朱穎 許攀峰 姚亞克 潘建芳 周建英
肺結(jié)節(jié)(pulmonary nodule,PN)為邊界清楚的、影像學(xué)不透明的、直徑≤3 cm、周圍完全被含氣肺組織包繞的單發(fā)肺部結(jié)節(jié),不伴肺不張、肺門腫大和胸腔積液[1]。孤立性肺微小結(jié)節(jié)指直徑≤10 mm的孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodules,SPN)[2]。
肺癌為中國發(fā)病率、死亡率最高的惡性腫瘤[3]。既往中國大樣本調(diào)查提示大多數(shù)肺癌患者就診時為晚期(Ⅲ期或Ⅳ期),而Ⅲb和Ⅳ期患者的5年生存率僅5%~20%,治療效果較差,死亡率較高[4]。結(jié)節(jié)越大惡性可能性越高,國際肺癌研究會(IASLC)在肺癌TNM分期的第8次修訂中對T分期作出修改,將T1分期細分為T1a(腫瘤直徑≤10 mm)[5],明確提出T1a肺癌患者的生存時間和預(yù)后要明顯優(yōu)于其他分期患者[6]。近年來,隨著體檢的開展和CT檢查的普及,越來越多微小SPN被發(fā)現(xiàn)[7],而微小SPN是許多肺癌的早期表現(xiàn),所以體檢發(fā)現(xiàn)微小SPN后對其中的早期肺癌進行準確預(yù)測,并及時行手術(shù)治療,可提高患者生存期[8-10]。同樣地,也可以盡量減少對可能的良性結(jié)節(jié)行外科手術(shù)而帶來的風(fēng)險。
事實上,臨床對微小SPN良惡性的診斷非常困難。有資料顯示[11],肺癌的早期診斷率僅為14%,對微小SPN手術(shù)后的臨床資料進行回顧性研究也較少。本研究整理10 234例甲狀腺術(shù)后病理資料,篩選出102例微小SPN的病例(5年內(nèi)有腫瘤病史的除外)進行回顧性分析,找出惡性微小SPN的獨立預(yù)測因子并建立預(yù)測模型加以驗證。
選取浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院2012年6月至2014年3月10 234例術(shù)后病理資料,找出因微小SPN而行手術(shù)治療的患者102例(A組),所有結(jié)節(jié)均行外科手術(shù)切除,且所有患者術(shù)前兩周內(nèi)均在浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院行胸部CT檢查。病理類型按照世界衛(wèi)生組織(WHO)肺部腫瘤組織學(xué)分類(2015年版)標準進行分類[1]。回顧性分析所有病例的臨床資料,如年齡、性別、臨床癥狀、吸煙史、腫瘤史、血CEA水平,CT影像上結(jié)節(jié)直徑和位置、鈣化否、邊界清楚否、是否規(guī)則球形,結(jié)合術(shù)后病理資料進行二元Logistic分析,找出獨立預(yù)測因子,并建立預(yù)測模型。選擇浙江金華廣福醫(yī)院胸外科2015年1月至2017年8月間手術(shù)759例,其中行微小SPN手術(shù)并取得病理診斷結(jié)果的患者共10例(B組),對微小SPN預(yù)測模型及經(jīng)典模型梅奧診所模型(Mayo Clinic Model)[12]的診斷效果進行比較。本研究經(jīng)浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會審查通過,所有患者及其家屬均簽署知情同意書。
采用美國GE公司Light speed型號64排螺旋CT掃描。所有患者均取仰臥位,雙臂上舉,掃描范圍包括肺尖至肺底、兩側(cè)鎖骨上區(qū)和腋窩。掃描參數(shù)為120 kV、250 mA,螺距為0.984 mm,層厚及層隔均為0.625 mm。所有患者微小SPN均經(jīng)胸部CT證實。圖像處理后由兩位高年資影像科醫(yī)師獨立分析病灶位置、形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及周圍改變,意見不一致時討論協(xié)商決定。
