曹捍波 王梅 范艳芬 王和平 张永奎
随着胸部CT检查的普及,肺肿瘤性磨玻璃结节的检出率明显提高,其中不乏为同时多原发肺腺癌病例,而术前定性诊断一直是临床工作中的难点和重点[1]。在诸多≤1cm的结节中作出精确腺癌亚型定性、寻找主病灶在临床诊治中尤为重要。各腺癌亚型病灶中,肿瘤细胞的生长、密集程度、肺泡含气情况在病理上均有差异,应用平均CT值测量病灶密度,可以间接反映病灶内病理改变,并辅助作出精确亚型判断,为临床进一步处理提供重要依据。平均CT值测量应用于肺肿瘤性磨玻璃结节的定性诊断报道较少,特别是对于≤1cm的磨玻璃结节。本研究参照2015版WHO肺腺癌病理新分类标准[2],利用医学影像存储和传输系统工作站(picture archiving and communication systems,PACS),对≤1cm 的肺结节进行平均CT值测量,比较不同肺腺癌亚型间密度差异,并运用ROC曲线分析平均CT值对微小肺腺癌的诊断价值,现报道如下。
1.1 对象 收集2013年1月至2016年3月在本院行CT检查并经手术病理证实的同时多原发肺腺癌患者78例共162枚结节,其中5例患者(5枚结节)不典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)因密度低、病灶小,予以剔除。依据2015版WHO肺腺癌病理新分类,分为浸润前病变组:双发或多发肺原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS)患者23例70枚结节,男6例,女 17 例,年龄 22~76(54.7±10.2)岁。浸润性病变组50例87枚结节,其中微浸润腺癌(minimally invasive adenocarcinom,MIA)患者 22例,男 8例,女 14例,年龄26~77(55.4±9.8)岁;浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma ,IAC)患者 28例,男 11例,女 17例,年龄 35~76(57.3±9.5)岁。浸润前病变组与浸润性病变组性别、年龄差异均无统计学意义(均P>0.05)。手术方式为胸腔镜下局部切除、肺段切除和肺叶切除的联合应用。以病理诊断为金标准,病理学诊断由2位病理科高年资主治医师采用双盲法共同完成。纳入标准:胸部CT表现均为磨玻璃影且≤1cm。排除标准:AIS患者中剔除肺泡萎陷或纤维组织增生导致实性部分>病灶50%者;剔除空泡或空气支气管征面积>50%者;IAC患者剔除病灶表现为结节状实性成分。
1.2 仪器和方法 采用多层螺旋CT常规胸部扫描(日本Toshiba Aquilion,64排),扫描参数:管电压 120kV,螺距0.993,矩阵768×768,层厚、间隔5mm,对结节进行1mm重建。采用标准算法,肺窗窗宽1 500Hu,窗位500Hu;纵隔窗窗宽300Hu,窗位10Hu。扫描结束后将数据传送至PACS系统上,所有密度测量均在薄扫肺窗图像上。选取病灶直径最大径层面行最大范围圈定感兴趣区,尽量避开病灶内实性成分、空泡和空气支气管区,得出病灶最大径平均CT值,测量3次后取平均值。CT图像最大径的认定和平均CT值测量由2位放射科副主任医师在不知道病理结果的情况下完成。
1.3 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件,符合正态分布、方差齐性的计量资料以表示,组间比较采用两独立样本t检验。平均CT值测量的诊断价值采用ROC曲线分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 两组平均CT值测量结果 162枚磨玻璃结节图像的CT值测量均成功,得到AIS、MIA和IAC的测量图像,见图 1-3。其中浸润前病变组的 CT 值-817~-420(-629.41±69.85)Hu,明显低于浸润性病变组-698~-31(-412.9±144.3)Hu(t=-11.510,P<0.01);浸润性病变组中MIA 者的 CT 值-698~-178(-460.61±73.09)Hu,明显低于 IAC 者的 CT 值-538~-31(-294.55±176.65)Hu(t=-7.370,P<0.01)。
图1 右下肺纯磨玻璃结节(平均CT值为-539HU,病理诊断:AIS,肿瘤细胞呈“鞋钉状”排列,部分脱落于肺泡腔内,肺泡含气在50%)
图2 右上肺混合磨玻璃结节(平均CT值为-508Hu,病理诊断:MIA,肿瘤细胞呈“鞋钉状”排列,但是部分密集有融合且结构混乱,肿瘤细胞脱落于肺泡腔,肺泡含气量减少)
2.2 浸润前病变与浸润性病变平均CT值的ROC曲线分析 见图4-5。
由图4-5可见,当平均CT值>-530Hu时,其诊断鉴别浸润前病变和浸润性病变效能最佳,AUC为0.901,诊断灵敏度、特异度分别为0.871、0.776;当平均CT值>-422Hu时,其诊断鉴别MIA和IAC的效能最佳,AUC为0.901,诊断的灵敏度、特异度分别为0.703、0.881。
