代平,何其舟, 王思凱, 劉姝蘭, 宋楊, 王洪飛
近年來,早期肺癌越來越受到大家的關(guān)注,其中很大一部分是磨玻璃結(jié)節(jié)(ground glass nodules,GGNs)。2011年國際多學(xué)科推出的肺腺癌分類新標(biāo)準(zhǔn)[1]包括不典型腺瘤樣增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)、原位癌(adenocarcinoma in situ,AIS)、微浸潤腺癌(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)及浸潤性腺癌(invasive adenocarcinoma,IAC),其中AIS和MIA是新引入的2個(gè)概念,文獻(xiàn)報(bào)道兩者手術(shù)切除5年生存率可達(dá)到或接近100%[2]。GGNs傳統(tǒng)的評估方法主要依靠形態(tài)學(xué)肉眼評估,主觀性強(qiáng)。CT定量測量可以客觀量化結(jié)節(jié)的特征,特別是在隨訪過程中客觀反映結(jié)節(jié)的變化,可重復(fù)性及敏感性均較高[3]。本文主要利用計(jì)算機(jī)后處理軟件對臨床確診的肺部惡性磨玻璃結(jié)節(jié)進(jìn)行回顧性CT定量分析,預(yù)測GGNs的病理侵襲性,提高早期肺癌的診斷率。
搜集我院2014-2017年經(jīng)手術(shù)和病理證實(shí)CT表現(xiàn)為磨玻璃結(jié)節(jié)的肺腺癌97例,純磨玻璃結(jié)節(jié)(pure ground-glass nodule,pGGN)47例,混合磨玻璃結(jié)節(jié)(mixed ground-glass nodule,mGGN)50例;男52例,女45例,年齡35~87歲,平均(43±12.66)歲。根據(jù)2011年國際多學(xué)科推出的肺腺癌分類新標(biāo)準(zhǔn)[2],本研究分為3組,浸潤前病變組(包括不典型腺瘤樣增生和原位癌)32例、微浸潤性腺癌組29例和浸潤性腺癌組36例。入組標(biāo)準(zhǔn):①直徑≤3 cm孤立性肺磨玻璃結(jié)節(jié);②CT圖像包含1 mm及以下層厚薄層圖像;③經(jīng)病理證實(shí)為肺腺癌,術(shù)前未行放化療及穿刺活檢。排除影像學(xué)表現(xiàn)為囊腔樣的GGNs。
采用Siemens Sensation 16排螺旋CT機(jī)行胸部掃描40例,采用Siemens Somation Definition雙源CT機(jī)行胸部CT掃描57例。均常規(guī)仰臥位呼氣末屏氣掃描,掃描范圍自胸腔入口至肺底部,層厚及層間隔均為5 mm,肺窗及縱膈窗均進(jìn)行1.0 mm薄層重建。16 排CT參數(shù):管電壓130 kV,管電流100 mA,螺距1.2;雙源CT參數(shù):管電壓120 kV,管電流采用自適用調(diào)控技術(shù),螺距0.9。觀察圖像條件:肺窗的窗寬1200 HU,窗位-600 HU;縱隔窗的窗寬350 HU,窗位40 HU,必要時(shí)采取合適的調(diào)窗技術(shù)。
由2名高年資醫(yī)師對所有肺結(jié)節(jié)進(jìn)行后處理分析,雙方達(dá)成一致意見。將所有薄層圖像傳到聯(lián)影CT后處理工作站,使用肺結(jié)節(jié)分析軟件,軟件可以對肺部進(jìn)行自動分割和可疑結(jié)節(jié)位置自動檢測,所有結(jié)節(jié)在橫斷面肺窗上逐層手動修正勾畫并確認(rèn)GGNs的輪廓,勾畫時(shí)盡量避開血管、支氣管、鈣化等,系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)結(jié)節(jié)的定量參數(shù)分析:最大橫截面長徑、體積、面積、最大CT值、最小CT值、平均CT值。
肺結(jié)節(jié)的最大橫截面長徑、面積、體積與3組病理類型的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。
CT值定量指標(biāo)與不同病理類型的關(guān)系(表2),經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,97例肺腺癌的最大CT值、平均CT值在浸潤前、微浸潤及浸潤性3組病理類型差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),平均CT值與3組病理類型比較具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。進(jìn)一步比較平均CT值在浸潤前與浸潤性病變(微浸潤+浸潤性)兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),繪制ROC曲線,平均CT值鑒別浸潤前與浸潤性病變(微浸潤+浸潤性)的最佳臨界值為-557 HU,診斷浸潤性病變的敏感度、特異度分別為86.2%、93.7%,曲線下面積為0.945,95%的置信區(qū)間為0.901~0.989,P=0.000(圖1)。