直径不大于1厘米肺磨玻璃结...浸润性腺癌列线图模型的构建_谢金实.pdf

基金项目：湖北陈孝平科技发展基金，项目编号：。作者简介：谢金实（），男，安徽阜阳人，在读硕士研究生，主要研究方向为肺癌的诊断与治疗。通讯作者：黄波（），男，辽宁盘锦人，教授，博士学位，主要研究方向为肺癌相关基因的研究。直径不大于 厘米肺磨玻璃结节中浸润性腺癌列线图模型的构建谢金实，黄波（锦州医科大学附属第一医院，辽宁 锦州）摘要：目的 使用临床和 资料，构建一个可鉴别直径 的肺磨玻璃结节（，）中浸润性肺腺癌（，）和浸润前病变（，）的列线图模型并加以验证。方法 回顾性分析肺部患有磨玻璃结节的患者的临床资料和 影像特征，通过二元 回归分析筛选出独立危险因素，使用独立危险因素建立 风险预测列线图模型，通过使用校准曲线和受试者工作特性曲线下面积（，）来验证和评估模型预测性能。结果 例患者的数据被用来开发模型，男性 例（），女性 例（），年龄 岁，平均（）岁，其中 例为，例为。单因素及多因素分析确定了结节大小、毛刺征、空泡征、血管征、分叶征、结节边界不清和 值为独立危险因素，以此建立了列线图预测模型。该预测模型的计算公式为：（），（结节大小）（毛刺征）（空泡征）（血管集束征）（分叶征）（边界不清）（值），其内部验证和外部验证的 值分别为 和 ，本模型浸润性腺癌的预测概率与实际概率的校准曲线散点图分布于参考线附近，表明两者具有较好的一致性。结论 本研究建立了一个列线图模型，用于预测肺浸润性腺癌风险，为临床医生提供了一个作为术前肺浸润性癌个体化预测的无创性工具，帮助他们更直观的评估直径 肺磨玻璃结节的风险程度，为后续和治疗提供参考。关键词：肺浸润性腺癌；列线图；磨玻璃结节；风险预测中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，）：，（），（）（），（），：（），（）（）（）（）（）（）（），锦州医科大学学报 （）DOI:10.13847/ki.lnmu.2023.01.007 ，：；肺癌是全球男性最常见的癌症，是女性第二常见的癌症，而在中国人群中，肺癌是所有癌症中死亡率最高的，占所有癌症死亡的。早期肺癌因其无明显临床症状往往被忽略从而导致肿瘤进展，预后通常很差，年生存率仅为 。的存在与早期肺癌密切相关，其主要是指在 上表现为直径，密度轻度增加，呈云雾状密度阴影，其内支气管及血管纹理仍可显示的结节，是一种非特异性的影像征象。近年来，的检出率显著提高，其中不乏直径 的小结节被检出，并且在经历手术切除后病理回报为肺腺癌。在 年 月世界卫生组织（）新推出的胸部肿瘤组织新分类中，肺腺癌可分为 和，其中 包括不典型腺瘤样增生（，）和原位腺癌（，），而 包括微浸润性腺癌（，）和浸润性腺癌（，），且新分类中将 从肺腺癌的范畴中剔除，因为 与 的 年生存率相似，在经完全手术切除后达，而 术后复发风险相对较高，年生存率显著降低。可见早期发现并诊断肺结节的病理学类型对于临床治疗策略的制定有着重要的意义，并且有研究也表明随着肺癌筛查项目在中国的扩大将会优先发现早期肺癌，预计肺癌发病率将增加，死亡率将下降。然而，可以代表多种病理异常，如炎症、出血、局灶性纤维化和肿瘤，相关研究结果显示 的 为的 或局灶性纤维化。因此在临床上通过 准确识别 对于临床医生来说仍然存在困难。列线图在医学中被广泛用作预测工具，是复杂数学公式的二维图形表示，旨在根据临床特征对事件的发生做出个性化预测，在临床工作中指导诊断或者预测疾病的发生和发展，常作为临床化诊断和决策支持的工具。本研究将其应用于肺浸润性腺癌的早期的筛查，期望能在临床中帮助医生提高 诊断的准确性和临床决策的效率。资料与方法 研究对象回顾性分析 年 月至 年 月期间，选取在锦州医科大学附属第一医院胸外科行手术治疗肺 患者的临床信息和影像学资料作为研究对象，筛选术前胸部 检查中直径 的病例作为预测组用于构建预测模型。本研究纳入标准：（）磨玻璃结节的最大直径；（）术前未进行过抗癌治疗；（）病理结果为良性病变、浸润前病变或者浸润性腺癌；（）术前 个月内在本院有过至少 次胸部 检查可供随时调阅。