薄層電子計算機斷層掃描+紋理技術聯合微RNA-25對純磨玻璃結節浸潤性的診斷價值

魏子洋，周清清，邢滔，楊漣

作者單位：南京醫科大學附屬江寧醫院醫學影像科，江蘇 南京 211100

近年來隨著低劑量薄層電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）篩查的廣泛開展，越來越多無明顯癥狀體征的純磨玻璃結節（pure groundglass nodule，pGGN）被檢出［1］。pGGN 病理類型包括進展風險較低的浸潤前病變和進展風險較高的浸潤性病變［2］。其中前者臨床處理原則是胸部薄層CT隨訪或不超過肺段切除的限制性肺切除，后者根據病灶數量、位置、大小等選取合理手術方式，因此術前無創性評價pGGN 浸潤性對臨床治療決策具有重要的指導價值［3］。單獨薄層CT雖對pGGN檢出率較高，但因浸潤前與浸潤性病變影像學特征不典型，存在一定重疊，所以在判斷pGGN 浸潤情況時應用受限［4］。圖像紋理技術能利用數學算法提取肉眼不可見的圖像信息，定量分析pGGN 的異質性，被視為一種無創、高效檢查方法。微RNA-25（miR-25）可調控癌細胞生物學行為，是分子水平一種標志物［5］。目前關于薄層CT+紋理技術聯合miR-25評價pGGN 浸潤性的報道較少，是否能準確評估，并為臨床治療決策提供指導尚不明確。基于以上背景，本研究嘗試對此進行探討，以期為臨床評估pGGN 浸潤性、選取合理處理方式提供參考。

1 資料和方法

1.1 一般資料采用樣本量粗略計算公式：樣本量可取變量數的1～5 倍，此研究預計納入8 個變量，每一個變量選取13 個樣本，考慮到10%無應答率，本研究所需樣本量為N=8×13（1+10%）≈115 例。參考納入排除標準選取2019 年1 月至2021 年11 月南京醫科大學附屬江寧醫院115 例pGGN 病人作為研究對象，其中男83例，女32例，年齡范圍為34～72歲，年齡（49.83±7.90）歲。（1）納入標準：①影像學檢查前無抗腫瘤治療史；②影像學檢查后，行病理檢查證實為pGGN；③臨床資料完整；④單發結節；⑤自愿簽署知情同意書。（2）排除標準：①合并其他系統原發性惡性腫瘤者；②備孕、妊娠期、哺乳期者；③伴有急性疾病，無法配合完成相關檢查者。本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2 分組方法根據病理檢查結果分為浸潤前組、浸潤性組，其中不典型增生14 例，原位癌28 例，微浸潤腺癌（minimally invasive adenocarcinoma，MIA）38例，浸潤癌35例。

1.3 檢查方法薄層CT 掃描：仰臥位，使用GE 公司 256 slice Revolution CT，掃描參數：掃描層厚5mm，管電壓120 kVp，螺距1，管電流4～17 mAs，掃描野38 cm，重建間隔1 mm，重建層厚1.25 mm，圖像薄層重建時采用肺算法及軟組織算法。

1.4 圖像分析掃描圖像以DICOM 格式保存，使用AK軟件圖像紋理特征參數提取軟件打開薄層CT肺窗圖像，于肺窗上觀察記錄分葉、毛刺、空泡/腔征、空氣支氣管征、胸膜凹陷征、血管集束征，測量pGGN 的平均CT值、圓度；計算機自動識別pGGN 邊界，由經驗＞5 年醫師逐層檢查分割邊界，必要時進行調整，提取感興趣區域的圖像紋理特征參數，按照方程Xnomal=X-Xmin/Xmax-XminMin-Max 標度算法進行歸一化處理，使用選擇算子和最小絕對收縮進行降維，以斯皮爾曼分析特征參數差異，排除P＞0.05 及r＜0.2影像參數，篩選最佳影像參數用于構建模型。