平均CT值在微浸潤性腺癌(MIA)與浸潤性腺癌(IAC)兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其最佳臨界值為-484 HU,診斷浸潤性腺癌的敏感度、特異度分別為94.4%、96.6%,曲線下面積為0.955,95%的置信區(qū)間為0.000~1.000,P=0.000(圖2)。磨玻璃結(jié)節(jié)的最小CT值與3組病理類型差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。不同病理分級的典型病例如圖3~5。
表1 不同病理類型磨玻璃結(jié)節(jié)的大小定量分析
表2 不同病理類型磨玻璃結(jié)節(jié)的CT值定量分析
圖1平均CT值鑒別浸潤前病變與浸潤性病變(MIA+IAC)的ROC曲線。 圖2平均CT值鑒別微浸潤性腺癌(MIA)與浸潤性腺癌(IAC)的ROC曲線。
磨玻璃結(jié)節(jié)的影像表現(xiàn)無特異性,可見于良性病變(出血、炎癥、局限性纖維化等)、也可以是浸潤前病變(AAH、AIS)和浸潤性病變(MIA和IAC)[4]。腫瘤性磨玻璃結(jié)節(jié)從AAH、AIS、MIA到IAC是一個(gè)過程,反映了腫瘤生長、演變及轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)[5],不同的病理類型手術(shù)方式和預(yù)后是不一樣的。對于AAH手術(shù)并不是合適的選擇,可進(jìn)行隨訪復(fù)查;對于AIS和MIA可以采取楔形切除,手術(shù)創(chuàng)傷小,術(shù)后無需進(jìn)行放化療;對于IAC常采用肺葉切除。因此,GGNs的CT術(shù)前侵襲性評估非常重要[6]。影像學(xué)單純從形態(tài)學(xué)區(qū)分磨玻璃結(jié)節(jié)的病理分級比較困難,本研究采用肺結(jié)節(jié)的定量分析預(yù)測肺結(jié)節(jié)的病理侵襲性。
圖3男,57歲 。a) VR圖像顯示右肺中葉結(jié)節(jié)(箭); b) CT最大橫斷面示結(jié)節(jié)大小;c) 3D圖像顯示肺結(jié)節(jié)位置(箭); d) 病理證實(shí)為原位腺癌,腫瘤沿肺泡壁伏壁生長,未見間質(zhì)、血管及肺泡腔腫瘤侵犯(HE×100); e) 肺結(jié)節(jié)分析軟件得出病灶大小為2.5 cm×2.0 cm,體積3611.8 mm3,面積355.1 mm2,最大CT值330 HU,最小CT值-997 HU,平均CT值-672.1 HU。
圖4女,72歲。a) 右肺中葉結(jié)節(jié),肺結(jié)節(jié)分析軟件得出病灶大小為1.6 cm×1.2 cm(箭),體積1254.7 mm3,面積146.7 mm2,最大CT值231 HU,最小CT值-699 HU,平均CT值-500.2 HU; b) 病理證實(shí)為微小浸潤腺癌,腫瘤沿肺泡壁伏壁生長,浸潤灶范圍<5 mm(HE×100)。圖5男,45歲。a) 右肺上葉結(jié)節(jié),肺結(jié)節(jié)分析軟件得出病灶大小為1.4 cm×1.1 cm(箭),體積1119.4 mm3,面積110.4 mm2,最大CT值121 HU,最小CT值-865 HU,平均CT值-411.6 HU; b) 病理證實(shí)為浸潤性腺癌,腫瘤沿肺泡壁及肺泡間隔生長,部分腫瘤脫離肺泡腔,肺泡腔含氣量減少(HE×100)。
最大橫截面長徑:GGN的最大橫截面大小是最基本、最重要的特征之一。傳統(tǒng)測量結(jié)節(jié)大小的方法是一維測量法,本研究的大小測量是由計(jì)算機(jī)三維測量自動計(jì)算得到的,具有客觀性及可重復(fù)性。結(jié)節(jié)的良、惡性及組織類型與結(jié)節(jié)大小有一定相關(guān)性,一般情況下,結(jié)節(jié)越大惡性可能性越大,而結(jié)節(jié)越小、密度越均勻,良性可能性大[7]。肺結(jié)節(jié)的最大橫截面長徑可以預(yù)測pGGNs的病理侵襲性[8]。本組研究病變最大橫截面長徑與病理類型差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),浸潤前組、MIA組和IAC組的腫瘤最大橫截面長徑分別為(1.87±0.65)、(1.84±0.58)和(2.07±0.56) cm。可能原因是GGNs盡管很小、亦有惡性可能,很大的GGN反而不一定是惡性,尤其是大而均勻的pGGN。本組研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道有差異,可能原因與本組納入的磨玻璃結(jié)節(jié)包括pGGN和mGGN有關(guān)。結(jié)節(jié)的大小與良惡性不一定有相關(guān)性,但是結(jié)節(jié)的大小在隨訪過程中的變化對定性診斷有重要價(jià)值[9]。
