于春海 李 婷 杨晓棠* 杜笑松 辛 磊 赵致楷
胸部放射学
胸腺上皮性肿瘤成像的研究现状及进展
于春海1李婷2杨晓棠1*杜笑松1辛磊1赵致楷1
胸腺上皮性肿瘤(TET)在临床工作中相对常见,尤其是自开展低剂量肺癌筛查以来,其发现越来越多。TET的生物学行为及病理学分型复杂,不同类型侵袭性程度不同,导致在制定临床治疗策略和预后评估上存在差异。因此,准确预测TET的侵袭性,甚至病理分型,对于临床有重要意义。多种影像检查手段能够发现TET,并各具优势,就其各自的诊断价值,尤其是新进展情况予以综述。
胸腺上皮性肿瘤;体层摄影术,X线计算机;磁共振成像;正电子发射体层成像;氟脱氧葡萄糖
DOI:10.19300/j.2016.L3877
Int J Med Radiol,2016,39(3):254-258
胸腺上皮性肿瘤 (thymic epithelial tumor,TET)源于胸腺上皮细胞,其发生率较高,占纵隔肿瘤的15%~21.7%,占前纵隔肿瘤47%[1]。
胸腺多位于胸骨柄后方、上纵隔前部,可向上突入颈根部,极少数胸腺可异位于中纵隔或肺叶中。主要功能是分泌胸腺素和产生T淋巴细胞。新生儿及婴幼儿时胸腺相对较大,随年龄增长,性成熟后最大,重25~40 g,成年以后逐渐萎缩退化,少数可退化不完全。
胸腺实质主要由上皮性网状细胞和淋巴细胞所构成。前者呈扁平状,有突起,相邻细胞的突起互相连接成网。淋巴细胞都是T淋巴细胞,密集排布于上皮性网状细胞的网眼中。
TET包括胸腺瘤和胸腺癌,可发生于任何年龄,中老年人常见,发病高峰年龄为40岁左右。在儿童和青少年,TET极其少见,一旦发生,绝大多数是恶性[2]。胸腺瘤生长相对缓慢,30%~40%病人无症状,常于体检发现,病人常因局部症状就诊,如胸痛、咳嗽、呼吸困难等,较常伴发各种自身免疫性疾病,包括神经肌肉、造血系统、皮肤、内分泌系统以及肝脏和肾脏的疾病。重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是其中最常见的类型,约30%的胸腺瘤病人伴MG,l0%~12%的MG病人患有胸腺瘤[3]。有文献报道,MG 与AB、B2、B3型胸腺瘤显著相关;而A型胸腺瘤常伴发低丙种球蛋白血症(Good综合征)。胸腺癌常发生以胸内侵袭或转移为主的相应症状,很少伴发MG。有文献[4]报道,胸腺癌伴MG者约为2%。EB病毒(epstein-barr virus,EBV)感染可能在少数胸腺癌如淋巴上皮瘤样癌、低分化鳞癌和未分化癌亚群发病中起一定作用。
随着病理学发展,TET病理学分型也经历了多次变化。于2004年WHO将TET确定为6型:A、AB、B1、B2、B3、少见其他类型胸腺瘤和胸腺癌(包括神经内分泌上皮肿瘤)。A型胸腺瘤由卵圆形或梭形的肿瘤上皮细胞组成,传统A型不具有细胞异型性和淋巴细胞浸润。AB型与A型相似,但含有局灶淋巴细胞浸润。B型由成团的上皮样细胞组成,根据上皮细胞和不典型细胞比例分成3个亚型。B1型类似正常胸腺皮质结构,同时含有类似胸腺髓质的区域;B2型在弥漫淋巴细胞背景上散在分布含有核仁清晰泡状细胞核的肿瘤样上皮细胞。B3型由大量圆形或多角形上皮细胞及少量淋巴细胞组成,上皮细胞呈轻度异型性。而胸腺癌具有显著的细胞异型性。虽然2004版WHO分类中A型TET被定为“良性”,但也会发生转移,所以有研究者建议在诊断中避免使用恶性胸腺瘤,然而在临床工作中,良恶性胸腺瘤仍被广泛使用。Jeong等[5]根据肿瘤侵袭性和复发将TET分为低风险胸腺瘤 (A、AB、B1型)、高风险胸腺瘤(B2、B3型)、胸腺癌。
在病理诊断中,由于一些TET存在形态上的重叠,导致很多病例分类困难。2014年国际胸腺恶性肿瘤兴趣小组(international thymic malignancy interest group,ITMIG)对72例“混合性”TET标本进行了HE染色和免疫组化分析并达成共识,最终依然肯定了2004版WHO胸腺肿瘤分类的描述[6]。
