HRCT联合外周血癌胚抗原、鳞状细胞癌抗原及神经元特异性烯醇化酶对肺部孤立性结节良恶性的鉴别价值

沈晓燕, 茹云, 陈继文, 吴明英

【作者机构】 浙江省荣军医院放射科
【分 类 号】 R445.1
【基    金】 浙江省嘉兴市科技计项目(2021AD30075)。
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HRCT联合外周血癌胚抗原、鳞状细胞癌抗原及神经元特异性烯醇化酶对肺部孤立性结节良恶性的鉴别价值

HRCT联合外周血癌胚抗原、鳞状细胞癌抗原及神经元特异性烯醇化酶对肺部孤立性结节良恶性的鉴别价值

沈晓燕 茹 云 陈继文 吴明英

浙江省荣军医院放射科,浙江嘉兴 314001

[摘要] 目的 探究高分辨率CT(HRCT)联合外周血癌胚抗原(CEA)、鳞状上皮细胞癌相关抗原(SCC-Ag)及神经特异性烯醇化酶(NSE)对良恶性孤立性肺结节(SPN)的鉴别价值。方法 收集2021年3月至2023年3月浙江省荣军医院收治的104例SPN患者的病历资料。根据病理检查结果分为恶性组(31例)及良性组(73例)。分析HRCT、CEA、SCC-Ag及NSE对良恶性SPN的评估价值。结果 两组性别、年龄、家族恶性肿瘤史、吸烟史、吸烟年限比较,差异有统计学意义(P<0.05)。恶性组分叶征、血管集束征、毛刺征及胸膜凹陷征占比高于良性组,钙化及卫星灶的占比低于良性组(P<0.05)。HRCT检查的诊断准确率为89.42%,灵敏度为90.32%,特异度为89.04%,阳性预测值为77.78%,阴性预测值为95.59%,Kappa值为0.758。恶性组CEA、SCC-Ag及NSE水平高于良性组(P<0.05)。HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测SPN的效能较好,其中联合检测的预测效能最高,其曲线下面积为0.906(P<0.001,95%CI:0.833~0.955),Youden指数为0.730,预测SPN的灵敏度为93.55%,特异度为79.45%。结论 HRCT联合肿瘤标志物对孤立性肺结节的良恶性评估中具有良好的诊断价值。

[关键词] 高分辨率CT;肿瘤标志物;孤立性肺结节;鉴别价值

孤立性肺结节(solitary pulmonary nodule,SPN)是指在肺内发现的直径<30 mm的圆形或类圆形病灶,其病因可能与吸烟、环境因素、感染、免疫因素等多种因素有关[1]。良性肺结节预后好,通常使用抗生素治疗或手术切除后可改善[2];恶性结节预后差,需放化疗和免疫治疗。早期诊断肺结节区分良恶性,对指导临床诊疗有重要意义[3]。肿瘤标志物在鉴别结节良恶性时具有敏感度较高的优势,能够提示患者体内是否存在肿瘤风险,但其特异度较低,且很多标志物在不同类型的肿瘤中都会上升。如常见的肿瘤标志物为鳞状上皮细胞癌相关抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCC-Ag)及神经特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE),SCC-Ag的优势在于对鳞状细胞癌有较好的特异性,可用于鳞状上皮细胞癌的诊断和治疗效果的监测,然而其敏感度较低,且在炎症、感染、肝病等其他疾病中也可能升高,影响诊断准确性[4];NSE作为小细胞肺癌首选标志物之一,其优势在于对小细胞肺癌具有辅助诊断价值,并可用于病情监测、疗效评估及预后判断,但缺陷在于其在神经内分泌细胞肿瘤、某些神经系统疾病和肺部疾病等中也可能升高,且红细胞溶血等因素可能导致假阳性结果[5]

癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)是一种传统的无特异性、广谱的肿瘤标志物,最早发现及最早应用于临床的肿瘤标志物之一[6]。在肺癌特别是肺腺癌中检出率较高,但其升高也有可能代表其他恶性肿瘤的发生。因此,肿瘤标志物无法准确判别具体肿瘤类型,为提高诊断准确性,需联合影像学筛查。CT检查对肺结节的定性诊断至关重要,其能清晰显示肺部结构,包括结节的形态、密度等特征,有助于医师进行定性诊断[7]。然而,常规CT扫描对于小结节的分辨率有限,且SPN病灶较小,不同性质孤立性结节影像学特征存在交叉,鉴别困难[8]。随着医学发展,高分辨率CT(high-resolution computed tomography,HRCT)逐渐应用于临床,其通过高能量的X射线束对人体进行多角度扫描,并使用更薄的层厚和更精细的图像重建算法,产生比普通CT更清晰和细致的图像,能够揭示微小的病变和结构,对肺部疾病、肿瘤、血管病变等的诊断具有重要价值[9]。基于此,本研究将分析HRCT及肿瘤标志物对SPN良恶性的评估价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2021年3月至2023年3月在浙江省荣军医院治疗的104例SPN患者的病历资料,其中男56例,女48例;年龄28~69岁,平均(50.33±6.71)岁。根据病理检查结果将患者分为恶性组(31例)及良性组(73例)。良性组中结核瘤44例,炎性结节24例,错构瘤5例。恶性组中腺癌14例,小细胞癌3例,鳞癌9例,腺鳞癌5例。本研究经浙江省荣军医院伦理委员批准(QQBYLL-KY-2024-041)。

纳入标准:①符合SPN的诊断标准,患者只有1个单发的最大结节直径<30 mm的结节[10];②于浙江省荣军医院接受HRCT检查;③初诊;④具备明确的病理诊断。排除标准:①伴有其他器官恶性肿瘤;②检查依从性差或不耐受本研究所用检查方式;③伴有认知、沟通、精神障碍;④伴有心肝肾等脏器严重疾病;⑤无法接受随访;⑥检查结果显示肺组织周围存在异常,伴有肺不张及肺门异常、肺部感染;⑦伴有远端转移;⑧伴有肺部血管瘤、多发性肺部结节;⑨接受放化疗。

1.2 研究方法

所有患者均接受HRCT检查,使用仪器为飞利浦PHILIPS INCISIVE 128层螺旋CT机扫描仪。检查方法:取患者仰卧位,指导其吸气后屏气,扫描其胸部。扫描参数:管电压100~140 kV,管电流130 mAs,层厚5 mm,螺距0.984;以骨算法重建对病灶进行薄层扫描,重建层厚1 mm,层间距0.7 mm。由两名经验丰富的放射科医师对检查结果使用双盲法进行阅片,两者讨论后得出统一的最终诊断结果,重点观察结节空泡征、钙化等内部征象;分叶征、毛刺征等边缘征象;血管集束征、胸膜凹陷征及卫星灶等周围肺组织征象。

1.3 SPN恶性病变标准

由两名经验丰富的放射科医师共同对检查结果进行评估,仔细观察SPN影像学特征,包括分叶征(分为深分叶及浅分叶,深分叶表示结节出现1个以上弧弦距与弦长比值≥4/10的分叶征象,其他则为浅分叶)、毛刺征(分为长毛刺及短毛刺,长毛刺表现为大部分毛刺长度>5 mm,其他则为短毛刺)、空泡征及多边形轮廓等。提示SPN恶性病变的指标包括:①空泡征;②短毛刺;③深分叶;④非实性结节;⑤强化值20~59 HU。提示SPN良性病变的指标包括:①良性钙化;②强化值<20 HU;③多边形轮廓;④无血管集束征;⑤有卫星病灶[11]。若两名医师诊断意见不一致,则请院内高一级的医师定夺。

