纯磨玻璃密度肺腺癌内血管异常CT表现与病理亚型的相关性

杨越清，吕　喆，高　杰，金　鑫，吴　芳，金　梅，吴　坚，赵绍宏

1中国人民解放军总医院放射诊断科，北京 100853

2北京大学　首钢医院放射诊断科，北京 100041

3中国人民解放军总医院病理科，北京 100853



纯磨玻璃密度肺腺癌内血管异常CT表现与病理亚型的相关性

杨越清1，吕喆2，高杰3，金鑫1，吴芳1，金梅1，吴坚1，赵绍宏1

1中国人民解放军总医院放射诊断科，北京 100853

2北京大学首钢医院放射诊断科，北京 100041

3中国人民解放军总医院病理科，北京 100853

摘要：目的探讨CT上纯磨玻璃密度结节(pGGN)肺腺癌内血管异常改变与病理亚型的相关性。方法收集107例(116个病灶)经病理证实的pGGN肺腺癌患者的CT影像与病理资料，根据血管在pGGN内的表现(包括血管聚集或/和增粗、扭曲)分成两组：无血管改变组和有血管改变组；肺腺癌的病理分型为3组：浸润前病变组、微浸润腺癌组和浸润腺癌组。采用卡方检验分析血管异常改变与病理亚型的关系，血管异常改变与病灶大小及密度之间的关系分别采用秩和检验和t检验。结果116个pGGN肺腺癌中，浸润前病变组25个、微浸润腺癌组29个、浸润腺癌组62个。其中无血管改变和出现血管改变分别为21和4、14和15、16和46个。浸润前组、微浸润腺癌组与浸润腺癌组血管改变的差异有统计学意义(P=0.000)；血管改变与pGGN的直径差异有统计学意义(P=0.000)，与pGGN密度无统计学意义(P=0.826)。结论pGGN肺腺癌中出现血管异常改变与病变浸润性有相关性，且与pGGN的大小相关，而与病变的密度无关。

关键词：肺肿瘤；腺癌；病理；计算机断层成像

ActaAcadMedSin，2016,38(2)：182-186

2011年初，国际肺癌研究会、美国胸科学会、欧洲呼吸学会联合公布的肺腺癌分类新标准，将肺腺癌分为浸润前病变(其中包括不典型腺瘤样增生和原位腺癌)、微浸润腺癌、浸润肺腺癌[1]。随着多排螺旋CT技术的发展及低剂量CT筛查的广泛应用，肺内磨玻璃密度结节的检出率逐渐增加，长期存在的磨玻璃结节与肺癌相关[2- 3]。判断纯磨玻璃结节(pure ground-glass nodule，pGGN)的浸润性非常重要，直接影响处理方式：是选择随诊还是进行手术治疗。有报道认为pGGN的大小、密度、内部结构异常改变与病理分型相关[4- 6]，但针对pGGN内血管的异常改变与肺腺癌病理亚型的相关性的研究报道较少。本研究收集CT影像表现为pGGN的107例(116个)肺腺癌，对其内部血管异常改变包括血管聚集和/或增粗、扭曲等CT征象进行总结分析，并与肺腺癌组织病理亚型进行对比，探讨pGGN肺腺癌内部血管改变的意义及对病变病理亚型判断的提示作用。

对象和方法

对象选取中国人民解放军总医院2014年1月至2015年1月CT影像表现为pGGN的病例共107例，116个病灶，所有病例均经外科手术切除，病理证实为肺腺癌。其中男性39例(40个病灶)、女性68例(76个病灶)，男女比例1∶1.74；102例单发病灶、5例多发病灶。17例主因咳嗽就诊，32例因肿瘤术后复查，36例主因胸部不适就诊，44例为体检时发现。年龄27～77岁，平均(54±8.9)岁。

