肺部单发微小磨玻璃结节(<10 mm)MSCT特征对肺腺癌病理亚型的诊断价值

陈琦，朱全新，郁义星，郑梦龙，杨井，胡春洪

多层螺旋CT(MSCT)的普及以及肺癌低剂量筛查(LDCT)的实施提高了磨玻璃结节的检出率。磨玻璃结节(ground-glass nodule，GGN)是指薄层 CT 上病变边界清楚或不清的肺内类圆形密度增高影，其密度不足以掩盖其内的支气管及血管影，纵隔窗上一般不显示或仅显示其内的实性成分[1]。根据磨玻璃密度影结节内是否含有实性组织成分，将其分为纯磨玻璃样结节(pure ground-glass nodule，pGGN)和混杂磨玻璃样结节(mixed ground-glass nodule，mGGN)。pGGN是指密度较淡，内可见血管或支气管，无实性成分，仅肺窗下可见，纵隔窗完全不可见；mGGN是指在磨玻璃影背景下病灶内出现实性成分，相应部分血管被遮盖，纵隔窗观察仍可见病灶内实性成分。GGN 可以单发，也可以多发。所有含磨玻璃密度的肺结节也称为亚实性结节(subsoild nodule，SSNs)[2]。 肺腺癌可分为不典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia，AAH)、原位腺癌(adenocarcinoma in situ，AIS)、微浸润腺癌(minimally invasive adenocarcinoma，MIA)和浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma，IAC)。

本文以肺部单发微小磨玻璃结节(<10 mm)为研究对象，探讨其MSCT影像特征，特别是磨玻璃结节的病变最大径及CT密度值对浸润前病变(AAH+AIS)、微浸润腺癌(MIA)及浸润性腺癌(IAC)的诊断价值。

材料与方法

1.研究对象

回顾性分析2015年1月-2017年12月在苏州大学附属第一医院行胸部 MSCT检查且经临床病理证实为肺腺癌的272个肺部单发GGN的MSCT 图像特点(AAH 31 个，AIS 64个，MIA 153 个和IAC 24个)。患者年龄26～78岁，平均(51.71±10.77)岁。影像征象分析入组标准：①所有患者的MSCT原始图像通过后处理技术，行标准薄层重组和MPR重组，影像表现为肺部单发的磨玻璃密度结节；②所有入选病灶最大径均<10 mm。

2.患者分组

本研究分组如下：浸润前病变组，病理确诊为AAH和AIS的患者；微浸润腺癌组：病理确诊为MIA的患者；浸润性腺癌组：病理确诊为IAC的患者。在后续分析中将MIA和IAC合并成浸润性病变组。

3.检查设备与方法

所有患者行胸部 CT 平扫，采用Philips Brillance 16层螺旋 CT、Siemens Somatom Sensation 64层螺旋CT、Siemens Somatom Definition双源CT进行螺旋扫描。扫描参数：层厚5.0 mm，层间距5.0 mm，管电压120 kV，管电流110～450 mAs，肺窗：窗宽1500 HU，窗位-700 HU；纵隔窗：窗宽 360 HU，窗位60 HU。扫描范围从肺尖到肺底，原始图像采用标准薄层重组，层厚及层间隔为1.0～1.25 mm。图像传输至GE AW4.5工作站行 MPR、CPR及VR重组。

4.图像分析

由两位高年资的诊断医师在不知病理结果的情况下分别对磨玻璃结节MSCT影像特征进行分析，分别记录：①病灶最大径(标准横轴面最大直径)；CT值(选取标准横轴面病灶中心层面肺窗图像、避开血管及支气管、在不同三处放置尽可能放大兴趣区(ROI)，记录各区域值，取三者平均值代表病灶 CT 密度值位置(右肺上叶、中叶、下叶、左肺上叶、下叶)。②CT特征：边缘(分叶征、毛刺征、棘突征)、瘤-肺界面(清楚、模糊)、与邻近支气管(有无充气支气管征和空泡征)、与邻近血管走行的关系(有无血管集束征和血管穿入)、邻近胸膜改变(有无胸膜凹陷)。

