CT定量分析預(yù)測(cè)肺部腫瘤性磨玻璃結(jié)節(jié)病理侵襲性的價(jià)值

代平，何其舟， 王思凱， 劉姝蘭， 宋楊， 王洪飛

近年來(lái)，早期肺癌越來(lái)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(guó)際多學(xué)科推出的肺腺癌分類(lèi)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(rùn)腺癌(minimally invasive adenocarcinoma，MIA)及浸潤(rùn)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(píng)估方法主要依靠形態(tài)學(xué)肉眼評(píng)估，主觀性強(qiáng)。CT定量測(cè)量可以客觀量化結(jié)節(jié)的特征，特別是在隨訪(fǎng)過(guò)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(duì)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(cè)GGNs的病理侵襲性，提高早期肺癌的診斷率。

材料與方法

1.一般資料

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(guó)際多學(xué)科推出的肺腺癌分類(lèi)新標(biāo)準(zhǔn)[2]，本研究分為3組，浸潤(rùn)前病變組(包括不典型腺瘤樣增生和原位癌)32例、微浸潤(rùn)性腺癌組29例和浸潤(rùn)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。

2.檢查方法

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)。

3.CT定量測(cè)量方法

由2名高年資醫(yī)師對(duì)所有肺結(jié)節(jié)進(jìn)行后處理分析，雙方達(dá)成一致意見(jiàn)。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(duì)肺部進(jìn)行自動(dòng)分割和可疑結(jié)節(jié)位置自動(dòng)檢測(cè)，所有結(jié)節(jié)在橫斷面肺窗上逐層手動(dòng)修正勾畫(huà)并確認(rèn)GGNs的輪廓，勾畫(huà)時(shí)盡量避開(kāi)血管、支氣管、鈣化等，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)結(jié)節(jié)的定量參數(shù)分析：最大橫截面長(zhǎng)徑、體積、面積、最大CT值、最小CT值、平均CT值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.大小定量指標(biāo)與病理類(lèi)型分析

肺結(jié)節(jié)的最大橫截面長(zhǎng)徑、面積、體積與3組病理類(lèi)型的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

2.CT值定量與病理類(lèi)型分析

CT值定量指標(biāo)與不同病理類(lèi)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(rùn)前、微浸潤(rùn)及浸潤(rùn)性3組病理類(lèi)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(lèi)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(rùn)前與浸潤(rùn)性病變(微浸潤(rùn)+浸潤(rùn)性)兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，繪制ROC曲線(xiàn)，平均CT值鑒別浸潤(rùn)前與浸潤(rùn)性病變(微浸潤(rùn)+浸潤(rùn)性)的最佳臨界值為-557 HU，診斷浸潤(rùn)性病變的敏感度、特異度分別為86.2%、93.7%，曲線(xiàn)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(rùn)性腺癌(MIA)與浸潤(rùn)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(rùn)性腺癌的敏感度、特異度分別為94.4%、96.6%，曲線(xiàn)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(lèi)型差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。不同病理分級(jí)的典型病例如圖3～5。

表1 不同病理類(lèi)型磨玻璃結(jié)節(jié)的大小定量分析

表2 不同病理類(lèi)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(rùn)前病變與浸潤(rùn)性病變(MIA+IAC)的ROC曲線(xiàn)。 圖2平均CT值鑒別微浸潤(rùn)性腺癌(MIA)與浸潤(rùn)性腺癌(IAC)的ROC曲線(xiàn)。

