≤3 cm 周围型空洞型肺腺癌的 CT 征象及临床病理特征分析

2020
04/14

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华西胸心杂志
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一文带你了解肺腺癌的治疗方法。

刘展1,张真榕1,孙宏亮2,刘德若1

1. 北京大学中日友好临床医学院 中日友好医院 胸外科(北京 100029);2. 北京大学中日友好临床医学院 中日友好医院 放射诊断科(北京 100029)

通信作者:刘徳若,Email:deruoliu@vip.sina.com

关键词:肺腺癌;空洞;CT;病理

引用本文:刘展, 张真榕, 孙宏亮, 刘德若. ≤3 cm 周围型空洞型肺腺癌的 CT 征象及临床病理特征分析. 中国胸心血管外科临床杂志, 2020, 27(1): 45-51. doi: 10.7507/1007-4848.201907015 

摘  要

目的 探讨≤3 cm 的周围型空洞型肺腺癌的 CT 征象及临床病理特征。

方法 回顾性分析2015年1月至2017年12月本院 51 例经胸部 CT 及手术病理确诊的≤3 cm 周围型空洞型肺腺癌患者的胸部 CT 图像及临床病理资料,并对厚壁空洞与薄壁空洞的 CT 征象及临床病理特征进行对比,其中男 29 例、女 22 例,年龄 62(56,67)岁。

结果 51 例患者中厚壁空洞 27 例,薄壁空洞 24 例。厚壁空洞型腺癌有更大的 SUVmax [6.5(3.7,9.7)vs. 2.2(1.4,3.8),P=0.019]、空洞壁厚度[(11.8±4.6)mm vs.(7.6±3.7)mm,P=0.001]、肿瘤组织大小[2.1(1.7,2.8)cm vs. 1.6(1.2,2.0)cm,P=0.006],更多的实性结节(17 例 vs. 8 例,P=0.035)。而薄壁空洞型腺癌有更多的吸烟史(12 例 vs. 6 例,P=0.038)、更大的空洞大小[12.3(9.2,16.6)mm vs. 4.4(2.8,7.1)mm,P=0.000]及空洞所占比例[0.30(0.19,0.37)vs. 0.03(0.01,0.09),P=0.000],CT 上多表现为空洞内壁不光整(19 例 vs. 6 例,P=0.000)、空洞内分隔(16 例 vs. 6 例,P=0.001)、空洞内血管穿行(10 例 vs. 1 例,P=0.001)。

结论 胸部 CT 示≤3 cm 的周围型空洞型肺腺癌在临床、影像、病理中具有特征性的表现,并且厚壁空洞型肺腺癌与薄壁空洞型肺腺癌之间具有明显的差异。

正  文

肺癌是目前世界上最常见的恶性肿瘤[1]。而空洞型肺癌是一种特殊类型的肺癌,胸部 CT 上表现为病变内存在明确的含气空腔,其发病率约为 2%~25%[2],多见于鳞癌,且预后较差[3-5]。近年来,随着腺癌发病率的不断提高,空洞型肺腺癌的比例也逐渐增加。有研究称,空洞型肺腺癌的发病率约为 6.2%,且预后不良[6]。此外由于≤3 cm 的空洞型肺癌相对少见,因此提高对≤3 cm 的空洞型肺癌的认识,对于改善肺癌患者的生存具有十分重要的意义。但是目前对于空洞型肺癌的临床病理特征的认识主要基于鳞癌,对空洞型肺腺癌的临床病理特征知之甚少。此外空洞型肺癌多表现为厚壁空洞,而近年来,薄壁空洞型肺癌受到了广泛关注,相关报道逐渐增多,并以腺癌为主[7-9]。但是目前对于薄壁空洞型肺腺癌与厚壁空洞型肺腺癌之间在 CT 征象与临床病理特征之间的差异尚不十分清楚。因此本文对经手术切除的胸部 CT 上≤3 cm 的周围型空洞型肺腺癌的 CT 征象及临床病理特征进行初步分析,并对薄壁空洞型肺腺癌与厚壁空洞型肺腺癌进行对比,以提高对此类肺癌的认识。

1   资料与方法

1.1   临床资料

回顾性分析中日友好医院 2015 年 1 月至 2017 年 12 月胸部 CT 上表现为≤3 cm 的肺结节并且经手术病理证实的原发性肺癌患者的临床资料,其中周围型空洞型肺腺癌患者 51 例。纳入标准:(1)在我院至少行 1 次胸部 CT 扫描,并且 CT 检查前未行穿刺活检或放化疗、靶向治疗等其他抗肿瘤治疗;(2)胸部 CT 上显示病变为周围型且最大径≤3 cm;(3)胸部 CT 上显示病变内有明确的空气密度影;(4)于我院行手术治疗,术后病理确诊为肺腺癌;(5)于我院有完整的影像及临床病理资料。癌胚抗原(CEA)的正常值上限为 5 ng/mL。

