Myrian影像后處理系統在老年早期肺癌診斷中的應用

張銀文，蔣浩，毛曉博，潘亞男，馬永峰

(河北省滄州市人民醫院胸外科，滄州 061000)

隨著肺癌早期篩查的推廣，特別是64排螺旋CT應用于肺癌高危人群的篩查，肺部小結節檢出率越來越高[1]。如何準確判斷肺部結節的性質，不僅僅是醫學問題，也構成了衛生經濟學問題，甚至社會問題[2]。目前對于肺部結節的惡性風險評估，主要依據結節的大小、數目、密度等影像學特征及醫師的經驗[3，4]，這可能使得部分肺部良性結節患者接受了不必要的手術治療，同時部分惡性患者由于判斷失誤延遲了治療。突破這一困境，有賴于超越單純影像學判讀肺部結節良惡性與閱片者個人臨床經驗，而基于計算機輔助檢測的肺結節分析軟件是CT影像后處理的先進技術，能夠自動檢測和標記肺部結節，評估肺結節的惡性風險度[5]。這便使真正的肺癌患者得到早期診斷及治療，提高存活率，同時盡量避免良性肺部結節接受不必要的外科手術干預。

Myrian軟件是由法國Intrasense公司開發的用于突破前述困境的專用肺結節影像后處理專業軟件，其影像后處理技術直觀、診斷方式定量，使小結節的細節顯示和診斷率得到明顯提高，在很大程度上減輕了影像診斷醫師的工作強度，同時在協助醫師檢測及診斷結節方面更加重要。Myrian系統的價值已在多個西方國家得到驗證并成為行業規范，但Myrian原始數據參數均采用國外人群(高加索)進行模型建立[6-8]，其所推薦的肺結節危險度臨界值是否適用于我國尚無研究，尤其針對老年患者。因此，本研究擬探討Myrian影像后處理系統對我國老年人群早期肺癌診斷的臨床應用價值，以期為臨床醫師提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

回顧性選擇2016年11月至2017年11月在河北省滄州市人民醫院胸外科行肺部結節手術的老年患者57例，其中男性33例，女性24例，年齡60～74(64.4±3.4)歲，吸煙史36例，家族史3例。納入標準：(1)病例資料完整；(2)肺結節高度懷疑為早期肺癌并行手術治療。排除標準：(1)有嚴重器官功能障礙不能耐受手術；(2)肺部多發結節不能手術切除；(3)肺部有明確疾病或惡性疾病；(4)患有意識障礙等無法配合研究的疾病。本研究經醫院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 肺結節良惡性判斷 CT檢查：患者均行肺部64排螺旋CT檢查，對病變部位及范圍重點掃描，層厚為1 mm，由CT室2位高年資主治醫師判讀結果，根據影像學征象判斷肺結節良惡性。Myrian影像后處理系統：術前由我科2位高年資主治醫師將影像數據上傳至Myrian系統進行影像后處理，在Myrian系統中的圖像界面應用選擇工具，選擇包括結節在內的感興趣區域，此時Myrian系統會自動提供肺結節相關參數，包括病灶體積、病灶平均CT值、病灶所有體素的最大和最小CT值、病灶所有體素分布的標準方差、病灶的最大橫斷面直徑及病灶體積對應大小的球形體積直徑。根據上述參數Myrian系統可自動生成肺結節三維圖像，更加清楚直觀地顯示肺結節大小、邊緣、肺結節周圍血管情況，并經醫師診斷肺結節良惡性。

1.2.2 肺癌結節危險度 將相關參數輸入Myrian系統中的計算界面，即可得到危險度數值，其計算公式為：危險度=100×eX/(1+eX)，X=-6.8272+(0.0391×年齡系數)+(0.7917×吸煙指數)+(1.3388×其他部位惡性腫瘤病史)+(0.1274×結節直徑)+(0.7838×結節所在位置)。其中年齡≥45歲為1，年齡<45為0；吸煙指數≥400支/年為1，<400支/年為0，吸煙指數=每天吸煙支數×吸煙年數；有其他部位惡性腫瘤病史為1，沒有為0；結節位于上葉為1，位于其他肺葉為0。以患者術后最終病理結果為金標準，判讀Myrian系統評估肺癌結節的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值。靈敏度=真陽性/(真陽性+假陰性)，特異度=真陰性/(真陰性+假陽性)，陽性預測值=真陽性/(真陽性+假陽性)，陰性預測值=真陰性/(真陰性+假陰性)。

1.3 統計學處理

采用SPSS 20.0統計軟件進行數據分析。計數資料以例數(百分率)表示，組間比較采用χ2或Fisher精確概率檢驗。采用受試者工作特征(reciever operating characteristics,ROC)曲線判斷Myrian系統評估老年早期肺癌危險度的截斷點。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 肺結節診斷結果

肺部64排螺旋CT掃描檢測出肺癌52.63%(30/57)，良性結節47.37%(27/57)，未明確診斷0.00%(0/57)。Myrian影像后處理對肺癌的檢出率為77.19%(44/57)，良性結節22.81%(13/57)，未明確診斷0.00%(0/57)。Myrian影像后處理對肺癌的檢出率明顯高于肺部64排螺旋CT掃描，差異有統計學意義(P=0.03)。

