研究CT不同直徑測(cè)量方法對(duì)T1期肺癌大小評(píng)估中的價(jià)值

白維嫻 賈榮榮 金 薇 高燕軍 薛永杰 蘇林強(qiáng) 冀笑笑

西北大學(xué)附屬醫(yī)院·西安市第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (陜西 西安 710018)

對(duì)于直徑≤5cm的肺癌，每1cm的大小差異其預(yù)后都截然不同[1]，在AJCC第八版肺癌T分期中較大幅度地更新了T分期的定義，T1期肺癌分為T1a(≤1cm)，T1b(＞1～≤2cm)，T1c(＞2cm～≤3cm)，T2期肺癌分為T2a(＞3cm～≤4cm)，T2b(＞4cm～≤5cm)[2]。由此可見，準(zhǔn)確測(cè)量肺癌大小非常重要。

既往有多篇研究報(bào)道了如何準(zhǔn)確測(cè)量肺癌大小，如應(yīng)該在肺窗上而不是縱隔窗上測(cè)量[3]；對(duì)于≤30mm的實(shí)性肺腺癌，軸位長(zhǎng)徑能夠比長(zhǎng)短徑平均值更準(zhǔn)確地反映T分期[4]；基于第七版肺癌分期系統(tǒng)，聯(lián)合冠/矢狀位和軸位測(cè)量能夠比單純軸位測(cè)量提高20%肺癌的T分期[5]；以及不同的CT掃描幾重建方法對(duì)結(jié)節(jié)大小測(cè)量的影響[6-8]；另外，基于第八版肺癌分期系統(tǒng)，Ahn等[9]報(bào)道MPR測(cè)量比軸位測(cè)量更準(zhǔn)確，然而，作者的研究對(duì)象只納入了T1期亞實(shí)性結(jié)節(jié)。

由于病理上T分期是根據(jù)肺癌標(biāo)本最大直徑的測(cè)量結(jié)果劃分的，所以理論上腫瘤的三維最大直徑能夠最真實(shí)反映病理大小。然而，考慮到觀察者間一致性不足的問題，F(xiàn)leischner協(xié)會(huì)并沒有建議斜軸位/冠狀位/矢狀位重建以測(cè)量腫瘤三維空間最大直徑，而是強(qiáng)調(diào)了除軸位測(cè)量腫瘤大小外，冠狀位和矢狀位測(cè)量同樣重要[10]。

相較于軸位直徑測(cè)量，腫瘤直徑的MPR測(cè)量和3D測(cè)量均需要額外的時(shí)間與精力，因此，就需要小心求證這些測(cè)量方法能否比軸位測(cè)量帶來更多的獲益。另外，隨著胸部CT體檢的普及，大多數(shù)肺癌得以早期(T1期以前)發(fā)現(xiàn)，因此，本次研究以病理上肺癌大小為金標(biāo)準(zhǔn)，研究T1期肺癌術(shù)前CT上最佳的測(cè)量方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性搜集我院2019年1月至2021年12月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的肺癌患者。

納入標(biāo)準(zhǔn)包括：有我院術(shù)前CT，且CT與手術(shù)間時(shí)間間隔小于2周；胸部CT表現(xiàn)為實(shí)性結(jié)節(jié)；病理分期不超過T1期；排除標(biāo)準(zhǔn)包括：合并肺不張而又未行增強(qiáng)掃描，難以確定腫瘤邊界；CT圖像質(zhì)量差(如運(yùn)動(dòng)偽影等)；病灶在CT上顯示不清。最終有72例患者中的72例肺癌納入本次研究，其中男性32例，女性40例，患者平均年齡58.6±12.3歲。72例肺癌中腺癌49例，鱗癌14例，類癌5例，小細(xì)胞肺癌4例。

