灶的X线诊断传统与数字化摄影的ROC评价.中国临床解剖学杂志,2003,21(3)384-386.

9 Deldinne M,Dondelinger RF,Trotteur G,et al.Evaluation of colour images printed by a theramal dyediffusion process.Eur Radiol,1996,6(5):762-764.

10 Garmer M,Henning SP,Jager H,et al.Digital radiography versus conventional radiography in chest imaging:diagnostic performance of a large-area silicon flat-panel detector in a clinical CT-controlled study.AJR,2000,174(1):75-80.

11 赵洪朴,李清军,李腾南,等.MUSICA参数的应用评价.中国中西医结合影像学杂志,2005,3(1):69-71.

12 Benediktsdottir IS,Hintze H,Petersen JK,et al.Image quality of two solid-state and three photostimulable phosphor plate digital panoramic systems,and treatment planning of mandibular third molar removal.Dentomaxillofac Radiol,2003,32(1):39-44.


作者单位:271000 山东泰安,解放军第88医院放射科

作者: 蔺大伟 2008-5-30
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