肺部磨玻璃结节(ground-glass opacity, GGO)病灶因其与病理上肺腺癌的关联以及检出率的增加,越来越多地受到关注。然而,对于GGO病灶的影像学判读尚处研究阶段。本文针对肺腺癌新分类对应的GGO影像学特征判读,进行文献回顾与分析,重点强调如何综合判断GGO病灶以及定量判定GGO病理浸润程度。
引用本文: 佘云浪, 赵力澜, 陈昶. 以肺部磨玻璃结节为表现的肺腺癌影像学特征的综合定量判读. 中国胸心血管外科临床杂志, 2016, 23(9): 921-924. doi: 10.7507/1007-4848.20160220 复制
Remy-Jardin等[1]和Collins等[2]先后提出了肺部磨玻璃结节(ground-glass opacity,GGO)的概念:指在计算机断层扫描(computed tomography,CT)上的一种影像学表现,即不掩盖底层支气管结构及肺血管结构的模糊阴影[3]。因为其病理上与肺腺癌的关联和检出率的增加,受到了越来越多的关注[4-9]。近期国家肺癌筛查试验的调查结果显示,针对肺癌高危患者使用低剂量CT筛查能够降低20%的肺癌病死率[10]。GGO可表现为单纯型GGO,即不含实体成分,也可表现含有实体成分的混合型GGO。临床多种征象都可表现为GGO,如良性局灶性间质纤维化、炎症和出血[11-12]。但是,始终不消失的GGO病灶往往是肺癌或者癌前病变[13]。大量GGO病例的回顾性研究显示手术切除效果满意,复发率为零[14-17]。
2011年,国际肺癌研究协会提出了新的肺癌国际多学科分类。肺腺癌分为浸润前期病变和浸润性病变,前者包括不典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)和原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS),后者则包括了微浸润腺癌(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)和浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma,IA)[18-19]。
1 肺腺癌新分类对应的影像学特征分析
浸润前期病变:AAH是指由肺泡Ⅱ型上皮细胞和/或Clara细胞沿肺泡壁及呼吸性细支气管形成的局限性微小增殖。AIS是指纯鳞屑状生长的小实体腺癌(≤3 cm)[18]。Xing等[20]回顾性分析了59例AAH和35例AIS。在AAH病灶组中,有单纯型GGO 44例、混合型GGO 15例;在AIS中,有单纯型GGO 16例、混合型GGO 19例。在不同类型的GGO中,CT特征血管改变可用于鉴别AAH与AIS,而病灶直径只在混合型GGO组中的差异存在统计学意义,其余影像学特征(包括分叶征、毛刺征、支气管充气征、胸膜凹陷等)的差异并无统计学意义。
微浸润性腺癌:MIA指鳞屑状方式为主的小实体腺癌(≤3 cm)且最大侵袭深度≤5 mm。MIA不侵犯淋巴管、血管或胸膜,病灶内无坏死,因此,彻底切除后疾病特异性生存率接近100%[18]。Lee等[21]回顾性分析了52例MIA,通过分析影像特征、比较实性部分的不同测量方法可知MIA影像既可表现为单纯型GGO,也可表现为混合型GGO,病灶平均直径(10.5±4.8)mm,常伴有分叶征、亮泡征、胸膜凹陷征。该研究同时指出,对于实性部分测量,CT肺窗与纵隔窗对于浸润程度的评估差异无统计学意义,但纵隔窗测量数据偏小。在52例MIA中,有一例少见的黏液性MIA。
浸润性腺癌:IA影像学上多表现为实性GGO。Lim等[22]通过随访46例单纯GGO患者,得出IA、MIA和AIS可通过病灶直径、病灶质量以及支气管充气征进行区别,直径可用于区分IA最佳cut-off值16.4 mm(敏感性:61%,特异性:79%),即IA病灶直径多大于16.4 mm,同时,IA常伴有支气管充气征。肺腺癌新分类对应的影像学特征见表 1。