采用SPSS 21.0軟件對A組進行統(tǒng)計學(xué)分析。連續(xù)性數(shù)據(jù)以±s表示,采用獨立樣本t檢驗。分類數(shù)據(jù)采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗進行分析。采用二元Logistic回歸進行多因素分析。篩選出惡性微小SPN的獨立預(yù)測因子并建立預(yù)測模型。應(yīng)用受試者工作特征曲線(receive operating characteristic curve,ROC),計算曲線下面積(AUC值),確定最佳臨界值,計算對應(yīng)的敏感性,特異性。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
A組共收集102例微小SPN,其中男性41例,女性61例;平均年齡為(55.31±10.77)歲。23例患者具有吸煙史,13例患者既往有其他系統(tǒng)腫瘤史(5年內(nèi)有腫瘤病史的除外),而77例患者首診時無臨床癥狀。所有102例患者中,77例(75.5%)病理診斷為惡性腫瘤,其中包括62例原發(fā)性肺腺癌(圖1,2),10例不典型增生伴原位癌變,3例轉(zhuǎn)移癌,2例原發(fā)性肺鱗癌;25例(24.5%)病理診斷為良性病變,其中包括10例炎性假瘤,5例淋巴增生,4例結(jié)核及軟骨樣他錯構(gòu)瘤1例、硬化性血管瘤2例、隱球菌感染2例,上皮不典型增生1例。B組共收集10例微小SPN,其中男性4例,女性6例,平均年齡為(55.00±9.73)歲。3例患者有吸煙史,2例患者既往有其他系統(tǒng)腫瘤史(5年內(nèi)有腫瘤病史的除外),9例患者首診時無臨床癥狀。6例(60.0%)病理診斷為惡性腫瘤,其中包括5例原發(fā)性肺腺癌,1例不典型增生伴原位癌變。4例(40.0%)病理診斷為良性病變,其中包括2例慢性肉芽腫性炎,1例肌纖維母細胞瘤樣增生,1例慢性炎癥。
圖1 CT提示右下肺見一直徑9 mm結(jié)節(jié)(A),手術(shù)后病理提示肺中分化腺癌(B) (H&E×200)
對A組患者一般臨床特征及CT影像進行單因素分析,發(fā)現(xiàn)兩組患者在年齡、性別、吸煙史、腫瘤史、血CEA水平、CT影像上是否實性結(jié)節(jié),差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與非惡性腫瘤組相比,惡性腫瘤組結(jié)節(jié)直徑>5 mm(P=0.011),多位于上葉肺(P<0.001),多無鈣化(P=0.018)及不規(guī)則球形(P<0.001,表1)。
圖2 CT提示左肺下葉背段見0.6 cm×0.9 cm結(jié)節(jié)(A),術(shù)后病理提示周圍型中分化腺癌(B)(H&E×400)
將不同病理類型肺結(jié)節(jié)的臨床特征均進行二元Logistic回歸分析,結(jié)果顯示:無臨床癥狀、上肺葉>5 mm、邊界不清楚、無鈣化、非規(guī)則球形,上述6項因素為惡性微小SPN的獨立預(yù)測因子(表2)。
可建立預(yù)測模型為P=ex/(1+ex),X=-0.537-(2.056×癥狀)-(2.501×部位)+(2.047×邊界)-(2.036×是否規(guī)則球形)+(4.368×直徑)-(3.423×鈣化)。e為自然對數(shù),上述6項因素中,1為是,0為否(如有癥狀、部位在中下肺、邊界不清楚、無規(guī)則球形、直徑>5 mm、有鈣化)。可繪出上述模型在A組的ROC曲線(圖3),模型的ROC曲線下面積為0.922,95%CI:0.857~0.986,最佳臨界值P=0.619,對應(yīng)的診斷敏感性為88.3%,特異性為84.0%。
表1 不同病理類型肺結(jié)節(jié)臨床特征的單因素分析
表2 不同病理類型肺結(jié)節(jié)臨床特征的二元Logistic回歸分析
