基于CT定量參數(shù)評(píng)估肺部磨玻璃樣結(jié)節(jié)的侵襲程度

福建省福鼎市醫(yī)院放射科 (福建 福鼎 355200)

鄭 旻 黃先敏

高分辨率計(jì)算機(jī)斷層掃描(HRCT)的普及及高風(fēng)險(xiǎn)人群肺癌篩查的開展使得肺小結(jié)節(jié)和亞實(shí)性結(jié)節(jié)的檢出率升高，而后者又可根據(jù)結(jié)節(jié)內(nèi)是否存在實(shí)性成份而分為單純性磨玻璃樣結(jié)節(jié)(pure ground-glass nodules，pGGNs)和部分實(shí)性結(jié)節(jié)(part solid nodules，PSNs)[1]。而在目前的常規(guī)體檢篩查中，CT發(fā)現(xiàn)的pGGNs發(fā)生率為6%～12%[2]。磨玻璃樣結(jié)節(jié)(ground-glass nodules，GGNs)在CT上表現(xiàn)為邊界模糊的無(wú)一定形狀的密度增高影、內(nèi)可見血管紋理和支氣管壁[3]。在各種良性疾病，如炎癥性疾病、局灶性出血和纖維化等，以及在非典型腺瘤樣增生(atypical adenomatous hyperplasia，AAH)中均可檢測(cè)到GGNs的存在，而部分惡性GGN在HRCT上可能呈現(xiàn)出肺惡性腫瘤的特征，如早期腺癌等[4]。國(guó)際肺癌研究協(xié)會(huì)(IASLC)、美國(guó)胸科學(xué)會(huì)(ATS)和歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)于2011年聯(lián)合提出了非腺癌的新分類方式[5]，將肺腺癌分為三類：侵襲前期病變[AAH和原位腺癌(adenocarcinoma in situ，AIS)]、微小侵襲性腺癌(minimally invasive adenocarcinoma，MIA)和侵襲性腺癌(invasive adenocarcinoma，IAC)。而pGGNs通常被確診為侵襲前期病變或MIA，部分為IAC。MIA表現(xiàn)為組織學(xué)上的侵襲特征而易于通過(guò)病理診斷。由于AIS和MIA在保證手術(shù)切緣陰性的情況下能達(dá)到或接近100%的5年無(wú)病生存 率[5]，因此有學(xué)者認(rèn)為AIS和MIA可采用亞肺葉切除術(shù)(楔形切除或肺段切除)，從而在不影響生存率的前提下以保留更多的肺功能、并減少手術(shù)并發(fā)癥和死亡率[6]。由于不同病理階段的pGGNs的臨床預(yù)后及治療策略不同，因此術(shù)前對(duì)pGGNs的侵襲程度的影像學(xué)評(píng)估具有重要的臨床意義。本研究主要探討HRCT定量參數(shù)在評(píng)估pGGNs侵襲程度的臨床預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象 本研究回顧性分析了2014年1月至20117年6月期間在我院接受手術(shù)并經(jīng)病理確診的肺pGGNs患者的HRCT檢查結(jié)果。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)前進(jìn)行胸部HRCT檢查；(2)HRCT圖像(肺窗，窗寬1500HU，窗位-450HU，層厚1.0mm)顯示除血管和支氣管外無(wú)其他任何實(shí)性成分的pGGNs；(3)無(wú)肺部手術(shù)史；(4)手術(shù)完整切除并經(jīng)組織病理學(xué)診斷為TNM I期肺腺癌或AAH。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)未進(jìn)行手術(shù)的pGGNs患者；(2)缺乏術(shù)前影像學(xué)資料的患者；(3)合并其他部位腫瘤或懷疑轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)的患者。共納入148例患者的163個(gè)pGGNs病灶，其中男性患者63例、女性患者85例，平均年齡為(55.2±14.3)歲。根據(jù)組織病理學(xué)診斷，將患者分為包括侵襲前期病變和MIA在內(nèi)的非侵襲性癌組(AAH、AIS和MIA)，以及侵襲性癌組(IAC)。