设备及检查方法采用Somatom Definition AS 64(Siemens)或Optima CT660(GE)螺旋CT机，患者取仰卧位，双臂上举，头先进，进行肺部常规CT容积扫描，自胸廓入口至膈下3 cm。扫描参数：管电压120 kV，自动管电流设置，扫描层厚5 mm，并用骨算法重建为薄层1.25～1.5 mm肺窗图像。图像分析采用肺窗(窗宽：1 600 HU，窗位：-500 HU)和纵隔窗(窗宽400 HU，窗位50 HU)。

图像分析由两名具有15年以上影像诊断工作经验的医师在不知道病理结果的情况下进行独立观察并得出一致意见，若意见不统一，需协商一致。血管增粗是指穿过pGGN内部一支或多支血管管径增粗，主要与同支血管近端管径比较，也可采用曲面重建、最大密度投影或容积重建方式显示(图1)。血管聚集定义为多支血管在pGGN内部聚拢靠近，轴位图像表现为pGGN内血管断面增多或血管聚集，可采用最大密度投影显示(图2)。病变大小取横轴位上病变的最大径线。病变密度为避开血管及支气管影，测量3个不同位置的CT值，求得平均值。

病理及CT影像分型病理分组按照2011年国际多学科分型分为3组：浸润前病变组、微浸润腺癌组和浸润腺癌组。CT影像分组按照病灶内血管聚集或/和增粗、扭曲的异常改变的有无分为2组：无血管改变组和有血管改变组。

统计学处理应用SPSS 21.0 统计软件，采用组内相关系数评估两名观察者的阅片一致性；病变病理分型和病变内血管情况采用卡方检验，分别比较3组病理亚型间的差异；病变直径、密度与病变内血管改变的关系采用秩和检验和t检验，所有数据经正态性检验，两两比较各组间病变直径的差异。P<0.05为差异有统计学意义。

A. CT轴位图像示左肺上叶尖后段见一21 mm×18 mm纯磨玻璃结节，内部可见血管穿过，且磨玻璃内部节段较近段增粗；B、C、D. 同一患者的曲面重建图像(B)、容积再现图像(C)、最大密度投影(D)显示血管增粗更明显(箭头)

A. CT axial image shows a 21 mm×18 mm pure ground-glass nodule located in the apicoposterior segment of the left upper lobe，and a vessel which was dilated within the pure ground-glass nodule passed through the lesion；B，C，and D. curve planar reconstruction (B)，volume rendering (C)，and maximum intensity projection (D) of the same patient demonstrate vascular dilation within the lesion more clearly(arrow)

图 1血管增粗的CT及重建图像

Fig 1CT and reconstruction images showing vascular dilation

A. CT 轴位图像上示左肺上叶尖后段见一直径约15 mm磨玻璃密度结节，内部见多个血管断端；B. 最大密度投影可见多支血管穿过并在磨玻璃密度结节内部聚集

A. CT axial scan shows a 15 mm diameter pure ground-glass nodule located in the apicoposterior segment of the left upper lobe，with visible multiple vessels inside it；B. maximum intensity projection demonstrates the convergence of vessels within the pure ground-glass nodule

图 2血管聚集的CT及重建图像

Fig 2CT and reconstruction images showing vascular convergence

结果

pGGN内血管异常改变与病理亚型的关系浸润前组25例，其中4例出现血管改变、21例无血管改变；微浸润腺癌组29例，其中14例无血管改变、15例有血管改变；浸润腺癌组62例，其中16例无血管改变、46例有血管改变(图3、4)。3个病理类型的pGGN产生血管改变差异有统计学意义(χ2=24.782，P=0.000)。两两比较显示，浸润前组与微浸润组(χ2=7.513，P=0.006)、浸润前组与浸润腺癌组(χ2=24.685，P=0.000)、微浸润组与浸润腺癌组(χ2=4.514，P=0.034)差异均有统计学意义。在pGGN肺腺癌内血管改变中，分别对血管聚集和血管增粗、扭曲进行分析，浸润前组、微浸润组和浸润腺癌组间血管聚集和血管增粗、扭曲分布差异均无统计学意义(表1)。

