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含薄壁囊腔周围型肺癌的CT特征及病理基础分析

 曹国强1 2017-07-11

本文原载于《中华放射学杂志》2017年第2期

近年来,越来越多的含薄壁囊腔的周围型肺癌被检出和经手术病理证实,文献中也陆续有关于该类肺癌的临床、影像特点和病理基础的报道[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12],由于成因复杂,名称混乱,CT征象不典型,病理表现多样,影像科医师对其认识不足,误诊甚至漏诊时有发生。本研究中,探讨周围型肺癌伴薄壁囊腔形成的MSCT特征和病理基础,旨在发现某些特异性的征象,并对薄壁囊腔的形成机制作初步探讨,以加深对此类肺癌的认识,提高诊断准确性。


资料与方法

一、患者资料

回顾性分析我院2012年至2015年经手术和(或)病理证实的含薄壁囊腔的周围型肺癌35例,男26例、女9例;年龄28~ 76岁,平均(60±11)岁;20例患者经体检偶然发现,15例患者有咳嗽、咳痰、胸痛、咯血等呼吸系统症状。参考文献[12,13,14],患者纳入标准定为:(1)至少行过1次MSCT扫描,有连续1 mm薄层图像,CT检查前未行穿刺活检或任何抗肿瘤治疗;(2)病理诊断为恶性;(3)CT图像上于周围型肺肿瘤内或肿瘤一侧可见含气的囊腔,轴面最大径≥5 mm(除外空泡);(4)为薄壁囊腔。薄壁(壁厚<4 mm)所占腔壁比例(以角度表示,无薄壁为0°,全周均为薄壁为360°)="">180°。28例经手术病理证实,7例经肺穿刺活检证实。病理组织学类型:腺癌25例、鳞癌9例、梭形细胞癌1例。

二、MSCT扫描方法及图像后处理

所有患者均取仰卧位,双臂上举,头先进,在Toshiba Acquilion 16层、GE LightSpeed VCT 64层或者Philips 256iCT进行扫描。扫描前均训练患者呼吸,在吸气末屏气扫描。扫描范围包括肺尖至肺底的全部区域,两侧包括胸壁、腋窝。扫描参数:(1)Acquilion 16层CT:层厚5 mm, FOV 35 cm×35 cm,螺距0.980;(2)GE LightSpeed VCT:层厚5 mm,FOV 35 cm×35 cm,螺距0.516;(3)Philips 256iCT:层厚5 mm, FOV 35 cm×35 cm,螺距0.915。平扫结束后,用高压注射器经静脉以3 ml/s的流率一次性团注非离子型对比剂碘佛醇(含碘350 mg/ml) 70~ 90 ml,在注射对比剂后20~ 25、75~ 90 s分别进行血管期和实质期增强扫描,其余参数与常规扫描相同。

常规扫描后对病灶进行重建,重建层厚及重建间隔均为1 mm,行肺算法和标准算法重建;将上述重建图像传至后处理工作站进行MPR和VR处理,多角度和多方位全面观察病灶形态、病灶与邻近结构的关系。

三、MSCT征象评价内容及标准

图像后处理结束以后,由2名具有10年以上胸部疾病影像诊断经验的医师(预先不告知受检者的临床资料)对后处理图像做出评价。当征象分析有分歧时,经双方讨论后达成一致意见。

本研究参照Mascalchi等[11]对此类病灶的形态学分型标准,将此病灶分为4型:Ⅰ型:结节位于腔外;Ⅱ型:结节位于腔内;Ⅲ型:囊腔壁呈环形增厚;Ⅳ型:多房囊腔与结节混合型。根据纵隔窗(窗宽360 HU,窗位60 HU)病灶是否可见,将此类肺癌分成无实性成分组和有实性成分组。

定量测量的指标包括病灶轴面最大径、含气囊腔轴面最大径、轴面含气囊腔截面积最大层面中薄壁(<4>图1;每名医师在图像后处理工作站上采用长度和角度测量工作对定量指标进行测量,测量3次,取平均值。定性分析的指标包括病灶的位置、密度组成、病灶形态学分型、病灶整体形状(圆形或类圆形、不规则形)、边缘形态(分叶、毛刺)、邻近结构改变(血管集束征、胸膜凹陷征)、与支气管关系(支气管截断、支气管通入囊腔内)、磨玻璃征;囊腔数量(单个、多个)、囊腔内壁光整度(光整、不光整)、囊腔内部结构(血管穿行、分隔)。

四、病理检查及图片分析

手术后病理标本采用10%甲醛固定,石蜡包埋,切片,HE染色,低倍镜(×40)结合高倍镜(×400)观察。由1名具有10年以上工作经验的病理科医师阅片。观察病灶囊壁结构、囊腔内部结构、肿瘤细胞生长方式及邻近细支气管改变。