1.2   胸部 CT 扫描方法及图像后处理

CT 检查设备为 Philips Brilliance 256 层螺旋 CT、Siemens SOMA-TOM Sensation 64 层螺旋 CT、Toshiba Aquilion l6 层螺旋 CT。扫描参数:120 kV,200~240 mA,螺距 0.75~1.0,层厚 5 mm。必要时行 1~1.25 mm 薄层扫描,将扫描原始数据上传至工作站进行多平面重建(MPR)。患者均取仰卧位,双臂上举,头先进,扫描范围从胸廓入口至膈肌水平双侧后肋膈角,屏气扫描。

1.3   胸部 CT 征象评价内容及标准

由 1 名具有 10 年以上胸部疾病影像诊断经验的影像科医师对胸部 CT 图像进行独立评价,事先不告知患者的临床病理资料。所有计量数据均在横断面上进行测量,测量 3 次,取平均值。评价内容包括:病变位置、整体形态(不规则、圆形/类圆形)、边缘形态(分叶征、毛刺征)、邻近结构改变(血管集束征、支气管征、胸膜牵拉征)、空洞内壁是否光整、空洞内部结构(分隔、血管穿行)、有无肺气肿,病变密度(实性、非实性);病变最大径、病变最大面积、空洞最大径、空洞最大面积、空洞所占比例、空洞壁的最大厚度、空洞壁增厚的角度。

长度及角度测量均在 PACS 系统内采用手动光标法进行测量。空洞壁厚度为垂直空洞壁切线方向上的最大的厚度。空洞最大径是测量空洞内壁之间的最大距离,同时存在多个空洞时测量最大的空洞。面积测量通过工作站中 Auto Contour 软件分别勾画出病变及空洞在肺窗最大层面 CT 图像上的边界,之后由计算机自动生成病变及空洞的最大面积。空洞所占比例为空洞最大面积/病变最大面积。

根据既往文献资料[10-11],将空洞壁厚度≥4 mm 定义为空洞壁增厚。分别记录病变时钟面 12 个方向上的空洞壁厚度,每个方向上空洞壁增厚记为 30°。薄壁空洞定义为:空洞壁厚度<4 mm 且范围≥50%,否则为厚壁空洞(图1)。如果患者行 PET-CT 检查,则记录病变的最大标准摄取值(SUVmax),其临界值为 2.5。

30141586819934541  

图1 胸部 CT

a:薄壁空洞;b:厚壁空洞

1.4   病理资料

对所有患者的术后病理报告进行回顾,记录其病理类型、肿瘤组织大小、有无胸膜侵犯、有无脉管侵犯、淋巴结转移情况;有无表皮生长因子受体(EGFR)基因突变、间变性淋巴瘤激酶(ALK)基因融合突变、ROS1 基因融合突变。根据国际抗癌联盟第 8 版肺癌分期标准进行病理 TNM 分期[12]。根据国际肺癌研究协会/美国胸学会/欧洲呼吸学会的分类方法对浸润性腺癌进行进一步分型,包括:附壁、腺泡、乳头、微乳头、实体为主型浸润性腺癌[13]。

1.5   统计学分析

使用 IBM SPSS Statistics 22.0 对数据进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(1331586819934661)表示,非正态分布的计量资料以中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示。计量资料的组间比较,符合正态分布的采用 t 检验(方差齐)或 t’检验(方差不齐),不符合正态分布的采用非参数检验;计数资料采用例数及百分比表示,组间比较采用 Pearson χ2 检验、连续校正 χ2 检验或 Fisher 确切概率法。P<0.05为差异有统计学意义。

2   结果

2.1   空洞型肺腺癌 CT 征象及临床病理特征

本研究共纳入经手术切除的胸部 CT 上≤3 cm 的周围型空洞型肺腺癌患者 51 例(6.8%),其中男 29 例(56.9%)、女 22 例(43.1%),年龄 62(56,67)岁,其临床病理资料见表1。51 例患者的 CEA 为 2.61(1.91,4.70)ng/mL,其中 12 例(23.5%)患者 CEA 阳性。18 例(35.3%)患者有不同程度的吸烟史,17 例患者行 PET-CT 检查,SUVmax 为 3.7(2.1,7.0)。所有患者均接受手术治疗,其中 42 例行肺叶切除术,9 例因一般情况较差或全身转移行楔形切除术。

