孤立性肺结节是指肺内单发、直径≤3 cm的圆形或类圆形病灶，一般不伴有肺不张、肺炎、卫星灶及局部淋巴结的肿大。从病理学角度来看，孤立性肺结节主要包括肺部原发性肿瘤、转移瘤等恶性病变和良性肿瘤及感染性病变等。随着数字X线摄影、CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）及正电子发射计算机断层显像（positron emission computed tomography，PET）等影像学技术的日益进步和群众健康意识的普遍增强，肺结节的检出率显著提高。但对检肺结节是否需要临床干预，如随访或手术切除，取决于病灶的良恶性。
肺结节的初步定性诊断依赖于其影像学表现，而良恶性肺结节的影像学表现具有一定的相似性，特别是恶性病灶和炎性病灶，故其鉴别诊断仍有待明确。美国一项大型肺癌筛查研究发现，96.4%的阳性筛查结节是良性的，只有不到4%的肺结节是恶性的。因此，为提高恶性肺结节患者的存活率，并最大限度地避免临床对良性病灶的过度干预，肺结节的早期筛检及定性诊断显得尤为重要。现就孤立性肺结节的影像学研究进展予以综述。
1.数字X线摄影
数字X线摄影较传统X线机具有高空间分辨率、高密度分辨率、高质量图像及高工作效率等优势，其中数字X线摄影的特点在于用直接数字化探测器取代了增感屏和胶片。王洪喻研究表明，直接数字化摄影较传统增感屏摄影的肺结节检出率更高，在临床具有更高的实用价值。而数字断层融合技术（digital tomosynthesis，DTS）是将计算机后处理和断层技术互相融合的一种X线体层技术。有文献报道，DTS对肺结节及结节内钙化的显示明显优于直接数字化摄影，故DTS对肺内结节的筛查更有价值，但传统增感屏摄影、直接数字化摄影及DTS对肺结节征象及病灶细节特征的显示存在明显不足。
2.CT
与其他检查相比，CT对孤立性肺结节结构特征及边缘征象的显示具有明显优势，是目前临床筛查孤立性肺结节的主要手段。
2.1孤立性肺结节的常见CT特征
2.1.1大小
一般来说，结节体积越小，其良性倾向越大；反之，其恶性倾向越大。肺部影像报告和数据系统对肺结节恶性程度的主要评估依据为孤立性肺结节病灶的大小。郑九林等报道，肺部影像报告和数据系统标准对孤立性肺结节的合理分类明显提升了肺肿瘤的阳性预测率。
2.1.2边缘特征
边缘光滑、边界清晰的病灶一般倾向于肺良性结节。常见的边缘形态特点主要为：
①毛刺征，指结节边缘数条向周围肺组织延伸的、长短不一的、粗细相对均匀的线条状影。毛刺征在恶性肺结节中形成的主要原因为癌细胞在各个方向的浸润速度不均衡或受到正常肺支架的阻挡。据文献报道，恶性孤立性肺结节毛刺征的出现率为71%，毛刺征的恶性指征较大，且以短毛刺为主。
②分叶征，病灶边缘表现为凹凸不平的不规则状，常有两个及以上的切迹。有学者认为，分叶征的形成主要与肿瘤在肺内的生长方式、在各个方向的生长速度不一及小叶间隔、淋巴管蔓延、沿气道播散、非单个小叶等因素有关。袁鑫鑫等和邓波等报道，恶性孤立性肺结节中分叶征的出现率约为65%、87%。而脐凹征是指类圆形病灶的边缘只有一个切迹，它和分叶征无本质区别。
③棘突征，指突起的大小介于毛刺征和分叶征之间，是一种特殊的分叶。棘突征的产生机制与分叶征类似，邓波等和吴强等研究发现，肺恶性结节中棘突征的发生率分别为78%、74%。
2.1.3内部结构特征
孤立性肺结节病灶的内部结构特征主要包括：①支气管充气征，指充气的支气管穿过病灶内部或边缘，这可能由于癌细胞的增殖、生长主要浸润到肺泡及细小支气管壁，但肺泡和细小支气管内腔仅被少量或部分癌组织充填。②空泡征，指肿瘤内残留的微细支气管或肺泡由于肿瘤局部坏死少量排出或瘢痕收缩，从而导致的组织结构小泡状肺气肿样改变。研究显示，肺癌的分化程度与空泡征呈显著正相关，这在发现早期肺癌方面意义重大。③空洞征，其在影像学的典型表现为高密度病灶中出现气体样低密度区。文献报道，厚壁、内壁凹凸不平、有壁结节的空洞恶性程度较高提示肺癌的可能性大。④磨玻璃结节，指癌细胞贴壁生长，导致肺泡壁增厚，但尚未完全填充肺泡腔。在病理学上，磨玻璃结节属于肺癌的早期表现，且亚实性磨玻璃结节实性成分越多，提示支气管肺泡癌的可能性越大。在影像学上磨玻璃结节表现为部分或全部较淡密度、类似磨玻璃样改变，但病变内的支气管血管束走行仍显示清晰。
