肺磨玻璃结节内血管征对良、恶性病变的诊断价值

叶丽丽,舒小钢, 何祥发, 藏任丽, 韦玉新, 郑晓林

在我国恶性肿瘤患者中肺癌的发病率及死亡率占首位[1]。近年来,随着肺癌高危人群薄层HRCT筛查的普及,对肺小结节的检出率显著增加,尤其是磨玻璃结节(ground glass nodules,GGN)[2]。如果能在癌前病变或肺癌早期进行准确诊断和及时治疗,对患者的预后具有非常重要的意义。肺结节的定性诊断取决于优质的CT图像,薄层HRCT在一定程度上减少了容积效应,能够清晰显示病灶的细节,较准确地反映病灶内的病理变化,它可提高诊断准确性,在鉴别肺磨玻璃结节良恶性中具有重要作用[3]。

材料与方法

1.临床资料

对2017年1月-2022年4月在本院经手术病理证实或随诊病灶消失的109例GGN患者的病例资料进行回顾性分析。恶性GGN 65例:微浸润性腺癌30例,浸润性腺癌35例;男35例,女30例;年龄31～79岁,平均(59.18±10.42)岁。良性GGN 44例:8例术后病理证实为肺腺瘤样增生,36例CT随诊显示病灶消失,随诊时间1周～2年;男23例,女21例;年龄30～75岁,平均(46.00±10.00)岁。

纳入标准:①HRCT扫描显示有肺内GGO;②接受手术治疗者,有详细的手术病理结果和完整的临床资料;③未接受手术治疗的良性GGO患者,随诊CT检查显示病灶消失,且在我院至少有2次胸部HRCT检查资料;④HRCT图像质量满足诊断要求。

2.CT检查方法

使用Philips Brilliance 128 iCT(41例)或Toshiba Aquilion One TSX-301A(68例)CT机进行胸部HRCT扫描。所有病例中67例仅行CT平扫,42例行CT平扫及增强扫描。患者采用仰卧位、上肢抬高,扫描范围为肺尖至肺底,扫描参数:层厚2.0 mm,层距2.0 mm,140 kV,299 mA,矩阵1024×1024。

由2位放射科医师(工作年限分别为10和12年)对所有患者的HRCT图像进行独立观察和分析,有分歧时则由另外1位具有高级职称的放射科医师(工作年限30年)协同判读。设定肺窗图像的窗宽为1600 HU、窗位为-600 HU,主要从以下方面对GGN进行评估。①GGN形态学特征的主要CT征象:包括大小、密度、分叶、毛刺、胸膜凹陷征和支气管充气征。其中,对GGN密度的评估是基于结节内磨玻璃成份的占比,将其分为3种类型:磨玻璃成份<50%的混合GGN(few mixed GGN,fmGGN)、含磨玻璃成份≥50%的混合磨玻璃结节(mGGN)和纯磨玻璃结节(pure GGN,pGGN)。②结节内肺血管的相关征象:a)结节内是否有血管穿行。b)如果有血管穿行,是肺动脉(pulmonary artery,PA)还是肺静脉(pulmonary vein,PV)分支。应该多方位沿肺动脉、肺静脉的各级分支连续观察直至病灶内,与细支气管紧密伴行且最终汇入肺动脉干的是肺动脉分支[4],无细支气管伴行且逐渐汇入左心房的是肺静脉血管[5]。c)结节内血管数量,分为1条、2条和≥3条共3种类型。d)结节内血管的形态学特征,异常血管形态包括僵硬、增粗、扭曲、聚集或截断。

3.统计学分析

本研究数据资料均使用SPSS 25.0软件包进行统计分析。采用Wilcoxon符号秩检验比较良、恶性GGN组的临床资料和CT征象的差异;采用卡方检验比两组中结节内血管数量和类型的差异。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

良、恶性GGN组的临床资料和CT征象的比较结果见表1。两组之间仅性别构成的差异无统计学意义(P>0.05),其它临床资料及CT征象的差异均有统计学意义(P<0.05)。恶性GGN组的患者年龄和结节直径均大于良性GGN组;恶性组以混合GGN更多见,良性组以pGGN更多见;恶性组的分叶、毛刺、支气管充气征和胸膜凹陷征的出现率均高于良性组(图1a、2a)。良性结节在随诊中吸收缩小或消失(图3、4)。

图1 女,65岁,右肺上叶腺癌。a)肺窗图像,显示右肺上叶混杂密度磨玻璃结节;b)动脉期图像,显示结节内部有增粗、走行僵硬的肺静脉(箭);c)动脉期图像,显示结节内部可见增粗、僵硬的肺动脉(箭);d)病理片镜下示异形上皮细胞增生,呈乳头状排列,间质纤维增生及血管(箭)。 图2 女,58岁,右肺下叶浸润性肺癌。a)肺窗图像,显示右肺下叶磨玻璃密度结节影,轮廓不光整呈浅分叶,密度不均;b)纵隔窗增强扫描动脉期图像,显示结节内有增粗的肺静脉(箭),并可见支气管空气征;c)病理片镜下示瘤细胞异形性明显,细胞核大深染,核分裂像易见,呈不规则腺样及乳头状排列,间质纤维增生,可见增粗的血管(箭)。 图3 男,52岁,左肺上叶渗出灶。a)肺窗图像,显示左肺上叶尖后段磨玻璃密度结节,密度尚均匀,无明显分叶及毛刺,内部可见正常肺动静脉穿行(箭);b)抗炎治疗后一个月后复查,肺窗图像显示结节较前明显吸收,密度变淡(箭)。 图4 女,32岁。右肺上叶炎症。a)肺窗图像,显示右肺上叶后段磨玻璃密度结节(箭),内部见形态基本正常的肺动脉穿行;b)一周后复查CT,显示病灶吸收,较前明显缩小(箭)。 图5 GGN血管征象与其形态特征同时出现的例数堆积柱状图,显示恶性GGN血管征象与形态特征同时出现的数量明显高于良性GGN。纵坐标表示例数,横坐标表示血管征象的种类,柱的高度表示例数,颜色表示各种形态特征及良、恶性结节。

