鮑 芳 金 晶
安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院放射科,安徽合肥 230601
肺癌是目前發(fā)病率最高的惡性腫瘤,發(fā)病率逐年增高;中央型肺癌是指發(fā)生在肺門附近的起自三級(jí)支氣管以內(nèi)的腫瘤,臨床早期癥狀不明顯,發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已發(fā)展至中晚期,嚴(yán)重影響患者的治療效果[1]。中央型肺癌以鱗癌(squamous cell carcinoma,SCC)和小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)較多[2-3],不同病理類型的肺癌治療方法不同,預(yù)后也存在一定差異,早期準(zhǔn)確診斷可以為臨床治療提供依據(jù)、改善預(yù)后。有研究發(fā)現(xiàn),早期發(fā)現(xiàn)<3 cm并局限于肺內(nèi)的病灶,5年生存率會(huì)明顯提高[4]。目前臨床以螺旋CT為首選檢查方法,當(dāng)兩者CT征象互有交叉時(shí),鑒別困難。CT紋理分析方法可以量化分析圖像像素灰度值的分布特征及變化規(guī)律,不受診斷水平及經(jīng)驗(yàn)的影響,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于肺部。本研究正是基于紋理分析的方法,探討定量紋理分析在鑒別中央型SCC和SCLC中的價(jià)值,為臨床早期診斷及治療提供一定幫助?,F(xiàn)報(bào)道如下。
選取我院2018年5月至2020年1月經(jīng)支氣管鏡或肺穿刺活檢確診、手術(shù)后病理確診的中央型肺癌患者128例,其中SCC組78例,SCLC組50例;SCC組患者男74例,女4例,年齡47~83歲,平均(66.65±8.06)歲,吸煙者68例,非吸煙10例,病程3~18個(gè)月,平均(9.67±3.94)個(gè)月;SCLC組患者男43例,女7例,年齡41~82歲,平均(65.06±9.00)歲,吸煙者42例,非吸煙者8例,病程3~15個(gè)月,平均(9.00±5.37)個(gè)月。兩組一般資料(性別、年齡、吸煙史、病程)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn):①所有患者均為我院首次行胸部CT檢查;②經(jīng)手術(shù)或活檢獲得病理結(jié)果,確診為中央型鱗癌或小細(xì)胞肺癌;③臨床及影像資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn):①CT檢查前行活檢等操作;②CT檢查前接受過(guò)抗腫瘤治療,如放化療等;③合并其他部位腫瘤;④CT圖像偽影重,影響病灶觀察。
所有患者采用Philips Brilliance iCT 256層螺旋極速CT掃描儀掃描,患者取仰臥位,雙臂上舉,經(jīng)呼吸訓(xùn)練后于吸氣末行屏氣掃描,掃描范圍包括全肺。掃描參數(shù):管電壓120 Kv,管電流160 mAs,層厚 5 mm,重建層厚 0.625 mm,矩陣 512×512,F(xiàn)OV 350 mm×350 mm。
從PACS工作站上以DICOM格式導(dǎo)出平掃CT圖像,將縱隔窗圖像導(dǎo)入AK軟件,由兩位資深主治醫(yī)師手動(dòng)選取ROI,將圖像調(diào)整到最佳窗寬窗位,逐層觀察后,選取病灶最大層面,沿病灶邊緣進(jìn)行勾畫(huà),避開(kāi)周圍血管及炎性改變,當(dāng)病灶與周圍阻塞性炎癥邊界不清時(shí),由兩位醫(yī)師共同分析確定勾畫(huà)邊界,最大程度保留病灶實(shí)質(zhì)部分,確定ROI,見(jiàn)圖1,獲得紋理參數(shù),包括能量(energy)、熵(entropy)、逆差距(Inverse Difference Moment)、均值(mean)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD)、峰度(kurtosis)、偏度(skewness)。最后將所得結(jié)果以Excel格式導(dǎo)出。
圖1 SCC和SCLC病灶感興趣區(qū)勾畫(huà)
觀察兩組病灶CT圖像特征,測(cè)量病灶最大徑、平掃CT值。
利用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用()表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用[n(%)]表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
SCC組的能量及偏度值小于SCLC組,峰度值大于SCLC組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);SCC和SCLC組間熵、逆差距、均值及標(biāo)準(zhǔn)差比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 SCC與SCLC組間紋理參數(shù)值比較()
表1 SCC與SCLC組間紋理參數(shù)值比較()
組別 能量(×10-2) 熵 逆差距(×10-2) 均值SCC 組 0.83±0.67 10.82±1.02 4.71±2.50 38.63±6.01 SCLC 組 2.01±0.81 9.52±0.62 7.06±4.67 37.31±5.78 t值 2.972 1.902 1.493 1.010 P值 0.004 0.059 0.138 0.314組別 標(biāo)準(zhǔn)差 偏度 峰度SCC 組 25.60±12.51 -1.30±0.04 1.92±0.74 SCLC 組 36.83±49.89 0.09±0.005 0.86±0.43 t值 0.613 3.890 3.162 P值 0.541 <0.001 0.002