图3 右下肺混合磨玻璃结节(平均CT值为-243Hu,病理诊断:IAC,肿瘤细胞呈腺泡样生长,肺泡含气量明显减少)
图4 浸润前病变和浸润性病变平均CT值的ROC曲线
图5 MIA和IAC平均CT值的ROC曲线
3.1 同时多原发肺腺癌发病概述 同时多原发肺癌的诊断标准:(1)肿瘤的组织学类型不同;(2)肿瘤的组织学类型相同,但位于不同的肺段、肺叶或不同侧肺,肿瘤灶各自具有原位癌成分,在共同淋巴引流区内无转移瘤,亦无胸外转移瘤。有报道显示在同时多原发肺癌中,肺腺癌的发病率较高[3-4]。这与本研究相符,本组70例患者均为同时多原发肺腺癌。Zhou等[5]报道,肺腺癌的表皮生长因子突变率较高,具有多克隆起源、独立生长的特性,这可能是同时多原发肺腺癌发病率较高的主要原因。分子生物学研究表明AAH、AIS、MIA及IAC是一个多基因启动、连续发展的动态过程,AAH和AIS可逐步发展为MIA、IAC[6]。本组157个结节中,包含了AIS、MIA及IAC各个病理亚型,同时也验证了各个腺癌病理类型逐渐发展的过程。
3.2 同时多原发肺腺癌的平均CT值测量的病理基础AIS病灶呈局限性、沿肺泡壁呈鳞屑样生长时,对周围肺间质、血管或胸膜无侵犯,肺泡腔内也无癌细胞聚集,肺泡含气良好,在CT上多表现为纯磨玻璃影;随着病灶的发展,肿瘤细胞不断增多、密集,逐渐出现乳头状结构,并侵犯肺间质、血管,肺泡腔内肿瘤细胞脱落、细支气管破坏后局部黏液的滞留、肺泡间隔增厚等,使磨玻璃影密度混杂增高,并出现微浸润病灶即CT上的混合磨玻璃影。当微浸润灶≤5mm时,则定义为MIA;MIA继续发展,肿瘤细胞大量堆积,肿瘤细胞除附壁性生长外,并伴有腺泡样、实体样、乳头样或微乳头样等亚型生长方式,最终发展为IAC。病理上根据病灶内部肿瘤细胞的生长方式、密集程度、浸润灶的有无和浸润灶的大小来判断其病理进程。CT薄层扫描技术的发展,使CT薄扫图像和病理切片有着高度的一致性。CT密度的改变同时也反应了病灶的生长情况,因此也成为CT判断肺磨玻璃结节性质和进程的手段之一[7-10]。
3.3 同时多原发肺腺癌平均CT值的测量意义 临床上AIS一般以随访观察为主,胸腔镜手术也以局部切除或段切除为主,MIA只需要段或楔形切除即达到100%或接近100%的5年无病生存率,而IAC需要叶切除才能达到类似的无病生存率。随着胸腔镜技术的进步,使局部切除、肺段切除在临床工作中得到广泛应用。在同时多原发肺腺癌中,切除病灶同时,又要尽可能保留最大肺功能的前提下,术前对同时多原发腺癌各结节亚型进行精确定性,直接影响到胸腔镜手术的部位、范围、方式和随访时间确定。以往的大量文献对单发混合磨玻璃结节进行了研究,对病灶的大小、形态、密度、边缘、邻近结构的改变上进行了肺腺癌亚型鉴别讨论[11-13],或者利用计算机软件计算局灶性磨玻璃结节(focal ground-glassopacity,fGGO)的倍增时间等来判断病灶的进展情况[14],而单纯利用CT值对肿瘤性磨玻璃结节性质进行亚型分型诊断的报道较少,特别是对于≤1cm的同时多原发微小腺癌,其本身的肿瘤特征少,所以CT值测量也就成为主要定性诊断依据之一。平均CT值测量在临床上应用方便,可重复性强,除对病灶性质定性进行判断外,同时也可用于对fGGO的随访。本组研究中,AIS、MIA和IAC病灶区的横断面最大径平均 CT 值分别是(-629.41±69.85)Hu、(-460.61±73.09)Hu 和(-294.55±176.65)Hu;浸润前病变组和浸润性病变组之间以及浸润性病变组内分别进行平均CT值比较,均存在明显的统计学差异。平均CT值鉴别浸润前病变和浸润性病变,诊断的最佳临界值>-530Hu时,AUC为0.901,灵敏度、特异度分别为0.871、0.776。平均CT值鉴别MIA和IAC,诊断的最佳临界值>-422Hu,AUC为 0.901,灵敏度、特异度分别为 0.703、0.881;因此,在肿瘤性磨玻璃结节的诊断中,利用浸润前病变组和浸润性病变组、MIA组和IAC组的密度差值,对肺同时多发混合肺腺癌结节进行亚型判断有一定价值。同时在以后的随访中,动态观察病灶平均CT值的变化,以作为病灶进展与否的诊断依据之一。
[1]Jiang B,Wang J,Jia P,et al.The value of CT attenuation in distinguishing atypical adenomatous hyperplasia from adenocarcinoma in situ[J].Chin J Lung Cancer,2013,16(11):579-583
[2]Travis WD,Brambilla E,Nicholson AG,et al.The 2015 World Health Organization Classification of Lung Tumor:Impact of Genetic,Clinical and Radioologic Advances Since the 2004 Classification[J].J Thorac Oncol,2015,10(9):1240-1242.