TET有多种分期系统,我国临床上最常用的是Masaoka-Koga分期和TNM分期[7-8]。Masaoka-Koga分期主要根据手术时肿瘤肉眼或显微镜下侵犯邻近结构程度进行分期(表1),TNM分期主要根据原发灶、淋巴结转移及远处转移情况分期。
TET的生物学行为及病理学分型复杂,不同类型侵袭性程度不同,所处临床分期不同。手术仍然是病人的首选治疗手段,但术前影像分期、组织学分型和临床分期的不同会影响到临床医生对病人最佳治疗策略(如术前是否需行放化疗)的制定以及对疾病预后的预测[9-10]。因此,术前准确预测TET的侵袭性,甚至病理分型,对临床有重要意义。近几年,CT、MRI、PET/CT在TET的诊断与病理学分型及临床分期相关性诊断上取得了一定的进展。
4.1普通X线胸部X线片是诊断TET的重要方法之一,简单易行[11]。较大肿瘤的正位片可见纵隔增宽或突向肺野一侧肿块影,胸部正位片诊断阳性率达80.0%;肿瘤较小时(<3 cm),正位片看不到明显的肿瘤阴影,而侧位片上更容易显示,此时侧位片阳性率可达60.0%。
4.2CT
表1 TET不同临床分期及CT侵袭风险度分级系统
4.2.1TET的CT表现及分期目前,多层螺旋CT (MSCT)扫描已经成为诊断TET常规且最重要的影像检查手段,可提供肿瘤的常规详细信息[9,12],如位置、形态、大小、包膜、边缘、密度、坏死及囊变、钙化、强化方式、与邻近组织关系、胸腔积液、淋巴结肿大、转移情况等。TET常表现为前纵隔软组织肿块;肿块通常位于前纵隔一侧或凸向双侧,少数异位于颈部或纵隔其他位置;呈类圆形、轻度分叶或不规则形;大小不等;边缘清晰或不清;密度大多均匀,类似肌肉密度,当有出血、坏死、囊变时,密度不均匀,可伴钙化;增强后轻中度强化;肿瘤周围脂肪界面可完整,或与毗邻结构粘连,甚至直接侵犯周围结构(胸膜、心包、大血管等),胸水常见;肿瘤淋巴和血行转移少见;纵隔淋巴结肿大和胸外转移多见于胸腺癌。MSCT通过其强大的影像后处理技术可多方位地了解肿瘤的有关信息,不难对其做出诊断,并可预测CT分期(风险等级)[9],为临床制定治疗策略提供依据和参考。
4.2.2CT与TET WHO病理分型的相关性TET 的WHO病理学分型是重要的预后因素。有文献[13]报道,CT表现与TET WHO病理分型有相关性,但由于该研究样本量少,敏感度与特异度不高,不能有效地预测病理分型。Hu等[4]对216例TET病人肿瘤的常规CT表现(大小、形状、坏死或囊性变化、包膜完整性、侵犯相邻组织、淋巴结肿大、有无胸腔积液)进行统计,并新增3项观察指标(强化程度、肿瘤CT风险等级、多结节伴纤维间隔),结果显示除肿瘤形状、钙化外,其他常规CT表现在不同病理分型之间差异显著。该研究还显示肿瘤强化程度可反映肿瘤血供情况,在A、AB型TET的强化明显高于B1、B2、B3型TET和胸腺癌,CT强化临界值约为25.5 HU,这也与之前报道的肿瘤血管生成和TET侵袭性之间相关具有一致性[15],但此研究中低风险TET中B1型、高风险TET、胸腺癌之间无明显差异,这和以前报道有差异;肿瘤CT风险等级与WHO病理分型有显著相关性;多结节伴纤维间隔的特点在AB型TET约占77%,特异度较高。以上3项新增观察指标,可为放射科医师在日常工作中提供了新的诊断思路。另外,TET风险度越高,直径越大,如Marom等[12]报道,B3型TET直径常大于7 cm;Hu等[4]报道,直径>8 cm的胸腺癌约占46%(26/56)。
4.2.3CT与TET临床分期的相关性TET的WHO临床分期是决定预后的最重要独立因素。大量文献研究了TET CT表现与临床分期的相关性,最终得出只有肿瘤直径≥7 cm,分叶状轮廓,周围纵隔脂肪浸润与III/IV期有相关性[15-16]。肿瘤大小是一项独立相关因素,4%~29%直径<5 cm的肿瘤为晚期,约20%直径>12 cm的肿瘤是早期疾病。Hu等[4]收集216例TET病人,所有11例A型TET均为Ⅰ期,47例AB型中46例为早期 (Ⅰ和Ⅱ期),38例B1型中32例为早期,21例B3型中19例属于晚期(Ⅲ和Ⅳ期),56例胸腺癌中55例属于晚期。低风险TET中约92.7%(89/96)为早期;高风险TET中约53.1%(34/64)、胸腺癌中98.2%(55/56)为晚期。经统计分析,TET CT分期与WHO分型、风险度呈正相关。随着风险度的提高,CT分期越晚。