1.2 CT掃描方法所有的患者均采用西門子Somatom Definition Flash進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，仰臥位深吸氣時(shí)掃描，掃描范圍從胸廓入口至肺底，管電壓120kV，管電流自動(dòng)毫安秒，軟組織算法重建，重建層厚和層間距均為1mm。按1.2mL/Kg注射造影劑，30s及50s后獲得動(dòng)脈期及靜脈期圖像。

1.3 CT直徑測(cè)量由兩位具有15年及8年診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師(分別記為Radiologist1〔R1〕和Radiologist2〔R2〕)在肺窗(窗寬：-500HU，窗位：1500HU)上對(duì)腫瘤大小進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，兩位醫(yī)師均不知道病理結(jié)果，測(cè)量單位mm，保留至小數(shù)點(diǎn)后1位。53例患者術(shù)前行CT增強(qiáng)掃描，直徑測(cè)量在靜脈期圖像上進(jìn)行，余19例在平掃圖像上進(jìn)行。同時(shí)測(cè)量軸位/冠狀位/矢狀位病灶最大層面的長(zhǎng)徑，軸位直徑為軸位病灶最大層面長(zhǎng)徑，MPR直徑為軸位/冠狀位/矢狀位病灶最大層面長(zhǎng)徑中的最大者，在MPR直徑測(cè)量層面，轉(zhuǎn)動(dòng)十字定位線尋找最大直徑，即3D直徑。

1.4 病理分析所有病理標(biāo)本均在福爾馬林液中固定，并沿腫瘤最大層面切開，然后測(cè)量腫瘤最大徑作為此次研究的金標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)最大直徑報(bào)告T分期。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析軸位直徑，MPR直徑，3D直徑和病理直徑之間的差異用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)或Wilcoxon's檢驗(yàn)檢測(cè)。不同測(cè)量方法所得結(jié)果在觀察者1和2之間的一致性，以及同一觀察者用不同測(cè)量方法所得結(jié)果跟病理大小一致性之間用同類相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficients，ICC)和Βlant-Altman指數(shù)(Β-A index)比較，ICC值小于0.5，0.5～0.75，0.75～0.9，大于0.9提示一致性較差，中等，良好，優(yōu)秀[11]。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)三種測(cè)量方法在預(yù)測(cè)T分期上的準(zhǔn)確性，本次研究將T1a歸為組A，T2b及T2c合并為組Β，CT測(cè)量所得分期大于T2c的病例亦歸為組Β，不同測(cè)量方法獲得的臨床T分期在區(qū)分組A和組Β上準(zhǔn)確性的差異用McNemar's檢驗(yàn)來比較。

2 結(jié) 果

2.1 病理及CT腫瘤大小測(cè)量結(jié)果72例肺癌病理上腫瘤的平均大小為14.4±7.0mm，R1測(cè)量軸位直徑，MPR直徑及3D直徑的大小分別為11.8±6.3mm，12.7±6.4mm，17.6±7.1mm，R2的測(cè)量值依次為11.6±6.4mm，13.4±7.1mm，18.8±7.1mm。R1和R2所測(cè)軸位直徑均小于病理直徑，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.023，0.017)；R1和R2所測(cè)MPR直徑亦小于病理直徑，但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.129，0.418)；R1和R2所測(cè)3D直徑均大于病理直徑，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.008,＜0.001)。另外，R1和R2測(cè)量軸位直徑，MPR直徑和3D直徑的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