表1 厚壁空洞型腺癌与薄壁空洞型腺癌 CT 征象及临床病理特征[例(%)//M(P25,P75)]

7931586819934763   86871586819934971  

CEA:癌胚抗原;SUVmax:最大标准摄取值

病变分布于不同肺叶,其中左肺上叶 18 例(35.3%),右肺上叶 8 例(15.7%),右肺中叶 1 例(1.9%),左肺下叶 10 例(19.6%),右肺下叶 14 例(27.5%)。病变最大径 22.3(17.5,24.9)mm,病变最大面积(233.4±103.7)mm2,空洞最大径 7.2(4.3,12.5)mm,空洞最大面积为 21.4(5.7,45.6)mm2,空洞所占比例为 0.10(0.03,0.29),空洞壁最大厚度为(9.8±4.6)mm。病变整体形态不规则 30 例(38.8%),空洞内壁不光整 25 例(49.0%),空洞内分隔 22 例(43.1%),空洞内血管穿行 11 例(21.6%),分叶征 41 例(80.4%),毛刺征 40 例(78.4%),胸膜牵拉征 32 例(62.7%),血管集束征 23 例(45.1%),支气管征 15 例(29.4%),肺气肿 8 例(15.7%),实性病变 25 例(49.0%)。

51 例患者均为浸润性腺癌,其中附壁为主型 8 例(15.7%),腺泡为主型 28 例(54.9%),乳头为主型 8 例(15.7%),实体为主型 5 例(9.8%),粘液腺癌 4 例(7.8%)。33 例行 EGFR 基因突变检测,其中 EGFR 基因突变 17 例(51.5%)。20 例行 ALK 基因融合突变及 ROS1 基因融合突变检测,其中 ALK 基因融合突变 2 例(10%),ROS1 均未检测到融合突变。此外胸膜侵犯 14 例(27.5%),脉管浸润 3 例(5.9%)。47 例患者接受淋巴结清扫或采样,其中 N1 淋巴结转移 5 例(10.6%),N2 淋巴结转移 6 例(12.8%)。TNM 分期为Ⅰa 期 26 例(55.3%),Ⅰb 期 10 例(21.3%),Ⅱb 期 4 例(8.5%),Ⅲa 期 6 例(12.8%),Ⅳ期 1 例(2.1%)。

2.2   厚壁空洞型肺腺癌与薄壁空洞型肺腺癌的 CT 征象及临床病理特征对比

在本研究纳入的 51 例患者中,薄壁空洞型肺腺癌患者 24 例(47.1%),厚壁空洞型肺腺癌患者 27 例(52.9%)。其中薄壁空洞组有更高频率的吸烟史[12 例(50.0%)vs. 6 例(22.2%),P=0.038],而厚壁空洞组则有更大的 SUVmax 值[6.5(3.7,9.7)vs. 2.2(1.4,3.8),P=0.019];见表1。

在胸部 CT 上,厚壁空洞型肺腺癌患者空洞壁最大厚度要显著大于薄壁空洞组[(11.8±4.6)mm vs.(7.6±3.7)mm,P=0.001],并且多为实性病变[17 例(63%)vs. 8 例(33%),P=0.035]。而薄壁空洞型肺腺癌患者的空洞最大径[12.3(9.2,16.6)mm vs. 4.4(2.8,7.1)mm,P=0.000]及空洞所占比例[0.30(0.19,0.37)vs. 0.03(0.01,0.09),P=0.000]均大于厚壁空洞组,并且空洞内壁不光滑[19 例(79.2%)vs. 6 例(22.2%),P=0.000]、空洞内存在分隔[16 例(66.7%)vs. 6 例(22.2%),P=0.001]、空洞内血管穿行[10 例(41.7%)vs. 1 例(3.7%),P=0.001]的比例更高。但是两组分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、血管集束征、支气管征等肺癌常见恶性征象差异无统计学意义(表1)。

在病理上,厚壁空洞较薄壁空洞有更大的肿瘤组织大小[2.1(1.7,2.8)cm vs. 1.6(1.2,2.0)cm,P=0.006]。在腺癌病理亚型中,厚壁空洞型肺腺癌更倾向于实体为主型浸润性腺癌(P=0.421),而薄壁空洞型肺腺癌更倾向于附壁为主型浸润性腺癌(P=0.571),但差异无统计学意义。此外厚壁空洞组与薄壁空洞组在病理分期、淋巴结转移、EGFR 基因突变、胸膜侵犯、脉管浸润等病理特征中均没有明显差异(表1)。