影像学特征分析 检查结果由两位有 年以上临床经验的胸外科医师在未了解组织病理学结果的情况下独立进行，主要观察变量包括：（）结节大小：以肺窗中的横轴位为准，测量结节的最大径与最短径的平均值并四舍五入取整数（单位）；（）值：将感兴趣区设定在 ，避开结节内血管和支气管，分别在不同部位测量 次像素值，最后取平均值；（）结节内部特点：有无支气管充气征和空泡征；（）结节边缘情况：有无毛刺征、分叶征以及结节的边界是否清晰；（）结节与胸膜之间的关系：有无胸膜凹陷；有无局部胸膜增厚，即结节与胸膜形成切迹，影像上表现为结节与胸膜相贴近部分局部胸膜增厚；（）结节与血管之间的关系：有无血管征，如血管穿行、血管增粗、血管聚集或血管截断。如若两人在某些特征的判读结果不一致，将在共同讨论后做出最终决定。病理分析所有切除标本均按医院常规进行福尔马林固定，苏木精伊红染色。由两名高年资病理科医师独立诊断，并记录每个肿瘤的病理类型。参考 年 国际多学科肿瘤分类标准，按照病理结果将 分为浸润前病变（良性病变、和）和浸润性病变（和）。统计学方法数据采用 软件进行统计学分析，将年龄、性别、吸烟史及家族史等临床信息和影像学特征分别进行二元 单因素分析，计量资料以均数标准差表示，计数资料采用（）表示，若 代表此危险因素与 的良恶性相关。对于有统计学意义的变量进一步采用多因素分析，将 的变量作为独立危险因素代入 软件绘制列线图模型。绘制校准曲线对模型的预测能力进行验证，使用 重抽样法在预测组中进行 次随机抽样进行内部验证，另取 个独立于预测组的病例，作为验证组进行外部验证，检验其预测能力。分别计算预测组和验证组的 值，用于评估模型的预测准确度。结 果 单因素分析和多因素分析在本次研究中，例肺结节患者的数据被用来开发预测模型，男性 例（），女性 例（），年龄 岁，平均（）岁，其中 例为浸润前病变，例为浸润病变；验证组的 个病例中浸润前病变 例，浸润性病变 例，其中男性 例（），女性 例（），年龄 岁，平均（）岁。年龄、性别、胸膜凹陷征和局部胸膜增厚等风险因素在单因素分析中未观察到有统计学意义（），结节大小、毛刺征、空泡征、血管集束征、支气管充气征、分叶征、结节边界不清和 值等具有显著差异（）。对有统计学差异的危险因素进行多因素分析发现支气管充气征不具有统计学意义（），余下的 个因素为独立危险因素，见表。锦州医科大学学报 年 月，（）表 风险的单因素二元 分析，（）项目病例总数浸润前病变浸润性病变年龄（岁）性别 男（）（）女（）（）结节大小（）毛刺征 无（）（）有（）（）胸膜凹陷 无（）（）有（）（）空泡征 无（）（）有（）（）血管集束征 无（）（）有（）（）支气管充气征 无（）（）有（）（）分叶征 无（）（）有（）（）边界不清 无（）（）有（）（）局部胸膜增厚 无（）（）有（）（）值 表 风险的多因素二元 分析项目 值置信区间结节大小（）毛刺征 空泡征 血管集束征 支气管充气征 分叶征 边界不清 值 临床预测模型构建与验证根据多因素分析中 个独立危险因素构建列线图模型，该预测模型的回归方程公式为：（），（结节大小）（毛刺征）（空泡征）（血管集束征）（分叶征）（边界不清）（值），为自然对数。根据建立的模型，绘制可视化列线图，列线图中每个独立危险因素都被赋予了一定的分数，分数范围从 分，根据不同患者实际的影像学特征，寻找各因素对应的分值，各项因素分数相加得到的总分越高，患 的风险越高，见图。绘制校准曲线，图中 轴代表模型预测患 的预测概率，轴代表实际概率。预测组和验证组谢金实，等：直径不大于 厘米肺磨玻璃结节中浸润性腺癌列线图模型的构建在校准曲线图中的实际曲线和校准曲线图形分布于 参考线附近，提示本模型在预测 时具有良好的预测能力。的范围值为 ，数值越大说明鉴别 的能力越强，本研究中预测组 为，验证组为，说明本模型在预测 的风险时具有良好的鉴别能力，见图。图 风险预测列线图模型图 列线图内部验证校准曲线散点图图 列线图外部验证校准曲线散点图 讨 论低剂量 的普及以及人们健康意识的提高使得肺结节的检出率逐年升高，早期鉴别其良恶性对患者的身心健康和以及后续治疗方式有着至关重要的意义，准确预测使临床医生能采取合适的临床检查或治疗手段，可避免不必要的有创性检查和过度治疗。对于 的肺结节 检查鉴别良恶性将为指导临床诊断和治疗提供重要依据，通过观察 征象与组织病理学之间建立联系，从而为指导临床诊断和治疗提供重要依据。在本研究中，我们系统分析了肺结节患者的临床信息和 形态特征，建立了基于结节大小、毛刺征、空泡征、血管征、分叶征、结节边界不清和 值等 影像学特征的预测模型，它可以在肺癌早期筛查中能够区分肺结节中浸润性肺腺癌。