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目的:(1)通过体模研究,确定肺结节成分定量分析法的可行性,筛查影响测量准确性相关干扰因素,制定实际应用的最佳技术方案。(2)回顾性分析肺结节病例资料,考查多种测量结节生长的指标对早期肺癌诊断的敏感性,筛选能够反应肺结节动态生长特征的最佳影像学指标。(3)建立肺结节CT敏感测量指标评估程序,为肺癌早期诊断提供更多依据。方法:(1)利用明胶及聚苯乙烯及其他简易材料制作胸部及肺结节的断层体模,采用多排螺旋CT对模型进行扫描,测量结节直径、体积。同一结节,再次用注射器穿刺注入热熔明胶,使其内部密度增高,MSCT扫描,LungVcar软件测量。从方法学角度验证CT组织成分定量分析技术的可行性及准确性。(2)收集临床肺结节病例资料,定期复查随访,测量结节直径、体积,成分定量分析,对比研究结节直径、体积及实性成分时间变化率。成分定量分析以肺结节为中心划定一个三维的感兴趣区(ROI),该ROI将结节及结节周边部分正常肺组织整体包括在内,通过CT图像阈值分割技术,对感兴趣区内所有像素的CT值进行计算和统计,设定各种组织成分所属CT值范围区间,将不同CT值范围的像素予以不同的标示,分别代表结节内部不同的组织结构成分,并自动计算各种成分的容积和百分比,通过比较动态CT复查的多次测量结果,评估结节内实性成分的变化趋势,该测量结果可以从细胞水平反映结节内部肿瘤动态生长变化特点,为肺结节定性、定量诊断提供依据。结果:1.共制作肺结节模型45枚,分别由两位医师独立测量模拟肺结节的直径、体积、平均密度、实性成分,观察者之间使用Bland-Altman检验一致性,手工测量直径不同观察者之间的95%可信区间为-1.8,2.0mm,结节体积测量观察者之间95%可信区间为-1.2,1.6mm3,实性成分测量的观察者之间95%可信区间是-0.11,0.12。实性成分测量观察者之间平均变异系数为0.09,明显低于体积测量(0.14,P<0.01)和直径测量(0.18,P<0.01)。2.模拟结节生长变化率:模拟肺结节前后两次扫描直径平均变化率为53%(范围,9%-190%),同时,体积平均变化率202%(范围23%-358%),实性成分平均变化率254%(范围36%-699%),明显高于体积与直径变化率(P<0.01)。模拟结节前后CT测量对比,未发现实性成分减小的样本。直径、体积、实性成分的平均时间变化率分别为11%,28%,35%(P<0.03)。在45对模拟结节数据中,43对测得实性成分增长率大于体积和直径增长率。3.回顾性分析临床病例,病理证实的12例肺结节病例第一次和最后一次扫描肺结节直径平均变化率为53%(范围,9%-190%),同样时间间隔,体积平均变化率202%(范围23%-358%),实性成分平均变化率254%(范围36%-699%),实性成分变化率明显高于体积与直径变化率(P<0.01)。结论:1.MSCT扫描,软件测量肺结节体积、实性成分有较高的可重复性,变异性较小,适合作为肺结节早期判断生长指标。2.实性成分测量是集合密度与体积的综合指标,可重复性好,变异度小,时间变化率高于体积及直径测量,特别是对恶性GGN的诊断具有很高价值。3.采用划定整体三维ROI的方法,无需精确测量肿瘤体积,变异度小,是基于实性成分测量,但避免体积测量误差,为肺结节生长的早期判断提供了一项全新指标。