pGGN内血管异常改变与病变大小、密度的关系116个病灶直径0.50～3.00 cm，平均(1.32±0.52) cm。无血管改变组的平均直径为(1.01±0.32)cm，血管改变组的平均直径为(1.57±0.52)cm，两组直径正态性检验结果，F=9.399，P=0.003，拒绝两组方差齐同的假设，资料不符合正态分布，选择秩和检验。秩和检验使用3个统计量：Mann-Whitney U为600.5；Wilcoxon W为1926.5；Z值为-5.88。双侧检验P=0.000，两组之间直径差异有统计学意义；由于有血管改变组的平均秩次(74.76)大于无血管改变组的平均秩次(37.77)，因此有血管改变组的直径明显大于无血管改变组的直径。病变密度在有血管改变组和无血管改变组分别为(-502.17±122.20) HU和(-532.86±116.87) HU(F=0.048，P=0.826) 。

表 1　纯磨玻璃密度肺腺癌内部血管改变的分布[n(%)]

A. CT轴位图像示右肺上叶前段见一17 mm×28 mm纯磨玻璃密度结节，边界清楚，可见有血管穿过磨玻璃结节，且结节内部血管节段较近段明显增粗(箭头)；B.最大密度投影显示血管轮廓及长度优于轴位切面图像(箭头)；C. 同一患者的病理图片显示病变间质增厚，内见腺癌细胞浸润，诊断为浸润腺癌，贴壁型为主(HE染色，×200)

A. CT axial scan shows a 17 mm×28 mm pure ground-glass nodule with clear margin located in the anterior segment of the right upper lobe，and a dilated vessel (arrow) demonstrates passing through the lesion；B. maximum intensity projection is superior to the axial CT image for displaying the dilation of the vessel (arrow)；C. photomicrograph of the same patient shows interstitial thickening with adenocarcinoma cell infiltration，and the histopathologic diagnosis is lepidic predominant adenocarcinoma (HE staining，×200)

图 3浸润腺癌血管增粗的影像及病理图片

Fig 3Radio-images of vascular dilation and histopathologic photomicrograph of invasive lung adenocarcinoma

A. CT轴位图像示右肺下叶背段见一13 mm×16 mm纯磨玻璃密度结节，结节内有血管穿过，但未见血管有增粗、扭曲和血管聚集；B. 同一患者的病理图片诊断为微浸润腺癌(HE染色，×100)

A. CT axial scan shows a 13 mm×16 mm pure ground-glass nodule located in the dorsal segment of the right lower lobe，and the pulmonary vessel branch passes through the nodule without dilation，distortion，or convergence；B. the histopathologic diagnosis of the same patient is minimally invasive adenocarcinoma (HE staining，×100)

图 4微浸润腺癌无血管变化影像及病理图片

Fig 4Radio-images of no vascular change and histopathologic photomicrograph of minimally invasive adenocarcinoma

讨论

随着多排螺旋CT的发展，通过薄层重建技术或高分辨力CT扫描可获得GGN的高清晰图像，可以在一定程度上通过CT影像特征推断其病理组织学分型[7- 10]。本研究显示pGGN肺腺癌内的血管异常改变在浸润前组、微浸润组与浸润腺癌组之间差异有统计学意义，pGGN内血管改变的出现提示病变浸润性的增加。pGGN病变的大小与其内部血管改变相关，有血管改变组直径大于无血管改变组，而与病变密度无关。

血管集束征包括血管自病变穿过、受牵拉向病灶移位和血管在病变边缘截断[11]。Gao 等[6]将肺血管与磨玻璃密度影的关系分为4型，其中Ⅱ型为血管仅穿过无异常改变，Ⅲ型为血管扭曲、增粗等异常改变，并且Ⅱ型倾向良性，Ⅲ型倾向恶性。考虑到纯磨玻璃密度内血管穿过为正常表现，造成边缘血管牵拉的可能性较小，本研究只针对pGGN病变内部的血管异常改变，包括血管增粗、扭曲和/或血管聚集，且仅纳入CT表现为pGGN的肺腺癌病例，发现随着pGGN肺腺癌浸润性的增加，内部出现血管异常改变也增多。pGGN内血管聚集形成的原因主要为病变内的间质纤维增生、成纤维母细胞的增生和浸润造成结构变形[8，12]；由于肿瘤代谢快，血液供应增加，由肿瘤释放血管生成因子等调控血管生成而导致血管构型改变[13- 14]。浸润前、微浸润和浸润腺癌组pGGN内血管聚集和血管增粗、扭曲改变之间无差异。

