基于影像纹理分析对早期肺癌诊断的研究.pdf

山西医药杂志2 0 2 3年9月第52 卷第17 期ShanxiMedJ,September2023,Vol.52.No.17：13 15影像诊断基于影像纹理分析对早期肺癌诊断的研究白利杰?王敏旋范正李欣文【摘要】目的探讨基于影像纹理分析对早期肺癌的诊断价值。方法选取2 0 2 0 年7 月至2 0 2 2 年3月在我院治疗的56 例早期肺癌患者为观察组,同期选取了6 0 例肺部良性病变患者为对照组。所有患者均行CT检查，并基于CT影像图提取纹理特征参数，包括直方图参数和灰度共生矩阵（CLGM)参数。比较2 组的直方图参数和GLGM参数，并绘制受试者工作特性曲线（ROC)评估各参数对早期肺癌的诊断价值。结果基于CT影像图提取的纹理直方图参数中，2 组的偏度、峰度比较差异无统计学意义（P0.05）,观察组的平均值、标准差均高于对照组,差异有统计学意义(P0.05），观察组的能量低于对照组，熵、相关性均高于对照组，差异有统计学意义（P0.5,P 10 年12 例，5 10 年19例，10 年14例,5 10 年18例，0.05)。1.2方法1.2.1CT检查：采用东芝32 0 排CT进行检查，患者取仰卧位，双臂上举，吸气后屏气进行肺部扫描。参数设置：管电压12 0 kV，管电流2 10 mAs，层厚2mm，重建层间距2 mm，矩阵512 x512，视野（FO V）350 x 350 m m。CT 平扫结束后进行增强扫描，采用高压注射器将7 0 9 0 ml的非离子型含碘造影剂注人患者肘静脉，注射速率2.5 3ml/s,注1316射时间约为30 s，注射结束后进行扫描检查,获得动脉期图像。1.2.2景影像图纹理特征分析：将获取的影像学图像利用MaZda软件进行纹理分析，由1名专业的影像学医师对病灶逐层边缘手动勾画ROI,确保ROI的大小与病灶大小、病灶边缘保持一致。通过软件自动计算获得高阶纹理特征参数，包括直方图参数和灰度共生矩阵(GLGM)参数,其中直方图参数包括平均值、标准差、偏度、峰度,GLGM参数包括能量、熵、相关性、均匀性。1.3数据处理将所有数据采用双录人校对的方式录人Epi-data3.0软件整理成最终电子数据库,并导人SPSS21.0统计学软件进行处理。采用Kolmogorov-Smirnov检验分析直方图参数、GLGM的正态性,呈正态分布则以x士s表示，采用独立样本t检验；呈偏态分布则以M(Qi,Q3)表示，采用Mann-WhitneyU检验;对存在显著性差异的指标进行受试者工作特性(ROC)曲线分析,计算曲线下面积(AUC)获得各参数对早期肺癌的诊断价值，AUC0.5表示具有诊断价值;P0.05)，观察组的平均值、标准差均高于对照组,差异有统计学意义(P0.05),观察组的能量低于对照组,熵、相关性均高于对照组,差异有统计学意义(P0.5,P0.05）,其中能量的AUC为0.944,其次为平均值和熵，分别为0.8 7 2、0.8 42,AUC最小的是相关性0.6 7 4。见表3,图 1,2。3讨论在图像分析领域,纹理分析是一种通过提取物体表面灰度分布信息进行纹理特征分析的一种技表12 组CT影像图纹理直方图参数比较(xs)例数平均值(Hu)60782.2125.856-245.760.428.940.001表2 2 组影像学纹理 GLGM 比较(xs)例数能量600.0160.003560.0110.00210.480.001表3各参数对早期肺癌的诊断价值分析AUC(95%CI)S0.872(0.806,0.939)0.0340.826(0.749,0.902)0.0390.944(0.893,0.994)0.0260.842(0.769,0.916)0.0380.674(0.574,0.774)0.0512结果2.12组CT影像图纹理直方图参数比较标准差(Hu)峰度165.941.00.710.31215.555.30.670.295.520.720.0010.475相关性6.2670.4102.541.166.8220.3913.190.977.453.260.0010.002偏度1.240.561.170.530.690.491均匀性1.310.531.400.600.860.393P值0.0010.0010.0010.0010.001山西医药杂志2 0 2 3年9月第52 卷第17 期ShanxiMedJ,September2023,Vol.52.No.17：13 17 1.0和空间分布特征来评估异质性 8 。