Роль компьютерной томографии в оценке инвазии плевры у пациентов с раком легкого (The role of CT in assessing pleura invasion in patients with lung cancer)
- Рус
- Eng
Инвазия висцеральной плевры у пациентов с немелкоклеточным раком легкого (НМКРЛ) повышает фактор стадирования Т с Т1 до Т2, а стадию 1А до стадии 1B, даже если опухоль не превышает 30 мм в диаметре. Локально распространенная опухоль обычно может быть полностью резектабельна, но прогноз при T3 и Т4 опухолях разнится, он связан с полнотой резекции, глубиной инвазии, поражением лимфоузлов. Группа исследователей полагает, что резекция НМКРЛ единым блоком (en block) должна использоваться в случае инвазии грудной стенки, поэтому должно быть точное разграничение между Т3 и Т4 опухолями на дооперационном этапе [1]. Крайне важно определить фактор Т неинвазивным методом при невозможности удаления опухоли легкого у пациентов с тяжелой сопутствующей патологией.
По данным литературы, существует несколько подходов к рентгенологической оценке инвазии плевры у пациентов с НМКРЛ. Scott Williams [2] предлагает использовать следующие КТ-критерии, позволяющие заподозрить инвазию висцеральной плевры и/или грудной стенки: фокальное утолщение плевры над- или под опухолью, контакт между опухолью и плеврой составляет более 3 см, тупые углы между опухолью и плеврой, повышение плотности экстраплеврального жира, контактная деструкция ребер и/или позвонка, асимметрия мягких тканей грудной клетки в месте прилежания опухоли и масс-эффект на грудную стенку. Автор предлагает считать инвазию достоверной, если присутствует два критерия и более.
Kazuhiro Imai и соавторы [1] предлагают для оценки наличия инвазии плевры использовать следующие КТ-критерии: протяженность прилежания к плевре (в виде дугообразной линии) и соотношение (индекс) плеврального прилежания опухоли к максимальному ее диаметру в одной и той же плоскости, на одном и том же срезе. Инвазия крайне вероятна, если индекс превышает 0,9 (чувствительность 89,7%, специфичность 96%).
По данным Hsu J.S. и соавторов [3], выделяется три типа тяжей между опухолью и плеврой. 1-й тип- один или более линейных тяжей между опухолью и плеврой, видимых в легочном окне; 2-й тип- один или более линейных тяжей с мягкотканным компонентом в точке их прилегания к плевре, мягкотканный компонент определяется в медиастинальном окне; 3-й тип- один или более мягкотканных «шнурообразных» тяжей, видимых в медиастинальном окне. Второй тип плевральных тяжей чаще всего ассоциируется с опухолевой инвазией плевры (чувствительность 36,4%, специфичность 92,8%, положительное прогностическое значение 76,2%, отрицательное прогностическое значение 69,6%).
Цель исследования
оценить возможности имеющихся рентгенологических критериев инвазии плевры при раке легкого на резекционном материале.
Задачи исследования
усовершенствование методики рентгенологической оценки инвазии плевры при раке легкого и ее апробация на пациентах многопрофильного фтизио-пульмонологического диспансера.
Материалы и методы. В работу включен 131 пациент с первичными и вторичными злокачественными опухолями, находившихся на стационарном лечении в ГБУЗ СО ПТД за период с января 2014 по октябрь 2016гг. Среди них было 83 мужчины и 48 женщин. Хирургическое лечение заключалось в атипичной резекции, лоб-, билоб- или пульмонэктомии. Перед оперативным лечением всем пациентам была выполнена компьютерная томография (КТ) легких.
В ходе исследования был проведён анализ историй болезни, патоморфологических заключений и ретроспективно данных КТ вышеуказанных пациентов, выполненной на мультиспиральном компьютерном томографе GE Brightspeedpro.
Для рентгенологической оценки инвазии плевры использовались следующие критерии: утолщение плевры, втяжение плевры, выбухание плевры, тяжи между опухолью и плеврой, протяженность прилежания опухоли к плевре, индекс Imai.
Патоморфологическая оценка наличия и степени инвазии плевры выполнялась на материале резектатов легкого в Центральном патологоанатомическом отделении ГБУЗ СО ПТД двумя специалистами, независимо друг от друга.