4.2.4CT与TET中胸腺瘤侵袭性的相关性不同分型TET的生物学行为存在较大差异,国内外很多研究者根据不同部位的CT表现研究TET的侵袭性[15,17],包括:①肿块-心脏大血管面(masscardiovascular interface,MCI):表现为主瘤体与大血管多个连续层面纵隔脂肪间隙模糊欠清、消失,MCI接触面≥1/2,包绕压迫大血管并伴或不伴有瘤栓形成。往往非侵袭性TET MCI表现为突出型,侵袭性TET表现为平坦型或灌注型。②肿块-肺界面(masspulmonary interface,MPI):肿瘤与心包、纵隔胸膜分界不清,心包或胸膜不规则增厚;种植转移表现为心包、胸腔多发小结节或斑块样软组织影,并心包、胸腔积液。③淋巴结转移情况:多为纵隔内淋巴结转移,胸外淋巴结转移及血行转移罕见。有研究者根据原发性前纵隔肿瘤病理分期标准[18],初步制定了TET侵袭危险性CT分期标准(见表1),并分析得出CT分期与WHO病理分型具有很强相关性[19]。在CT灌注成像中可定量比较灌注参数,如血流量(blood flow,BF)、血容量(blood volume,BV)、平均通过时间 (mean transit time,MTT)及表面通透性(permeability surface,PS),从而反映肿瘤组织的代谢活跃程度、血管基底膜完整程度,进而预测TET侵袭性。郭等[20]比较了45例TET的CT灌注成像参数,得出恶性TET(B型TET和胸腺癌)的各组灌注值均高于良性TET(A和AB型TET),良恶性TET之间BF、BV、PS之间差异显著,而MTT在数值上重叠较多,意义不大;PS和BV这两个灌注参数能更好地反映肿瘤血管生成,但需要扩大样本量进一步研究。
4.2.5CT在预测TET病人预后中的价值Moon等[9]研究表明CT特征(大小、轮廓、坏死或钙化、强化方式)与总生存期(overall survival,OS)和无进展生存期 (progression-free survival,PFS)有一定相关性。CT分期与Masaoka-Koga分期有较好一致性,随着CT分期进展,OS和PFS逐渐下降,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期之间差异明显,尤其Ⅲ、Ⅳ期较Ⅰ期OS和PFS更低;Ⅳ期明显差于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期;但Ⅰ与Ⅱ期、Ⅱ与Ⅲ期的差异不明显。CT特征与TET的无创分期对确定病人治疗方案、预测预后均非常重要。有研究显示TET的WHO病理学分型与预后相关,但一般不是独立预测因子[8]。因此,可联合CT分期与其他因素综合判断病人预后。另外,TET治疗后,常规CT复查是必要的[21]。
4.2.6CT在TET鉴别诊断中的价值常规CT平扫及增强多不难诊断TET,但有时难与前纵隔的其他肿瘤鉴别:①胸腺原发淋巴瘤,好发于青年女性,肿块体积较大,多位于前中纵隔,向两侧生长常见,为密度均匀软组织肿块,无大片状坏死及钙化。增强扫描较均匀轻度强化,沿血管间隙生长,瘤内小囊肿状改变为较特异征象。②前纵隔淋巴瘤(anterior mediastinal lymphoma,AML),牛等[22]采用宝石能谱 CT成像对 20例恶性胸腺瘤(malignant thymoma,MT)与15例AML比较,平扫时MT组在40~50 keV能量水平的CT值明显低于AML组,90~140 keV能量水平的CT值明显高于AML组;增强扫描后MT组在40~100 keV能量水平的CT值明显高于AML组;MT组碘基值[(1.75±0.53)g/L]和水基值[(1 042.38±5.02)g/L]明显高于AML组[分别(1.34± 0.19)g/L,(1 036.50±7.08)g/L]。③未完全退化胸腺、前纵隔淋巴结,能谱CT对鉴别TET与胸腺、淋巴结有重要价值。④前纵隔孤立性纤维瘤,多较大,边缘光整,增强后成地图状明显强化。
