方思月,楊 漣
(南京醫(yī)科大學(xué)附屬江寧醫(yī)院,江蘇南京211100)
肺癌CT影像學(xué)特征與組織類型的相關(guān)性研究
方思月,楊 漣
(南京醫(yī)科大學(xué)附屬江寧醫(yī)院,江蘇南京211100)
根據(jù)腫瘤統(tǒng)計(jì)結(jié)果,肺癌是我國(guó)男性患者中最常見的癌癥類型和最主要的腫瘤致死原因。2000-2005年,我國(guó)肺癌的發(fā)病人數(shù)增加了11.6萬(wàn),死亡人數(shù)增加了10.1萬(wàn)。肺癌5年生存率僅約15.6%,主要原因是約75%的患者在診斷時(shí)已屬晚期肺癌[1,2]。肺癌可因早期診斷不足而致預(yù)后差,從組織學(xué)來(lái)看,腺癌在肺癌中占38.5%,是最常見的一種類型,由于腺癌呈貼壁式生長(zhǎng)(是指腫瘤細(xì)胞沿著肺泡生長(zhǎng),沒有基質(zhì),血管以及胸膜侵襲),在CT中多表現(xiàn)為磨玻璃密度影(GGO),近年來(lái)多排螺旋CT技術(shù)的應(yīng)用使得很多小GGO結(jié)節(jié)發(fā)現(xiàn)率大為提高。肺癌病理組織學(xué)對(duì)于肺癌的預(yù)后判斷和治療非常關(guān)鍵,但在一般情況下要通過(guò)手術(shù),支氣管鏡或者穿刺才能了解患者的病理結(jié)果[3,4],而很多患者可能不具備獲得病理標(biāo)本的條件,因此通過(guò)無(wú)創(chuàng)技術(shù)(如CT)對(duì)患者進(jìn)行組織學(xué)分類意義重大,對(duì)手術(shù)和治療方法的選擇有重要的指導(dǎo)意義[5],但是,就我們所知,目前國(guó)內(nèi)還沒有系統(tǒng)性研究觀察CT結(jié)果與肺癌組織類型之間的關(guān)系,因此本次研究的目的是檢測(cè)CT結(jié)果能否為腫瘤組織學(xué)預(yù)測(cè)提供特征性指標(biāo),以及這些特征是否與腫瘤大小和分型有關(guān)。
1.1 研究對(duì)象
研究對(duì)象為2010年7月到2014年5月間經(jīng)病理學(xué)確診為肺癌的患者。入選病例符合如下標(biāo)準(zhǔn)(1)患者術(shù)前在我院有進(jìn)行胸部CT掃描的結(jié)果。(2)有相關(guān)病理學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告(我院及三級(jí)以上醫(yī)院)。(3)定期在我院進(jìn)行隨訪,臨床資料完整。(4)無(wú)其它嚴(yán)重肺部疾病或者其它部位的惡性腫瘤。
1.2 CT技術(shù)和圖像分析
所有病人經(jīng)我院Philips Brilliance 16層螺旋CT掃描。技術(shù)參數(shù)為:管電壓,120kV;X-射線管電流,240-340mA;FOV 330mm×330mm,采集矩陣512×512,采集厚度5mm。掃描后如發(fā)現(xiàn)病灶,即做圖像后處理,重建采用1mm層厚,WC:35,WW:350;Lung Enhanced過(guò)濾模式,在我院HIS系統(tǒng)下中聯(lián)PACS影像工作站,調(diào)節(jié)到最適合窗寬窗位,由2名副主任醫(yī)師評(píng)估CT結(jié)果,腫瘤的影像學(xué)特征主要包括,有無(wú)分葉、毛刺征、支氣管氣相、空洞、胸部凹陷(圖1B、C、D、E、F)。其中分葉定義為:結(jié)節(jié)邊緣不規(guī)則;毛刺征:從結(jié)節(jié)向肺實(shí)質(zhì)延展出2 mm或更厚的索條,但沒有到達(dá)胸膜表面;支氣管氣相:在結(jié)節(jié)病灶中見到含氣的支氣管影;空洞:肺結(jié)節(jié)內(nèi)的透亮區(qū);胸膜凹陷:源于結(jié)節(jié)表面的索帶牽涉到胸膜表面。對(duì)每個(gè)結(jié)節(jié)最大橫向、最短橫向以及縱向直徑進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算分葉和毛刺征的密度,橫向最大直徑和縱向直徑與橫向最短直徑之間的比值[69]。分葉(毛刺)密度是指分葉(毛刺)數(shù)量與結(jié)節(jié)橫向最大直徑的比值。分析檢測(cè)結(jié)果的平均值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