Результаты и их обсуждение
У 131 пациента было выявлено 136 злокачественных опухолей, из них 85- без инвазии в плевру (62,5%), 51- с инвазией в плевру (37,5%).
Распределение по полу: 83 мужчины (средний возраст 61,3 года), 48 женщин (средний возраст 61,47 года).
Статистические показатели в группе пациентов без плевральной инвазии
83 пациента, из них 48 мужчин, 33 женщины.
Средний возраст мужчин- 60,87
Средний возраст женщин- 60,14
Анатомическое распределение
- Верхняя доля справа- 30
- Средняя доля- 8
- Нижняя доля- 10
- Верхняя доля слева- 26
- Нижняя доля слева- 11
Сочетание прилежания опухоли к плевре на участке, более 30 мм, и утолщения плевры
у 12 пациентов
- Индекс Imai: 0,7 ± 0,07 (CI 99%)
- Утолщение плевры- 50 (60,2%)
- Втяжение плевры-54 (65%)
- Выбухание плевры-7 (8,4%)
- Плевральные тяжи- 66 (79,5%), из них
- 1 тип- 19 (28,78%)
- 2 тип- 21 (31,8%)
- 3 тип- 26 (39,3%)
- 0 тип- 19
Гистологический тип опухоли
- Аденокарцинома- 44
- Плоскоклеточная карцинома-18
- Другие формы- 23
Статистические показатели в группе пациентов с плевральной инвазией
51 пациент, из них 35 мужчин, 15 женщины.
Средний возраст мужчин- 62,28
Средний возраст женщин- 64,71
Анатомическое распределение
- Верхняя доля справа- 14
- Средняя доля- 2
- Нижняя доля справа- 7
- Одна опухоль занимала все доли легкого справа.
- Верхняя доля слева- 17
- Нижняя доля слева- 10
Сочетание прилежания опухоли к плевре на участке, более 30 мм, и утолщения плевры
у 14 пациентов
- Индекс Imai: 0,767 ± 0,1 (CI 99%)
- Утолщение плевры- 39 (76%)
- Втяжение плевры-39 (76%)
- Выбухание плевры-8 (8%)
- Плевральные тяжи- 51 (100%), из них
- 1 тип- 11 (21,5%)
- 2 тип- 25 (49%)
- 3 тип- 15 (29,5%)
- 0 тип- 0
Степень поражения плевры
- Pl1 10 (19,5%)
- Pl2 32 (62,7%)
- Pl3 8 (17,8%)
Распределение сочетания типа поражения плевры и типа тяжей
- Pl1
- 1 тип-1
- 2 тип-7
- 3 тип-2
- Pl2
- 1 тип-8
- 2 тип-15
- 3 тип-9
- Pl3
- 1 тип-2
- 2 тип-2
- 3 тип-4
Гистологический тип опухоли
- Аденокарцинома- 25
- Плоскоклеточная карцинома- 10
- Другие формы- 16
У пациентов без плевральной инвазии, по данным патоморфологического исследования, самым частым признаком являлись тяжи к плевре (N=66, 79,5%), вторым по частоте- втяжение плевры (N=54, 65%), третьим по частоте- ее утолщение (N=50, 60,2%).
У 44 (53%) пациентов присутствовало утолщение и втяжение плевры (самое частое сочетание).
У 5 пациентов присутствовало 3 признака (все они с 3-м типом тяжей).
У 17 пациентов присутствовало утолщение и втяжение плевры в сочетании со 2-м типом тяжей.
15 (18%) пациентов не имело ни одного признака.
У 19 (22,8%) пациентов не было найдено ни одного из типов тяжей к плевре.
У 7 пациентов индекс Imai превышал 0,9.
У пациентов с плевральной инвазией, по данным патоморфологического исследования, самым частым признаком являлись тяжи к плевре (51, 100%), вторым по частоте- втяжение плевры (39, 76%) и утолщение плевры (39, 76%).
У 30 пациентов присутствовало утолщение и втяжение плевры (самое частое сочетание).
У 4 пациентов присутствовало 3 признака.