2 各组织学类型的对应影像学特征对比
浸润前病变与微浸润腺癌:Zhang等[23]回顾的分析了60个MIA病灶和80个AAH,AIS病灶(小于2 cm),通过对比病灶类型、形状、边缘、直径、实性部分大小,是否存在支气管充气征、胸膜凹陷、血管改变等发现MIA病灶通常更大、不规则且含有大于5 mm的实性部分,常伴有分叶征、支气管充气征以及胸膜凹陷。
浸润前病变与浸润性病变:Lee等[24]回顾分析了272个GGO,包括64个单纯型GGO和208个混合型GGO。在单纯型GGO中,浸润前病变(AAH、AIS)比浸润性病变(MIA、IA)的病灶更小、分叶征更少,病灶直径是唯一可区分两者的因素,其最佳cut-off值为10 mm(敏感性:53.33%,特异性:100%),即浸润前病变病灶直径通常小于10 mm。在混合型GGO中,两者在病灶直径、实性成分大小、所含实形成分比率、病灶形状、病灶边界以及是否有胸膜凹陷存在区别。可通过病灶大小、实性成分比率、是否存在分叶征或毛刺征区分出浸润前病灶。Liu等[25]回顾分析了105个单纯型GGO,指出可通过病灶直径,是否存在分叶征,以及血管扩张预测浸润性病变。病灶直径最佳cut-off值12.5 mm,即对于单纯型GGO,浸润性病变多大于12.5 mm且伴有分叶征及血管扩张。与此同时,有研究[26-28]先后通过肺纹理技术定量分析GGO,同样可通过不同参数区分浸润前病变与浸润性病变。各组织学类型对应的影像学特征对比见表 2。

3 GGO病灶的影像学预测模型
临床处理GGO主要依据费莱舍尔学会提出的推荐意见[29],如果肿瘤实体成分达到或超过5 mm,应考虑进行活组织检查或手术切除。日本CT筛查协会推荐GGO病变≥15 mm或实体成分≥5 mm时应该进行手术切除或活体组织检查。然而,GGO行CT引导下细针穿刺活组织检查的准确率为64.6%~93.0%[30-32],这取决于病变组织的直径和GGO所占比例;此外,CT荧光内镜引导穿刺活体组织检查准确率更高,为82.0%~97.0%[33-35]。新分类中指出不能依据微小的穿刺组织或细胞学标本诊断AIS和MIA,如果穿刺的微小组织为非侵袭型,那么应该描述为鳞屑状生长[18]。因此,如何通过术前CT以及临床资料预测GGO良、恶性以及浸润程度在临床决策中起到了至关重要的作用。
3.1 良恶性预测模型
良、恶性条件下病变均可表现为GGO [11-12]。Zheng等[36]回顾性分析了846例孤立性的肺部GGO患者,所有病灶病理结果来自外科手术或穿刺活检。他们通过分析了临床资料和影像特点,将GGO分为两组(GGO成分≥50%组、GGO成分 < 50%组)。在GGO成分≥50%组,患者性别、一秒率(FEV1%)、病灶直径、是否钙化可作为预测因素建立模型;在GGO成分 < 50%组,患者年龄、是否存在体征、病灶直径、是否存在分叶征及钙化灶作为预测因素纳入模型。
3.2 浸润程度预测模型
GGO影像特点与病理诊断密切相关,Liang等[37]通过对149例GGO(单纯型74例、混合型75例)患者影像特点的分析,建立预测模型。在单纯型GGO中,作者指出可将血管数量作为判断浸润前病变和浸润性病变的标准且敏感度100%、浸润性病变血管数量≥1。在混合型GGO中,实性部分体积及胸膜凹陷征作为预测因素纳入模型且验证结果优于单独使用此两项预测因素之一预测浸润程度。在Lee等[24]的研究中,关于单纯型GGO,可通过病灶直径判断是否为浸润性病变;对混合型GGO,他指出病灶直径、实性部分比率、分叶征及毛刺征可作为预测因素。文中给出了模型受试者工作特征(ROC)曲线图比较,但未给出具体公式计算常数。GGO病灶的影像学预测模型见表 3。

4 展望