2.1.4邻近结构改变
孤立性肺结节的周围结构常出现一些特征性改变：①血管集束征，指结节病灶邻近的分支血管出现异常增粗并以病灶为中心聚集。文献报道，孤立性肺结节病灶越大，血管集束征越明显，病灶的恶性程度越高，且其联合毛刺征和分叶征中的一种或两种，对肺恶性结节的诊断准确率均显著高于单个征象。②血管包被征，指分支血管穿入病灶内部或在结节内部突然消失。穿入的分支血管常出现狭窄、闭塞、中断等，其中分支相对粗大且明显的血管向结节内聚集提示肺恶性肿瘤的可能性较大。③胸膜凹陷征，指孤立性肺结节与邻近胸膜粘连、牵拉形成的线状或幕状高密度影，是由结节内纤维组织增生及瘢痕组织的牵拉收缩导致。有研究表明，胸膜凹陷征在肺癌中的出现率分别为75%、70%，其是肺恶性病变的重要指征之一。
2.2孤立性肺结节的CT检查方法
2.2.1CT平扫成像
CT检查为断层图像，避免了重叠影像的干扰，是目前公认的肺癌筛查的金标准。高分辨薄层扫描作为对常规扫描的技术补充，扫描层厚≤2mm，对细微结构的显示接近其病理图像结果，对孤立性肺结节的显示表现出明显优势。靶扫描是一种将窄准直和小视野相结合的技术，其扫描覆盖范围相对较小，但靶扫描不仅提高了分辨力，还提供了更详细的密度分析。靶重建是针对目标病灶进行重点扫描，并对扫描数据进行针对性放大重建，目的在于突出显示目标病灶细节。高分辨力卷积核重建技术是通过降低数/模转换过程中的原始数据的阶差，使图像的边缘锐化，从而使图像的空间分辨率得到显著提高。黄世彬研究表明，CT平扫检查的敏感性较高，对显示结节的恶性边缘征象、邻近结构等改变具有较好的特异性，能帮助阅片者提高诊断的正确率。
2.2.2动态增强CT
孤立性肺结节动态增强扫描结果可以反映结节内细胞间隙大小、血管数量及通透性等，强化方式多样。一般结节体积较小、强化均匀多提示良性病变；而对于结节较大、强化明显不均匀则倾向于恶性病变。目前，有学者常以强化值20Hu作为临界值判定孤立性肺结节的性质，其中恶性小结节强化常不均匀，炎性肺结节强化显著，而结核瘤多无明显强化。
2.2.3CT灌注成像
CT灌注成像可以对孤立性肺结节的血流模式进行评价及对血流参数进行定量分析，进而从血供特点方面为肺结节提供重要的鉴别诊断依据。目前，常用的灌注参数主要包括血流量、血容量、平均通过时间及表面通透性等。此外，在造影剂动力学基础上绘制时间-密度曲线可帮助了解肺孤立性结节的增强值变化趋势。研究表明，血容量灌注结果显示为炎性＞恶性＞良性肺结节，表面通透性灌注结果显示为恶性＞炎性＞良性肺结节，而三者平均通过时间比较差异无统计学意义。这可能是由于良性结节的生长较恶性结节缓慢，对比剂在良性结节组织间的弥散速度相对缓慢，同时还可能与良性结节的血管基膜完好有关。
2.2.4CT三维重建
CT三维重建技术主要包括表面遮盖显示、多平面重组、最大密度投影、最小密度投影、曲面重建及容积再现等。其中，表面遮盖显示能清楚显示整体支气管树的全貌及支气管腔以外的结构特征；而容积再现易于观察病灶的倍增时间、表面结构特征、与邻近血管结构及胸膜的关系等。史华莉等研究发现，三维重建对胸膜凹陷的显示率为92%，而传统二维CT的显示率仅为49%；对支气管与血管特征的显示率达100%，而传统CT仅为46%。
2.2.5双能量CT成像