采用B組患者驗證微小SPN模型的診斷效果,并繪制ROC曲線(圖4),ROC曲線下面積為0.979,95%CI:0.90~1.000,對應(yīng)的診斷敏感性83.0%,特異性為100.0%。采用B組患者驗證梅奧診所模型的診斷效果,并繪制ROC曲線(圖5),ROC曲線下面積為0.750,95%CI:0.425~1.000,對應(yīng)的診斷敏感性為67.0%,特異性為100.0%。對兩個模型所繪ROC曲線進行比較,微小SPN模型ROC曲線下面積明顯高于梅奧診所模型(P<0.05,表3、圖6)。提示本研究微小SPN預(yù)測模型診斷效果更佳。
圖3 微小SPN模型在A組的ROC曲線(藍色),AUC值為0.922,最佳臨界值P=0.619,敏感性為88.3%,特異性為84.0%
表3 用ROC曲線對本微小SPN模型及梅奧診所模型驗證結(jié)果對比
圖4 微小SPN在B組的ROC曲線(藍色),AUC值為0.979,對應(yīng)的敏感性為83.0%,特異性為100.0%
圖5 梅奧診所模型在B組的ROC曲線(藍色),AUC值為0.750,對應(yīng)的診斷敏感性為67.0%,特異性為100.0%
圖6 惡性微小SPN診斷模型(藍色)與梅奧診所模型(綠色)在B組ROC曲線對比,惡性微小SPN診斷模型的ROC曲線下面積明顯比梅奧診所模型高
隨著CT檢查普及,SPN檢出率增高,≤10 mm的微小SPN是其中量最大,挑戰(zhàn)難度最高的部分。越來越多的研究提示使用預(yù)測模型預(yù)測肺結(jié)節(jié)良惡性的重要性[13-14]。
英國胸科協(xié)會(BTS)建議使用基于臨床和放射學(xué)特征的復(fù)合預(yù)測模型,由肺癌篩查項目開發(fā)的Brock model(Brock模型)[15]是推薦的一線預(yù)測模型。目前常用的模型還有1997年Swensen建立的梅奧診所模型[12],其為最早建立的預(yù)測模型,預(yù)測因素包括年齡、吸煙狀況、癌癥史以及結(jié)節(jié)直徑、毛刺和結(jié)節(jié)所在位置(AUC=0.80)。預(yù)測模型P=ex/(1+ex),X=-6.827 2+(0.039 1×年齡)+(0.791 7×吸煙史)+(1.338 8×腫瘤病史)+(0.127 4×直徑)+(1.040 7×毛刺)+(0.783 8×上肺)。在其隊列中,前5年有任何肺癌史或胸腔外癌史的患者除外。2015年中國肺部結(jié)節(jié)診治專家共識推薦使用梅奧診所模型進行肺結(jié)節(jié)臨床肺癌概率的預(yù)測[16]。所以本研究模型也是與其進行比較的。2007年Gould等[17]建立的VA模型。使用退伍(VA)患者,他們的惡性比率相對較高(54%),從而構(gòu)建了一個更為簡潔的模型,其預(yù)測因素包括年齡、吸煙狀況、戒煙后的時間和結(jié)節(jié)直徑(AUC=0.78)。雖然未排除腫瘤病史,但其研究對象肺結(jié)節(jié)≥7 mm,且僅限于年齡較大的男性吸煙者。該類模型因為容易獲得、經(jīng)濟性和實用性較好,且具有一定的預(yù)測價值,在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。2013年McWilliams等[15],根據(jù)多中心、大樣本、前瞻性研究開發(fā)的Brork模型(McWilliams模型)是唯一評估LDCT(低劑量螺旋CT)篩查發(fā)現(xiàn)的結(jié)節(jié)惡性風(fēng)險的模型。預(yù)測因素包括年齡、性別、肺癌的家族史、肺氣腫、結(jié)節(jié)直徑、毛刺、位置、結(jié)節(jié)類型和結(jié)節(jié)計數(shù)(AUC>0.90),其被部分文獻認為在分辨微小SPN良惡性方面較梅奧診所模型、VA模型更佳[18],AUC值達0.91。同時也被其他文獻認為AUC值并無那么優(yōu)秀[19]。