图1女，47岁，AAH。a) CT横轴面示右肺中叶纯磨玻璃结节，最大横径约5.8 mm，未见明显实性成分，瘤-肺界面清楚(箭)； b) CT冠状面示结节呈类圆形可见血管贴边绕行(箭)未见分叶征、边缘毛刺征、棘突征、支气管充气征及空泡征； c) CT矢状面示一血管从旁绕行(箭)。图2女，52岁，MIA。a) CT横轴面示右肺中叶混杂磨玻璃结节(最大横径9.7 mm)，内见部分实性成分(最大径约7.6 mm)，可见浅分叶，瘤-肺界面欠清，周围有短毛刺，棘突征，其内支气管充气征及空泡征(箭)； b) CT冠状面示结节内增粗扭曲血管影(箭)。图3女，63岁，IAC。a) CT矢状面示左肺上叶混杂磨玻璃结节，最大横径约7.9 mm，内含部分实性成分(最大径约7.7 mm)，瘤-肺界面模糊，形态欠规则，可见分叶、毛刺征，叶间胸膜有牵拉凹陷(箭)； b) CT矢状面示内见支气管走行扭曲，血管及分支走行扭曲，聚集(箭)。

表1 三组临床资料结果

注：*为F值，其余为χ2值。

5.统计学分析

全部数据采用SPSS 17.0进行统计学分析。采用卡方检验对比磨玻璃结节的CT影像特征在AAH+AIS、MIA及IAC三组中的差异；采用单因素方差分析分别比较磨玻璃结节的最大径及CT值在三组中的差异；采用Tamhane's T2法进行组间两两比较；采用受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve，ROC曲线)分析AAH+AIS、MIA及IAC组的最大径及CT值的诊断阈值、敏感度及特异度。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.患者基本资料

将本研究所纳入的患者的一般资料(性别、年龄)按照AAH+AIS、MIA及IAC三组分别进行统计学分析(表1)。三组患者性别(P=0.248)、平均年龄(P=0.145)及年龄构成比(P=0.129)差异均无统计学意义。

图4磨玻璃结节AAH+AIS和IAC病变最大径及CT值的ROC曲线。图5磨玻璃结节AAH+AIS和MIA病变最大径及CT值的ROC曲线。图6磨玻璃结节AAH+AIS和MIA+IAC病变最大径及CT值的ROC曲线。

2.肺部单发微小磨玻璃结节的不同病理分型影像学特征比较

AAH+AIS 、MIA及IAC三组病变影像学特征进行比较(表2)，病灶位置、密度、边缘分叶征、边缘毛刺征、边缘棘突征、瘤肺界面、血管集束征、支气管充气征、空泡征及血管穿入等特征指标在三组病变中有显著差异(图1～3)；而胸膜凹陷征(图3)在三组病变中无显著差异。

AAH+AIS 、MIA及IAC三组病变最大径分别为(6.74±1.56) mm、(7.05±1.59) mm和(8.88±0.92) mm，差异有统计学意义(F=18.812，P<0.0001)。

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AAH+AIS 、MIA及IAC三组病变CT密度分别为(-569.7±61.3) HU、(-521.6±48.9) HU和(-491.6±35.4) HU，差异有统计学意义(F=24.165，P<0.0001)。

AAH+AIS和IAC病变最大径及CT值的ROC曲线分析见图4和表3、4。病变最大径诊断AAH+AIS和IAC的曲线下面积(area under the curve，AUC)为0.875(95%CI:0.808～0.942)，诊断阈值为7.70 mm； CT值诊断AAH+AIS和IAC的AUC为0.869(95%CI:0.803～0.934)，诊断阈值为-539.5 HU。病灶最大径>7.70 mm(敏感度91.7%，特异度30.5%)，CT值>-539.5 HU(敏感度100%，特异度33.7%)时，考虑为IAC可能性大。

AAH+AIS和MIA病变最大径及CT值的ROC曲线结果见图5及表3、4。病变最大径诊断AAH+AIS和MIA的AUC为0.556(95%CI:0.483～0.630)，诊断阈值为7.15 mm；CT值的AUC为0.719(95%CI:0.652～0.786)，诊断阈值为-562.5 HU。病灶最大径>7.15 mm(敏感度49.7%，特异度37.9%)，CT值>-562.5 HU(敏感度77.8%，特异度45.3%)时，考虑为MIA可能性大。

AAH+AIS和MIA+IAC病变最大径及CT值的ROC曲线见图6和表3、4。病变最大径诊断AAH+AIS和MIA+IAC的AUC为0.600(95%CI:0.530～0.669)，诊断阈值为7.15 mm；CT值的AUC为0.739(95%CI:0.676～0.803)，诊断阈值为-547.5 HU。病灶最大径>7.15 mm(敏感度55.4%，特异度37.9%)，CT值>-547.5 HU(敏感度74.6%，特异度38.9%)时，考虑为MIA+IAC可能性大。