1.5 miR-25 檢測采集就診時5 mL 肘靜脈血，實時熒光定量PCR 法檢測血清miR-25表達，正反向引物分別為5'-AGAACGCATTGCCACATACA-3'，5'-TGCTTAACCCCTCACCTTGA-3'，內參U6 正反向引物分別為5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3'、5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'，miR-25表達量=2-ΔΔCt。

1.6 統計學方法數據采用SPSS 24.0 分析，計數資料用例（%）表示，行χ2檢驗，計量資料具備方差齊性且近似服從正態布，以±s表示，行獨立樣本t檢驗，采用受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線及ROC 下面積（area under the curve，AUC）分析薄層CT 聯合紋理技術評估pGGN浸潤性價值，采用SPSS 軟件的聯合應用ROC 理論模式和logistic 擬合分析各參數聯合預測pGGN 浸潤性價值，AUC之間比較采用DeLong檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較兩組年齡、性別、身體質量指數、病灶部位比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 純磨玻璃結節115例一般資料比較

2.2 兩組薄層CT 征象與參數比較115 例pGGN病人共115 個pGGN，經病理檢查證實，28 例為原位癌，14例為非典型腺瘤樣增生，38例為微浸潤腺癌，35 例為浸潤性腺癌。浸潤性組圓度低于浸潤前組，平均CT值高于浸潤前組（P＜0.05）。見表2。

表2 純磨玻璃結節115例薄層CT征象與參數比較

2.3 兩組紋理特征參數和miR-25 比較浸潤性組表面積、有效最大徑、質量、體積高于浸潤前組，逆差距低于浸潤前組（P＜0.05）；浸潤前組miR-25 為1.18±0.27，浸潤性組miR-25 為1.69±0.34，浸潤性組miR-25高于浸潤前組（t=8.32，P＜0.001）。見表3。

表3 純磨玻璃結節115例紋理特征參數比較/± s

表3 純磨玻璃結節115例紋理特征參數比較/± s

組別浸潤前組浸潤性組t值P值組別浸潤前組浸潤性組t值P值例數42 73容積參數表面積/mm2 62.42±18.49 91.56±25.37 6.51＜0.001灰度共生矩陣參數偏度0.49±0.13 0.48±0.14 0.38 0.706有效最大徑/mm 8.43±1.25 10.37±2.40 4.87＜0.001質量/mg 130.58±41.86 246.15±72.35 9.47＜0.001體積/mm2 338.52±102.39 620.49±155.84 10.49＜0.001熵4.92±1.14 5.37±1.65 1.56 0.121峰度2.73±0.81 2.95±0.76 1.46 0.147自相關0.13±0.04 0.14±0.05 1.11 0.270能量0.03±0.01 0.03±0.01＜0.01＞0.999對比度2.32±0.70 2.19±0.64 1.01 0.313逆差距0.15±0.05 0.09±0.03 8.05＜0.001

2.4 pGGN 浸潤性多因素分析圓度、平均CT 值、表面積、有效最大徑、質量、體積、逆差距、miR-25 均與pGGN浸潤性獨立相關（P＜0.05）。見表4。

表4 純磨玻璃結節浸潤性的logistic回歸分析

2.5 薄層CT 聯合紋理技術評價pGGN 浸潤性的ROC將浸潤性組各參數作為陽性樣本，將浸潤前組各參數作為陰性樣本，繪制ROC 曲線，結果顯示，單一參數中質量的AUC（0.81）最大，但仍低于各參數聯合的AUC（0.89）（DeLong=3.46，P=0.029），見表5。