  讨论

空洞型肺癌的形成机制仍不十分清楚,目前普遍认为是由于肿瘤组织的缺血、感染及坏死导致[2]。而对于缺血的原因,有学者[14]认为是肿瘤组织生长过快导致肿瘤组织血供不足。并且有研究[15-16]表明,使用贝伐单抗等抗血管生成药物治疗的肺癌患者,其肺部病变通常会出现空洞,这也间接反映了空洞的形成是由于肿瘤组织供血不足导致的。此外,Zhang 等[17]使用数字扫描仪对 105 个非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中的血管数目和面积进行检测,发现随着肿瘤大小的增加,血管数目会减少,而肿瘤内血管面积保持稳定。因此肿瘤内不规则的血流分布会导致局部组织的缺血缺氧,缺血组织坏死后经引流支气管排出后形成空洞。而也有学者[18]认为,缺血是由于肿瘤滋养血管受侵阻断所致。有研究[6]称,空洞型肺腺癌较非空洞型肺腺癌有更多的血管侵犯。因此当滋养血管受侵被阻断时,可以导致供血部位的肿瘤组织缺血坏死,最终形成空洞。

而近年来,有关薄壁空洞型肺癌的报道逐渐增多,目前止回阀机制得到了多数学者的认可,肿瘤细胞沿肺泡壁向细支气管生长或脱落堵塞细支气管,由于细支气管缺乏软骨,肿瘤细胞间接起到了活瓣作用,随着肿瘤细胞对肺泡壁的破坏以及肺泡腔内气体的逐渐增加,肺泡壁破裂,相互融合,形成薄壁空腔。但是,薄壁空洞的定义仍然没有统一的标准,目前多数学者将 4 mm 作为薄壁与厚壁的分界,然而 4 mm 是通过肺部空洞与囊腔的数据得出[19],用来判断肺部空腔型病变的良恶性[20],而非厚壁空洞型肺癌和薄壁空洞型肺癌的区分标准。Watanabe 等[21]利用受试者工作特征(ROC)曲线,确定基于疾病特异性生存的空洞壁厚的临界值为 4 mm,并且基于这一临界值将空洞型肺腺癌分为薄壁组及厚壁组。因此本文定义薄壁空洞为空洞壁厚<4 mm 且范围≥50%。

有研究[21]称,空洞型肺腺癌患者中约 65.9% 有不同程度的吸烟史。而本研究中,这一比例仅为 35.3%(18/51)。考虑与亚洲女性吸烟较少有关,22 例女性患者中只有 1 例有吸烟史,但是其更容易受到被动吸烟的影响。此外,薄壁空洞组较厚壁空洞组有更多的吸烟史患者(P=0.038),这在其他研究[8]中也得到了证实,考虑与其发生机制相关,吸烟可以导致肺气肿样的结构改变,使得周围肺组织弹性降低,从而促使薄壁空洞的形成。

据报道,约 70% 的空洞型肺腺癌位于下叶[10, 22]。但是,在本研究中空洞型肺癌仅有 47.1% 位于下叶,并且厚壁空洞与薄壁空洞之间的差异无统计学意义(P=0.338)。可能与纳入的病变较小以及样本量较少相关。此外在胸部 CT 上,厚壁空洞组与薄壁空洞组在分叶征、毛刺征、胸膜牵拉征、血管集束征、支气管征等周围型肺癌常见恶性征象中均无显著性差异。但是薄壁空洞组多表现为空洞内壁不光滑(P<0.001)、空洞内分隔(P=0.001)、空洞内血管穿行(P=0.001)等征象。这与薄壁空洞型肺癌的发生机制密切相关。随着肿瘤细胞对肺泡壁的破坏,多个肺泡破裂,相互融合,而空洞内部的分隔即为尚未完全破坏的肺泡间隔组织,这在病理中已经得到了证实[7]。空洞内血管穿行征象报道相对较少,有研究[23]推测,可能的形成原因是肿瘤组织内弹性纤维收缩,导致空洞壁裂缝形成,使得小血管可以通过局部缺损进入空洞内部,但是对于这一推测目前缺乏影像与病理的对照。