由 Herder等[20]開發(fā)的 Herder model(Herder模型),是在梅奧診所模型基礎(chǔ)上優(yōu)化的模型,其在原梅奧診所模型中加入PET-CT的數(shù)據(jù)進行預(yù)測,有研究認為其是對原梅奧診所模型的一個有益改進[20],但仍有其他文獻認為其具有不確定性[21-22]。Soardi等[23]開發(fā)的貝葉斯推斷惡性計算器模型和Herder模型預(yù)測指標有很多類似的地方,但其還考慮了腫瘤的體積倍增時間(VDT)、病灶密度、增強CT中的強化,PET-CT的數(shù)據(jù)同樣包含在預(yù)測特征中。這類添加PET-CT數(shù)據(jù)的模型,同樣具有一定的預(yù)測價值,但相對費用較高。
在中國,對肺結(jié)節(jié)風(fēng)險預(yù)測模型的研究也在持續(xù)進行中,其中較為著名的是北京大學(xué)人民醫(yī)院李運等建立的李運模型[24]。該模型針對中國人群,預(yù)測因素包括年齡、家族腫瘤病史、直徑、毛刺、邊界和鈣化(AUC=0.89)。
肺結(jié)節(jié)風(fēng)險預(yù)測模型較多,其制作的方式均為類似的,都有臨床設(shè)定、患者選擇、放射學(xué)特征等內(nèi)容;其可能是準確、可靠并可推廣應(yīng)用于預(yù)期目標人群。但仍有部分文獻在對上述各模型進行平行驗證分析發(fā)現(xiàn),AUC并非十分完善,原因可能是由于研究設(shè)計及方法存在缺陷,在研究人群、變量測量中出現(xiàn)問題[25-26],即一個模型在其所開發(fā)的人群外可能表現(xiàn)不佳。目前的證據(jù)尚不足以確定哪些風(fēng)險預(yù)測模型在臨床上較為有用。對肺結(jié)節(jié)風(fēng)險預(yù)測模型的改進一直在進行中,如針對特定人群研究,新的放射學(xué)特征,新的生物標記物也加入模型中等,讓模型更為精確,更好地融入臨床工作流程,并促進患者與醫(yī)者之間的風(fēng)險溝通。
國際上的模型在建模過程中的使用數(shù)據(jù)來源于西方人群,而中國是結(jié)核病高發(fā)地區(qū),所建模型并不一定適合中國人群。中國地區(qū)科研人員對本國惡性肺結(jié)節(jié)診斷模型也做出許多研究,目標主要是肺結(jié)節(jié)活檢后及術(shù)后有病理標本的人群[27-31],微小SPN有其特殊性,活檢難度較高且同意行手術(shù)獲得病理標本的量非常少,進入各研究的樣本量少,所以有理由認為上述模型并不能充分預(yù)測微小SPN良惡性。本研究所做的微小SPN的診斷模型是針對微小SPN的惡性風(fēng)險進行預(yù)測的基礎(chǔ)研究,是對中國肺結(jié)節(jié)風(fēng)險預(yù)測模型研究有益的補充。
綜上所述,臨床上發(fā)現(xiàn)微小SPN的患者,如有下述6項因素:無臨床癥狀,影像學(xué)中在上葉、結(jié)節(jié)的直徑>5 mm、邊界不清楚、不規(guī)則球形、無鈣化,則更可能是惡性腫瘤。并可代入數(shù)學(xué)預(yù)測模型,P=ex/(1+ex),X=-0.537-(2.056×癥狀)-(2.501×部位)+(2.047×邊界)-(2.036×是否規(guī)則球形)+(4.368×直徑)-(3.423×鈣化)。e是自然對數(shù),上述6項因素中患者如果有癥狀、部位在中下肺、邊界不清楚、是規(guī)則球形、直徑>5 mm、有鈣化,用1表示,反之用0表示。當計算出P>0.619時臨床醫(yī)生需要認真考慮是否有早期腫瘤可能,并客觀分析和早期處理。本研究的惡性微小SPN診斷模型針對難以診斷的肺微小結(jié)節(jié)人群,能輔助鑒別早期肺癌,可對臨床醫(yī)生提供有效的幫助,是對中國肺結(jié)節(jié)風(fēng)險預(yù)測模型研究的有益的補充。本研究A組樣本量和B組樣本量均較小,且缺乏PET-CT、電子導(dǎo)航支氣管鏡、更多生物標記物等數(shù)據(jù),可能會影響預(yù)測模型的準確率及敏感性。期待今后能有多中心、大樣本的資料來進一步研究。
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