2.2 不同測(cè)量方法間的觀察者間一致性分析軸位直徑和MPR直徑的觀察者間一致性均達(dá)到了“優(yōu)秀”(0.993 〔0.989-0.996〕和 0.992〔0.964-0.967〕)，而3D直徑觀察者間一致性則為“良好”(0.863〔0.176-0.943〕)，Β-A index提示軸位直徑和MPR直徑的觀察者間變異程度要低于3D直徑(0.2〔-1.9至2.2〕和-0.8〔-2.6至1.1〕vs 1.3〔-6.5至4.0〕)。兩位觀察者軸位直徑和MPR直徑與病理直徑之間的觀察者間一致性亦均達(dá)到“優(yōu)秀”(R1：0.951〔0.134-0.987〕，0.967〔0.771-0.989〕；R2：0.940 〔0.207-0.983〕，0.981〔0.953-0.991〕)，而3D直徑與病理直徑之間的一致性則為“良好”(R1：0.825〔0.002-0.875〕；R2：0.851 〔0.007-0.953〕)，Β-A index提示軸位直徑和MPR直徑與病理直徑之間的變異程度要低于3D直徑與病理直徑之間的變異程度(R1：2.5〔-0.5至5.6〕和1.7〔-1.7至5.1〕 vs -3.2〔-7.6至1.2〕;R2:2.7〔-1.0至6.5〕和1.0〔-2.3至4.2〕vs -4.5〔-11.0至2.1〕)。(詳見表2及圖1)。

圖1A-圖1I Bland-Altman分析顯示不同測(cè)量直徑在不同觀察者間的關(guān)系及不同測(cè)量直徑與病理直徑的關(guān)系。圖1A-圖1C 不 同測(cè)量直徑(軸位，MPR，3D)在R1(Radiologist 1)和R2(Radiologist 2)之間的關(guān)系；圖1D-圖1F R1使用不同 直徑測(cè)量(軸位，MPR，3D)與病理直徑的關(guān)系；圖1G-圖1I R2使用不同直徑測(cè)量(軸位，MPR，3D)與病理直徑的 關(guān)系。

表2 不同測(cè)量層面觀察者間一致性及與病理大小一致性的比較

2.3 不同直徑測(cè)量在預(yù)測(cè)T分期準(zhǔn)確性中的比較不同直徑測(cè)量所得T分期見表3。R1使用軸位直徑，MPR直徑和3D直徑區(qū)分組A與組Β的準(zhǔn)確性依次為69.4 %(50/72)，86.1%(62/72)和58.3 %(44/72)，R2的依次為62.5%(46/72),84.7%(61/72)和61.1%(44/72)。MPR直徑的準(zhǔn)確性顯著大于軸位直徑和3D直徑(R1：P=0.023和0.001；R2：P=0.003和0.005)(見表4及圖2)。軸位直徑和3D直徑的準(zhǔn)確性的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(R1：P=0.243；R2：P=0.875)。

圖2A-圖2D 右肺下葉一實(shí)性結(jié)節(jié)。R1(Radiologist 1)測(cè)量軸位(2A)直徑為 9.3mm，冠狀位(2B)直徑為17.6mm，矢狀位(2C)直徑為18.6mm，3D 直徑(2D)為27.3mm，因此根據(jù)軸位直徑分期為T1a，MPR直徑為T1b，3D直徑為T1c。手術(shù)病理直徑為19.1mm，癌組織未侵犯胸膜，病理分 期T1b。

表3 不同測(cè)量方法所得T分期

表4 不同測(cè)量方法區(qū)分組A和組Β準(zhǔn)確性比較

3 討 論

本次研究中我們以病理直徑為金標(biāo)準(zhǔn)，比較了術(shù)前CT中軸位直徑，MPR直徑及3D直徑這三種測(cè)量方法的診斷效能，結(jié)果顯示MPR直徑是最佳的測(cè)量方法，3D直徑并沒有表現(xiàn)出足夠的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。

相較于軸位直徑，MPR直徑需要額外在量結(jié)節(jié)的冠狀位及矢狀位上測(cè)量，因此可能會(huì)帶來觀察者間一致性的下降，然而，本次研究中MPR測(cè)量的觀察間一致性較高，達(dá)到了“優(yōu)秀”水平，與軸位直徑不相上下(ICC=0.992 vs 0.993)。Park S等[12]的研究亦發(fā)現(xiàn)MPR直徑的觀察者間一致性與軸位直徑相當(dāng)(ICC=0.98 vs 0.98)。Ahn H等[9]以亞實(shí)性結(jié)節(jié)為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)MPR直徑和軸位直徑的觀察者間一致性均達(dá)到“良好”水平(ICC=0.83 vs 0.82)，低于本次研究，這可能是由于亞實(shí)性結(jié)節(jié)的“瘤-肺”界面相對(duì)沒有那么清楚，導(dǎo)致觀察者間一致性下降。