SCC組和SCLC組間病灶最大徑及平掃CT值比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 兩組患者病灶最大徑及平掃CT值比較()
表2 兩組患者病灶最大徑及平掃CT值比較()
組SCC組 5.98±1.43 38.63±6.02 SCLC 組 4.84±1.37 37.31±6.71 t值 1.432 1.001 P值 0.163 0.322
中央型肺癌是指發(fā)生于肺段和肺段以上支氣管黏膜上皮的惡性腫瘤,病理類型主要為鱗癌、腺癌、小細(xì)胞肺癌、大細(xì)胞未分化癌等,鱗癌最常見(jiàn),小細(xì)胞肺癌是肺癌組織學(xué)分型中惡性程度最高的一種,生存率低[5],兩者臨床表現(xiàn)缺乏特異性,早期明確診斷有助于臨床治療方案的制訂。常規(guī)MSCT通過(guò)各種后處理技術(shù)了解腫塊的大小、位置及其與臨近支氣管、血管的關(guān)系等[6-7],有助于診斷。而在臨床工作中,當(dāng)鱗癌和小細(xì)胞肺癌在影像表現(xiàn)上無(wú)特異性鑒別征象時(shí),診斷困難。紋理分析作為定量分析方法,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于肺部。遲淑萍[8]用紋理分析鑒別肺部良惡性結(jié)節(jié);羅婷等[9]發(fā)現(xiàn)CT圖像紋理分析的預(yù)測(cè)模型可以很好的鑒別磨玻璃密度的肺腺癌的浸潤(rùn)性,并經(jīng)交叉驗(yàn)證,其準(zhǔn)確率為83.3%;Wu等[10]研究發(fā)現(xiàn)53個(gè)影像組學(xué)特征與肺癌的組織學(xué)分型具有顯著相關(guān)性,具有通過(guò)CT圖像無(wú)創(chuàng)性預(yù)測(cè)肺癌組織學(xué)分型的潛力;Chen等[11]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)比度、熵和能量與SCLC總生存時(shí)間顯著相關(guān)。以往研究均顯示紋理分析可以很好的應(yīng)用于肺癌的相關(guān)診斷,本研究結(jié)果顯示SCC組的能量值及偏度值小于SCLC組,峰度值大于小細(xì)胞肺癌組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
能量值反映圖像灰度分布均勻程度和紋理粗細(xì)程度,圖像紋理均勻、變化穩(wěn)定時(shí)能量值增大。鱗癌和小細(xì)胞肺癌惡性度都較高,鱗癌在侵犯正常組織后內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化,多存在角化現(xiàn)象及細(xì)胞間橋,鱗癌容易形成液化壞死、空洞及鈣化等,內(nèi)部不均質(zhì)度增高,能量值較低;而小細(xì)胞肺癌密度多較均勻,不易形成液化壞死等,癌細(xì)胞成分單一[12],能量值較高。
峰度值參數(shù)可以用來(lái)量化評(píng)估感興趣區(qū)域內(nèi)CT值頻數(shù)分布的陡緩程度。峰度值越大表示峰越高,反之,值越低時(shí)分布越平坦。偏度值是用來(lái)量化數(shù)值分布形態(tài)的,描述數(shù)值分布相對(duì)平均值的不對(duì)稱性。當(dāng)值為負(fù)時(shí),稱左偏態(tài),此時(shí)數(shù)據(jù)趨于左邊的較位于右邊的少;反之當(dāng)值為正值時(shí),稱右偏態(tài),大多數(shù)值位于平均值的左側(cè)。偏度值越大,分布形態(tài)偏移程度越大。肺癌不同分化程度間腫瘤細(xì)胞的排列方式、細(xì)胞密度及周圍間質(zhì)均存在差異,分化程度越低,細(xì)胞數(shù)越多,排列越緊密,細(xì)胞外間質(zhì)越少,進(jìn)而偏度值越大[13-14]。Ng等[15]報(bào)道在結(jié)腸癌中,增強(qiáng)CT得到的圖像峰度值越低,惡性度越高,5年生存率越低。本研究結(jié)果顯示小細(xì)胞肺癌的峰度值低,偏度值大,提示可能在本研究中,小細(xì)胞肺癌組細(xì)胞排列相對(duì)緊密,細(xì)胞外間隙較小,惡性度更高。
本研究結(jié)果顯示,鱗癌和小細(xì)胞肺癌兩組間熵、逆差距、均值及標(biāo)準(zhǔn)差比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與以往部分研究結(jié)果相似,張紅娟等[16]研究顯示在平掃CT圖像上,小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌組間逆差值及相關(guān)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究結(jié)果顯示平掃圖像病灶最大徑及CT值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與研究納入樣本量以及腫瘤臨床分期有關(guān),鱗癌和小細(xì)胞肺癌惡性度高,分期越晚,腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)越活躍,病灶體積增長(zhǎng)較快;平掃CT值為一階參數(shù),僅代表所選ROI內(nèi)的像素值高低,不能反映像素灰度的空間分布情況,且本研究CT值測(cè)量選取的為平掃CT圖中腫瘤實(shí)性部分,后期可結(jié)合多期增強(qiáng)CT檢查,觀察兩組間增強(qiáng)后密度差異。
本研究的局限性:①為回顧性分析,后續(xù)還需擴(kuò)充數(shù)據(jù)量并隨訪分析,進(jìn)一步驗(yàn)證本研究的結(jié)果;②本研究選取部分紋理參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,今后可進(jìn)一步結(jié)合多個(gè)參數(shù)來(lái)鑒別中央型肺鱗癌和小細(xì)胞肺癌,提高準(zhǔn)確率。
綜上所述,CT定量紋理分析可以為中央型肺鱗癌和小細(xì)胞癌的鑒別提供客觀依據(jù),為臨床診斷和治療方式的選擇提供一定的指向性。