4.3MRI
4.3.1常规MRI①信号特征:T1WI上,TET肿瘤信号呈等或略低信号,类似于肌肉信号;T2WI上,信号较肌肉信号高,脂肪抑制序列呈明显高信号,瘤内坏死囊变区呈T1低信号、T2高信号。低风险TET信号多相对均匀,高风险TET和胸腺癌信号多不均匀。偶见肿块被低信号分隔成小叶结构或呈多结节状[13]。②轮廓、形态、大小:与CT表现相同,良性胸腺瘤(benign thymoma,BT)呈圆形或椭圆形,体积相对小,与心脏大血管接触面较小,MCI呈凸出型;MT多呈不规则或分叶状,体积较大,与心脏大血管接触面较大,呈钝角,MCI呈灌注型。肿瘤形态不规则多提示MT,但也有可能由于纤维性粘连和肿瘤周围的炎症所致。③瘤周包膜(瘤周脂肪线):瘤周脂肪线清晰、完整,提示肿瘤有完整包膜,多为BT;如瘤周脂肪线不清晰,多提示肿瘤突破包膜,有侵犯可能,多为MT。④周围器官侵犯情况:肿瘤包绕纵隔结构,直接侵犯中心静脉、心包或胸膜种植以及远处转移,是明确MT的特异性征象。由于MRI可在三维空间上多层面、多方位地观察病灶,有助于了解恶性胸腺瘤侵犯周围组织器官,在此方面MR 较CT具有一定优势。
4.3.2扩散加权成像(DWI)与常规MR T1WI、T2WI比较,DWI和ADC图可清晰显示肿瘤内部结构,而ADC值能反映不同性质肿瘤内部水分子运动状态的改变,综合DWI、ADC图表现以及通过对其ADC值的测量有助于评估TET风险程度,为常规MRI的有益补充。有研究[7]得出,区分低风险TET与高风险TET、胸腺癌的ADC值分别为1.25×10-3mm2/s和1.22×10-3mm2/s。早期(Ⅰ、Ⅱ)和进展期(Ⅲ、Ⅳ)TET 的ADC值之间有显著差异。ADC值是一种无创、可靠、可重复的成像参数,有助于评估和表征TET。
4.3.3灌注加权成像 (PWI)MR灌注扫描可获得以下参数:峰底时间 (time to minimum,TTM)、最大下降斜率(maximum slope of decrease,MSD)、最大上升斜率(maximum slope of iecrease,MSI)、峰值时间(time to peak,TTP)。王[23]报道,胸腺良性肿瘤的SI-T曲线表现为缓降缓升型,而胸腺恶性肿瘤的SI-T曲线表现为速降速升型。良性胸腺瘤的TTM为(15.903± 3.577)s,MSD为161.220±61.805,MSI为451.577± 136.498;恶性胸腺瘤的TTM为(18.668±10.900)s,MSD为450.393±131.605,MSI为451.577±136.498;两者灌注数值间有显著差异。MRI对于显示TET与邻近组织器官结构关系、推测肿瘤内部成分以及术前评估等方面具有重要价值。PWI的SI-T曲线形态有助于胸腺肿瘤的良、恶性鉴别。
4.4核医学CT和MRI虽是目前诊断TET和描述纵隔病变形态学特征的主要手段,但在组织学亚型的鉴别中,其特异度和敏感度不是特别令人满意。核医学主要从功能学角度评价TET,包括单光子发射体层成像(single-photon emission CT imaging,SPECT)和正电子发射体层成像(PET/CT)。SPECT因其特异性不强及空间分辨力较低限制了其对TET的应用。PET/CT在评价TET上进展迅速,最常用的示踪剂为18F-FDG,尤其是对TET的WHO分类。