影像特征预测GGO病变良、恶性以及浸润程度成为术前可行的方式,但目前均为回顾性研究,暂无统一且前瞻性的模型可用。同时,临床对于GGO处理原则尚无统一定论。因此,随着影像技术精度的不断提高,组织病理学的不断改进以及从基因水平对GGO的认识不断完善,术前的全面性预测模型以及针对性的个体化治疗策略将有待建立。
Remy-Jardin等[1]和Collins等[2]先后提出了肺部磨玻璃结节(ground-glass opacity,GGO)的概念:指在计算机断层扫描(computed tomography,CT)上的一种影像学表现,即不掩盖底层支气管结构及肺血管结构的模糊阴影[3]。因为其病理上与肺腺癌的关联和检出率的增加,受到了越来越多的关注[4-9]。近期国家肺癌筛查试验的调查结果显示,针对肺癌高危患者使用低剂量CT筛查能够降低20%的肺癌病死率[10]。GGO可表现为单纯型GGO,即不含实体成分,也可表现含有实体成分的混合型GGO。临床多种征象都可表现为GGO,如良性局灶性间质纤维化、炎症和出血[11-12]。但是,始终不消失的GGO病灶往往是肺癌或者癌前病变[13]。大量GGO病例的回顾性研究显示手术切除效果满意,复发率为零[14-17]。
2011年,国际肺癌研究协会提出了新的肺癌国际多学科分类。肺腺癌分为浸润前期病变和浸润性病变,前者包括不典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)和原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS),后者则包括了微浸润腺癌(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)和浸润性腺癌(invasive adenocarcinoma,IA)[18-19]。
1 肺腺癌新分类对应的影像学特征分析
浸润前期病变:AAH是指由肺泡Ⅱ型上皮细胞和/或Clara细胞沿肺泡壁及呼吸性细支气管形成的局限性微小增殖。AIS是指纯鳞屑状生长的小实体腺癌(≤3 cm)[18]。Xing等[20]回顾性分析了59例AAH和35例AIS。在AAH病灶组中,有单纯型GGO 44例、混合型GGO 15例;在AIS中,有单纯型GGO 16例、混合型GGO 19例。在不同类型的GGO中,CT特征血管改变可用于鉴别AAH与AIS,而病灶直径只在混合型GGO组中的差异存在统计学意义,其余影像学特征(包括分叶征、毛刺征、支气管充气征、胸膜凹陷等)的差异并无统计学意义。
微浸润性腺癌:MIA指鳞屑状方式为主的小实体腺癌(≤3 cm)且最大侵袭深度≤5 mm。MIA不侵犯淋巴管、血管或胸膜,病灶内无坏死,因此,彻底切除后疾病特异性生存率接近100%[18]。Lee等[21]回顾性分析了52例MIA,通过分析影像特征、比较实性部分的不同测量方法可知MIA影像既可表现为单纯型GGO,也可表现为混合型GGO,病灶平均直径(10.5±4.8)mm,常伴有分叶征、亮泡征、胸膜凹陷征。该研究同时指出,对于实性部分测量,CT肺窗与纵隔窗对于浸润程度的评估差异无统计学意义,但纵隔窗测量数据偏小。在52例MIA中,有一例少见的黏液性MIA。
浸润性腺癌:IA影像学上多表现为实性GGO。Lim等[22]通过随访46例单纯GGO患者,得出IA、MIA和AIS可通过病灶直径、病灶质量以及支气管充气征进行区别,直径可用于区分IA最佳cut-off值16.4 mm(敏感性:61%,特异性:79%),即IA病灶直径多大于16.4 mm,同时,IA常伴有支气管充气征。肺腺癌新分类对应的影像学特征见表 1。

2 各组织学类型的对应影像学特征对比