现阶段,异质性曲线源一平均值一标准差0.8一参考线0.6m.0.4-0.2-0.00.0图1直方图参数诊断早期肺癌的受试者工作特征曲线1.0曲线源一能量一婚0.8一相关性一参考线0.6TK0.40.2.0.00.0图2 直方图参数和灰度共生矩阵诊断早期肺癌的受试者工作特征曲线术，目前在图像检索、人脸识别、质量监测等方面均有一定的应用。在医疗领域,通过计算机技术对影像学图像进行纹理分析可以量化病灶图像特征，尤其在肺部恶性肿瘤的诊断方面具有良好的应用前景 5。CT检查是临床诊断肺癌的常用手段,但传统的CT图像主要是依靠分叶、毛刺等影像特征来鉴别肺部良恶性结节，存在较高的假阳性和假阴性。CT影像学纹理分析可以定量分析肺部病灶图像灰度特征，为临床鉴别诊断两恶性结节提供视觉无法获取的信息。Suo等 6 研究表明,基于肺部病变的CT影像学纹理特征分析可以帮助区分肺癌组织和症状肺组织，提高早期肺癌的诊断敏感度和准确度。在Dennie等 7 研究中,其针对肺癌组织和肺部炎性病变组织的CT图像纹理特征进行分析显示，肺癌和炎性病变组织的纹理直方图参数和GLGM参数均有显著性差异。CT图像纹理特征分析是一种新的CT图像后处理技术和量化评估工具，其主要是分析像素强度被认为是恶性肿瘤的重要特征之一,反映了较高的细胞密度、坏死以及黏性样变等信息。本研究结果显示，基于CT影像图提取的纹理特征参数中,观察组的平均值、标准差、熵、相关性均高于对照组，且能量低于对照组(P0.05），提示肺部CT图像纹理直方图参数、GLGM参数可作为鉴别肺癌组织和良性病变组织的有效指标。在国内的一项研究中,迟淑萍 9 选取了55例肺癌患者和55例肺部良性结节患者为研究对象,经CT平扫后提取纹理特征0.20.41-特异度0.20.41-特异度0.60.60.80.81.01.0参数分析显示,肺癌和肺部良性结节的能量、相关性等 GLGM参数均差异有统计学意义(P0.05),并且通过ROC曲线分析显示能量、对肺癌具有显著的诊断价值（AUC=0.997,0.976,P0.5,P0.05),其中以能量的AUC最高,其次为平均值和熵。上述研究结果进一步证实了CT图像纹理特征参数对早期肺癌具有显著的诊断价值。在CT图像纹理特征参数中,能力反映了问题的灰度分布均匀性以及粗糙度，图像越均匀,能量也越高。一般而言,与正常组织相比，肺癌组织存在细胞通透性改变、异常血管增生、坏死以及黏液变化等特点,导致肿瘤的不均匀性。熵是衡量图像灰度分布随机性的一个参数,反映了图像纹理的复杂性，纹理特征越复杂，熵值也越高。也有学者指出 10 ,能量、熵等肺部CT图像纹理特征参数不仅有助于评估肺部的良恶性病变,并且对肺腺癌的浸润性也有显著的评估价值。综上所述，基于CT图像的纹理特征参数可作为诊断早期肺癌的有效参考指标,有助于提高早期肺癌的诊断准确率，使更多患者从中获益。参考文献1 Chen W,Zheng R,Baade PD,et al.Cancer statistics in China,2015 J.CA-Cancer J Clin,2016,66(2):115-132.D0I:10.3322/caac.21338.2刘斌,秦建文,周静敏.复发性小细胞肺癌治疗进展 J。中国肺癌杂志,2 0 17,2 0（3)：192-198.D0I:10.3779/jissn.1009-3419.2017.03.0.3张娜，武志峰CT纹理分析在肺癌诊断中的应用研究进展J.中国现代医药杂志，2 0 18,2 0(2)：95-98.D0I:10.3969/j.issn.1672-9463.2018.02.030.4】高玉杰，周妮娜，李雨奇，等.18 F-FDGPET/CT纹理分析在：13 18肺癌与肺结核的高代谢孤立性肺结节鉴别诊断中的增益价值 J.国际放射医学核医学杂志，2 0 2 2，46（2)：7 3-7 9.D0I:10.3760/121381-202011001-00126.5黄栎有，王延花,高先聪.基于CT平扫图像纹理分析鉴别浸润性肺腺癌与非钙化结核球 J。