本研究中有 17 例患者行 PET-CT 检查,其中厚壁空洞组 SUVmax 显著大于薄壁组(P=0.019),并且以 2.5 作为临界值,厚壁空洞与薄壁空洞之间的差异有统计学意义(P=0.042)。这提示厚壁空洞组预后较差,符合之前的报道[21]。但也可能是由于薄壁空洞型肺腺癌特殊的形态、病理特征导致 PET-CT 对其诊断不敏感。首先,薄壁组较厚壁组空洞直径更大(P<0.001),空洞所占比例更大(P<0.001),因此空洞与病变之间的部分容积效应可以导致病变摄取的减少。其次,厚壁组 CT 上多为实性病变,而薄壁组多为非实性病变(P=0.035),并且厚壁组更倾向于实体为主型腺癌(P=0.421),而薄壁组更倾向于附壁为主型腺癌(P=0.571)。有研究[24-25]称 CT 上表现为磨玻璃结节成分时,病理类型多为原位腺癌、微浸润性腺癌或附壁为主型浸润性腺癌,这些肿瘤成分生长缓慢,代谢活性较低或肿瘤细胞密度较低,因此 PET-CT 中摄取相对较低。此外,有研究[8]称当实性成分>8 mm 时,PET-CT 才会显示出摄取。因此 PET-CT 对于薄壁空洞型肺腺癌,尤其是实性成分较少、空洞体积较大的病变而言,并非是一种很好的检测方法,但其在评估全身转移情况中的优势对于 CT 上难以准确鉴别的薄壁空洞有十分重要的意义。

在病理方面,厚壁空洞较薄壁空洞有更大的肿瘤组织大小(P=0.010),这与之前文章报道相似[21],提示厚壁空洞预后不良。此外,厚壁空洞与薄壁空洞在淋巴结转移(P=0.138)、胸膜侵犯(P=0.104)、脉管浸润(P=0.916)、肿瘤分期(P=0.096)上的差异均无统计学意义,而 Watanabe 等[21]的研究表明,厚壁组较薄壁组有更多的胸膜侵犯、脉管浸润、淋巴结转移及肿瘤分期。考虑与本研究样本量较少相关,并且本研究纳入患者均为胸部 CT 显示≤3 cm 的肺结节,其胸膜侵犯、脉管浸润、淋巴结转移发生较少。因此需要大样本研究来明确早期空洞型肺腺癌的胸膜侵犯、脉管浸润、淋巴结转移情况。

在本研究中,33 例患者行 EGFR 基因检测,其中 EGFR 基因突变 17 例(51.5%)。有研究[4]称,81% 的Ⅰ期空洞型非小细胞肺癌患者存在 EGFR 的过表达。但是在 Watanabe 等[21]的研究中,空洞型肺腺癌患者 EGFR 突变率为 33.6%,显著低于非空洞型肺癌患者(47.3%)。考虑与种族差异相关,因为 EGFR 基因突变是亚洲人群最常见的突变类型。此外,EGFR 突变在厚壁空洞组及薄壁空洞组之间没有明显差异(P=0.112),这与之前的研究[21]基本一致。但是本研究中部分患者未行 EGFR 基因检测,因此厚壁空洞与薄壁空洞在 EGFR 基因突变方面是否存在差异需要进一步研究证实。

有研究[21]称,空洞型肺腺癌最常见的病理亚型为乳头为主型浸润性腺癌(43.2%),并且厚壁空洞多见于实体为主型浸润性腺癌,而薄壁空洞多见于附壁为主型及乳头为主型浸润性腺癌。然而在本研究中空洞型肺腺癌最常见的病理亚型为腺泡为主型(54.9%),这与 Tomizawa 等[27]的研究相似(68%)。考虑与各研究之间纳入标准不同相关,本研究与 Tomizawa 等[26]的研究纳入了更多的早期患者,因此空洞型肺腺癌与病理亚型之间的关系需要进一步研究予以证实。此外,本研究也发现,厚壁空洞组更倾向于实体为主型,薄壁空洞组更倾向于附壁为主型,这与其发生机制、临床及影像学资料基本一致,但差异尚无统计学意义,因此需要进一步大样本研究。

由于本研究为回顾性研究,纳入样本较少,选择偏倚难以避免。并且本研究尚无影像与病理的对照,尤其是空洞壁的镜下表现,这对空洞形成机制的研究至关重要。其次,目前空洞型肺癌的定义,特别是薄壁空洞型肺癌仍然存在争议,需要进一步研究予以明确。

总之,胸部 CT 显示≤3 cm 的周围型空洞型肺腺癌在临床、影像、病理中具有特征性的表现,并且厚壁空洞型肺腺癌与薄壁空洞型肺腺癌之间具有明显的差异。但是其定义、发生机制以及与病理亚型之间的关系等问题仍然存在争议,需要进一步研究予以证实。

利益冲突:无

参考文献略。

(本文封面图片来自网络,如侵删)

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:guikequan@hmkx.cn

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