使用kappa值或Bland-Altman分析評(píng)估觀察者之間的一致性。使用卡方檢驗(yàn)或Kruskal-Wallis檢驗(yàn)比較3組數(shù)據(jù)之間的差異。使用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件,P值<0.05有顯著性差異。
2.1 在2010年7月到2014年5月間,有完整資料的原發(fā)性肺癌病例,治療前在我院均做了CT檢查,根據(jù)不同途徑(經(jīng)皮穿刺、氣管鏡下穿刺、外科手術(shù))的病理結(jié)果的調(diào)查,96例,其中男66例,女30例;平均年齡,67±9.5歲;56例腺癌,33例鱗狀細(xì)胞癌和7例小細(xì)胞癌進(jìn)入試驗(yàn)研究。
2.2 觀察者一致性
兩名放射學(xué)醫(yī)生診斷結(jié)果的kappa值為:分葉,0.61;毛刺征,0.72;支氣管氣相,0.78;空洞,0.76;胸膜凹陷,0.90,提示二者一致性較好。Bland-Altman分析橫向最大,縱向以及橫向最短直徑的95% CI分別為[-2.3,6.3],[-3.4,3.9]和[-2.8,5.3],提示兩人測(cè)量之間的一致性較好。
2.3 重建CT結(jié)果
通過(guò)比較不同組織學(xué)類型腫瘤的CT檢測(cè)特點(diǎn)(表1),發(fā)現(xiàn)支氣管氣相(P<0.01)是唯一具有顯著性差異的因素。腺癌中支氣管氣相的發(fā)生率顯著高于鱗狀細(xì)胞癌(P<0.01)和小細(xì)胞癌(P<0.01)。判別分析顯示支氣管氣相是肺部腺癌的判斷因素(分類功能系數(shù):2.374;P=0.001)。CT結(jié)果和腫瘤大小的關(guān)系(表2),結(jié)果顯示隨著腫瘤體積的增大,分葉(P<0.01),毛刺征(P<0.01),胸膜凹陷(P<0.01)的發(fā)生率以及分葉(P<0.01)和毛刺征(P<0.01)密度均值呈顯著正向線性相關(guān),而縱向直徑與橫向最短直徑之間的比值則表現(xiàn)出顯著負(fù)向線性相關(guān)(P=0.02)。而腺癌,鱗狀細(xì)胞癌和小細(xì)胞癌的發(fā)生率與腫瘤大小無(wú)關(guān)(P=0.224)。
圖1 A,57歲,男性,腺癌,顯示支氣管氣相;B,64歲,男性,高分化腺癌,顯示支氣管氣相;C、D、E、F分別顯示胸膜凹陷征、分葉征、毛刺征、小壞死空洞。
表1 CT結(jié)果與腫瘤組織學(xué)特征之間的關(guān)系
表2 CT結(jié)果與腫瘤大小的關(guān)系
肺癌是因支氣管樹或其末梢位置的上皮出現(xiàn)惡變導(dǎo)致的,臨床上肺癌有多種組織類型但其起源均是上皮基底層細(xì)胞,對(duì)其病理組織類型和影像學(xué)征象的相關(guān)性進(jìn)行深入研究有重要意義。我們認(rèn)為肺癌不同病理組織類型有不同的生物細(xì)胞學(xué)的特點(diǎn),而這種特點(diǎn)必然在生長(zhǎng)規(guī)律方面有差異表現(xiàn),包括腫瘤自身的體積、形態(tài)及和周圍組織的關(guān)系等。這些都能夠通過(guò)影像學(xué)有所了解進(jìn)而對(duì)病理組織做出判斷[10]。