中国医学影像技术,2 0 2 0,36(4):545-549.D0I:10.13929/j.issn.1003-3289.2020.04.015.6 Suo S,Cheng J,Cao M,et al.Assessment of HeterogeneityDifference Between Edge and Core by Using Texture AnalysisJ.Acad Radiol,2016,23(9):1115-1122.D0I:10.1016/j.acra.2016.04.009.7 Dennie C,Thornhill R,Sethivirmani V,et al.Role of quan-titative computed tomography texture analysis in the differentia-tion of primary lung cancer and granulomatous nodules J.山西医药杂志2 0 2 3年9月第52 卷第17 期ShanxiMedJ,September2023,Vol.52.No.17Quant Imaging Med Surg,2016,6(1):6-15.D0I:10.3978/j.issn.2223-4292.2016.02.01.8吴艳，谢元亮，王翔，等.常规CT纹理分析鉴别孤立性肺结节的价值初探 J。东南大学学报（医学版），2 0 2 0，39(2)：169-174,D0I:10.3969/j.issn.1671-6264.2020.02.007.9迟淑萍.CT图像纹理分析在鉴别良恶性肺结节中的价值 J.实用放射学杂志，2 0 16，32(11)：17 8 9-17 92.D0I:10.3969/j.issn.1002-1671.2016.11.036.10吕燕，叶靖，凌俊，纹理分析评估肺磨玻璃结节样腺癌的浸润性：基于CT平扫与增强图像的对照研究 J.放射学实践，2 0 2 1,36(12)：150 3-150 8.D0I:10.13609/ki.1000-0313.2021.12.009.(收稿日期：2 0 2 3-0 2-2 1)320排CT对甲状腺乳头状癌的临床价值与病理对照分析陈延军范章连【摘要】目的分析甲状腺乳头状癌影像学征象，提高术前诊断正确率，减少误诊。方法回顾分析经手术病理证实的32 例甲状腺乳头状癌影像学特征。结果甲状腺左侧叶13个，甲状腺右侧叶25个，峡部4个，锥状叶1个，2 5例为甲状腺单发病灶，7 例（2 2%）为多发病灶。43个结节中形态规则12个,形态不规则31个。平扫密度呈稍低密度，且较均匀。12 个病灶可见钙化，其中4个病灶为CT阳性钙化，表现为点状或结节状钙化，8 个病灶为CT阴性钙化。32 个病灶邻近或累及甲状腺包膜，可见包膜连续性中断，11个结节未累及甲状腺包膜。43个结节呈不同程度强化，其中2 4个结节明显强化，12 个结节中等程度强化，7 个结节轻度强化。强化幅度约12 8 1Hu，平均强化值约53Hu，18 个病灶呈持续强化，2 5个病灶静脉期强化减退，强化后2 0 个病灶范围较平扫缩小。7 个可见不完整假包膜。结论甲状腺乳头状癌影像学表现有一定特征性，综合分析各个影像学征象，可以提高术前诊断正确率，但最终确诊有待于病理及免疫组织化学。【关键词】甲状腺癌，乳头状；体层摄影术；病理过程随着国人生活水平的提高，对健康愈发重视，体检中甲状腺癌的检出率明显增高,其中甲状腺乳头状癌(PTC)最为常见,约占全部甲状腺癌的8 0 88%l。据文献 2 报道30%90%的PTC在确诊时已经伴有颈部淋巴结转移,所以在影像诊断中,对其进行鉴别诊断具有重要意义。现总结分析我院自2 0 19年8 月至2 0 2 2 年5月32 例经手术确诊、病理证实的PTC的影像学资料，分析其影像学特征，以提高手术前的诊断水平。1资料与方法1.1临床资料D0I:10.3969/j.issn.0253-9926.2023.17.008作者单位：36 50 0 1福建中医药大学附属三明市中西医结合医院影像科(陈延军),病理科(范章连)本组共32 例43个结节,男性13例,女性19例,年龄31 6 2 岁,平均(47 9)岁。临床多为体检发现或偶然发现甲状腺肿物。1.2仪器与方法19例均行甲状腺平扫+增强。采用东芝32 0 排螺旋CT扫描,扫描方法,取仰卧位,嘱患者头仰伸，双手尽量向足侧拉伸。扫描范围从颅底到主动脉弓水平。嘱患者在检查时,屏住呼吸避免做吞咽动作。扫描层厚5mm,层距5mm,行1mm薄建，并矢状位和冠状位重建。增强检查造影剂采用碘佛醇,剂量 6 0 7 0 ml,速度 3ml/s,经高压注射器推注后，于2 5s及55s行双期扫描。1.3图像分析经2 个或2 个以上副主任医师分别阅片诊断，