表2 AAH+AIS 、MIA及IAC三组病变影像学特征比较

表3 病变最大径对不同病理类型GGN的诊断效能

表4 病变CT值对不同病理类型GGN的诊断效能

讨 论

腺癌是吸烟者和非吸烟者中最常见的肺癌组织类型，其发病率在过去30年中有所增加，目前占所有肺癌的38.5%[8]。磨玻璃影是一种特征性而非特异度的影像学表现，其中部分与肺腺癌的侵袭性有密切相关性[3-5]。有研究表明磨玻璃影内部空气支气管征、分叶状边界、CT值<600 HU和最大径>8 mm是预测持续性SSNs恶性程度的分界因素[6-7]。

2011年2月，IASLC/ATS/ERS提出了一项新的国际多学科肺腺癌分类，根据新的分类[9]，AAH被认为是一种代表腺癌病变的浸润前病变。AAH定义为肺终末组织发生局灶性增生，不典型立方形或柱状上皮细胞代替原来正常的肺上皮细胞，沿着肺泡壁或呼吸细支气管呈现排列疏松的附壁式生长，此种改变为局限性[10]。有文献报道在AAH 的诊断中基本不会出现毛刺征及胸膜凹陷征[11]。AIS取代细支气管肺泡癌(BAC)并定义为癌细胞沿着正常的肺泡壁生长，肺泡间隔部分增宽，但不伴有间质、血管或胸膜浸润的改变。根据定义，AIS是一种小的腺癌(直径≤3 cm)，没有间质/血管或胸膜入侵。虽然AIS细分为非粘液性、粘液性和混合性，但几乎所有病例都是非粘液性的。AIS虽然同为局限性的病灶，但属于肿瘤细胞仅沿原有肺泡结构附壁式生长形成，既无肺泡塌陷，也没有侵犯间质、血管或胸膜的一类小腺癌。

AAH+AIS形态多为圆形、边缘光滑或浅分叶、瘤-肺界面多清楚，少见胸膜凹陷、血管集束、毛刺征等倾向恶性的征象；MIA+IAC形态以类圆形多见，边缘可见浅分叶、短毛刺，瘤-肺界面欠清晰或模糊、血管、支气管充气征更常见，部分也可见边缘棘突征，空泡征、胸膜凹陷征、血管集束征等。本研究与以往相关研究相似。

虽然中华医学会放射学分会推荐使用平均直径(选择病灶最大截面，最大径和垂直径之和除以2)作为衡量结节大小的指标。但在日常工作中最常见也最简便的临床测量肺GGN大小的方法是以结节横轴面最长径作为指标。

肺GGN的大小是预测病变浸润程度的一个参考指标。多项研究表明最大径>8 mm的大小是预测持续性SSNs恶性程度的分界因素[6-7,12]。在本组的GGN病例研究中，AAH+AIS最大径为(6.74±1.56) mm，MIA为(7.05±1.59) mm，IAC为(8.88±0.92) mm，经ROC曲线分析，GGN最大径≥7.15 mm可作为肺浸润性病变的诊断阈值。可见不同的研究方法得出的鉴别诊断标准也不尽相同，但是对于结节大小可以预测病变的浸润性这一观点是一致的。

目前已有不少关于GGN的CT值和病变病理类型关系的研究报道[13-18]。CT值可能受肿瘤内血管或支气管密度的影响而造成测量值的偏差，Kitami等[14]报道了利用一维CT值鉴别诊断AAH和浸润性肺腺癌，并提出以-600 HU作为鉴别诊断的阈值。从相关研究报道中发现CT密度值的准确测量对于预测病变的浸润性显得尤为重要。本研究通过选取病变不同区域进行测量得出平均CT值。结果表明，AAH+AIS的CT值为(-569.7±61.3) HU，MIA的CT值为(-521.6±48.9) HU，IAC的CT值为(-491.6±35.4) HU。在表现为磨玻璃密度的病变中，结节的大小及CT值能有效预测病变的浸润性，相对于AAH+AIS及MIA，IAC病灶直径更大、CT值更高。

综上所述，MSCT的影像学特征对表现为微小磨玻璃结节(<10 mm)的AAH+AIS、MIA及IAC具有重要的诊断价值。另外，磨玻璃结节的最大径及CT值对于AAH+AIS、MIA及IAC具有较好的诊断效能。