亚厘米肺结节CT密度与病理对应性研究进展
发布时间:2026-05-05   |   来源:中国CT和MRI杂志
关键词: 肺结节 CT 影像科

作者:程琼琼,山东第二医科大学医学影像学院;姜夏童,滨州医学院医学影像学院;庞闽厦,胜利油田中心医院医学影像中心

 

1. 概 述

 

亚厘米肺结节是指影像学表现为直径≤1cm的局灶性、类圆形、密度增高的肺部阴影,可单发或多发,不伴有胸腔积液、肺门淋巴结肿大以及肺不张。亚厘米肺结节通常处于疾病初期,多数患者可无任何临床症状,仅在体检或因其他疾病行胸部CT检查时偶然发现。良性病变如炎性病变、局灶性纤维化及良性肿瘤等,恶性病变如肺腺癌、肺鳞癌等均可导致肺结节的发生。

 

通常情况下亚厘米肺结节恶性概率相对较低,但并非所有亚厘米肺结节都是良性的,有文献报道,20%~70%的亚厘米肺结节为恶性。因此亚厘米肺结节的定性诊断在临床工作中意义重大。肺组织活检或手术病理检查是鉴别亚厘米肺结节良恶性的金标准,但穿刺活检对于非常小的结节和磨玻璃病变来说存在一定的局限性和假阴性率,肺楔形切除术对诊断尚不明确的结节来说可能存在过度医疗的潜在风险。

 

胸部CT是目前肺结节检出及定性诊断最常用的手段。亚厘米肺结节CT征象多样,如结节大小,美国胸科医师学会(American College of Chest Physicians, ACCP) 在指南中描述,直径≤5mm的肺结节恶性概率低于1%,5-10mm的结节恶性概率约为6-28%,以及结节形态,如分叶征、毛刺征、空泡征、血管集束征等被广泛认为与恶性结节有关,但这些征象并不具有绝对特异性,且部分亚厘米肺结节直径较小,尚处在疾病初期,部分征象尚未形成,因此影像上对其良恶性质的鉴别尚未达成统一标准。

 

肺结节的密度是其基本属性,依据CT密度,肺结节可分为实性结节和亚实性结节,后者又包含纯磨玻璃结节(pure ground-class nodule, pGGN)和混杂密度结节(mixed ground-glass nodule, mGGN)。实性结节是密度均匀的软组织密度结节,其内血管及支气管影不可见;pGGN是指结节密度略高于周围肺实质,但仍可显示内部血管和支气管的结节影;mGGN密度介于前两者之间。

 

不同密度的肺结节良恶性概率不一,Henschke等在研究中报道,实性结节的恶性概率为7%,pGGN的恶性概率约18%,而mGGN的恶性概率却高达63%。因此CT密度可以作为预测结节病变性质和发展趋势的重要指标,通常以CT值表征,单位为亨氏单位(hounsfield unit, HU)。

 

2. CT密度差异的病理因素

 

人体肺部处于健康状态时进行胸部CT扫描,若肺泡有正常量的空气,肺泡壁的血液及纤维组织含量也正常,相对应的CT的每个单元像素内会产生一定量的CT值,例如-800 HU。影响肺结节CT值的病理因素有:

 

(1)肺泡气体含量变化:当肺泡腔因液体(如水肿或出血)、纤维素渗出、肿瘤细胞或脱落细胞等部分或完全充填,或因炎症、局灶性纤维化、良性肿瘤和肺癌等引起肺泡壁网状结构断裂而塌陷时,均可导致局部肺组织气体含量下降,CT值增加。Eguchi等也在一项周围性肺小腺癌CT筛查的研究中报道了CT值与肿瘤中保留的空气含量之间的强烈负相关。ZHANG等也在研究中发现肿瘤气体含量每减少10%,平均CT值也会随之增加约100HU。

 

(2)肺间质厚度:肺间质因炎症、纤维组织增生或因肿瘤等原因而增厚时,会造成每个像素内“组织”量增多,单位像素内空气量相对减少,局部肺组织CT值增加。

 

(3)肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME):TME包括肿瘤细胞、免疫细胞、肿瘤相关成纤维细胞等多种细胞,是介导肿瘤发生、发展、转移和耐药等生物学行为的场所。Karin E等认为根据肿瘤发生的器官、癌细胞的内在特征、肿瘤分期等,TME的细胞组成和功能状态会有所不同,其所介导的免疫(炎性)反应和纤维组织增生也存在差异,而引起CT上不同的密度表现。柳蒋书等研究发现,肺泡内聚集的肿瘤相关巨噬细胞的数量变化会引起CT值的相应改变。

