肺磨玻璃结节与邻近血管及支气管的关系与分型对其良恶性鉴别诊断的价值

李 凤，沈 晶，薛昌辉，赵 娇，黎佳维，谢 青，敬 丽，伍建林

(大连大学附属中山医院 放射科，辽宁 大连 116001)

大连市科技局科技计划项目(2015E12SF120)

李 凤(1991-)，女，硕士研究生。E-mail：18940888115@163.com

伍建林，教授。E-mail：cjr.wujianlin@vip.163.com

论著

10.11724/jdmu.2017.05.07

肺磨玻璃结节与邻近血管及支气管的关系与分型对其良恶性鉴别诊断的价值

李 凤，沈 晶，薛昌辉，赵 娇，黎佳维，谢 青，敬 丽，伍建林

(大连大学附属中山医院 放射科，辽宁 大连 116001)

目的研究肺磨玻璃结节(GGN)与邻近血管及支气管的关系及分型，探讨其对GGN良恶性鉴别诊断及评估恶性程度的应用价值。方法收集经大连大学附属中山医院手术病理和临床证实的172例共计187个GGN病灶，其中浸润性腺癌组88个、浸润前病变组70个、良性结节组29个。应用CT图像横轴位并结合MPR及VR等后处理图像进行多维度分析， 比较不同组间GGN与血管及支气管的关系、类型分布及相关性，评价不同分型的诊断敏感度、特异度及准确率。在CT上对GGN的磨玻璃成分进行量化，分析不同组间磨玻璃成分的分布及相关性。结果GGN的血管及支气管关系分型在3组不同性质GGN中所占比例差异有统计学意义(P<0.01)。良恶性GGN中血管与支气管分型关系存在负相关(r=-0.569,P<0.01)。 浸润性腺癌组GGN的血管分型以Ⅲ、Ⅳ型为主，支气管分型以Ⅱ、Ⅲ型多见；浸润前病变组GGN的血管分型以Ⅱ型、支气管分型以Ⅳ型多见；良性病变组GGN中血管分型以Ⅰ、Ⅱ型多见，支气管分型以Ⅳ、Ⅴ型为主。 血管与支气管征象同时存在对GGN良恶性鉴别尤其是对恶性诊断的准确率明显高于单独出现。 CT图像上GGN的磨玻璃成分比例与血管、支气管分型间存在相关性(r=0.550,P<0.01；r=-0.571,P<0.01)。结论GGN与邻近血管与支气管的关系及其分型对鉴别良恶性诊断具有重要作用，联合两种征象及分型并结合GGN内磨玻璃成分量化分析，可进一步提高鉴别诊断准确率。

肺磨玻璃结节；血管；支气管；腺癌

随着现代多层螺旋CT技术发展及其在胸部的广泛应用，肺磨玻璃结节(ground-glass nodule, GGN)的检出率明显增高[1]。Henschke等[2]研究表明，呈GGN样表现的肺癌中肺腺癌是最常见的病理学组织类型，其早期诊断和及时手术治疗可明显改善患者预后。既往多依据CT征象或穿刺活检提示或确定诊断，其中CT上显示的病灶与周围血管与支气管的关系是重要的诊断征象。但多数文献均探讨肺结节与血管或支气管单一征象的关系及诊断价值[3-5],将两者联合分析并针对GGN良恶性及其恶性程度进行预测的研究报道少见。为此，本文回顾性分析呈GGN表现的包含良性与不同恶性程度肺腺癌CT上血管与支气管的关系，旨在探讨该两种征象联合诊断GGN性质及其恶性程度的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾性分析2013年1月至2017年3月大连大学附属中山医院经手术病理和临床证实的172例共计187个GGN病灶(其中12例有2个GGN，1例有3个GGN)，GGN病灶最大径≤3.0 cm。其中男58例,女114例,年龄28～79岁，平均(55.8±10.1)岁。按GGN性质分3组：浸润性腺癌组85例(共88个GGN，微浸润腺癌27个，浸润性腺癌61个)，男33例，女52例，年龄28～79岁，平均(60.1±9.3)岁；浸润前病变组58例(共70个GGN，AAH11个，原位腺癌59个)，男15例，女43例，年龄33～74岁，平均(53.4±10.5)岁；良性病变组29个(慢性炎症7个、硬化性血管瘤2个经手术病理证实；其余20个炎性结节经临床治疗或随访证实)，男10例，女19例，年龄48～73岁，平均(54.0±10.7)岁。