2.2 肺部結節64排螺旋CT影像及Myrian影像后處理圖像

肺部結節64排螺旋CT影像所提示的信息，包括病灶體積、單個點位的CT值、病灶最大截面積的長徑、短徑(圖1)，但上述信息需人工手動完成。Myrian影像后處理系統的肺結節分析參數包括病灶體積、病灶平均CT值、病灶所有體素的最大和最小CT值、病灶所有體素分布的標準方差、病灶的最大橫斷面直徑及病灶體積對應大小的球形體積直徑。通過Myrian影像后處理系統可自動生成強度曲線分布圖(圖2A)，展示感興趣區域所有體素分布的曲線，其中橫坐標是病灶所有體素的CT值分布范圍，縱坐標是當前CT值所占的體積在整個感興趣區域的百分比。圖中峰值表示CT值為-568 Hu時感興趣區域體素分布的最為密集。虛線位置及參數是感興趣區域包含的體素的中位數所對應的CT值。Myrian影像后處理自動生成的肺結節三維重建圖像可360°旋轉，直觀顯示肺結節大小、邊緣、周圍血管情況(圖2B)，由此表明Myrian影像后處理系統可提供更多的參數支持。

圖1 老年肺部結節64排螺旋CT影像

2.3 Myrian影像后處理系統對早期肺癌的診斷

病理結果顯示，肺癌結節陽性48例，陰性9例。Myrian系統顯示陽性44例，陰性13例。以病理結果為金標準，得到Myrian系統判斷早期肺癌的真陽性41例，假陽性3例，假陰性7例，真陰性6例。計算得出，Myrian系統評估患者肺癌的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為85.42%(41/48)、66.67%(6/9)、93.18%(41/44)、46.15%(6/13)。以約登指數(J=靈敏度+特異度-1)最大時的切點為臨界點，ROC曲線結果顯示，Myrian危險度截斷點為26%，此時曲線下面積為0.750(95%CI0.612～0.888，P<0.05；圖3)。

圖2 老年肺部結節Myrian影像后處理的強度曲線(A)、三維重建圖像(B)

圖3 Myrian影像后處理系統診斷老年早期肺癌的ROC曲線

3 討 論

目前對于肺部結節的評估，主要依據為結節的大小、數目及密度等影像學特征。但影像學判讀肺部結節良惡性與閱片者的個人水平及臨床經驗相關。常規影像診斷以二維斷層影像為主，三維功能很弱或沒有，且無高級分析功能及標準化的風險率評估[9,10]。 Myrian肺結節診斷系統采用標準化的診斷流程，效率高，可重復性好，并有多設備、多時點圖像綜合分析處理以提供風險率評估，同時可提供云端大數據支持，嚴格遵循國際及國內標準，系統自帶結構化閱片流程，所有醫師均按照相同流程及方式進行診斷，這在一定程度上提高了診斷的一致性，同時提高了效率。

通過結合患者的影像分析結果(如結節大小、位置、密度)及個人情況(年齡、吸煙史等)分別對每個結節單獨進行良惡性分析，對后期的治療計劃有非常重要的參考價值[11,12]。Myrian系統的價值已在多個西方國家得到驗證并成為行業規范，其利用影像后處理技術直觀、定量的診斷方式，使得小結節的細節顯示和準確診斷率有了明顯提高，同時在很大程度上減輕了影像診斷醫師的工作強度，這在協助醫師檢測及診斷結節方面有著重要的作用[13]。但Myrian原始數據參數均采用國外人群(高加索)建立，其所推薦的肺結節危險度臨界值是否適用于我國還尚未有研究。 筆者應用Myrian影像后處理軟件對肺結節危險度進行評估，發現與64排螺旋CT掃描比較，前者對早期肺癌的檢出率顯著增加(71.93%vs52.63%，P=0.03)，提示Myrian影像后處理系統可為臨床醫師提供更多的參數支持，增加肺癌檢出率。另采用ROC曲線分析尋找Myrian影像后處理系統診斷早期肺癌的危險度截斷點，幫助不同臨床經驗及閱片經驗的醫師進行早期肺癌的影像學診斷。結果顯示，Myrian危險度截斷點為26%，曲線下面積為0.750(95%CI0.612～0.888)，提示由Myrian影像后處理系統得到的肺癌結節危險度≥26%時可作為一項指標納入早期肺癌的診斷。

在判讀肺部結節良惡性方面，Myrian肺結節診斷系統超越了影像學及閱片者個人水平和臨床經驗，因此可以使真正的肺癌患者得到早期診斷及治療，提高患者存活率，同時盡量避免一些良性肺部結節接受不必要的外科手術干預[14]。但本研究亦存在不足之處，表現為納入樣本數較小，只分析了本院胸外科病例資料完整的57例行肺部結節手術的老年患者。以病理結果為金標準，發現采用Myrian影像后處理系統判斷患者肺癌的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值分別為85.42%、66.67%、93.18%、46.15%，總體布局低，考慮這可能與納入例數有關。因此，Myrian影像后處理系統在臨床上的應用價值今后尚需采集更多病例樣本，作進一步探討。總之，Myrian影像后處理系統對我國老年人群早期肺癌有診斷價值，當Myrian系統危險度≥26%時可用于早期肺癌的臨床診斷。