CT预测肺癌脏层胸膜侵犯研究进展

汤 敏，沈 晶，伍建林

(大连大学附属中山医院放射科，辽宁 大连 116001)

根据国际癌症研究机构发布的2018年全球癌症发病率评估报告，肺癌是最常见癌症，亦为导致癌症死亡的主要原因之一。在大多数国家，肺癌是导致女性癌症死亡的主要原因[1]。脏层胸膜侵犯(visceral pleural invasion, VPI)为肺癌最重要的不良预后因素之一，也是术后复发、淋巴结转移的重要预测因素[2-5]。第8版非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)TNM分期标准建议将伴VPI的T1期肺癌升至T2期，ⅠA期升至ⅠB期[6]。术前评估存在VPI与否对制定手术方案及术后选择辅助治疗有重要作用。目前CT已成为术前评价VPI的最常用检查方法。本研究对近年来CT预测肺癌VPI的研究进展进行综述。

1 脏层胸膜解剖与VPI

脏层胸膜分布于肺实质表面，与肺实质紧密结合，组织学上由连续走行的弹力纤维(elastic fibers, EFs)、富含淋巴网络的薄层纤维组织及位于基底膜的间皮细胞构成。诊断VPI主要依赖病理学检查，光镜下见肿瘤侵犯突破EFs时判定为VPI；当苏木精-伊红染色(HE染色)无法判断肿瘤细胞是否突破EFs时，建议进一步EFs染色进行确诊[6]。近年来有学者[7-9]对EFs染色进行改良与探索，提高了诊断VPI的准确性和效率。为尝试术中诊断VPI，KITADA等[10]嘱患者术前口服5-氨基乙酰丙酸，术中采用自动荧光观察，肿瘤侵犯胸膜部位呈红色荧光，其诊断敏感度及特异度分别为100%及58.0%。XIE等[11]应用自体荧光对冰冻切片行术中病理诊断，观察是否存在VPI，可于脏层胸膜EFs区见到强烈自发荧光，清晰显示肿瘤细胞是否突破EFs，其诊断敏感度和特异度分别为86.8%和100%。由于术中诊断VPI技术对检测设备要求较高，目前未能广泛应用。

2 CT特征预测VPI

2.1 肿瘤大小 多项研究[12-13]证实，肺癌大小与发生VPI及预后密切相关,包括肿瘤直径≤3 cm的早期肺癌。JIANG等[12]根据肿瘤大小对27 171例IB期NSCLC患者进行VPI评估,发现3～5 cm不伴VPI者较≤3 cm伴VPI者更具侵袭性，但5年整体生存率无明显差异；若同时伴VPI，3～5 cm肿瘤5年整体生存率明显低于大小≤3 cm者，提示肿瘤越大，恶性程度越高，伴VPI者预后更差。DENG等[13]观察403例≤3 cm的NSCLC，发现非VPI组肿瘤明显小于VPI组(P<0.001)。HSU等[14]观察141例未直接毗邻胸膜的NSCLC的CT表现，VPI组(2.0 cm)与非VPI组(2.3 cm)间病灶大小差异无统计学意义(P=0.12)，可能与病例选择与肿瘤术前分期不同有关。

2.2 肿瘤实性成分 肿瘤生物学恶性不仅与肿瘤大小相关，亦受肿瘤内在侵袭力影响。肿瘤实性成分是恶性肿瘤不良预后的潜在标志物，与肿瘤浸润成分相关。AHN等[15]发现亚实性肺结节内实性成分>50%是预测发生VPI的独立危险因素。YIP等[16]指出，亚实性肺结节VPI发生率显著低于实性肺结节，且前者生存率明显高于后者。TSUTANI等[17]认为，即使实性成分比例相同，实性肺结节较亚实性肺结节发生VPI的概率更高，术后淋巴结转移率亦更高。无实性成分的纯磨玻璃结节(pure ground-glass nodule, pGGN)浸润性较弱，尚不能突破较厚的EFs层，较少发生VPI。ZHAO等[18]观察115例胸膜下pGGN，均未见发生VPI；而pGGN的VPI发生率为17.4%[19]，可能与其所选病例(如更加靠近胸膜)及其病理分型(如微浸润或浸润性肺癌)等有关，有待大样本、多中心研究进一步证实。

2.3 肿瘤-胸膜距离 肺癌是否发生VPI与影像学所示肿瘤-胸膜间距离明显相关。DENG等[13]发现VPI阳性肿瘤距邻近胸膜≤1 cm的占比(69.8%)明显高于VPI阴性组(48.5%，P<0.001)。浦学慧等[20]发现VPI阳性组病灶距胸膜最小距离(minimum distance from the lesion to the pleura, DLP)平均值约1.39 mm，与VPI阴性组(6.42 mm)差异有统计学意义(P<0.001)。QI等[21]的结果显示DLP是周围型肺癌发生VPI的重要危险因素。随着肿瘤生长，DLP越小，发生VPI的概率越大，意味着对于紧邻胸膜的肺癌必须考虑更彻底的手术切除方式，以确保根治性治疗[22]。