1.4 肿瘤标志物检测

入院后1周取患者清晨空腹外周血5 ml,以3 000 r/min(r=10 cm)的离心条件离心10 min,取上清液冷冻备用。采用罗氏Cobas e801型全自动电化学发光免疫分析仪(德国罗氏公司)检测其血清CD147、SCC-Ag及NSE水平,严格根据仪器及试剂盒说明书进行检测。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析。计量资料采用均数±标准差()表示,比较采用t检验;计数资料采用例数和百分率[例(%)]表示,比较采用χ2 检验;采用受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估HRCT、肿瘤标志物预测SPN的价值。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

两组性别、年龄、家族恶性肿瘤史、吸烟史、吸烟年限比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

2.2 两组HRCT影像学特征比较

两组结节最大直径、平均CT值及空泡征占比比较,差异无统计学意义(P>0.05);恶性组分叶征、血管集束征、毛刺征及胸膜凹陷征占比高于良性组,钙化及卫星灶的占比低于良性组(P<0.05)。见表2。

表2 两组HRCT影像学特征比较

注HRCT:高分辨率计算机断层扫描。

2.3 HRCT与病理诊断一致性评估

经HRCT检查结果显示,检出恶性患者36例,良性患者68例,诊断准确率为89.42%,灵敏度为90.32%,特异度为89.04%,阳性预测值为77.78%,阴性预测值为95.59%,Kappa值为0.758。

2.4 两组肿瘤标志物水平比较

肿瘤标志物检测结果显示,恶性组CEA、SCC-Ag及NSE水平高于良性组(P<0.05)。见表3。

表3 两组肿瘤标志物水平比较(ng/ml,

注CEA:癌胚抗原;SCC-Ag:鳞状上皮细胞癌相关抗原;NSE:神经特异性烯醇化酶。

2.5 HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测SPN的价值

HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测SPN的效能较好,其中联合检测的预测效能最高,其曲线下面积为0.906,Youden指数为0.730,预测SPN的灵敏度为93.55%,特异度为79.45%。见表4、图1。

图1 HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测SPN的ROC曲线

CEA:癌胚抗原;SCC-Ag:鳞状上皮细胞癌相关抗原;NSE:神经特异性烯醇化酶;HRCT:高分辨率CT;SPN:孤立性肺结节;ROC:受试者操作特征。

表4 HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测恶性SPN的ROC曲线

注HRCT:高分辨率计算机断层扫描;CEA:癌胚抗原;SCC-Ag:鳞状上皮细胞癌相关抗原;NSE:神经特异性烯醇化酶;AUC:曲线下面积;SPN:孤立性肺结节;ROC:受试者操作特征。

3 讨论

SPN通常不伴有肺叶受累或淋巴结肿大,若不及时诊断治疗,可能导致恶性结节的进展和转移,严重影响患者生存率[12]。肿瘤标志物是在体液或组织中存在的具有特异性的生物标志物,其水平的异常变化可能与某些肿瘤的发生、发展及治疗反应有关,但其特异度较低,需配合其他诊断方式共同诊断[13]。高分辨率CT通过X线的扫描成像,清晰显示肺部结构,可检测和分析肺结节的形态、密度等特征,研究显示HRCT配合肿瘤标志物可更准确判断结节的性质,提高诊断的准确性和可靠性[14]

本研究中,104例SPN患者经病理检查确诊恶性SPN患者31例,占比29.81%,略高于张晶晶等[15]的报道。此外,本研究结果显示,两组性别、年龄、家族恶性肿瘤史、吸烟史、吸烟年限比较,差异有统计学意义(P<0.05),考虑本研究恶性结节检出率高的原因,与本组纳入对象大多数为男性、有家族恶性肿瘤史、有吸烟史、高龄、吸烟年限长有关。考虑是高龄和长期吸烟会导致肺部细胞持续受损,增加癌变风险;且男性相比女性对烟草等有害物质的敏感性可能更高;家族恶性肿瘤史表明患者存在遗传易感性或体内已存在潜在的恶性细胞,出现恶性转化的可能性也就越大,故本研究检出恶性比例较以往报道稍高。因此,临床需关注具备上述特征的SPN患者结节性质的鉴别。