面積:本組最大橫截面面積是計(jì)算機(jī)自動從所有橫截面面積從選取的,由于肺結(jié)節(jié)形態(tài)的不規(guī)則性,軟件的測量方法更準(zhǔn)確。Han等報(bào)道[10]最大橫截面面積是肺結(jié)節(jié)病理侵襲性最顯著預(yù)測因子。本組研究肺結(jié)節(jié)的最大橫截面面積與3組病理類型侵襲性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。可能的原因是面積與肺結(jié)節(jié)的最大橫截面大小相關(guān),而本組研究中最大橫截面長徑與病理類型差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
體積:單純的大小測量無法準(zhǔn)確判斷結(jié)節(jié)的不均勻生長,假陰性率及假陽性率高[11]。體積測量法能反映結(jié)節(jié)的三維空間的變化,在結(jié)節(jié)隨訪過程中體積測量有重要價(jià)值,其增長速度常用體積倍增時(shí)間(volume doubling time,VDT)來表示。VDT是指結(jié)節(jié)體積增加一倍所需要的時(shí)間,結(jié)節(jié)的VDT隨著浸潤性的增高而縮短。鄒勤報(bào)道[12]的體積測量法的組間變異低于直徑測量法,浸潤性腺癌組的體積明顯大于微浸潤腺癌組和原位癌組。本組研究體積與3組病理類型無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),可能的原因是結(jié)節(jié)的浸潤性還與病變內(nèi)部是否有腫瘤浸潤有關(guān)。
CT值測量:磨玻璃結(jié)節(jié)的密度測量可以反映腫瘤的病理侵襲性。傳統(tǒng)的平均CT值測量采用一維測量法,只能反映結(jié)節(jié)某個(gè)層面的情況,不能代表整個(gè)結(jié)節(jié)的情況。本研究的三維CT值測量法是軟件自動計(jì)算出結(jié)節(jié)的平均CT值、最大CT值和最小CT值,能夠反映結(jié)節(jié)整體的CT值。CT值改變可能的病理機(jī)制為腫瘤細(xì)胞沿著肺泡壁伏壁生長,腫瘤細(xì)胞填充肺泡腔,肺泡腔空氣含量逐漸減少,在CT上表現(xiàn)為密度增高,CT值也逐漸增高[13]。文獻(xiàn)報(bào)道[14]磨玻璃結(jié)節(jié)內(nèi)可出現(xiàn)實(shí)性成分,實(shí)性成分的多少與病變的病理等級有相關(guān)性。張麗[15]報(bào)道273例臨床I期浸潤性肺腺癌,磨玻璃成分比例與組織學(xué)亞型級別呈負(fù)相關(guān),實(shí)性成分與組織學(xué)亞型級別呈正相關(guān)。李瓊等報(bào)道[16]的三維平均CT值在浸潤前病變組、MIA組與IAC組之間具有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,平均CT值取最佳臨界值-486 HU,診斷浸潤性病變的敏感度和特異度分別為83.1%、77.3%。本組研究平均CT值和最大CT值在浸潤前、MIA、IAC 3組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),隨著肺結(jié)節(jié)的病理侵襲性增加,最大CT值和平均CT值也相應(yīng)增高;平均CT值為-557 HU,診斷浸潤前和浸潤性病變的敏感度和特異度分別為86.2%、93.7%;平均CT值為-484 HU,診斷微浸潤性腺癌與浸潤性腺癌的敏感度和特異度分別為94.4%、96.6%;最小CT值與病變的病理類型差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;本組研究與文獻(xiàn)報(bào)道一致。因此,平均CT值、最大CT值對GGNs浸潤性的評估有重要作用,隨著平均CT值、最大CT值的增高惡性的可能性越大;隨訪平均CT值的變化對評估磨玻璃結(jié)節(jié)是否增長有重要作用,即便是其體積沒有發(fā)生變化[17]。
本研究為回顧性研究,病例數(shù)較少,所選擇的磨玻璃結(jié)節(jié)包括純磨玻璃結(jié)節(jié)和混合磨玻璃結(jié)節(jié),每一種磨玻璃結(jié)節(jié)的病例數(shù)較少,樣本存在選擇偏倚;第二測量方法存在誤差,盡管是計(jì)算機(jī)自動計(jì)算,但人為勾畫、修改病變的外沿,不能避開所有的血管、支氣管等,這些都存在誤差,影響結(jié)果的重復(fù)性。
綜上,磨玻璃結(jié)節(jié)的大小和密度的定量分析可以客觀反映腫瘤性磨玻璃結(jié)節(jié)的內(nèi)部情況。平均CT值測量可以幫助鑒別浸潤前病變、微浸潤腺癌和浸潤性腺癌。因此CT定量分析對磨玻璃結(jié)節(jié)的術(shù)前侵襲性評估可以提供重要參考價(jià)值。