薄层电子计算机断层扫描+纹理技术联合微RNA-25对纯磨玻璃结节浸润性的诊断价值

魏子洋，周清清，邢滔，杨涟

作者单位：南京医科大学附属江宁医院医学影像科，江苏 南京 211100

近年来随着低剂量薄层电子计算机断层扫描（computed tomography，CT）筛查的广泛开展，越来越多无明显症状体征的纯磨玻璃结节（pure groundglass nodule，pGGN）被检出［1］。pGGN 病理类型包括进展风险较低的浸润前病变和进展风险较高的浸润性病变［2］。其中前者临床处理原则是胸部薄层CT随访或不超过肺段切除的限制性肺切除，后者根据病灶数量、位置、大小等选取合理手术方式，因此术前无创性评价pGGN 浸润性对临床治疗决策具有重要的指导价值［3］。单独薄层CT虽对pGGN检出率较高，但因浸润前与浸润性病变影像学特征不典型，存在一定重叠，所以在判断pGGN 浸润情况时应用受限［4］。图像纹理技术能利用数学算法提取肉眼不可见的图像信息，定量分析pGGN 的异质性，被视为一种无创、高效检查方法。微RNA-25（miR-25）可调控癌细胞生物学行为，是分子水平一种标志物［5］。目前关于薄层CT+纹理技术联合miR-25评价pGGN 浸润性的报道较少，是否能准确评估，并为临床治疗决策提供指导尚不明确。基于以上背景，本研究尝试对此进行探讨，以期为临床评估pGGN 浸润性、选取合理处理方式提供参考。

1 资料和方法

1.1 一般资料采用样本量粗略计算公式：样本量可取变量数的1～5 倍，此研究预计纳入8 个变量，每一个变量选取13 个样本，考虑到10%无应答率，本研究所需样本量为N=8×13（1+10%）≈115 例。参考纳入排除标准选取2019 年1 月至2021 年11 月南京医科大学附属江宁医院115 例pGGN 病人作为研究对象，其中男83例，女32例，年龄范围为34～72岁，年龄（49.83±7.90）岁。（1）纳入标准：①影像学检查前无抗肿瘤治疗史；②影像学检查后，行病理检查证实为pGGN；③临床资料完整；④单发结节；⑤自愿签署知情同意书。（2）排除标准：①合并其他系统原发性恶性肿瘤者；②备孕、妊娠期、哺乳期者；③伴有急性疾病，无法配合完成相关检查者。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。

1.2 分组方法根据病理检查结果分为浸润前组、浸润性组，其中不典型增生14 例，原位癌28 例，微浸润腺癌（minimally invasive adenocarcinoma，MIA）38例，浸润癌35例。

1.3 检查方法薄层CT 扫描：仰卧位，使用GE 公司 256 slice Revolution CT，扫描参数：扫描层厚5mm，管电压120 kVp，螺距1，管电流4～17 mAs，扫描野38 cm，重建间隔1 mm，重建层厚1.25 mm，图像薄层重建时采用肺算法及软组织算法。

1.4 图像分析扫描图像以DICOM 格式保存，使用AK软件图像纹理特征参数提取软件打开薄层CT肺窗图像，于肺窗上观察记录分叶、毛刺、空泡/腔征、空气支气管征、胸膜凹陷征、血管集束征，测量pGGN 的平均CT值、圆度；计算机自动识别pGGN 边界，由经验＞5 年医师逐层检查分割边界，必要时进行调整，提取感兴趣区域的图像纹理特征参数，按照方程Xnomal=X-Xmin/Xmax-XminMin-Max 标度算法进行归一化处理，使用选择算子和最小绝对收缩进行降维，以斯皮尔曼分析特征参数差异，排除P＞0.05 及r＜0.2影像参数，筛选最佳影像参数用于构建模型。

1.5 miR-25 检测采集就诊时5 mL 肘静脉血，实时荧光定量PCR 法检测血清miR-25表达，正反向引物分别为5'-AGAACGCATTGCCACATACA-3'，5'-TGCTTAACCCCTCACCTTGA-3'，内参U6 正反向引物分别为5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3'、5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'，miR-25表达量=2-ΔΔCt。

1.6 统计学方法数据采用SPSS 24.0 分析，计数资料用例（%）表示，行χ2检验，计量资料具备方差齐性且近似服从正态布，以±s表示，行独立样本t检验，采用受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线及ROC 下面积（area under the curve，AUC）分析薄层CT 联合纹理技术评估pGGN浸润性价值，采用SPSS 软件的联合应用ROC 理论模式和logistic 拟合分析各参数联合预测pGGN 浸润性价值，AUC之间比较采用DeLong检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较两组年龄、性别、身体质量指数、病灶部位比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 纯磨玻璃结节115例一般资料比较

2.2 两组薄层CT 征象与参数比较115 例pGGN病人共115 个pGGN，经病理检查证实，28 例为原位癌，14例为非典型腺瘤样增生，38例为微浸润腺癌，35 例为浸润性腺癌。浸润性组圆度低于浸润前组，平均CT值高于浸润前组（P＜0.05）。见表2。

表2 纯磨玻璃结节115例薄层CT征象与参数比较

2.3 两组纹理特征参数和miR-25 比较浸润性组表面积、有效最大径、质量、体积高于浸润前组，逆差距低于浸润前组（P＜0.05）；浸润前组miR-25 为1.18±0.27，浸润性组miR-25 为1.69±0.34，浸润性组miR-25高于浸润前组（t=8.32，P＜0.001）。见表3。