1.2 检查方法

CT 检查设备为Siemens Somatom Definition 双源CT及Somatom Definition AS 64 层CT。患者均取仰卧位，扫描范围自胸腔入口至肋膈角以下，常规扫描层厚5～8 mm，层间隔4～6 mm，管电压80～120 kV，管电流200～280 mA，矩阵512×512；扫描后均行1.0 mm薄层重建，并将数据传入工作站行图像后处理,包括多平面重组(MPR)、曲面重组(CPR)、最大密度投影(MIP)、最小密度投影(MIN-IP)等，旨在多方位显示GGN与相关血管及支气管关系。观察窗设定：窗宽1450～1500 HU，窗位-450～-500 HU。根据实际病灶大小及密度进行适当调整窗宽和窗位。

1.3 GGN有关征象定义

对GGN征象分析均以1 mm薄层及各种后处理重建图像进行观察，由2名5年以上胸部影像诊断医师分别阅片，有分歧时双方讨论后共同认定。有关征象定义如下：(1)GGN分型及定量：分为混合型GGN(mixed GGN，mGGN)和单纯型GGN(pure GGN，pGGN)[6]；再依据Aoki等[7]的公式对mGGN进行量化：磨玻璃影(GGO)比例=[(GGO成分最大径-实性成分最大径)/GGO成分最大径]×100%。将本组GGN再分为：A类pGGN，B类 GGO占76%～99%，C类 GGO占50%～75%和D类GGO<50%；后3者均为mGGN。

GGN与周边血管关系评价参照文献[8-9]。若GGN病灶处血管较近侧粗大或较同级支气管粗大，或血管经过病灶时扭曲、僵直，或病灶内有多支血管进入，均提示异常。本研究分为以下4型：Ⅰ型，GGN与血管走行无关系；Ⅱ型，完整血管穿过GGN；Ⅲ型，GGN内血管扭曲、扩张或弯曲；Ⅳ型，其他更复杂类型的血管。

GGN内或周边有长条形或分支状支气管者，视为GGN与支气管存在关系，分为以下5型：Ⅰ型，支气管在GGN中走行截断；Ⅱ型，支气管在GGN实性成分中走行扩张、扭曲；Ⅲ型，支气管在GGN的磨玻璃区走行扩张、扭曲；Ⅳ型，支气管在GGN内走行正常；V型：支气管在GGN旁绕行。

1.4 病理诊断

对本研究中疑似肺癌且经过手术切除者，其病理诊断按照2011年肺腺癌新分类标准[10]分为非典型腺瘤样增生(atypical adenomatous hyperplasia，AAH)、原位腺癌(adenocarcinoma in situ，AIS)、微浸润腺癌(mini-mally invasive adenocarcinoma ，MIA)及浸润性腺癌。所有病理诊断均由2名具有高级职称的病理医师讨论后确定。

1.5 统计学方法

采用SPSS17.0软件。计数资料组间采用Pearson卡方检验。GGN血管与支气管分型关系采用Spearman检验进行相关性分析，以P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 良恶性GGN的血管类型比较

本研究中GGN与周边血管的关系表现为4种类型，检出数量分别为，Ⅰ型11个(5.9%)、Ⅱ型74个(39.6%)、Ⅲ型73个(39.0%)和Ⅳ型29个(15.5%)。各型血管关系在3组不同性质的GGN中显示差异有统计学意义(P<0.01)。本研究显示恶性GGN(包括浸润前病变与浸润性腺癌)多见于Ⅲ型、Ⅳ型占62.6%(99/158)；良性GGN多见于Ⅰ、Ⅱ型占89.7%(26/29)。见表1。

2.2 良恶性GGN支气管类型比较

本研究中187个GGN与周边支气管关系表现为5种类型，I～V型的检出数量分别为10(5.3%)、25(13.4%)、45(24.1%)、70(37.4%)及37(19.8%)个。各类型支气管关系在3组不同性质的GGN显示差异均有统计学意义(P<0.01)；其中浸润前病变多见于Ⅳ型、浸润性腺癌常见于Ⅱ型、Ⅲ型；而良性GGN多见于Ⅳ、Ⅴ型。见表1。

2.3 GGN血管、支气管征联合分析与其良恶性的关系

3组类型GGN中的血管与支气管分型之间差异有统计学意义(P<0.01)(表2)，其中浸润前病变组以血管Ⅱ型、支气管Ⅳ型多见(图1)，浸润性腺癌组以血管分型为Ⅲ、Ⅳ型为主，其支气管分型以Ⅱ、Ⅲ型多见(图2c～2d)，良性病变组中以血管Ⅱ型多见(图3b)，而支气管常见Ⅳ、Ⅴ型(图3a)。良恶性GGN血管与其支气管分型关系存在负相关(r=-0.569,P<0.01)。

表1 3组GGN与邻近血管及支气管关系的类型比较

表2 GGN血管分型与其支气管分型的关系

Tab 2 Relationship between GGN Vascular Typing and Bronchial Typing

(n)