1.2 HRCT掃描 所有患者均取仰臥位、雙臂上舉、頭先進(jìn)，使用Siemens Somatom Sensation 64排進(jìn)行CT掃描：120kV管電壓、150～200mAs管電流、0.5s旋轉(zhuǎn)時(shí)間、1.0mm層厚、螺距0.95。圖像采用高分辨率重建算法重建肺窗(窗寬1500HU，窗位-450HU)和縱膈窗(窗寬400HU，窗位40HU)。

1.3 圖像分析 HRCT圖像由兩名具有5年以上胸部CT影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生進(jìn)行獨(dú)立評(píng)估，兩名放射科醫(yī)生均不知曉患者的病理類型。兩名放射科醫(yī)師CT評(píng)估的觀察者一致性指數(shù)(kappa值)為0.84，一致性較高。將DICOM格式的CT數(shù)據(jù)傳輸?shù)絆siriX MD工作站(3.0.2版，Pixmeo公司，瑞士)。手動(dòng)測(cè)量結(jié)節(jié)的最大直徑和垂直于最大直徑的最長(zhǎng)直徑。在手動(dòng)描繪每個(gè)層面的結(jié)節(jié)輪廓后，通過(guò)OsiriX軟件自動(dòng)計(jì)算結(jié)節(jié)體積(如圖1-4所示)。平均CT值是排除了大支氣管、血管和含氣空間后所有層面的平均衰減密度值，由OsiriX軟件自動(dòng)輸出。結(jié)節(jié)的質(zhì)量(g)=平均結(jié)節(jié)密度(g/cm3)×結(jié)節(jié)體積(cm3)。由于CT值(HU)與結(jié)節(jié)密度(g/cm3)大致成線性關(guān)系，因此通過(guò)將平均CT值加上1000即可表示為結(jié)節(jié)密度(mg/ml)，即質(zhì)量=體積×(平均衰減值+1000)。以上測(cè)量均在肺窗中進(jìn)行。

1.4 病理診斷 所有患者在我院胸外科接受結(jié)節(jié)所在肺葉切除術(shù)，切除后標(biāo)本經(jīng)本院病理科進(jìn)行病理學(xué)確診，依照2011年的肺腺癌分類標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 本研究采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位間距IQR)表示，采用Mann-Withney U檢驗(yàn)。CT定量參數(shù)的觀察者間一致性分析通過(guò)一致性相關(guān)系數(shù)(kappa值)進(jìn)行評(píng)估。采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)及曲線下面積(AUC)分析各定量對(duì)結(jié)節(jié)侵襲性的預(yù)測(cè)價(jià)值和閾值；通過(guò)二元logistics回歸模型分析來(lái)預(yù)測(cè)參數(shù)對(duì)結(jié)節(jié)侵襲性的價(jià)值。P＜0.05時(shí)認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 兩組不同結(jié)節(jié)的CT定量參數(shù)比較

2 結(jié) 果

2.1 患者的一般資料 148例pGGNs患者共計(jì)163個(gè)pGGNs病灶納入本研究中，其中單一結(jié)節(jié)135例、雙結(jié)節(jié)12例、四結(jié)節(jié)1例。163個(gè)結(jié)節(jié)經(jīng)術(shù)后病理組織學(xué)診斷33個(gè)結(jié)節(jié)為AAH(20.2%)、6個(gè)結(jié)節(jié)為AIS(3.7%)、63個(gè)結(jié)節(jié)為MIA(38.7%)、61個(gè)結(jié)節(jié)為IAC(37.4%)。根據(jù)非侵襲性癌組(AAH、AIS和MIA)和侵襲性癌組(IAC)的分組原則，非侵襲性癌組結(jié)節(jié)102個(gè)、侵襲性癌組結(jié)節(jié)61個(gè)，兩組結(jié)節(jié)的CT定量參數(shù)特征比較如表1所示。非侵襲性癌結(jié)節(jié)的最大直徑、最大垂直長(zhǎng)徑、最大橫截面積、結(jié)節(jié)體積、平均CT值、結(jié)節(jié)質(zhì)量等均明顯低于侵襲性癌結(jié)節(jié)，存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P＜0.05，表1)。