五、统计学分析

所有数据均采用SPSS18.0软件分析,定量测量的指标以± s表示,对无实性成分组和有实性成分组的MSCT征象采用Fisher确切概率法进行分析,P0.05为差异具有统计学意义。


结果

一、病灶的位置及病灶与囊腔特征

病灶位于右肺上叶10例、右肺下叶9例、右肺中叶5例、左肺上叶3例、左肺下叶8例;病灶轴面最大径范围14.8~ 58.9 mm,平均为(31.7±10.4)mm;囊腔轴面最大径范围9.1~ 54.4 mm,平均为(22.8± 8.9)mm;囊腔中薄壁(<4>

二、病灶的密度组成及形态学分型

无实性成分组17例,有实性成分组18例。无实性成分组的形态学分型结果为Ⅰ型5例、Ⅲ型3例、Ⅳ型9例。有实性成分组的形态学分型结果为Ⅰ型7例、Ⅱ型2例、Ⅳ型9例。两组均以Ⅳ型居多。

三、病灶的MSCT征象分析

MSCT征象中比例占60%以上的征象有圆或类圆形28例(80.0%)、分叶征32例(91.4%)、多囊27例(77.1%)、内壁不光整33例(94.3%)、腔内分隔31例(88.6%)。统计分析显示病灶整体形状、毛刺征、支气管截断征、支气管通入腔内、腔内血管穿行及磨玻璃征在两组之间差异有统计学意义;有实性成分组中毛刺征、支气管截断征高于无实性成分组,无实性成分组中病灶整体不规则形态、支气管通入腔内、磨玻璃征及腔内血管穿行的比例高于有实性成分组(表1)。

四、病灶影像表现及其对应的病理表现

选取在本院进行手术的11例进行病理切片与CT图像对比,结果如下。

3例病理类型为鳞癌的患者,影像表现为薄壁空洞性病灶,镜下表现为肿块内部显著坏死,洞壁癌组织不规则浸润,癌细胞呈乳头状向洞内生长(图1图2图3)。

5例病理类型为浸润性肺腺癌的患者,影像表现为实性成分与薄壁多房含气空腔混合型病灶,镜下表现为空腔壁覆盖肿瘤细胞,腔内见呈乳头状生长的腺癌细胞及纤维血管结构,空腔内未见明显坏死成分(图4图5图6)。

3例伴有磨玻璃成分和空腔结构的病灶,病理学类型均为浸润性肺腺癌,腺泡生长为主。1例镜下可见肿瘤细胞沿肺泡壁生长,部分区域呈蜂窝状改变,肺泡壁破坏,肺泡腔扩大、融合(图7图8)。2例镜下可见纤维薄壁缺乏上皮衬里,腺癌细胞围绕空腔壁生长(图9图10)。

五、病灶动态CT随访

随访中5例患者出现囊腔最大径增大,囊壁增厚,病灶形态学分型仍为Ⅳ型。2例患者病灶囊腔最大径缩小,实性成分增多,形态学分型1例由Ⅰ型变成Ⅲ型,1例由Ⅳ型变成Ⅰ型(表2)。1例含薄壁囊腔肺癌由纯磨玻璃密度结节演变而来(图11图12图13)。


讨论

伴有薄壁囊腔形成的周围型肺癌,其含气囊腔的本质是空洞还是空腔,仅根据影像表现难以判断,其性质的判定需要依据病理表现和CT动态随访变化特点。空洞(cavity)是指病灶内较大而无管状形态的透亮影,病理上为病灶坏死液化,坏死物经支气管排出所致。空腔(cyst)是指肺内生理性腔隙病理性扩大,壁薄而均匀。关于此类肺癌的定义,在不知其含气囊腔病理表现的情况下,笔者认为可笼统定义为含薄壁囊腔的肺癌(lung cancer associated with thin-walled air containing space)。


此类肺癌根据密度组成,可分为无实性成分的含囊腔肺癌(病灶为囊腔为主或囊腔与磨玻璃密度混合型)和有实性成分的含囊腔肺癌(病灶为囊腔与实性密度混合型或囊腔与磨玻璃和实性密度混合型)两大类。有实性成分的含囊腔肺癌,病灶多有分叶、毛刺、支气管截断等周围型肺癌的典型征象,诊断不难。无实性成分的含囊腔肺癌,应重点观察囊腔内壁是否光整,腔内是否有分隔、支气管及血管穿行,病灶有无磨玻璃密度围绕;若囊腔内壁不光滑,病灶边缘有分,呈现花环状、蜂窝状外观,且病灶有磨玻璃密度时,应诊断为恶性。