2.4 GGN血管与支气管征联合诊断

本研究表明，将GGN相关的血管与支气管的分型联合分析，可以提高GGN良恶性诊断的准确率到76.4%(表3)。尤其在预测浸润前病变与浸润性腺癌时，其诊断效能也明显提高到90.5%(表4)。

a～b：女性,72岁,右肺中叶原位腺癌。CT矢状位重建显示，GGN中支气管管腔保持通畅(Ⅳ型)，其中的血管走行与分支亦显示正常(Ⅱ型)图1 肺浸润前腺癌CT表现Fig 1 CT features of pulmonary pre-invasive adenocarcinoma

a～b：男性，64岁，左肺上叶浸润性腺癌。CT冠状位重建显示， GGN中支气管被截断(I型)；其中的血管分支走行扭曲、聚集、截断(Ⅳ型);c～d：男性，67岁，右肺上叶浸润性腺癌。CT冠状重建显示， GGN中支气管走行扭曲(Ⅱ型)；血管走行略扭曲、截断(Ⅲ型);e～f：女性，60岁，左肺上叶浸润性腺癌。CT矢状位重建显示，GGN中部分支气管被截断(I型)，其中的血管走行扭曲、聚集(Ⅳ型)图2 肺浸润性腺癌CT表现Fig 2 CT features of pulmonary invasive adenocarcinoma

a:女性，54岁，右下肺炎性结节。CT重建显示，支气管未进入病灶内部(V型)，血管及分支与GGN基本无关系，形态学无改变(I型);b:女性，53岁，右上肺炎性结节。 GGN中血管走行正常(Ⅱ型)图3 肺良性GGN CT表现Fig 3 CT features of pulmonary benign GGN

(%)

表4 血管与支气管分型用于诊断浸润GGN与浸润前GGN的结果分析

2.5 GGN磨玻璃成分比例与血管及支气管征象相关性

按照CT图像上病灶内磨玻璃成分所占比例，A类共103个纯GGN，其中良性组、浸润前病变组及浸润性腺癌组各占69.0%(20/29)、74.3%(52/70)、35.2%(31/88)；B类共41个mGGN，在各组中分别占13.8%(4/29)、21.4%(15/70)、25.0%(22/88)；C类共14个mGGN，在各组中分别占6.9%(2/29)、4.3%(3/70)、10.2%(9/88)；D类共29个mGGN，在各组中分别占10.3%(3/29)、0%(0/70)、29.5%(26/88)。各组GGN磨玻璃成分比例在支气管、血管各型间差异均存在统计学意义(P<0.05，P<0.01，表3～4)，GGN磨玻璃成分比例与血管及支气管类型间存在相关性(r=0.550,P<0.01；r=-0.571,P<0.01)。

3 讨 论

GGN为孤立性肺结节的一种特殊表现类型，很多病因(如肺腺癌、局灶性纤维化、局灶性炎症或出血等)均可表现为GGN，即使是肺腺癌又可分为浸润前病变(不典型腺瘤样增生、原位腺癌)及浸润性肺腺癌两种预后完全不同的类型[3]。虽然良恶性GGN的CT表现具有一定特征，但仍部分征象重叠，导致鉴别诊断困难。近年来，GGN有关的血管与支气管征引起大家关注，笔者认为两者分型规律及其联合分析将在GGN良恶性鉴别诊断及恶性程度评估方面发挥重要作用[11]。

关于恶性GGN周围血管征象的形成机制，Noguchi等[12-14]认为系其中的纤维化反应所致，如肿瘤向周围组织浸润生长或刺激增生的纤维成分牵拉周围结构时，即可致局部小血管走行僵直、扭曲或聚集,且随着肿瘤恶性程度的增加,对病灶周边的小血管牵拉也更为明显并表现为不同的类型；此外，肿瘤组织的生长代谢旺盛亦可导致供血血管增粗。本组资料显示，浸润性腺癌血管类型以Ⅲ、Ⅳ型多见，表现为血管进入病灶后走行扭曲、增粗甚至截断；而浸润前病变(AAH、AIS)多见于Ⅱ型，表现为血管走行自然、正常穿过，但随病变进展，亦可出现扭曲、增粗或截断等征象。而良性GGN，其周边血管多从病灶边缘绕过或清晰穿过病灶，无形态学改变，多表现为Ⅰ、Ⅱ型。既往有研究发现，GGN内见到扭曲、增粗的血管者多为浸润性腺癌[15]，本研究结果也支持上述结论，即浸润性病变组以Ⅲ、Ⅳ型多见，浸润前组及良性组以Ⅱ型多见，该结果将有助于为临床上相似GGN病灶的良恶性鉴别诊断提供依据。

