人工智能輔助肺結(jié)節(jié)影像分析CT系統(tǒng)診斷肺類癌伴異位促腎上腺皮質(zhì)激素綜合征1例

章 燕,劉建英

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科、江西省內(nèi)分泌代謝病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、國(guó)家代謝性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心江西分中心,南昌330006)

異位促腎上腺皮質(zhì)激素綜合征(EAS)是一類神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤分泌過量促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)引起的皮質(zhì)醇增多癥(又稱庫(kù)欣綜合征),肺部腫瘤是最常見的分泌來源,也可來自胃腸道、胰腺、肝臟等部位的腫瘤[1]。EAS的診斷難點(diǎn)是早期難以定位ACTH的分泌來源是垂體還是其他部位的腫瘤,對(duì)于早期無法定位病灶的患者,僅能選擇藥物治療或部分腎上腺切除手術(shù)[2],不利于患者的預(yù)后。

大劑量地塞米松抑制試驗(yàn)、CT、MRI、PET-CT和雙側(cè)巖下竇靜脈采血(BIPSS)等可鑒別診斷ACTH的分泌來源,其中BIPSS是診斷垂體來源ACTH分泌異常的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)并不具備開展BIPSS的條件;或經(jīng)BIPSS排除了垂體疾病,但仍難以定位引起異位ACTH分泌增多的腫瘤病灶。肺部腫瘤是EAS最常見的病因,近年來,深度學(xué)習(xí)的人工智能(AI)技術(shù)已成功應(yīng)用于CT影像診斷,對(duì)肺部結(jié)節(jié)的良惡性鑒別診斷水平已被證實(shí)與影像學(xué)專家相當(dāng),甚至AI對(duì)于直徑范圍4～6 mm 肺結(jié)節(jié)的良惡性鑒別準(zhǔn)確率優(yōu)于影像學(xué)專家[3]。本文報(bào)告1例經(jīng)AI肺結(jié)節(jié)影像分析CT診斷系統(tǒng)明確定位診斷為肺類癌所致的EAS病例, 將其診治經(jīng)過報(bào)告如下。

1 臨床資料

患者,男,33歲,漢族,已婚已育,既往體健,家族中無類似疾病患者。于2018年2月收入南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科?；颊呷朐呵?個(gè)月無明顯誘因出現(xiàn)面部痤瘡,隨后出現(xiàn)體重逐漸增加達(dá)6.0 kg, 1個(gè)月前出現(xiàn)雙手雙腳浮腫。入院前門診查血鉀為3.05 mmol·L-1(3.5～5.3 mmol·L-1)(括號(hào)內(nèi)為正常參考值,下同)、促腎上腺皮質(zhì)激素89.32 pg·mL-1(7.2～63.6 pg·mL-1)、血漿皮質(zhì)醇(8am)517.0 ng mL-1(66～286 ng· mL-1)、血漿皮質(zhì)醇(4pm)470.0 ng ·mL-1均升高。

入院查體:體溫 36.5 ℃,脈搏 82次·min-1,呼吸 20次·min-1,血壓 140/105 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),身高175 cm,體重 82.0 kg,BMI 26.7 kg·m-2,滿月臉,水牛背,面部及背部可見散在分布的痤瘡,雙側(cè)腋下、下腹部、大腿前側(cè)可見寬大的紫紋。雙肺呼吸音清,未聞及干濕性啰音,心率82次·min-1,心律齊,各瓣膜區(qū)未聞及病理性雜音,腹部膨隆,腹軟,全腹無壓痛及反跳痛,肝脾肋下未觸及,雙手及雙足輕度凹陷性浮腫。

A:未使用AI肺結(jié)節(jié)CT影像;B:深度學(xué)習(xí)的AI輔助肺結(jié)節(jié)CT影像。箭頭指示為肺類癌結(jié)節(jié)。圖1 胸部CT圖像