关于pGGN肺腺癌的大小和密度与病变浸润性的相关性研究提示，病变大小与病变浸润性呈正相关，病变密度对浸润性有提示作用[5，15- 17]。本研究未直接探讨pGGN肺腺癌病变大小与病理分型的关系，而是观察病变大小与病灶内血管改变的差异，发现病灶内血管改变(血管聚集和/或增粗、扭曲)与病变大小有关，病变越大，出现血管改变的概率越大。而血管异常改变与病灶密度差异无统计学意义。

本研究仍存在不足之处。首先，所有病例均为手术病例，这使病例的选择存在偏差；其次，pGGN内血管异常改变未与病理和免疫组织化学指标对照，血管增粗、扭曲和/或血管聚集的具体成因尚需进一步证实。

综上，本研究显示在pGGN肺腺癌病灶中出现血管聚集及增粗、扭曲时提示病变的浸润性。

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Correlations between Vessel Changes and the Histopathologic Subtypes of Lung Adenocarcinoma with Pure Ground-glass Nodule on Computed Tomography

YANG Yue-qing1，LÜ Zhe2，GAO Jie3，JIN Xin1，WU Fang1，JIN Mei1，WU Jian1，ZHAO Shao-hong1

1Department of Radiology，Chinese PLA General Hospital，Beijing 100853，China

2Department of Radiology，Shougang Hospital of Peking University，Beijing 100041，China

3Department of Pathology，Chinese PLA General Hospital，Beijing 100853，China

ABSTRACT：ObjectiveTo investigate the correlations between vessel changes and the histopathologic subtypes of lung adenocarcinoma with pure ground-glass nodule (pGGN) on computed tomography (CT). MethodsTotally 107 patients (116 lesions) with lung adenocarcinomas with pGGN who had undergone curative resection were included. Vessel changes included vascular convergence and/or vessel dilation or distortion within the pGGN. According to the vessel appearances within the pGGN，all patients were categorized into two groups：no change group and change group. Pearson chi-square test was used to analyze the relationships between vessel changes and histopathologic subtypes. Mann-Whitney rank test and t-test were used to identify the relationship of vessels changes with pGGN density and diameter. ResultsAmong these 116 pGGNs，there were 21 without vessel changes and 4 with vessel changes in 25 preinvasive lesions；14 without vessel changes and 15 with vessel changes in 29 minimally invasive adenocacinomas；16 without vessel changes and 46 with vessel changes in 62 invasive lung adenocarcinomas. There were statistically significant differences of vessel changes (P=0.000) among histopathologic subtypes. The lesion diameter was significantly different between these two groups (P=0.000)，while the lesion density showed no significant difference (P=0.826). ConclusionVessel changes may indicate the invasiveness of lung adenocarcinoma with pGGNs and are related with the lesion diameter.

Key words：lung neoplasms；adenocarcinoma；pathology；tomography X-ray，computed

(收稿日期：2015- 08- 07)

Corresponding author：ZHAO Shao-hongTel：010- 66939590，E-mail：zhaoshaohong@aliyun.com

DOI：10.3881/j.issn.1000- 503X.2016.02.010

中图分类号:R814.42；R734.2

文献标志码:A

文章编号：1000- 503X(2016)02- 0182- 05

通信作者：赵绍宏电话：010- 66939590，电子邮件：zhaoshaohong@aliyun.com

基金项目：中国人民解放军总医院临床科研扶持基金(2012FC-TSYS-1025)Supported by the Clinical Research Support Fund of Chinese PLA General Hospital (2012FC-TSYS- 1025)

第一、二位作者对本文贡献一致The first two authors contributed equally to this article

·论著·