У 17 пациентов присутствовало утолщение и втяжение плевры в сочетании со 2-м типом тяжей.
0 пациентов не имело ни одного признака.
У 11 пациентов индекс Imai превышал 0,9.
Выводы
такие КТ-маркеры, как втяжение плевры в сторону опухоли, выбухание плевры, линейные тяжи между опухолью и плеврой, а также утолщение плевры, самостоятельно и в комбинации друг с другом не могут рассматриваться как достоверные критерии плевральной инвазии. Отсутствие каких-либо взаимоотношений между опухолью и плеврой является единственно достоверным критерием отсутствия плевральной инвазии. Не удалось подтвердить достоверность индекса Kazuhiro Imai в основной группе пациентов с верифицированной опухолевой инвазией в плевру (выборка недостоверна по результатам расчета критерия Колмогорова-Смирнова). Не были получены достоверные данные о том, что сочетание критериев прилежания опухоли к плевре на участке, превышающим 30 мм, и утолщения плевры, достоверно для оценки инвазии плевры.
В нашем исследовании 2-й тип плевральных тяжей встречался у 18,38% у пациентов с доказанной инвазией, у 15,44% пациентов с доказанным отсутствием инвазии (для сравнения- у Hsu J.S 2-й тип плевральных тяжей встречался у 36% пациентов с доказанной инвазией, у 5,1% пациентов с отсутствием инвазии). Однако, исследование Hsu J.S. было проспективным, наибольшую диагностическую значимость в нем имело положительное прогностическое значение 2-го типа плевральных тяжей в отношении плевральной инвазии.
Visceral pleural invasion in non–small cell lung cancer (NSCLC) increases the T staging factor from T1 to T2 and upstages the tumor from stage IA to stage IB, even if it is less than 3 cm in size. A standard definition of visceral pleural invasion is incorporated into the 7th edition of the Union Internationale Contre le Cancer (UICC) TNM staging system, and the recommendations include the use of elastic stains for determination of visceral pleural invasion. The 5-year survival rates among patients with pl1 (pleural invasion beyond the elastic layer) or pl2 (pleural invasion to the pleural surface) tumors of 3 cm or less are identical and significantly worse than those for patients with pl0 (tumor with no pleural involvement beyond its elastic layer) tumors of the same size. Furthermore, the accurate staging of pl3 (pleural invasion into any component of the parietal pleura) tumor is extremely important for patient treatment, as well as in clinical research. Total excision can usually be performed in a locally advanced tumor, but the curability of T3 or T4 tumors varies depending on the site involved.
The prognosis is strongly related to the completeness of resection, the depth of tumor invasion, and whether there is lymph node involvement. Several investigators have recommended that en bloc resection should be routine for patients with lung cancer involving the chest wall which highlights the importance of making an accurate diagnosis of T3 and T4 invasion before starting therapy[1].
According to the literature [2], there are several approaches to the radiological evaluation of pleural invasion in patients with NSCLC. CT findings which suggest chest wall invasion include:
(In general, two or more of the findings should be present prior to interpretation of the exam as positive)
1) Focal pleural thickening below the mass
2) More than 3 cm of contact between the mass and the pleural surface
3) An obtuse angle between the mass and the pleural surface
4) Encroachment on or increased density in the underlying extrapleural fat 5) Obvious rib/bone destruction
6) Asymmetry of the chest wall soft tissues adjacent to the tumor
7) Mass invading the chest wall
Kazuhiro Imai and et al. [1] suggest the following CT criteria for assessing the presence of pleural invasion: the extent of adherence to the pleura (in the form of an arcuate line) and the ratio (index) of pleural adherence of the tumor to its maximum diameter in the same plane, on one and in the same section. Invasion is extremely likely if the index exceeds 0.9 (sensitivity 89.7%, specificity 96%).
According to Hsu J.S. et al. [3], three types of tags are distinguished between the tumor and pleura. Type 1 is one or more linear tags between the tumor and pleura, visible in the lung window; Type 2 is one or more linear tags with a soft tissue component at their point of contact with the pleura, the soft tissue component is determined in the mediastinal window; Type 3 is one or more soft-tissue "cord-like" strands visible in the mediastinal window. The second type of pleural tags is most often associated with tumor invasion of the pleura (sensitivity 36.4%, specificity 92.8%, positive prognostic value 76.2%, negative predictive value 69.6%).