双能量CT通常选取140kV、80kV两种管电压，通过注射碘对比剂进行成像得到混合能量图像，并可通过重建方法得到虚拟平扫及碘基分布图，使患者的辐射剂量显著降低。且双能量CT可定量评价病灶内的钙质含量，其钙化检出率明显高于薄层CT扫描，并通过碘基分布图像及公式计算标准化碘浓度（normalized iodine concentration，NIC）。研究表明，良恶性肺结节的NIC值比较差异有统计学意义，良性肺结节的NIC值明显较小，而不同病理类别恶性结节之间的NIC值差异无统计学意义。关牧娟等研究显示，恶性结节在动脉期、静脉期的NIC及标准化碘浓度之差（ICD）均明显高于良性结节；标准化碘浓度之差的阈值定为0.256时，良恶性结节的鉴别诊断效能较大。此外，孤立性肺结节的能谱曲线在良性和恶性结节之间存在差异。研究表明，曲线斜率低于2.17时诊断肺癌的特异性较高。
3.MRI
随着影像技术的快速发展，MRI对肺部疾病的显示水平显著提高。文献报道，利用半傅立叶单次激励快速自旋回波成像技术对胸部进行扫描，MRI检查对3mm以下结节的灵敏度约为73%，3～5mm为86.3%，6～10mm可达96.7%，对＞1 cm的肺结节，灵敏度为100%。
3.1动态增强磁共振和灌注
动态增强检查使用的顺磁性对比剂主要停留在组织间隙，其本身无明显靶器官分布，但良恶性结节因为血管生成情况及局部代谢情况的不同使得血流参数、组织灌注值及结节内血管通透性均存在差异，这些差异造成良恶性结节的强化方式不同。恶性结节早期即出现明显强化，而增强后期肺恶性结节强化延迟可能与血管内和间质腔隙阻滞导致对比剂滞留于血管外的间隙有关。马晓玲等研究表明，对比剂在首过时强化速度及幅度最大的是炎性结节，且炎性结节的强化峰值更高、廓清速度更快，恶性肺结节的强化速度及幅度次之，良性结节由于血管生成较少、血供相对缺乏，结果显示其强化速度及幅度最低。若将第2分钟的强化增强比1.23、0.6分别作为辨别炎性与恶性、良性与恶性结节的阈值（＞2.23为炎性，≤0.6为良性），则对孤立性肺结节定性诊断标准的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度分别为100%、75%、89%、100%、92%。
3.2磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）
DWI是一种在活体上进行无创水分子扩散测量的功能影像学方法，从分子层面反映组织和器官的微观病理生理情况。而DWI技术明显提高了采集速度，在图像后处理过程中确保单个b值对应的感兴趣区大小和位置基本相同，使测量误差最小化，且在整个扫描过程自由均匀的呼吸即可。细胞密度是指给定区域内的细胞数目，它是影响表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）的一个重要因素，细胞密度越大，分子扩散受限越明显，ADC值越低。恶性病变组织由于其细胞核体积较大、细胞密度及核浆比值增大，故组织细胞外的间隙减小、水分子的扩散明显受到限制。
既往学者对肝、肾、前列腺、结肠等恶性病变的研究发现，其DWI结果与肺结节类似：良性和恶性肺结节的ADC值分别为（1.819±0.409）×10－3mm2/s、（1.241±0.316）×10－3mm2/s，两者比较差异有统计学意义。李传俊等研究发现，当b值设置为300、500、800s/mm2时，曲线下面积（area under curve，AUC）分别为0.806、0.838、0.826，且以AUC＞0.5作为诊断的有效指标。其中b值为500s/mm2时，AUC值最大，此时ADC值对肺良恶性结节的鉴别诊断效能最大；ADC阈值为1.492×10－3mm2/s时，鉴别肺结节良恶性的灵敏度、特异度、准确度分别为88.9%、78.6%、85.92%。
3.3体素内不相干运动DWI