 

3. 良性结节CT密度与病理对应性

 

肺良性结节CT密度各异,曹文军等在研究中发现,良性结节中实性结节约占63%,pGGN约占27%,mGGN约占10%。不同类型良性结节的CT密度与其病理发展过程密切相关,例如机化性肺炎,CT上实变影是其典型表现,占所有病例的40-70%,病理基础是由成纤维细胞构成的纤维息肉样组织(Masson小体)充填肺泡腔和肺泡管,局部肺组织含气量下降,其病灶经治疗后可由实性转为磨玻璃密度,或范围完全消失,其病理基础可能与近端支气管的炎性渗出和Masson小体被吸收,使终末支气管及肺泡腔重新含气有关。

 

4. 恶性结节C T密度与病理对应性

 

腺癌是目前恶性亚厘米肺结节中最常见的病理类型。根据2021年世界卫生组织发布的肺部肿瘤组织学分类方法,肺腺癌分为微浸润性腺癌(minimally invasive adenocarcinoma, MIA)及浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma cancer, IAC)。过去被认为是癌前病变的非典型腺瘤样增生(atypical adenomatoushyperplasia, AAH)和原位腺癌(adenocarcinoma in situ, AIS)在新的分类方法中被归入腺体前驱病变。

 

4.1 不同病理时期的腺癌

 

普遍认为肺腺癌是由前驱病变向浸润性病变逐步发展而来的,即AAH→AIS→MIA→IAC,不同时期病灶的病理特征表现不一,密度大小也存在差异。日本的一项肺腺癌筛查研究中发现,从前驱病变到浸润性病变,结节的CT值随着病理分级的增加而增加。王梅等在一项直径≤1cm 肺肿瘤性磨玻璃结节观察中发现,AIS以纯磨玻璃密度为主(57.8%),MIA主要是以混合磨玻璃影为主(84.2%),IAC表现为部分磨玻璃(57.6%)和实性结节(42.4%)。

 

结合病理分析,在AAH及AIS中,病灶沿原有肺泡壁呈鳞屑样生长,不侵犯周围血管、肺间质或胸膜,肺泡间隔均匀增厚,细胞排列不密集,通常保留原有肺泡结构,病灶内含气量相对恒定,CT上多表现为pGGN;在MIA中,肿瘤细胞仍以贴壁状生长为主,但同时出现了腺泡、乳头、微乳头或实性成分等呈浸润生长的组织学形态,其浸润部分肿瘤细胞拥挤重叠并成簇或成堆的向腔内生长,肺泡腔内积聚的脱落细胞增多,部分肺泡腔被破坏、填塞、挤压,肺泡出现不同程度的塌陷,空气含量减少的区域出现,CT上多以mGGN为主;进展至IAC时,癌细胞生长旺盛的区域空气含量进一步降低,CT上可表现为mGGN或实性结节。

 

值得注意的是, AIS 也可伴有肺泡塌陷, 曾在日本学者Noguchi肺腺癌分型中作为一个单独的病理类型被提出,即Noguchi B型。AIS发生肺泡塌陷时可表现为mGGN,病理表现多为境界清晰的纤维组织增生,而非肿瘤浸润区域,可能与肿瘤生长一定程度时,沿肺泡壁生长的肿瘤细胞由于自身凋亡而数量减少,肺泡张力减低,难以维持肺泡结构有关。目前各时期腺癌的CT值阈值尚未达成统一标准。

 

JIANG等发现平均CT值−632HU可作为区分AAH和AIS临界值。Guchi等的研究表明以平均CT 值>−680HU为阈值可以预测 GGN的病理浸润性。王梅等一项亚厘米肺腺癌亚型分型的研究中得出AIS、MIA 和 IAC 平均 CT 值分别为-627HU、-457HU、-294HU。虽然各研究结果不一致,但总体上可以看出结节CT密度随着肿瘤病理的进展而增加的趋势。

 

4.2 不同病理亚型的腺癌

 

浸润性腺癌按照生长方式分为贴壁状为主型腺癌(lepidic predominant adenocarcinoma, LPA)、腺泡状为主型腺癌(acinar predominant adenocarcinoma, APA)、乳头状为主型腺癌(papillary predominant adenocarcinoma, PPA)、微乳头状为主型腺癌(micropapillary predominant adenocarcinoma,MPA)以及实体为主型腺癌(solid predominant,adenocarcinoma,SPA)5 个亚型。肺腺癌组织学亚型与预后密切相关,LPA患者的5年生存率近100%,而MPA和SPA患者预后最差,APA、PPA患者的预后介于以上两者之间。