手動(dòng)3D直徑測(cè)量需要花費(fèi)額外時(shí)間與精力轉(zhuǎn)動(dòng)定位十字線尋找結(jié)節(jié)的最大直徑，不同觀察者轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可能不一樣，所以測(cè)量的結(jié)果也可能大不一樣，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定[10]。本次研究中3D直徑測(cè)量的觀察者間一致性(ICC=0.863)和與病理直徑之間的觀察者間一致性(R1:ICC=0.825,R2:ICC=0.851)均達(dá)到了“良好”水平，但明顯低于軸位直徑和MPR直徑，同時(shí)Β-A index顯示3D直徑測(cè)量的觀察者間變異程度大于軸位直徑和MPR直徑，這些不足嚴(yán)重限制了3D直徑測(cè)量在臨床中的運(yùn)用。

理論上講，腫瘤的病理直徑是在標(biāo)本固定后沿最大面切開測(cè)量的，因此3D直徑應(yīng)該是最接近病理直徑的測(cè)量方法，然而現(xiàn)實(shí)情況卻是3D直徑明顯高估了腫瘤大小，導(dǎo)致高估其臨床分期。這可能有以下幾方面原因，首先，CT不能像病理那樣準(zhǔn)確地區(qū)分腫瘤與周圍肺不張，炎癥，血管等，導(dǎo)致過高地估計(jì)腫瘤大小[13-14]。其次，CT上肺癌被周圍充氣的肺組織包裹且一般都有豐富的血供，而腫瘤切除后周圍肺組織塌陷，腫瘤本身的血供排空，導(dǎo)致體積減小。再者，手術(shù)過程對(duì)腫瘤也可能會(huì)造成一定程度損傷。

MPR直徑比軸位直徑和3D直徑更接近病理大小,并且其T分期也更加準(zhǔn)確，這具有重大的臨床意義。如前所述，小于5cm的肺癌，在第八版AJCC分期中每增加1cm分期都會(huì)隨之提高[2]，而且本次研究中根據(jù)MPR直徑所得T分期在預(yù)測(cè)病理分期上顯著高于軸位直徑和3D直徑，進(jìn)一步說明MPR直徑在測(cè)量肺癌大小中的重要地位。

本次研究有以下不足：首先，本次研究?jī)H納入了T1期實(shí)性肺癌，所得結(jié)論能否運(yùn)用于T2期及其以上還有磨玻璃結(jié)節(jié)肺癌還需要進(jìn)一步研究，然而，隨著胸部CT體檢的廣泛運(yùn)用，大部分的肺癌得以早期發(fā)現(xiàn)，另外，肺癌的分期是根據(jù)實(shí)性部分的大小決定的，磨玻璃成分的大小不能決定預(yù)后，準(zhǔn)確測(cè)量磨玻璃成分大小在肺癌分期中并不重要。其次，本次研究為回顧性單中心研究，樣本量較小，需要未來的多中心大樣本研究進(jìn)一步驗(yàn)證。最后，所有的測(cè)量都是手動(dòng)進(jìn)行的，隨著人工智能的發(fā)展，會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或者自動(dòng)獲得結(jié)節(jié)軸位直徑，MPR直徑及3D直徑，結(jié)節(jié)測(cè)量的觀察者間一致性也會(huì)進(jìn)一步提高[15]。

總之，相對(duì)于軸位直徑和3D直徑，MPR直徑具有優(yōu)秀的觀察者間一致性及更高的分期準(zhǔn)確性，應(yīng)該被用于肺癌的臨床分期測(cè)量。