在本次分析中,肺癌CT結(jié)果顯示支氣管氣相是確定腺癌的顯著性因素。這種征象在良性和惡性腫瘤中均可見到,但更常見于惡性腫瘤,特別是腺癌中,我們推測(cè)這是因?yàn)椴±韺W(xué)上,起源于支氣管上皮細(xì)胞的肺癌有二種主要的生長(zhǎng)模式:一是肺泡細(xì)胞的替代式生長(zhǎng),二是壓榨或破壞性的生長(zhǎng)模式。在壓榨或破壞性生長(zhǎng)模式中,腫瘤細(xì)胞大量增殖,支氣管內(nèi)腫瘤體積不斷增大,引起支氣管阻塞。而在替代性生長(zhǎng)模式中,腫瘤細(xì)胞向外爬,沿著肺泡壁和肺泡隔葉爬出肺泡孔,最終可形成支氣管氣相[11,12]。因此在替代性或壁式生長(zhǎng)為主的腺癌中支氣管氣相更為常見(圖1A、B)。國(guó)外一些試驗(yàn)對(duì)支氣管氣相與臨床和病理的關(guān)系進(jìn)行了研究,也發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象是腺癌的特征性表現(xiàn)。例如,Akata S[13]等研究了40例直徑<2cm腫瘤(20例腺癌和20例良性腫瘤),發(fā)現(xiàn)支氣管氣相的發(fā)生率在腺癌中為65%,良性腫瘤中只有5%。因此他們認(rèn)為肺癌中的支氣管氣相可以用于區(qū)分良性腫瘤和腺癌,這和我們的結(jié)論是基本符合的。研究中我們發(fā)現(xiàn)分葉,毛刺征,胸膜凹陷以及分葉和毛刺征密度這些影像學(xué)特點(diǎn)與腫瘤體積之間存在顯著正相關(guān),縱向與橫向最短直徑之間的比值與腫瘤體積之間則呈負(fù)相關(guān),目前所知還沒有文獻(xiàn)報(bào)道這一結(jié)果[14],我們推測(cè)這是因?yàn)槟[瘤細(xì)胞具有異源性分化,特別是在腫瘤生長(zhǎng)的邊緣,隨著腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),腫瘤內(nèi)部和周圍的微環(huán)境異質(zhì)性越來(lái)越顯著,導(dǎo)致分葉現(xiàn)象的出現(xiàn)[15]。這種現(xiàn)象還可能與腫瘤分化因子的導(dǎo)向以及腫瘤向淋巴擴(kuò)散的有關(guān),因此隨著腫瘤的增大會(huì)出現(xiàn)了更多的特征性表型,毛刺征和胸膜凹陷的發(fā)生率提高。而縱向與橫向最短直徑之間的比值逐漸變化提示腫瘤越長(zhǎng)越圓。有試驗(yàn)指出毛刺征與惡性腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有關(guān),但本研究沒有發(fā)現(xiàn)其與肺癌亞型之間有任何相關(guān)性(表2)。
我們的試驗(yàn)提示由于支氣管氣相是肺部實(shí)體腺癌的特征性指標(biāo),CT可以利用這一特征對(duì)腺癌和其他周圍實(shí)體肺癌進(jìn)行組織學(xué)判別。一般來(lái)說(shuō)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者的預(yù)后比小細(xì)胞肺癌(SCLC)患者預(yù)后要好,有GGO表現(xiàn)的腺癌患者預(yù)后好于組織學(xué)表現(xiàn)不同的NSCLC患者。從病理學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看[16],有支氣管氣相的腫瘤處于從GGO發(fā)育到完全實(shí)體瘤的中間態(tài),因此支氣管氣相出現(xiàn)在說(shuō)明患者預(yù)后較好,這一結(jié)果是有重要的臨床意義[17,18]。此外研究的結(jié)果為CT對(duì)肺癌的組織學(xué)預(yù)測(cè)提供重要證據(jù),同時(shí)能判斷周圍型實(shí)體肺癌患者的預(yù)后并優(yōu)化治療方案。CT還可以用于不適于接受手術(shù)切除以及不愿意接受手術(shù)的患者進(jìn)行合理的組織學(xué)診斷。
總之,CT中支氣管氣相是肺部實(shí)體腺癌的特征性指標(biāo)。其他的CT結(jié)果(分葉,毛刺征,空洞,胸膜凹陷,分葉和毛刺征密度,以及縱向與橫向最短直徑的比例)與腫瘤組織學(xué)特征沒有關(guān)系,只與腫瘤大小有關(guān)。
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