 

Suzuki等研究结果显示,贴壁、腺泡、乳头、微乳头和实体为主型的腺癌5年总生存率分别为94%、82%、77%、69%和57%。不同病理亚型腺癌的组织形态和生长方式不同,其在CT上的密度表现也存在差异。LEE等在研究中发现,乳头型腺癌平均CT值高于以贴壁型腺癌和腺泡型腺癌的平均CT值,贴壁型腺癌平均CT值最低。

 

(1)LPA:是以贴壁⽣⻓ 占优势的浸润性腺癌。病理表现为肿瘤细胞紧贴肺泡壁生长,但没有穿透到肺泡内部,肺泡内空气含量相对恒定,弹力纤维染色往往提示贴壁型生长区域的肺泡结构相对完整。CT上以磨玻璃密度表现为主。

 

(2)APA:为肺腺癌中最常见的组织学类型,约占肺腺癌的55%。病理上,肿瘤组织主要由腺泡和腺管构成,腺腔及细胞质内可见黏液。王兆宇等研究发现,腺癌病灶中的腺泡状结构的形成有两种形成方式,一种是由被乳头状结构、纤维组织分隔的肺泡形成,另一种方式是肿瘤性腺泡的浸润性生长。在高分化腺癌中的腺泡结构以前者多见,腺泡常不规则,外形更接近肺泡,CT密度通常较低;而在中-低分化腺癌中的腺泡状结构以后者多见,肿瘤腺体通过肌成纤维细胞间质侵入或取代肺的背景肺泡结构,病灶内往往会出现密集的腺泡状结构,正常肺泡腔数量明显减少,CT上以mGGN或实性结节多见。

 

(3)PPA和MPA:是肿瘤组织以乳头或微乳头的形式浸润为主的腺癌,乳头和微乳头可附着于肺泡壁或脱落至肺泡腔内。有学者认为随着乳头的生长,乳头与对侧上皮及其他乳头的连接逐渐增多,会把较大的肺泡腔分隔成小的肺泡或腺泡样结构。随着乳头、微乳头的堆积和对肺泡腔结构的破坏,塌陷的肺泡数量会逐渐增多,病灶内气体随之下降,可表现为CT上的实性密度影或混合磨玻璃影。

 

(4)SPA:病灶内癌细胞排列紧密,缺乏可识别的贴壁型、腺泡型、乳头型或微乳头型结构,没有明显的腺管或其他空隙结构,气体成分少见,在CT图像上密度偏高,多表现为实性结节。

 

(5)浸润性黏液腺癌:是浸润性腺癌的一种变异类型,由柱状细胞和杯状细胞组成,多沿支气管壁及肺泡壁呈附壁样生长,CT上可出现磨玻璃密度。肿瘤细胞可分泌大量黏液,肺泡腔可扩大形成“黏液湖”,黏液容易沿气管播散或沿肺泡间隔、肺泡孔蔓延,当肺泡腔及终末气道完全被肿瘤细胞及其分泌的黏液填塞时,在CT图像上表现为均匀的实性密度。

 

5. CT密度的精准测量

 

亚厘米肺结节CT密度的差异还受多种非病理因素的影响,例如扫描条件、图像重建条件和测量方法等。

 

(1)扫描条件:低剂量CT扫描技术已广泛应用于肺结节领域,但黄召勤等在研究中报道,对直径较小、密度较低的结节应用低剂量CT扫描技术时不能准确测得其CT值,但也有研究表示,常规剂量(250mA)图像与低剂量(90mA)组图像之间CT值并无明显差异。

 

(2)图像重建:重建层厚和重建算法也影响肺结节CT值的检测。兰永树等在研究中发现,薄层扫描降低了部分容积效应的影响,使测量的CT值更接近组织真实CT值。目前高分辨率CT在肺结节领域应用广泛,通过高分辨算法重建可以更加清晰观察到肿瘤病灶的细微结构,但由于其突出表面的锐利算法及噪声的增高,会导致测量的CT值明显高于真实CT值。 Fleischner学会推荐结节密度的测量应在薄层的非锐化(标准算法)图像上进行。

 

(3)测量方法:当测量范围内混入了血管、含气腔或钙化灶等可能会影响整体密度,因此感兴趣区域(region of interest, ROI)的选取应尽量避开结节周围血管、支气管、空泡、钙化及液化坏死区等区域。

 

来源:程琼琼,姜夏童,庞闽厦.亚厘米肺结节CT密度与病理对应性研究进展[J].中国CT和MRI杂志,2025,23(06):208-210.


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