该模型在预测 时显示良好的区分度，预测组的 值为 ，验证组的 值为 ，这表明它可帮助临床医生有效地评估 的侵袭性，并采取适当的治疗措施。结节的大小是判断结节性质的重要指标，随着结节直径的增大，癌变的可能性也在逐渐增加，王力捷等研究结果显示病变大小是影响 风险的最大因素，侵袭前病变直径相对小于。等研究发现结节直径大于 的 更可能是，敏感性 ，特异性。在我们的研究中，结节大小是预测肺浸润性腺癌最主要的独立危险因素，恶性结节的平均直径为（），结节直径每增加 ，孤立性肺结节的恶性概率增加 倍。肺结节处置指南中提出直径 的结节无需随访，仅在可疑恶性时复查胸部，而本研究中发现 例直径为 的 为，由此可见仅凭结节大小这一单独危险因素不能区分恶性结节和良性结节，应该结合其他特征制定更为详细和更准确的区分良性和恶性结节的大小标准。肺腺癌的生长被认为是一个连续的过程，即从 到，再到，最后是，肿瘤细胞呈贴壁式生长导致局部肺组织密度增加，因此随着病变的进展 的 值会逐渐增加。罗继元等的研究显示当 值为 时获得了最高的灵敏度和特异度，将其定为判断 和 的临界值。本研究采用感兴趣区在病灶内取三个不同位置测量后取平均值，经过接受者操作特征曲线分析后，取得病灶的 值 可作为诊断 的分界点，为 ，灵敏度为 ，特异度为。支气管充气征定义为肺内高密度病变区内的含气透亮的支气管影，可出现在各种原因导致的病变肺组织气体含量减少，肺密度增高而支气管内气体含量相对不变，最终形成这一特征。等的研究结果显示直径较小的 中支气管充气征与不同病理亚型之间无明显关联。在本研究单因素分析中我们发现此特征在区分 和 时有意义，但多因素分析中并非 的独立危险因素，我们分析此特征可能与病理结果之间存在假关联或者间接关联，即支气管充气征可能与其他某一独立危险因素有强烈的相关性，两者存在共线性的现象，从而导致这种结果，因此未将其纳入模型之中。此外，研究中统计学分析显示年龄和性别与病理结果之间没有显著差异，提示 的预测对病史不敏感，可能更依赖于 影像特征。近些年来非吸烟的女性患肺癌人数死亡率正逐年上升，男女肺癌发病率趋于相同，且年轻女性的肺癌发病率高于年轻男性。这些病史信息在某些情况下可以协助临床医生判断肺结节锦州医科大学学报 年 月，（）的性质倾向，但是使用这些病史构建预测模型来鉴别 和，可能会导致模型预测结果不准确，以至于会误导临床医生对 的判断。列线图是一种图形统计工具，它使用不同的变量来计算潜在风险，根据单个患者的具体特征提供估计，代表了一个更精确和更容易使用的评分系统。我们研究中模型的内部验证和外部验证校准曲线散点图均匀的分布于理想参考线附近，这显示了本模型在预测 时具有很高的预测能力。这项研究存在几个局限性。首先，这是一项回顾性研究，存在选择偏倚，所采集的数据在门诊就诊时就已通过筛查排除了相当多的病例，收入住院的患者存在相当高的恶性风险概率，这需要将模型用于初步诊断，通过更多病例来验证模型的准确性。其次，未系统分析与血管集束征有共线性的具体独立危险因素。最后，本研究未加入血液相关检查，如肿瘤标志物（、等）、血浆代谢物（氨基酸、脂肪酸、核素及糖类等小分子物质），将这些数据整合进模型中是未来研究的重点。综上所述，本研究根据 的影像学特征表现开发了一个预测模型，用于预测肺浸润性腺癌的风险，并通过列线图建立了更易使用的评分系统，为临床医生提供了一个作为术前肺癌个体化预测的无创性工具，帮助他们更直观的评估肺结节的风险程度，为后续的诊断和治疗提供参考。参考文献：年全球癌症统计报告 中华预防医学杂志，（）：，：孔令芹，张晓敏，李西川，等 低剂量螺旋 在肺癌筛查中的应用 中国肺癌杂志，（）：李媛，谢惠康，武春燕 胸部肿瘤分类（第 版）中肺肿瘤部分解读 中国癌症杂志，（）：，：，：，：，：王力捷，沈韦羽，席勇，等 直径 肺纯磨玻璃结节中浸润性肺腺癌风险预测的列线图模型研究 中国医刊，（）：，：，：，（）：吴青青，赵建宁 老年肺腺癌 浸润前与浸润性病变的 特征及病理对照 中国老年学杂志，（）：罗继元，万青松，王志明，等 肺纯磨玻璃结节侵袭性肺腺癌 影像学特征 中国 和 杂志，（）：，（），（）：，（）：，：，（）：，：，（）：收稿日期：谢金实，等：直径不大于 厘米肺磨玻璃结节中浸润性腺癌列线图模型的构建