本研究对11例患者做了影像表现与病理结果对照分析,其中3例伴有磨玻璃成分和囊腔结构的病灶,镜下显示含气囊腔为肺泡壁破坏,肺泡腔扩大、融合所致,腔内分隔即为未完全破坏的肺泡间隔组织。5例影像表现为薄壁多房含气囊腔病灶,镜下未见明显坏死成分,腔内见呈乳头状生长的腺癌细胞及纤维血管结构,即形成影像上粗大伴实性结节的分隔。3例鳞癌其薄壁含气囊腔形成的病理基础为肿瘤内部液化坏死广泛,经支气管排出并引入空气,本质上该类肺癌应命名为薄壁空洞性肺癌,此3例薄壁空洞内均可见分隔,但其分隔结构较细小且不完整,分隔上未见明显实性结节。Xue等[15]研究的18例囊性肺癌中,镜下见肿瘤细胞沿着囊腔壁生长,其中5例患者镜下可以观察到肿瘤细胞侵犯细支气管壁,且所有患者镜下均未见坏死的肿瘤组织。本研究所纳入的患者受取材所限,未观察到肿瘤组织中细支气管的镜下改变。


通过分析病灶CT随访变化特点,本研究显示此类病灶早期表现极不典型,特别是病灶较小时,很容易误诊为良性病变。笔者认为当囊腔结构未显示出明显的恶性征象时,仍应引起足够的重视,对病灶进行定期随访。若在随访过程中病灶的囊腔扩大、囊壁增厚,或囊腔缩小、病灶实性成分增加甚至出现软组织密度结节时,应建议患者及时手术治疗。


本研究中有1例含薄壁囊腔的肺癌由磨玻璃病灶演变而来,其薄壁含气囊腔是由生长过程中的空泡破坏融合形成的。笔者根据本研究肺癌内薄壁含气囊腔的病理表现及CT动态随访所反映出的病灶形态学变化,结合文献报道[1,6,9,15,16,17],推断此类肺癌的发生机制如下:首先,肿瘤组织沿着肺泡壁生长,形成CT上的磨玻璃密度影(ground-glass opacity,GGO)表现,随后肿瘤组织向终末细支气管及细支气管方向发展,或脱落的肿瘤细胞阻塞细支气管,由于终末细支气管或细支气管缺少软骨,所以肿瘤细胞间接地起到了活瓣作用,若肿瘤组织阻塞在终末细支气管这一级别,即形成GGO中的空泡征,若肿瘤组织阻塞在细支气管,则形成较大的含气空腔,随着肿瘤组织侵犯破坏肺泡壁及气体不断进入肺泡内,肺泡壁破裂融合,即形成一孤立的带有分隔的薄壁空腔。其次,随着空腔内部压力逐渐增大,空腔的体积也会逐渐增大,同时由于肿瘤组织沿着空腔壁不规则生长即可导致空腔壁不均匀增厚。再次,空腔随着肿瘤生长会慢慢消失、闭塞,而成为实性软组织影。当实性肿块的肿瘤血管破坏、闭塞或肿瘤生长速度超过肿瘤血管的新生时,肿块内部不同程度液化坏死,即形成薄壁空洞或厚壁空洞。笔者认为薄壁含气囊腔内部的分隔,可以是残存的空腔内分隔,也可以是病灶内尚未完全坏死排出的肺间质结构,但受取材所限,影像上的空洞内分隔暂未得到病理证实。


本研究为回顾性研究,病例数较少,且受病理取材所限,只对伴有薄壁含气囊腔形成的周围型肺癌的病理表现及形成机制做了初步探讨,今后可通过前瞻性研究完善病理取材,进一步探讨此类肺癌的形成机制。该类肺癌的早期阶段影像表现不典型,将来可通过多中心的临床研究积累更为丰富的病例来研究此类肺癌的早期表现,提高该类肺癌的早期诊断准确率,减少漏诊与误诊。


总之,伴有薄壁含气囊腔形成的肺癌是一种影像上表现特殊的肺癌类型,其病理基础及形成机制复杂,不同的形成机制仍可形成相似的影像表现。因此充分认识该类病灶的CT特征,可提高诊断准确率。此类肺癌的早期表现不典型,当囊腔结构未显示出明显的恶性征象时,仍应引起足够的重视,对病灶进行定期随访。


利益冲突

利益冲突 本研究过程和结果均未受到相关设备、材料和药物企业的影响

参考文献(略)

(收稿日期:2016-05-12)

(本文编辑:张琳琳 )


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