鮑 芳 金 晶
安徽醫(yī)科大學第二附屬醫(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支氣管以內(nèi)的腫瘤,臨床早期癥狀不明顯,發(fā)現(xiàn)時往往已發(fā)展至中晚期,嚴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,預后也存在一定差異,早期準確診斷可以為臨床治療提供依據(jù)、改善預后。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年生存率會明顯提高[4]。目前臨床以螺旋CT為首選檢查方法,當兩者CT征象互有交叉時,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)驗的影響,已經(jīng)廣泛應用于肺部。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中的價值,為臨床早期診斷及治療提供一定幫助?,F(xiàn)報道如下。
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個月,平均(9.67±3.94)個月;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個月,平均(9.00±5.37)個月。兩組一般資料(性別、年齡、吸煙史、病程)比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。納入標準:①所有患者均為我院首次行胸部CT檢查;②經(jīng)手術或活檢獲得病理結果,確診為中央型鱗癌或小細胞肺癌;③臨床及影像資料齊全。排除標準:①CT檢查前行活檢等操作;②CT檢查前接受過抗腫瘤治療,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格式導出平掃CT圖像,將縱隔窗圖像導入AK軟件,由兩位資深主治醫(yī)師手動選取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,沿病灶邊緣進行勾畫,避開周圍血管及炎性改變,當病灶與周圍阻塞性炎癥邊界不清時,由兩位醫(yī)師共同分析確定勾畫邊界,最大程度保留病灶實質(zhì)部分,確定ROI,見圖1,獲得紋理參數(shù),包括能量(energy)、熵(entropy)、逆差距(Inverse Difference Moment)、均值(mean)、標準差(SD)、峰度(kurtosis)、偏度(skewness)。最后將所得結果以Excel格式導出。
圖1 SCC和SCLC病灶感興趣區(qū)勾畫
觀察兩組病灶CT圖像特征,測量病灶最大徑、平掃CT值。
利用SPSS 16.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料用()表示,組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料用[n(%)]表示,組間比較采用χ2檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
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)計學意義(P<0.05);SCC和SCLC組間熵、逆差距、均值及標準差比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表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 標準差 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,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表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、小細胞肺癌、大細胞未分化癌等,鱗癌最常見,小細胞肺癌是肺癌組織學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通過各種后處理技術了解腫塊的大小、位置及其與臨近支氣管、血管的關系等[6-7],有助于診斷。而在臨床工作中,當鱗癌和小細胞肺癌在影像表現(xiàn)上無特異性鑒別征象時,診斷困難。紋理分析作為定量分析方法,已經(jīng)被廣泛應用于肺部。遲淑萍[8]用紋理分析鑒別肺部良惡性結節(jié);羅婷等[9]發(fā)現(xiàn)CT圖像紋理分析的預測模型可以很好的鑒別磨玻璃密度的肺腺癌的浸潤性,并經(jīng)交叉驗證,其準確率為83.3%;Wu等[10]研究發(fā)現(xiàn)53個影像組學特征與肺癌的組織學分型具有顯著相關性,具有通過CT圖像無創(chuàng)性預測肺癌組織學分型的潛力;Chen等[11]研究發(fā)現(xiàn)對比度、熵和能量與SCLC總生存時間顯著相關。以往研究均顯示紋理分析可以很好的應用于肺癌的相關診斷,本研究結果顯示SCC組的能量值及偏度值小于SCLC組,峰度值大于小細胞肺癌組,差異有統(tǒng)計學意義。
能量值反映圖像灰度分布均勻程度和紋理粗細程度,圖像紋理均勻、變化穩(wěn)定時能量值增大。鱗癌和小細胞肺癌惡性度都較高,鱗癌在侵犯正常組織后內(nèi)部結構發(fā)生較大變化,多存在角化現(xiàn)象及細胞間橋,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;而小細胞肺癌密度多較均勻,不易形成液化壞死等,癌細胞成分單一[12],能量值較高。
峰度值參數(shù)可以用來量化評估感興趣區(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,值越低時分布越平坦。偏度值是用來量化數(shù)值分布形態(tài)的,描述數(shù)值分布相對平均值的不對稱性。當值為負時,稱左偏態(tài),此時數(shù)據(jù)趨于左邊的較位于右邊的少;反之當值為正值時,稱右偏態(tài),大多數(shù)值位于平均值的左側。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胞的排列方式、細胞密度及周圍間質(zhì)均存在差異,分化程度越低,細胞數(shù)越多,排列越緊密,細胞外間質(zhì)越少,進而偏度值越大[13-14]。Ng等[15]報道在結腸癌中,增強CT得到的圖像峰度值越低,惡性度越高,5年生存率越低。本研究結果顯示小細胞肺癌的峰度值低,偏度值大,提示可能在本研究中,小細胞肺癌組細胞排列相對緊密,細胞外間隙較小,惡性度更高。
本研究結果顯示,鱗癌和小細胞肺癌兩組間熵、逆差距、均值及標準差比較,差異無統(tǒng)計學意義,與以往部分研究結果相似,張紅娟等[16]研究顯示在平掃CT圖像上,小細胞肺癌與非小細胞肺癌組間逆差值及相關差異無統(tǒng)計學意義。本研究結果顯示平掃圖像病灶最大徑及CT值差異無統(tǒng)計學意義,可能與研究納入樣本量以及腫瘤臨床分期有關,鱗癌和小細胞肺癌惡性度高,分期越晚,腫瘤細胞生長越活躍,病灶體積增長較快;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值測量選取的為平掃CT圖中腫瘤實性部分,后期可結合多期增強CT檢查,觀察兩組間增強后密度差異。
本研究的局限性:①為回顧性分析,后續(xù)還需擴充數(shù)據(jù)量并隨訪分析,進一步驗證本研究的結果;②本研究選取部分紋理參數(shù)進行對比分析,今后可進一步結合多個參數(shù)來鑒別中央型肺鱗癌和小細胞肺癌,提高準確率。
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。