2018年5月患者因“高血壓急診”再次入院,為定位病灶,采用基于深度學(xué)習(xí)的AI輔助肺結(jié)節(jié)CT影像檢測(cè)系統(tǒng)(推想醫(yī)療科技股份有限公司InferRead CT Lung)進(jìn)行肺結(jié)節(jié)影像分析:左下肺結(jié)節(jié),考慮肺部腫瘤可能,兩肺少許慢性感染(圖1B)。腫瘤標(biāo)志物檢測(cè):細(xì)胞角蛋白19片段升高:6.42 ng· mL-1(0～3.3 ng·mL-1),鐵蛋白升高:1179 μg· L-1(30～400 μg·L-1),甲胎蛋白、癌胚抗原、鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)抗原、神經(jīng)特異性烯醇化酶均正常?；颊哐獕悍€(wěn)定后,于本院心胸外科接受“胸腔鏡左下肺葉切除+淋巴結(jié)清掃+胸膜黏連烙斷”手術(shù)。術(shù)后病理診斷:左下肺類癌,侵犯軟骨及神經(jīng),支氣管旁淋巴結(jié)1枚可見癌轉(zhuǎn)移。左下肺免疫組織化學(xué):ACTH(+)、CgA(3+)、Syn(3+)、NSE(3+)、ck核旁點(diǎn)狀(+)、ck5/6(-)、EMA(-)。見圖2。

術(shù)后予醋酸潑尼松片5 mg·d-1替代治療2周后停藥,患者厭食、乏力、浮腫、向心性肥胖體征逐漸消失,術(shù)后5 d出院。術(shù)后3個(gè)月體重減輕6.5 kg,血壓恢復(fù)正常,復(fù)查血鉀、ACTH、皮質(zhì)醇水平恢復(fù)正常。

2 討論

1928年美國(guó)Brown報(bào)道了首例肺小細(xì)胞肺癌引起的EAS,其致病機(jī)制是由于腫瘤組織表達(dá)與腺垂體同源的阿片促黑素細(xì)胞皮質(zhì)素原(POMC)基因,促使腫瘤細(xì)胞POMC基因的mRNA表達(dá)水平較垂體細(xì)胞上調(diào)約40倍[4],導(dǎo)致腫瘤組織分泌ACTH不受內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素負(fù)反饋抑制。50%～60%的異位ACTH綜合征源于肺部腫瘤,其中以小細(xì)胞肺癌最多見。

EAS的臨床表現(xiàn)取決于腫瘤病情的進(jìn)展程度,分為顯性和隱匿性,前者腫瘤進(jìn)展速度快、瘤體大、惡性程度高,通常在起病數(shù)月內(nèi)快速進(jìn)展[5];而后者腫瘤發(fā)展緩慢、體積小、惡性程度低,需要數(shù)十年后才能定位病灶[6]。本病例病情進(jìn)展快,符合顯性EAS的臨床表現(xiàn)。EAS的臨床表現(xiàn)有別于庫(kù)欣病引起的皮質(zhì)醇增多癥,常見嚴(yán)重低血鉀、浮腫、合并高血壓、高血糖等代謝異常,向心性肥胖在疾病后期才表現(xiàn)出來,也有部分患者表現(xiàn)為周期性皮質(zhì)醇增多癥[7]。