Treglia等[24]对11项研究进行了Meta分析,高风险和低风险TET的SUVmax加权均数差为1.2;胸腺癌和低风险TET的SUVmax加权均数差为4.8;胸腺癌和高风险TET的SUVmax加权均数差为3.5,以上各组间差异均有统计学意义,结果表明SUV值可以预测不同TET WHO分型。但也有研究[25]显示TET的FDG摄取是可变的,A~B2型TET SUV值之间无显著差异,明显低于B3型SUV值,这很难与前纵隔其他实性肿瘤鉴别。另外,PET/CT通过测量SUVmax,对于鉴别早期(Ⅰ、Ⅱ)和进展期(Ⅲ、Ⅳ)TET的意义不大,但可一定程度弥补CT对于临床分期Ⅲ期TET的诊断。其他多种示踪剂亦可用于TET的研究,但11碳-蛋氨酸和11碳-乙酸酯对于TET特异性比较差[26]。目前有研究显示,TET高水平表达胰岛素样生长因子-1受体[27],可能成为TET功能成像和分子靶向治疗新前沿和热点。
综上,多种影像手段对于TET的诊断各具优势,CT及MRI现已成为最重要的常规检查手段,根据常规影像表现及新技术的应用可预测WHO病理分型及临床分期,对于临床制定治疗策略、判断预后有重要价值。PET/CT发展迅速,对判断WHO病理分型亦有重要意义,今后在功能成像及分子靶向治疗方面可能会有更大的突破。
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(收稿2015-10-25)
Status and development of imaging thymic epithelial tumors
YU Chunhai1,LI Ting2,YANG Xiaotang1,DU Xiaosong1,XIN Lei1,ZHAO Zhikai1.1 Department of MR/CT,Affiliated Tumor Hospital of Shanxi Medical University,Taiyuan 030013,China;2 Department of Nephrology,The People's Hospital of Taiyuan
Thymic epithelial tumors(TET)are relatively commonly detected in daily work,especially since the launching of low-dose lung cancer screening.Biological behavior and histological types of TET are complex.Different types have different invasivities,and have differences in treatment strategy and predicting the clinical course and prognosis. Therefore,predicting invasivity of TET accurately,even pathological type,has an important clinical significance.TET can be easily detected with various imaging examinations,each imaging techinque has its own advantages.This review focuses on the different diagnosis values,especially on the latest progress of imaging TET.
Thymic epithelial tumors;Tomography,X-ray computed;Magnetic resonance imaging;Positron emission tomography;FDG
1山西医科大学附属肿瘤医院核磁CT室,太原030013;2太原市人民医院肾内科
杨晓棠,E-mail:yxtbean@126.com
*审校者