表5 薄層CT聯合紋理技術評價pGGN浸潤性的ROC分析結果

2.6 pGGN 浸潤性的列線圖預測模型基于各相關因素繪制預測pGGN 浸潤性的列線圖，見圖1，其C-index為0.91。

圖1 pGGN浸潤性的列線圖預測模型

3 討論

pGGN 影像學上定性難度較大。本研究發現，兩組分葉、毛刺、空泡/腔征、空氣支氣管征、胸膜凹陷征、血管集束征病人數量相似，與張彩霞等［6］結果一致，提示薄層CT征象在浸潤前與浸潤性病變中的表現有重疊。但根據馮路路、高斌［7］，pGGN 浸潤性病變毛刺征、胸膜凹陷征病人數量多于浸潤前病變，與本研究觀點不同，分析其原因，pGGN、磨玻璃結節成分至實性成分是一個動態變化的過程，納入的研究群體結節中呈現的實性或亞實性存在差異，造成了統計數據的不同，亦可能是樣本數量較小影響了結果，所以今后工作需要建立在更大樣本的基礎上。既往資料［8］顯示，圓度對乳腺良性和惡性腫瘤具有較高的鑒別價值，但在pGGN 中研究較少。本研究發現，浸潤性組圓度低于浸潤前組，提示圓度可鑒別pGGN 的浸潤性。pGGN 圓度越接近1%形態越不規則，越接近100%，形態越規則，可通過形態學特征反映pGGN 的生長方式和生物學行為［9-10］。同時浸潤性組平均CT 值高于浸潤前組，與pGGN 浸潤性有關，有助于鑒別pGGN 的浸潤性。pGGN 浸潤性病變癌細胞沿肺泡間隔生長，肺泡含氣量降低，細胞間質增厚，且隨著浸潤程度增加，腫瘤細胞與密集度上升，導致平均CT 值增加［11-12］。但平均CT 值的測量可受支氣管、血管等影響，可能影響診斷結果［13］。

本研究應用紋理技術，選取無血管干擾層面，遇到無法避開血管時，進行手動調整，可保證分割的pGGN 與實際邊界一致，通過計算機圖像軟件分析，獲得紋理特征參數，可彌補薄層CT掃描的不足。李西等［14］報道，pGGN 浸潤前與浸潤性病變病人熵、峰度、偏度、自相關、能量、對比度相似，本研究認同這一觀點，提示以上紋理特征參數鑒別價值有限。且在以上研究基礎上，本研究得到浸潤性病變與浸潤前病變5 個特異性鑒別參數：表面積、有效最大徑、質量、體積、逆差距。一般認為表面積、有效最大徑越大的pGGN，浸潤性病變危險度越高［15］。Yang 等［16］報道，表面積、質量、體積在浸潤性pGGN中值大于浸潤前病變，聯合應用可為臨床對pGGN浸潤性定性提供診斷依據。逆差距度量的是圖像紋理局部變化，反映圖像紋理的同質性，數值越大，病灶紋理變化越小，密度越均勻。浸潤性病變逆差距低于浸潤前病變，說明浸潤前病變密度均勻，與以往資料［17］相符。

miR-25 定位于7 號染色體，裸鼠異種移植研究顯示miR-25具有促肝癌細胞生長和轉移能力，可增強體外細胞惡性生物學行為［18］。有報道［19］指出，miR-25 在非小細胞肺癌中表達高于健康對照人群，本研究結論與之相似，與之不同的是，本研究納入的是pGGN 病人，提示在miR-25 在肺癌早期即表現出異常，可作為早期鑒別診斷的一個標志物。ROC分析顯示，在各單一參數中，圓度、質量、體積、miR-25 評估pGGN 浸潤性的AUC 均≥0.8，其余參數的AUC 也在0.7 以上，呈現出一定鑒別價值［20］。將薄層CT 參數與紋理技術參數及miR-25 聯合應用后，鑒別pGGN 浸潤性的AUC 達0.89，進一步提高了評估可靠性，所以建議臨床聯合應用。值得注意的是，紋理技術分析時，需對pGGN 進行分割，全自動分割對病灶-肺界面識別不清，故本研究采用的是半分割方式，輔以手動調整，需付出一定精力，且要求醫師兼備豐富臨床診斷經驗，方可得到準確的結果，這對缺乏經驗醫師不友好，臨床應用時應注意。