有研究表明，实性SPN与支气管关系对诊断早期肺癌有一定价值[6,16]。本组资料显示浸润性腺癌以Ⅱ、Ⅲ型多见，病理学显示GGN中致支气管壁增厚、管腔狭窄至闭塞，则在CT上表现为支气管狭窄或截断；在浸润前病变中，病理学为肿瘤细胞沿肺泡壁及呼吸性细支气管伏壁式生长，很少向周围浸润和肺泡塌陷，多不影响支气管走行，故本研究该组GGN中多表现型IV型支气管；在良性病变中，CT上多显示为病灶内或边缘的支气管未受影响，走行如常，故以Ⅳ、V型多见。高丰等[3]研究127个GGN和支气管的关系，发现浸润性腺癌多表现I型、II型，浸润前病变组多与支气管无关系，而良性组以IV、V型多见。在本研究中，浸润性腺癌以Ⅱ、Ⅲ型多见，可能与本研究浸润性腺癌中的mGGN所占比例较少有关(磨玻璃成分<50%)，同时本组浸润前病例较多，且直径偏大，故多见于支气管IV型。

本研究显示，将GGN的血管与支气管征象联合分析可较单独分析时提高鉴别诊断的准确率，对GGN浸润性判定及恶性程度的评估价值也明显提高。在恶性GGN中，如血管表现为扭曲、扩张或弯曲及更复杂关系，则其中的支气管走行也通常呈现为扩张、扭曲甚至截断，因此，当GGN病灶同时出现上述征象时则高度提示为恶性。通过统计学分析，表明良恶性GGN的血管与支气管分型之间存在相关性(r=-0.569,P<0.01)。

对于恶性GGN来说，其中实性成分及所占比例与浸润性腺癌病理改变及其侵袭程度息息相关[17-19]。本研究按其中磨玻璃成分所占比例进行A～D分型，研究发现浸润性腺癌多见于D型(磨玻璃成分<50%)mGGN，而良性病灶和浸润前病灶变多见于A型病变，其中随着GGN实性增加，其血管与支气管改变更多见。

综上所述，恶性GGN(浸润前病变与浸润性腺癌)在CT上最常见血管分型为Ⅱ～Ⅳ型，对应的最常见的支气管分型为Ⅱ、Ⅲ型，当两者同时出现时高度提示为肺腺癌，且浸润程度较高，这些规律将有助于临床作出正确诊断和制订合适的手术治疗方案。

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Clinicalstudyonthedifferentialdiagnosisofbenignandmalignantbronchialnodulesbasedonvesselsandbronchialsigns

LI Feng，SHEN Jing，XUE Changhui, ZHAO Jiao, LI Jiawei, XIE Qing, JING Li, WU Jianlin

(DepartmentofRadiology,ZhongshanHospitalAffiliatedtoDalianUniversity,Dalian116001，China)

ObjectiveTo study the relationship between ground-glass nodule (GGN) and adjacent blood vessels and bronchus, and to discuss its value in differentiating benign and malignant GGN.MethodsThe 187 GGNs were divided into the following three groups: the invasive adenocarcinoma group (n=88), the pre-invasive lesion group (n=70) and the benign nodule group (n=29). CT images were combined with MPR and VR Images for multi-dimensional analysis to fully demonstrate the relationship between GGN and blood vessels and bronchus and compare among different groups. Based on the relationship between GGN and blood vessels and bronchus, the GGNs were classified into 4 types and 5 types respectively. GGNs were quantitatively analyzed on CT images to compare the glass composition of GGN among different groups.Results(1) The GGN types classified according to the relationship between GGN and blood vessels and bronchus were significantly different among the three groups (P<0.01). There was a significant correlation between blood vessels and bronchial types inGGN (r=-0.569,P<0.01). (2) The GGNs in the invasive adenocarcinoma group were mainly vascular type Ⅲ and Ⅳ, and more commonly bronchial type Ⅱ and Ⅲ. In the pre-invasive lesion group, vascular type Ⅱand bronchial type Ⅳ GGNs were more common. The GGNs in the benign group were more commonly vascular type Ⅰ and Ⅱ and bronchial type Ⅳ and Ⅴ. (3) The accuracy for benign and malignant GGN differentiation, especially for malignant GGN diagnosis, is significantly higher when both vascular and bronchial types are present compared to a single type. (4) There was a correlation between the GGN composition and the GGN classification of blood vessels and bronchus (r=0.550,P<0.01；r=-0.571,P<0.01).ConclusionThe relationship between GGN and adjacent blood vessels and bronchus and its application in GGN classification plays an important role in the differential diagnosis of benign and malignant GGN. The presence of two kinds of signs and types combining with GGN internal friction analysis can further improve the accuracy of differential diagnosis.

ground glass nodule; blood vessels; bronchial; adenocarcinoma

R445,R814.4, R814.42

A

1671-7295(2017)05-0446-06

李凤，沈晶，薛昌辉，等.肺磨玻璃结节与邻近血管及支气管的关系与分型对其良恶性鉴别诊断的价值[J].大连医科大学学报，2017,39(5)：446-451.

2017-08-08；

2017-09-19)