2.4 肿瘤-胸膜关系 肿瘤-胸膜关系对预测肺癌VPI具有重要价值，肿瘤与邻近胸膜解剖位置关系不同，发生VPI的概率也不同。①肿瘤-胸膜无接触：既往研究[19]认为该类肿瘤不存在VPI，但是否存在隐匿性VPI目前仍缺乏依据[22]；②肿瘤-胸膜紧贴：IMAI等[23]发现对于T3、T4期紧贴胸膜的肺癌，根据肿瘤-胸膜接触面弧长与肿瘤直径比值>0.9预测其发生VPI的敏感度、特异度分别为89.7%、96.0%；HSU等[24]进一步细分肿瘤-胸膜紧贴类型，其中5型(肿瘤凸面与邻近胸膜垂直或呈钝角)具有较高的阳性预测值及特异度，分别为94%、91%；彭兆辉等[25]观察最大径≤3 cm的早期NSCLC，发现与邻近胸膜紧贴者更易发生VPI；③肿瘤-胸膜有间隔伴胸膜凹陷征：HSU等[14]将其分为3种类型，根据Ⅱ型(肿瘤与邻近胸膜呈线样相连，伴胸膜侧三角形影)预测NSCLC存在VPI具有较高的准确率和特异度(71.0%、92.8%)。发现胸膜幕状牵拉有助于提高术前诊断VPI的准确率[26]。

2.5 胸膜凹陷征(pleural indentation, PI) PI指CT表现为肺癌与邻近胸膜间1条或多条线状影，伴邻近胸膜牵拉凹陷(多呈三角形)；其主要病理基础为瘤体内反应性纤维化及纤维瘢痕形成，所产生的收缩力通过肺泡或肺间质纤维支架系统传递至胸膜表面，导致胸膜受到牵拉而凹陷，可间接反映肿瘤的内在侵袭力。PI仅反映胸膜被纤维牵拉，不一定意味着VPI，肺部良性病变如肺结核球、炎性假瘤等也可出现PI，但其病理基础不同：炎性病变引起PI多是炎症细胞浸润邻近胸膜产生炎性反应，并不破坏邻近肺组织结构[27]。肺癌伴PI是预测VPI及术后预后不良的独立危险因素，更易发生癌性胸膜炎、局部复发及远处转移，5年生存率较无PI者下降约22.4%[28-29]。但临床上肿瘤与胸膜的关系往往较为复杂，仅横断位图像所示不能完全反映胸膜的形态学改变，需进一步后处理观察，并与病理学对照研究。

3 CT新技术预测VPI

3.1 CT三维重建 CT检查方法及三维后处理技术的发展有助于立体显示肺癌与胸膜的关系。三维CT(three-dimensional CT, 3D-CT)成像效果优于传统二维CT(two-dimensional CT, 2D-CT)，诊断VPI的可靠性更高[30]。EBARA等[31]的结果显示，根据3D-CT特征“裙样”胸膜预测VPI的准确率可达77%，但其后处理时间较长，临床诊断效率不高。SAKUMA等[32]采用320排CT机行四维动态扫描，定量评估胸膜下肺癌的壁层胸膜侵犯，发现存在壁层胸膜侵犯时病灶的运动位点与邻近组织结构相似，可用于术前评估肺癌壁层胸膜侵犯，但尚不能单独评估脏层胸膜侵犯。陈时洪等[33]基于HRCT容积再现(volume rendering, VR)等技术观察周围型肺癌与邻近叶间胸膜的关系，清晰显示了叶间胸膜凹陷的典型影像学特征。叶间裂胸膜受到邻近肺癌病变牵拉时，由于对侧膨胀充气肺组织的“推助”，更易引起受累叶间裂发生移位和凹陷，呈现出典型的“弧凹征”。

3.2 PET-CT PET已用于评估NSCLC的肿瘤侵袭性，亦可评估VPI。TANAKA等[34]分析肺癌的HRCT特征及PET-CT最大标准摄取值(maximum standardized uptake value, SUVmax)与VPI的相关性，发现单独SUVmax值预测VPI的敏感度、特异度分别为85.1%、71.4%，联合CT特征时特异度可达81.8%。韩瑜等[28]对72例周围型肺癌行PET-CT及MSCT对照研究，测量肿瘤胸膜连接部的SUVmax值，发现肿瘤胸膜连接处SUVmax值不能准确反映VPI，应结合MSCT上胸膜凹陷征的形态特点，推测可能与受部分容积效应影响有关。PET-CT显示胸膜受侵部位有一定局限性，且检查费用昂贵，临床应用受限。

3.3 影像组学 影像组学指自医学图像中提取并分析高通量影像特征而无创性评估肿瘤内部异质性，可间接全面反映肿瘤的潜在恶性生物学特征。YUAN等[35]应用影像组学预测327例直径≤3 cm肺腺癌的VPI及预后，其预测VPI的准确率、敏感度、特异度分别达90.5%、90.6%、93.2%；且影像组学特征中percentile10%，wavEnLL_S_2，S_0_1_SumAverage是预测VPI的独立危险因素。提取肿瘤影像组学特征能定量评估不同CT表现肿瘤的内部异质性，术前可无创预测和评估VPI，但目前研究仅限于Ⅰ期肺腺癌，有待扩大其范围。

综上所述，CT技术广泛用于术前评估肺癌VPI，提高了术前诊断能力；但增强CT对于预测VPI的价值尚待观察。