2.2 CT定量參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值分析 通過(guò)ROC曲線分析各CT定量參數(shù)對(duì)pGGNs侵襲性的預(yù)測(cè)價(jià)值，結(jié)果如表2、圖5所示。各CT定量參數(shù)的預(yù)測(cè)價(jià)值從高到低分別為最大橫截面積(AUC=0.846)、結(jié)節(jié)質(zhì)量(AUC=0.834)、結(jié)節(jié)體積(AUC=0.811)、最大直徑(AUC=0.803)、最大垂直長(zhǎng)徑(AUC=0.799)和平均CT值(AUC=0.685)，其診斷閾值如表2所示。兩兩比較后發(fā)現(xiàn)，最大直徑和平均CT值(P=0.0052，95% CI：0.047-0.268)、最大垂直長(zhǎng)徑和平均CT值(P=0.006，95% CI：0.044-0.264)、結(jié)節(jié)體積和平均CT值(P=0.005，95% CI：0.048-0.263)、最大橫截面積和平均CT值(P=0.002，95% CI：0.062-0.278)、結(jié)節(jié)質(zhì)量和平均CT值(P＜0.001，95% CI：0.073-0.263)分別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P＜0.05)。

表2 CT定量參數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)侵襲程度的ROC曲線分析

表3 二元logistics回歸分析

2.3 獨(dú)立預(yù)測(cè)因子分析 以各定量參數(shù)為自變量，以侵襲性癌結(jié)節(jié)為因變量，通過(guò)二元logistics回歸分析后發(fā)現(xiàn)，只有最大橫截面積(OR=2.307，95% CI：1.689-3.150，P＜0.001)是預(yù)測(cè)侵襲性的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(表3)，其預(yù)測(cè)概率公式P=e-2.36+0.836X/1+e-2.36+0.836X(P為pGGNs診斷為侵襲性腺癌的概率，X為最大橫截面積)。

3 討 論

圖1-4 不同形狀的pGGN病灶的手動(dòng)圈選。

由于亞肺葉切除術(shù)中切緣陰性的AIS和MIA患者的術(shù)后五年無(wú)瘤生存率接近100%[5]，因此術(shù)前基于CT預(yù)測(cè)pGGN的侵襲程度可有效指導(dǎo)患者的手術(shù)切除或隨訪方案[7]。本研究結(jié)果表明，術(shù)前CT定量參數(shù)的測(cè)量對(duì)預(yù)測(cè)肺pGGNs結(jié)節(jié)的侵襲程度判斷具有重要的臨床意義，尤其是pGGNs的最大橫截面積的大小，能作為預(yù)測(cè)pGGNs為侵襲性癌的概率的有效指標(biāo)。

已有研究報(bào)道了pGGNs與病理侵襲性的相關(guān)性，除了形態(tài)學(xué)特征外，結(jié)節(jié)大小和其他CT定量參數(shù)的測(cè)定對(duì)預(yù)測(cè)pGGNs的侵襲性具有重要的臨床價(jià)值[8]。本研究發(fā)現(xiàn)pGGNs的侵襲性與最大直徑、最大垂直長(zhǎng)徑、最大橫截面積、結(jié)節(jié)體積、結(jié)節(jié)質(zhì)量和平均CT值之間存在顯著的相關(guān)性(P＜0.05)，并且通過(guò)logistics回歸分析顯示結(jié)節(jié)的最大橫截面積是pGGNs診斷為侵襲性癌的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。這些結(jié)果表明，術(shù)前的CT定量參數(shù)，尤其是最大橫截面積，能夠提高對(duì)pGGNs病理侵襲程度的預(yù)測(cè)，從而為臨床治療方案和手術(shù)切除范圍提供有效參考。