[3]Warth A,Macher-Goeppinger S,Muley T,et al.Clonality of multifocal nonsmall cell lung cancer:implications for staging and therapy[J].Eur Respir J,2012,39(6):1437-1442.
[4]Yu YC,Hsu PK,Yeh YC,et al.Surgical results of synchronous multiple primary lung cancer:similar to the stage-matched solitary primary lung cancer?[J].Ann Thorac Surg,2013,96(6):1966-1974.
[5]Zhou Lina,Wu Ning.Imaging features of synchronous multiple primary lung adenocarcinomas on CT:Compariison with histopathology[J].Chin J Med Imaging Technol,2012,28(4):676-679.
[6]Chen XP,Xiong GY,Li XS,et al.Predictive factors for worse pathological outcomes of upper tract urothelial carcinoma:experience from a nationwide high-volume centre in China[J].BJU Int,2013,112(7):917-924.
[7]Bak SH,Lee Y,Kim JH,et al.One-dimensional mean computed tomography value evaluation of ground-glass opacity on highresolution images[J].Chest,2016,149(1):180-191.
[8]Chae HD,Park CM,Park SJ,et al.Computerized texture analysis of persistent part-solid ground-glass nodules:differentiation of preinvasive lesions from invasive pulmonary adenocarcinomas[J].Radiology,2014,273(7):285-293.
[9]Lee HY,Choi YL,Lee KS,et al.Pure ground-glass opacity neoplastic lung nodules:histopathology,imaging,and management[J].AJR Am J Roentgenol,2014,202(3):W224-233.
[10]Son JY,Lee HY,Lee KS,et al.Quantitative CT analysis of pulmonary ground-glass opacity nodules for the distinction of invasive adenocarcinoma from pre-invasive or minimally invasive adenocarcinoma[J].PloS One,2014,9(8):e104066
[11]Lim HJ,Ahn S,Lee KS,et al.Persistent pure ground-glass opacity lung nodules≥10 mm in diameter at CT scan:histopathologic comparisons and prognostic implications[J].Chest,2013,144(4):1291-1299.
[12]潘江峰,邝平定,应明亮,等.肺部纯磨玻璃结节浸润性肺腺癌与浸润前病变的高分辨靶扫描CT鉴别诊断[J].浙江医学,2016,38(11):826-832.
[13]Zhang Y,Shen Y,Qiang JW,et al.HRCT features distinguishing pre-invasive from invasive pulmonary adenocarcinomas appearing as ground-glass nodules[J].European Radiology,2015,26(9):1-8.
[14]周科峰,朱斌,秦国初,等.倍增时间的测定在肺小结节随访中的应用价值[J].中国CT和MRI杂志,2012,10(6):41-43.