浸润前病变与微浸润腺癌:Zhang等[23]回顾的分析了60个MIA病灶和80个AAH,AIS病灶(小于2 cm),通过对比病灶类型、形状、边缘、直径、实性部分大小,是否存在支气管充气征、胸膜凹陷、血管改变等发现MIA病灶通常更大、不规则且含有大于5 mm的实性部分,常伴有分叶征、支气管充气征以及胸膜凹陷。
浸润前病变与浸润性病变:Lee等[24]回顾分析了272个GGO,包括64个单纯型GGO和208个混合型GGO。在单纯型GGO中,浸润前病变(AAH、AIS)比浸润性病变(MIA、IA)的病灶更小、分叶征更少,病灶直径是唯一可区分两者的因素,其最佳cut-off值为10 mm(敏感性:53.33%,特异性:100%),即浸润前病变病灶直径通常小于10 mm。在混合型GGO中,两者在病灶直径、实性成分大小、所含实形成分比率、病灶形状、病灶边界以及是否有胸膜凹陷存在区别。可通过病灶大小、实性成分比率、是否存在分叶征或毛刺征区分出浸润前病灶。Liu等[25]回顾分析了105个单纯型GGO,指出可通过病灶直径,是否存在分叶征,以及血管扩张预测浸润性病变。病灶直径最佳cut-off值12.5 mm,即对于单纯型GGO,浸润性病变多大于12.5 mm且伴有分叶征及血管扩张。与此同时,有研究[26-28]先后通过肺纹理技术定量分析GGO,同样可通过不同参数区分浸润前病变与浸润性病变。各组织学类型对应的影像学特征对比见表 2。

3 GGO病灶的影像学预测模型
临床处理GGO主要依据费莱舍尔学会提出的推荐意见[29],如果肿瘤实体成分达到或超过5 mm,应考虑进行活组织检查或手术切除。日本CT筛查协会推荐GGO病变≥15 mm或实体成分≥5 mm时应该进行手术切除或活体组织检查。然而,GGO行CT引导下细针穿刺活组织检查的准确率为64.6%~93.0%[30-32],这取决于病变组织的直径和GGO所占比例;此外,CT荧光内镜引导穿刺活体组织检查准确率更高,为82.0%~97.0%[33-35]。新分类中指出不能依据微小的穿刺组织或细胞学标本诊断AIS和MIA,如果穿刺的微小组织为非侵袭型,那么应该描述为鳞屑状生长[18]。因此,如何通过术前CT以及临床资料预测GGO良、恶性以及浸润程度在临床决策中起到了至关重要的作用。
3.1 良恶性预测模型
良、恶性条件下病变均可表现为GGO [11-12]。Zheng等[36]回顾性分析了846例孤立性的肺部GGO患者,所有病灶病理结果来自外科手术或穿刺活检。他们通过分析了临床资料和影像特点,将GGO分为两组(GGO成分≥50%组、GGO成分 < 50%组)。在GGO成分≥50%组,患者性别、一秒率(FEV1%)、病灶直径、是否钙化可作为预测因素建立模型;在GGO成分 < 50%组,患者年龄、是否存在体征、病灶直径、是否存在分叶征及钙化灶作为预测因素纳入模型。
3.2 浸润程度预测模型
GGO影像特点与病理诊断密切相关,Liang等[37]通过对149例GGO(单纯型74例、混合型75例)患者影像特点的分析,建立预测模型。在单纯型GGO中,作者指出可将血管数量作为判断浸润前病变和浸润性病变的标准且敏感度100%、浸润性病变血管数量≥1。在混合型GGO中,实性部分体积及胸膜凹陷征作为预测因素纳入模型且验证结果优于单独使用此两项预测因素之一预测浸润程度。在Lee等[24]的研究中,关于单纯型GGO,可通过病灶直径判断是否为浸润性病变;对混合型GGO,他指出病灶直径、实性部分比率、分叶征及毛刺征可作为预测因素。文中给出了模型受试者工作特征(ROC)曲线图比较,但未给出具体公式计算常数。GGO病灶的影像学预测模型见表 3。

4 展望
影像特征预测GGO病变良、恶性以及浸润程度成为术前可行的方式,但目前均为回顾性研究,暂无统一且前瞻性的模型可用。同时,临床对于GGO处理原则尚无统一定论。因此,随着影像技术精度的不断提高,组织病理学的不断改进以及从基因水平对GGO的认识不断完善,术前的全面性预测模型以及针对性的个体化治疗策略将有待建立。