圖5 ROC曲線。

在以往的研究中，通常根據(jù)侵襲前病變(AAH和AIS)和侵襲性病變(MIA和IAC)進(jìn)行分組[9-10]。但本研究的病灶分組主要根據(jù)病理類型和手術(shù)方式對(duì)預(yù)后的影響而進(jìn)行分組，即分為非侵襲性癌組(AAH，AIS和MIA)和侵襲性癌組(IAC)。一般而言，AAH無(wú)需手術(shù)治療，但從CT圖像上的磨玻璃形狀和其他形態(tài)學(xué)上難與AIS和MIA等相鑒別[11]。Ding等[12]根據(jù)不同病理類型pGGNs的侵襲程度，將AIS和MIA納入同一組中，而與IAC進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，結(jié)節(jié)最大直徑(＞1.2cm)是術(shù)前預(yù)測(cè)IAC的有效指標(biāo)，但該研究未納入AAH病例數(shù)。本研究在包含AIS和MIA組的非侵襲性癌組中同時(shí)納入了33例AAH結(jié)節(jié)，通過(guò)ROC曲線分析認(rèn)為結(jié)節(jié)最大直徑＞1.729cm是術(shù)前CT預(yù)測(cè)IAC的有效指標(biāo)。而Lim等[13]提出最大直徑在1.64cm以上是區(qū)分MIA和IAC的最佳閾值，Liu等[14]認(rèn)為1.25cm是區(qū)分侵襲前期病灶(AAH和AIS)和侵襲性結(jié)節(jié)(MIA和IAC)的最佳閾值。結(jié)合本研究的結(jié)論，筆者認(rèn)為導(dǎo)致閾值界限不同的原因與各研究分組有關(guān)，本研究將AAH、AIS和MIA歸為同一組中，主要目的在于根據(jù)手術(shù)方式及預(yù)后對(duì)患者進(jìn)行分組，更適合于臨床實(shí)踐應(yīng)用。

De Hoop等[15]提出結(jié)節(jié)質(zhì)量是預(yù)測(cè)pGGNs增殖的有效指標(biāo)。本研究和Li等[10]的研究均認(rèn)為結(jié)節(jié)質(zhì)量并不是預(yù)測(cè)pGGNs侵襲性的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，可能與本研究納入的樣本量較少有關(guān)，因此仍需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量來(lái)證實(shí)。另外，對(duì)pGGNs侵襲程度預(yù)測(cè)的各項(xiàng)CT定量參數(shù)中，最大橫截面積的診斷價(jià)值最高(AUC=0.846，P=0.001)，其預(yù)測(cè)閾值為2.224cm2、靈敏度72.1%、特異度75.1%。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)二元logistics回歸分析首次發(fā)現(xiàn)最大橫截面積是預(yù)測(cè)pGGNs侵襲程度的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(OR=2.307，95% CI：1.689-3.150，P＜0.001)，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。Tamura等認(rèn)為pGGNs的平均CT值是預(yù)測(cè)結(jié)節(jié)病理進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)因素，盡管本研究中未發(fā)現(xiàn)平均CT值對(duì)pGGNs的侵襲程度的獨(dú)立預(yù)測(cè)價(jià)值，但筆者認(rèn)為在pGGNs隨訪期間，仍應(yīng)重視平均CT值的改變。

綜上所述，本研究證實(shí)了基于術(shù)前CT定量參數(shù)能夠有效預(yù)測(cè)肺pGGNs的惡性侵襲程度，尤其是結(jié)節(jié)的最大橫截面積對(duì)侵襲性的預(yù)測(cè)價(jià)值，為臨床pGGNs的手術(shù)方式提供指導(dǎo)。