CT影像组学在孤立性肺结节中的研究进展

【摘要】 随着计算机断层扫描在肺癌筛查中的广泛应用，孤立性肺结节的发现率较以往显著上升，但其良恶性鉴别和侵袭性评估等仍是近年来胸部影像学研究的热点及难点。影像组学可以从医学影像图像中高通量地提取并分析大量高级且定量的影像学特征，对疾病的良恶性定性诊断、分期、预后预测、疗效评价等具有重要价值。本文介绍了孤立性肺结节的传统CT特征和影像组学基本流程，并对影像组学在孤立性肺结节的良恶性鉴别、侵袭性评估等方面的研究进展进行综述。

【关键词】 计算机断层扫描; 影像组学; 孤立性肺结节; 人工智能

Advances of Radiomics Research Based on Computed Tomography in Solitary Pulmonary Nodules/LIN Tianwu，WU Peiqi.//Medical Innovation of China，2019，16（21）：-172

【Abstract】 With the wide application of computed tomography（CT）in lung cancer screening，the discovery rate of solitary pulmonary nodules is significantly higher than before，but its benign and malignant identification and invasiveness evaluation are still hot and difficult topic in chest imaging research in recent years.Radiomics can extract and analyze a large number of high-level and quantitative imaging features from medical image images，which is of great value for qualitative diagnosis，staging，prognosis prediction and therapeutic evaluation of diseases.This article introduces the traditional CT features of solitary pulmonary nodules and the basic flow of radiomics，then reviews the research progress of radiomics in the benign and malignant identification and invasiveness evaluation of solitary pulmonary nodules.

【Key words】 Computed tomography; Radiomics; Solitary pulmonary nodules; Artificial intelligence

First-author’s address：Shenzhen Seventh People’s Hospital，Shenzhen 518081，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.21.043

隨着计算机断层扫描（computed tomography，CT），尤其是低剂量CT在肺癌筛查中的广泛应用，孤立性肺结节（solitary pulmonary nodules，SPN）的发现率较以往显著上升[1]，通过基于CT的影像组学技术对孤立性肺结节进行诊断和评估已成为国内外研究的热点。影像组学（radiomics）是指从医学影像图像中高通量地提取并分析大量高级且定量的影像学特征，对疾病的良恶性定性诊断、分期、预后预测、疗效评价等具有重要价值[2]。本文基于CT的影像组学在孤立性肺结节中的研究进展进行综述。

1 孤立性肺结节的定义及其影像检查方法

根据Fleischner学会的定义[3]，孤立性肺结节是指X线片或CT片上肺实质内单发、圆形或类圆形、边界清晰或不清晰、直径≤3 cm的不透明病灶，不伴有肺不张、卫星病灶、肺门或纵隔淋巴结肿大及胸腔积液。SPN的病理类型主要包括肺部肿瘤性病变（恶性肿瘤、良性肿瘤）、感染性病变、非感染性病变、先天性疾病等。目前SPN的影像学诊断方法包括数字X线摄影、计算机断层扫描、正电子发射计算机断层扫描和磁共振成像等，其中应用最广泛的影像学检查是CT。CT平扫成像，尤其是高分辨率薄层扫描（层厚≤2 mm）和靶扫描等方法，对SPN的细微结构显示具有其他影像学检查无可比拟的优势，显著提高了发现SPN的敏感性，其显示病灶征象的良好能力也提高了SPN诊断的特异性。CT三维重建技术有利于显示病灶与支气管树、血管、胸膜等的关系，并能更准确评估病灶的三维体积大小。双能量CT在降低患者辐射剂量的同时，还可定量评价SPN内的钙质含量，提高了钙化检出率，有助于肺孤立性结节的良恶性性鉴别诊断。

2 孤立性肺结节的传统CT特征

SPN的传统CT特征主要是指经过长期临床实践和经验总结的、凭肉眼可提取和确定的一些特征，如SPN的生长部位、大小及其倍增时间、内部特征、边缘特征和周围征象等，这些特征有助于评估结节的良恶性。

2.1 生长部位 不同病理类型的肺孤立性结节在肺内的生长部位有一定差异，肺结核肉芽肿多发生于双肺尖，周围型肺癌多位于上叶、且右侧较多，肺转移瘤及部分良性病变如肉芽肿等好发于肺周围及胸膜下，因此生长部位有助于判断结节的病理性质。