討 論

磨玻璃結(jié)節(jié)的影像表現(xiàn)無(wú)特異性，可見(jiàn)于良性病變(出血、炎癥、局限性纖維化等)、也可以是浸潤(rùn)前病變(AAH、AIS)和浸潤(rùn)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(guò)程，反映了腫瘤生長(zhǎng)、演變及轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)[5]，不同的病理類(lèi)型手術(shù)方式和預(yù)后是不一樣的。對(duì)于AAH手術(shù)并不是合適的選擇，可進(jìn)行隨訪(fǎng)復(fù)查；對(duì)于AIS和MIA可以采取楔形切除，手術(shù)創(chuàng)傷小，術(shù)后無(wú)需進(jìn)行放化療；對(duì)于IAC常采用肺葉切除。因此，GGNs的CT術(shù)前侵襲性評(píng)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(jí)比較困難，本研究采用肺結(jié)節(jié)的定量分析預(yù)測(cè)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(zhǎng)，未見(jiàn)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(rùn)腺癌，腫瘤沿肺泡壁伏壁生長(zhǎng)，浸潤(rùn)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(rùn)性腺癌，腫瘤沿肺泡壁及肺泡間隔生長(zhǎng)，部分腫瘤脫離肺泡腔，肺泡腔含氣量減少(HE×100)。

1.CT定量分析指標(biāo)

最大橫截面長(zhǎng)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(cè)量結(jié)節(jié)大小的方法是一維測(cè)量法，本研究的大小測(cè)量是由計(jì)算機(jī)三維測(cè)量自動(dòng)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(lèi)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(zhǎng)徑可以預(yù)測(cè)pGGNs的病理侵襲性[8]。本組研究病變最大橫截面長(zhǎng)徑與病理類(lèi)型差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，浸潤(rùn)前組、MIA組和IAC組的腫瘤最大橫截面長(zhǎng)徑分別為(1.87±0.65)、(1.84±0.58)和(2.07±0.56) cm?？赡茉蚴荊GNs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(fǎng)過(guò)程中的變化對(duì)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(dòng)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(cè)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(cè)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(lèi)型侵襲性差異無(wú)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(zhǎng)徑與病理類(lèi)型差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

體積：?jiǎn)渭兊拇笮y(cè)量無(wú)法準(zhǔn)確判斷結(jié)節(jié)的不均勻生長(zhǎng)，假陰性率及假陽(yáng)性率高[11]。體積測(cè)量法能反映結(jié)節(jié)的三維空間的變化，在結(jié)節(jié)隨訪(fǎng)過(guò)程中體積測(cè)量有重要價(jià)值，其增長(zhǎng)速度常用體積倍增時(shí)間(volume doubling time,VDT)來(lái)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(rùn)性的增高而縮短。鄒勤報(bào)道[12]的體積測(cè)量法的組間變異低于直徑測(cè)量法，浸潤(rùn)性腺癌組的體積明顯大于微浸潤(rùn)腺癌組和原位癌組。本組研究體積與3組病理類(lèi)型無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，可能的原因是結(jié)節(jié)的浸潤(rùn)性還與病變內(nèi)部是否有腫瘤浸潤(rùn)有關(guān)。

CT值測(cè)量：磨玻璃結(jié)節(jié)的密度測(cè)量可以反映腫瘤的病理侵襲性。傳統(tǒng)的平均CT值測(cè)量采用一維測(cè)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(cè)量法是軟件自動(dòng)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(zhǎng)，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(jí)有相關(guān)性。張麗[15]報(bào)道273例臨床I期浸潤(rùn)性肺腺癌，磨玻璃成分比例與組織學(xué)亞型級(jí)別呈負(fù)相關(guān)，實(shí)性成分與組織學(xué)亞型級(jí)別呈正相關(guān)。李瓊等報(bào)道[16]的三維平均CT值在浸潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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(rùn)前和浸潤(rùn)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(rùn)性腺癌與浸潤(rùn)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(lèi)型差異無(wú)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(duì)GGNs浸潤(rùn)性的評(píng)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(fǎng)平均CT值的變化對(duì)評(píng)估磨玻璃結(jié)節(jié)是否增長(zhǎng)有重要作用，即便是其體積沒(méi)有發(fā)生變化[17]。

2.存在不足

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(cè)量方法存在誤差，盡管是計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算，但人為勾畫(huà)、修改病變的外沿，不能避開(kāi)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(cè)量可以幫助鑒別浸潤(rùn)前病變、微浸潤(rùn)腺癌和浸潤(rùn)性腺癌。因此CT定量分析對(duì)磨玻璃結(jié)節(jié)的術(shù)前侵襲性評(píng)估可以提供重要參考價(jià)值。