表3 纯磨玻璃结节115例纹理特征参数比较/± s

表3 纯磨玻璃结节115例纹理特征参数比较/± s

组别浸润前组浸润性组t值P值组别浸润前组浸润性组t值P值例数42 73容积参数表面积/mm2 62.42±18.49 91.56±25.37 6.51＜0.001灰度共生矩阵参数偏度0.49±0.13 0.48±0.14 0.38 0.706有效最大径/mm 8.43±1.25 10.37±2.40 4.87＜0.001质量/mg 130.58±41.86 246.15±72.35 9.47＜0.001体积/mm2 338.52±102.39 620.49±155.84 10.49＜0.001熵4.92±1.14 5.37±1.65 1.56 0.121峰度2.73±0.81 2.95±0.76 1.46 0.147自相关0.13±0.04 0.14±0.05 1.11 0.270能量0.03±0.01 0.03±0.01＜0.01＞0.999对比度2.32±0.70 2.19±0.64 1.01 0.313逆差距0.15±0.05 0.09±0.03 8.05＜0.001

2.4 pGGN 浸润性多因素分析圆度、平均CT 值、表面积、有效最大径、质量、体积、逆差距、miR-25 均与pGGN浸润性独立相关（P＜0.05）。见表4。

表4 纯磨玻璃结节浸润性的logistic回归分析

2.5 薄层CT 联合纹理技术评价pGGN 浸润性的ROC将浸润性组各参数作为阳性样本，将浸润前组各参数作为阴性样本，绘制ROC 曲线，结果显示，单一参数中质量的AUC（0.81）最大，但仍低于各参数联合的AUC（0.89）（DeLong=3.46，P=0.029），见表5。

表5 薄层CT联合纹理技术评价pGGN浸润性的ROC分析结果

2.6 pGGN 浸润性的列线图预测模型基于各相关因素绘制预测pGGN 浸润性的列线图，见图1，其C-index为0.91。

图1 pGGN浸润性的列线图预测模型

3 讨论

pGGN 影像学上定性难度较大。本研究发现，两组分叶、毛刺、空泡/腔征、空气支气管征、胸膜凹陷征、血管集束征病人数量相似，与张彩霞等［6］结果一致，提示薄层CT征象在浸润前与浸润性病变中的表现有重叠。但根据冯路路、高斌［7］，pGGN 浸润性病变毛刺征、胸膜凹陷征病人数量多于浸润前病变，与本研究观点不同，分析其原因，pGGN、磨玻璃结节成分至实性成分是一个动态变化的过程，纳入的研究群体结节中呈现的实性或亚实性存在差异，造成了统计数据的不同，亦可能是样本数量较小影响了结果，所以今后工作需要建立在更大样本的基础上。既往资料［8］显示，圆度对乳腺良性和恶性肿瘤具有较高的鉴别价值，但在pGGN 中研究较少。本研究发现，浸润性组圆度低于浸润前组，提示圆度可鉴别pGGN 的浸润性。pGGN 圆度越接近1%形态越不规则，越接近100%，形态越规则，可通过形态学特征反映pGGN 的生长方式和生物学行为［9-10］。同时浸润性组平均CT 值高于浸润前组，与pGGN 浸润性有关，有助于鉴别pGGN 的浸润性。pGGN 浸润性病变癌细胞沿肺泡间隔生长，肺泡含气量降低，细胞间质增厚，且随着浸润程度增加，肿瘤细胞与密集度上升，导致平均CT 值增加［11-12］。但平均CT 值的测量可受支气管、血管等影响，可能影响诊断结果［13］。

本研究应用纹理技术，选取无血管干扰层面，遇到无法避开血管时，进行手动调整，可保证分割的pGGN 与实际边界一致，通过计算机图像软件分析，获得纹理特征参数，可弥补薄层CT扫描的不足。李西等［14］报道，pGGN 浸润前与浸润性病变病人熵、峰度、偏度、自相关、能量、对比度相似，本研究认同这一观点，提示以上纹理特征参数鉴别价值有限。且在以上研究基础上，本研究得到浸润性病变与浸润前病变5 个特异性鉴别参数：表面积、有效最大径、质量、体积、逆差距。一般认为表面积、有效最大径越大的pGGN，浸润性病变危险度越高［15］。Yang 等［16］报道，表面积、质量、体积在浸润性pGGN中值大于浸润前病变，联合应用可为临床对pGGN浸润性定性提供诊断依据。逆差距度量的是图像纹理局部变化，反映图像纹理的同质性，数值越大，病灶纹理变化越小，密度越均匀。浸润性病变逆差距低于浸润前病变，说明浸润前病变密度均匀，与以往资料［17］相符。

miR-25 定位于7 号染色体，裸鼠异种移植研究显示miR-25具有促肝癌细胞生长和转移能力，可增强体外细胞恶性生物学行为［18］。有报道［19］指出，miR-25 在非小细胞肺癌中表达高于健康对照人群，本研究结论与之相似，与之不同的是，本研究纳入的是pGGN 病人，提示在miR-25 在肺癌早期即表现出异常，可作为早期鉴别诊断的一个标志物。ROC分析显示，在各单一参数中，圆度、质量、体积、miR-25 评估pGGN 浸润性的AUC 均≥0.8，其余参数的AUC 也在0.7 以上，呈现出一定鉴别价值［20］。将薄层CT 参数与纹理技术参数及miR-25 联合应用后，鉴别pGGN 浸润性的AUC 达0.89，进一步提高了评估可靠性，所以建议临床联合应用。值得注意的是，纹理技术分析时，需对pGGN 进行分割，全自动分割对病灶-肺界面识别不清，故本研究采用的是半分割方式，辅以手动调整，需付出一定精力，且要求医师兼备丰富临床诊断经验，方可得到准确的结果，这对缺乏经验医师不友好，临床应用时应注意。