The aim of the study was to evaluate the possibilities of the available CT criteria for pleural invasion in lung cancer on the resection material.
The objectives of the study are to improve the methodology for the CT evaluation of pleural invasion in lung cancer and its validation in patients of thoracic surgery center.
Materials and methods
The study included 131 patients with primary and secondary malignant tumors who were on inpatient treatment at the thoracic surgery center for the period from January 2014 to October 2016. Among them there were 83 men and 48 women. Surgical treatment consisted of atypical resection, lobe-, bilobe- or pulmonectomy. Before surgical treatment, CT of the lungs was performed for all patients.
In the course of the study, an analysis of the case histories, pathomorphological findings and retrospectively of CT data was carried out on the GE Brightspeedpro.
For the CT evaluation of pleural invasion, the following criteria were used: pleural thickening, pleural traction, pleural bulging, tags between tumor and pleura, extent of tumor adherence to the pleura, Imai index.
A pathomorphologic evaluation of the presence and extent of pleural invasion was performed on the material of lung resection in Central Pathology Department of Regional Thoracic Center by two pathomorphologist, independently of each other.
Results and its discussion.
131 patients had 136 malignant tumors, 85 of them without pleura invasion (62.5%), 51 patients with pleura invasion (37.5%).
Distribution by sex: 83 men (mean age 61.3 years), 48 women (mean age 61.47 years).
In patients without pleural invasion, according to the pathomorphological study, the most frequent sign was pleural tags (N = 66, 79.5%), the second in frequency was the pleura traction (N = 54, 65%), the third in frequency was pleural thickening (N = 50, 60.2%).
44 (53%) patients had thickening and pleural traction (the most common combination). Five patients had 3 signs (all of them with the 3rd type of cords).
There were a thickening and a pleural traction in combination with the 2nd type of tags in 17 patients.
15 (18%) patients did not have any sign.
In 19 (22.8%) patients none of the types of pleura tags were found. In 7 patients Imai index exceeded 0.9.
In patients with pleural invasion, the most frequent sign was pleural tags (N=51, 100%), pleural traction (39, 76%) and pleural thickening (39, 76%) were the second most frequent signs.
30 patients had thickening and pleural traction (the most common combination). 4 patients had 3 symptoms.
In 17 patients there was a thickening and a pleural traction in combination with the 2nd type of tags.
0 patients did not have any sign.
In 11 patients the Imai index exceeded 0.9.
CONCLUSIONS
CT markers such as pleural traction in the direction of the tumor, pleural bulging, linear tags between the tumor and pleura, and also pleural thickening, alone and in combination, can not be considered reliable criteria for pleural invasion. The absence of any relationship between the tumor and the pleura is the only reliable criterion for the absence of pleural invasion. It was not possible to confirm the reliability of the Kazuhiro Imai index in the main group of patients with verified tumor invasion into the pleura (the sample is not reliable based on the Kolmogorov-Smirnov test). There was no reliable evidence that a combination of tumor adherence criteria to the pleura at a site greater than 30 mm and pleural thickening was significant for evaluation of pleural invasion.
In our study, the second type of pleural tags was found in 18.38% of patients with proven invasion, in 15.44% of patients with proven absence of invasion (for comparison, in Hsu JS, the 2nd type of pleural cords was found in 36% of patients with proven invasion, in 5.1% of patients without invasion). However, the study by Hsu J.S. et al. was prospective, the greatest diagnostic significance in it was the positive prognostic value of the second type of pleural tags in relation to pleural invasion
Литература
- Kazuhiro Imai et al. Use of CT to evaluate pleural invasion in non–small cell lung cancer: measurement of the ratio of the interface between tumor and neighboring structures to maximum tumor diameter. Radiology: Volume 267: Number 2—May 2013
- Scott Williams. CT staging in lung cancer. August 29, 2001. www.auntminnie.com
- Jui-Sheng Hsu et al. Pleural tags on CT scans to predict visceral pleural invasion of non–small cell lung cancer that does not abut the pleura. Radiology, 2016.