体素水分子的布朗运动包括在组织中弥散和在毛细血管微循环中灌注两种类型，而体素内不相干运动模型是可以同时反映两种状态下水分子运动的双指数运算模型，其成像特点为多b值DWI，能更加准确地描述DWI信号衰减和b值的关系，并可分别获取两种不同状态下的分子运动参数。组织的局部信号衰减与b值的关系可表示为：Sb/S0=（1－f）exp（－bD）+fexp（－bD*），S指DWI上的信号强度，D指组织内的真性水分子扩散系数，D*指微循环灌注的假性水分子扩散系数，f灌注分数是指假性扩散占总扩散效应的百分比。b值较低（通常＜200s/mm2）时DWI主要反映的是灌注情况，高b值以反映组织分子扩散为主。
周舒畅等在研究体素内不相干运动对良恶性肺结节鉴别诊断价值的试验中，以DWI单、双指数模型的综合标准表观系数、D、D*和f值为主要研究参数，结果显示良性肺结节的标准表观系数和D值显著高于恶性肺结节，而D*值明显低于恶性肺结节，f值差异无统计学意义；标准表观系数、D、D*的AUC值分别为0.727、0.709和0.675，差异有统计学意义。
3.4磁共振波谱成像
磁共振波谱成像是反映体内物质代谢水平和体内生化物质含量的检查方法，其常检测的代谢物指标主要包括胆碱复合物（choline，Cho）、肌酸（creatine，Cr）、N-乙酰天门冬氨酸、醋酸、乳酸（lacticacid，Lac）。胆碱是细胞膜脂磷代谢的重要成分，参与细胞膜的合成与降解过程，Cho要包括磷酸甘油胆碱、磷酸胆碱和磷脂酰胆碱。倪广峰和黄国鑫扫描105例肺结节患者并行MR波谱重建，结果显示恶性肺结节的Cho、Cho/Cr、Lac135、Lac270值均较炎性假瘤及结核球等良性结节显著升高。
Cr在正常人体内的水平处于一种恒定状态，故常作为分母衡量其他指标的变化，如Cho/Cr。由于恶性肿瘤细胞不能继续进行正常通路下的能量代谢反应，故肌酸水平降低。恶性病变中，Lac升高说明肿瘤组织的代谢旺盛，使周围组织细胞代谢不足。而恶性孤立性肺结节的Lac135和Lac270值明显升高，因此Lac水平的变化对鉴别肺良恶性结节有重要意义。
虽然各类磁共振技术对肺结节的诊断有较大进展，但在临床工作中仍存在较大的局限性，主要包括肺部组织的磁敏感伪影较大、图像容易出现失真和变形等，特别是对于相对小的肺结节，其显示效果欠佳。
4.PET
PET是通过标记氨基酸或葡萄糖等物质进行代谢性成像，目前应用最多的是18F-脱氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG），18F-FDG的吸收随体内糖代谢水平升高而增加，但磷酸化的FDG-6-葡萄糖不代谢而聚集在细胞内，且肿瘤组织代谢旺盛，故FDG-6-葡萄糖聚集显著增多。与MRI类似，PET对10mm以下较小的肺结节敏感性较低，因此高度怀疑恶性，但PET表现为低密度的肺结节必须定期进行随访。
PET/CT是将PET和CT技术联合，由一个工作站控制。葛呈春报道，PET/CT诊断癌性肺结节的灵敏度、准确度和特异度分别为91.67%、90.00%和88.46%，与CT的66.67%、66.00%、65.38%相比，差异有统计学意义。但是PET/CT对GGO的显示率存在明显的局限性，由于GGO代谢活性无明显提高，且肿瘤分化较高时也不出现高代谢，故GGO总体处于一种非高代谢状态，因此较少出现18F-FDG浓聚现象。且PET/CT对患者的辐射剂量大，检查费用昂贵。
5.小结
孤立性肺结节的良恶性鉴别诊断是一个具有综合性、全面性的分析、评价过程，仅依靠任何一种检查方法均存在一定的局限性，应联合形态学及功能学进行评估。除影像学表现外，应结合患者的一般情况、既往职业史、吸烟史、居住史、典型的临床表现及结节的随访结果等进行综合评价。对于高度怀疑为恶性的肺结节，应早期进行手术切除治疗；对于体积较大、易于体外穿刺操作的结节可暂行保守取活组织病理检查；对于定性困难、影像学表现不典型或怀疑炎性、感染性病变的结节应首先行经验性抗感染治疗。可见，孤立性肺结节应综合其影像学表现、随访倍增时间及临床表现等多种因素后决定其合理的临床处理措施，以最大限度地减少过度干预及延迟治疗。未来，相信会有更多的孤立性肺结节定性诊断指标及方法出现。