EAS的診斷是臨床難點(diǎn),分為3個(gè)步驟:第一,皮質(zhì)醇增多癥的定性診斷,主要依靠24 h尿游離皮質(zhì)醇測(cè)定、血漿皮質(zhì)醇測(cè)定及LDDST。第二,明確ACTH依賴性皮質(zhì)醇增多癥,皮質(zhì)醇分泌水平和ACTH的分泌水平同時(shí)升高。第三,鑒別異位ACTH綜合征和庫(kù)欣病。目前臨床主要的鑒別診斷方法包括: HDDST、促皮質(zhì)素釋放激素興奮試驗(yàn)(CRH興奮試驗(yàn))、垂體磁共振、胸腹部CT、FDG/PET-CT、68Ga-Pentixafor/PET-CT、生長(zhǎng)抑素受體顯像、雙側(cè)巖下竇靜脈采血(DDAVP聯(lián)合刺激)。2020年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),循環(huán)血中miR-16-5p、 miR-145-5p、miR-7g-5p的水平在EAS和庫(kù)欣病患者之間存在差異[8],可能成為鑒別診斷的分子標(biāo)志物,但是目前定位診斷需要多種檢測(cè)方法的綜合判斷[9-11],其中BIPSS被推薦為敏感性和特異性最高的鑒別診斷方法,但BIPSS的實(shí)施對(duì)醫(yī)療水平的要求較高,并且其診斷切點(diǎn)尚存在一定爭(zhēng)議。2019年, CHEN等[12]發(fā)表的一項(xiàng)回顧性研究數(shù)據(jù)表明:BIPSS切點(diǎn)<1.4(非聯(lián)合刺激)及<2.8(聯(lián)合DDAVP刺激)診斷異位ACTH綜合征的敏感性分別約為94.7%、97.8%,特異性可達(dá)到100%。本例患者自起病到明確診斷共耗時(shí)8個(gè)月,短于國(guó)外納入5367例皮質(zhì)醇增多癥患者的Meta分析報(bào)道的EAS平均診斷時(shí)長(zhǎng)為14個(gè)月[6]。

本例患者采用基于深度學(xué)習(xí)的AI輔助肺結(jié)節(jié)CT影像檢測(cè)系統(tǒng)定位到腫瘤病灶,該技術(shù)來源于首個(gè)獲得中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的AI賦能的肺結(jié)節(jié)診斷產(chǎn)品,對(duì)于實(shí)性結(jié)節(jié),使用 AI 系統(tǒng)輔助醫(yī)生的結(jié)節(jié)檢出敏感度為98.8%, 特異度為99.2%, 準(zhǔn)確率為99.1%[13]。2019年,JACOBS等[14]將其研發(fā)的一款經(jīng)過深度學(xué)習(xí)的肺部腫瘤CT診斷AI系統(tǒng)與6位影像學(xué)專家的診斷結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)AI對(duì)于單張CT的診斷結(jié)果優(yōu)于影像學(xué)專家,而在綜合數(shù)據(jù)分析(既往有CT檢查結(jié)果的患者)的診斷結(jié)果中兩者相似。2022年我國(guó)學(xué)者的一項(xiàng)研究[3]結(jié)果發(fā)現(xiàn),深度學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)儀(DL-CAD)比兩位影像學(xué)專家的診斷準(zhǔn)確率更高,尤其對(duì)RADS-2級(jí)的肺結(jié)節(jié)診斷敏感性更高。除此以外,AI肺結(jié)節(jié)影像分析CT用于肺癌的分級(jí)預(yù)后及治療建議的研究也在進(jìn)行之中[15]。

早期定位EAS患者的腫瘤病灶是改善預(yù)后的關(guān)鍵,但大部分肺部腫瘤因早期體積過小,尤其是<10 mm的腫瘤在胸部CT尚難以被肉眼識(shí)別,同時(shí)由于皮質(zhì)醇增多癥易于導(dǎo)致肺部感染,進(jìn)一步增加了影像診斷的難度。本例患者的診治過程提示AI輔助肺結(jié)節(jié)影像分析CT診斷系統(tǒng)或許可以突破傳統(tǒng)診斷方法的局限性,不依賴于影像專家,即使在基層醫(yī)療單位也具有推廣應(yīng)用的可能性。AI輔助肺結(jié)節(jié)診斷聯(lián)合放射科醫(yī)師診斷或許能將腫瘤定位診斷的時(shí)間提前,有助于改善EAS患者的預(yù)后。