表1 良、恶性GGN组临床资料和CT征象的比较

良、恶性GGN组结节内血管的出现率及其特征的比较结果见表2。恶性组GGN内血管征较良性GGN组更多见。有血管征的良、恶性GGN组结节内血管特征的比较:血管数量分布的差异无统计学意义(P>0.05);恶性GGN组中结节内肺动脉及肺静脉分支同时出现的比例明显高于良性GGN组(图1b～c);结节内血管出现形态学异常者以恶性GGN组更多见,且结节内血管是PV时出现形态学异常者更多见(图1b、2b)。CT图像上诊断的血管征亦得到了病理检查的证实(图1d、2c)。

表2 良、恶性GGN组结节内血管征及相关表现的比较 /例

良、恶性GGN组中结节内血管表现与结节的各种CT征象同时出现的情况详见表3和图5。43例有血管征的恶性结节中,均可见分叶、毛刺、支气管充气征和/或胸膜凹陷征;19例可见血管征的良性结节中,少数可见分叶、毛刺或胸膜凹陷征,但均未见支气管充气征。

表3 2组中CT特征与结节内血管征象同时出现情况的对比 /例

讨 论

随着人们健康意识的提高及HRCT的广泛应用,临床上对肺GGN的检出率越来越高。早期诊断和早期治疗,可以明显改善肺癌患者的预后[6]。肺GGN是各种良性和恶性病变的早期表现,由于恶性肺GGN的发展过程比较缓慢[7],因此通过影像组学特征对两者准确诊断非常重要。

本研究结果显示:良、恶性GGN在大小、密度、毛刺、支气管空气征、胸膜凹陷征具有差异统计学意义,这与既往的研究表明良、恶性GGN可以根据其CT征象进行鉴别相一致[8-11]。具有血管征的恶性结节,同时均可见不同程度的分叶、毛刺、支气管充气征或胸膜凹陷征;而有血管征象的良性结节,少数可见分叶、毛刺或胸膜凹陷征,但均未见支气管充气征;虽然两者之间发生率有差异,但也表明良、恶性结节CT征象也存在一定交叉,因此可以结合结节内血管情况进一步鉴别。

本研究表明良、恶性GGN中均可见血管征,结节血管的数量相似,且结节内血管征发生率以恶性GGN更多见,这与之前研究结果相一致[12,13]。恶性GGN的结节内血管大多数呈异常状态,这可能与肿瘤组织具有侵袭性相关,可能是肿瘤产生的生长因子浸润支气管血管束及小叶间隔,或者肿瘤细胞浸润性生长,增强刺激结节内纤维组织增生,增生的纤维组织牵拉周围结构,引起小血管走行僵硬、增粗、扭曲、聚集或截断,甚至瘤栓形成[14];同时因为肿瘤组织代谢旺盛,需要更多的血液维持生长,故可能导致血管增粗、扩张[15];结节内异常小血管往往是肺动静脉,而且以肺静脉更为突出。虽然支气管动脉与肺动脉伴行,但可能由于支气管动脉CT不易发现,故结节也难鉴别是否有支气管动脉穿行。良性结节始终不具备恶性习性,结节可以包绕邻近血管但很少会造成血管异常改变。

既往文献研究表明当一个孤立肺结节内出现肺静脉时,需要高度怀疑恶性可能[16,17],本研究结果与之相似,提示结节内血管种类对鉴别良、恶性GGN具有一定的意义,且结节内肺静脉出现形态学异常时常见于恶性GGN,可能与恶性GGN容易侵犯管壁较薄的肺静脉,同时肺静脉富含氧气,利于恶性GGN生长,因此结节内出现异常肺静脉对于良、恶性GGN的鉴别更有意义。虽然Fleischner Society指南[18]不建议对直径<6 mm的单个GGN进行常规随诊,但是如果结节内出现血管征,尤其是血管有形态学异常且为肺静脉时,需要提高警惕。

由于良、恶性GGN均可以出现结节内血管征,加之既往多项研究结果表明结节内血管征与恶性GGN的关系非常密切[19-21],因此GGN与血管征的关系值得进一步更深入的研究。

本研究存在一定局限性:①本研究属于回顾性分析,存在一定的主观性及选择偏倚;②未采用人工智能等新技术对重要CT征象进行自动分析,减少主观因素的影响;③样本量较小,研究结果可能存在一定的误差,需要在今后的研究中增加样本量进行前瞻性研究,进一步对本研究结果进行验证。

综上所述,GGN中血管征较为常见,但血管征的发生率以恶性结节更高。如果结节具有CT恶性形态学征象,同时结节内血管出现僵硬、增粗、扭曲、聚集或截断等异常形态学表现时,尤其是当异常血管为肺静脉时,结节为恶性的可能性更高。因此,基于HRCT对GGN的形态学征象和结节内血管征象进行综合分析,有助于良、恶性GGN的准确诊断,从而可为临床选择随诊复查还是进一步手术干预提供定量参考依据。