本研究结果显示,恶性组患者分叶征、血管集束征、毛刺征及胸膜凹陷征的占比较良性组更高(P<0.05),钙化及卫星灶的占比较良性组更低(P<0.05),这提示恶性SPN的HRCT特点为分叶征、血管集束征、毛刺征及胸膜凹陷征,而良性SPN的HRCT特点为钙化及卫星灶,与李红英等[16]研究结果一致。恶性肿瘤生长迅速、无约束,导致边界不规则、分叶状;侵犯周围肺组织,引起纤维化和瘢痕,形成毛刺状;压迫胸膜,造成凹陷。良性结节生长慢,细胞分化高,可能钙化,边界清晰,少侵袭,有时伴有局部炎症和卫星灶[17]

本研究结果显示,HRCT对SPN良恶性的诊断效能较好,其诊断灵敏度为74.19%,特异度为82.19%,与古超[18]研究结果基本一致,提示HRCT与病理检查结果的一致性较高。HRCT的高诊断效能得益于其高分辨率成像技术、对病灶特征的清晰显示、消除运动及呼吸伪影的能力、联合诊断方法的应用、优化的诊断模型、影像学特征的统计学分析及多维重建技术的应用,使得HRCT在显示肺部小结节和细微结构方面具有优势,从而提高诊断一致性。

本研究结果显示,恶性组CEA、SCC-Ag及NSE水平均高于良性组(P<0.05),提示恶性SPN患者肺腺癌细胞重新激活胚胎期基因,过度表达并分泌CEA进入血液循环。同时,肿瘤侵袭破坏肺组织正常结构,新生血管通透性增加,加速CEA入血。当CEA产生速度超过肝脏清除能力时,血清水平持续累积升高[19]。且肿瘤细胞具有无限增殖的能力,其细胞内的基因表达调控发生紊乱,导致SCC-Ag的合成基因被大量激活,释放更多SCC-Ag;而NSE是参与神经信号传导和能量代谢的酶,在神经内分泌细胞来源的恶性肿瘤中,由于细胞活性增强和分裂加快,NSE的产生和释放也相应增加[20]

本研究创新性地联合应用HRCT与CEA、SCC-Ag及NSE对肺良、恶性SPN进行鉴别,通过ROC曲线分析证实联合检测的高诊断效能,为临床精准诊断提供新策略。本研究结果显示,HRCT、肿瘤标志物及两者联合检测预测SPN的效能较好,其中联合检测的预测效能最高,预测SPN的灵敏度为93.55%,特异度为79.45%,说明其与病理检查结果的一致性较高。与赵妍等[21]的研究不同点在于,其仅使用HRCT对SPN进行鉴别诊断,存在漏诊误诊可能性。考虑是高分辨率CT提供对肺部结构的详细成像,而肿瘤标志物检测则提供肿瘤细胞活性和生物学特征的信息,两种信息融合具有互补性,可综合考虑结节的形态特征和组织生物学行为,提高对结节良恶性的预测准确性。

综上所述,HRCT及肿瘤标志物对SPN良恶性均具有较高的评估价值,两者联合评估效能均高于任一单一检测,可作为SPN鉴别诊断的有效手段。本研究的局限性在于样本量有限、缺乏增强CT数据、肿瘤标志物选择范围较窄以及未结合其他诊断方法,未来研究需扩大样本量、纳入更多指标并采用前瞻性设计以提高结果的可靠性和全面性。

作者贡献声明:沈晓燕撰写文章;茹云、陈继文数据分析与统计;吴明英收集资料。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Value of HRCT combined with peripheral blood carcinoembryonic antigen,squamous cell carcinoma antigen,and neuron-specific enolase in differentiating the benign and malignant nature of solitary pulmonary nodules

SHEN Xiaoyan RU Yun CHEN Jiwen WU Mingying
Department of Radiology,Zhejiang Provincial Veterans’Hospital,Zhejiang Province,Jiaxing 314001,China

[Abstract] Objective To explore the identification value of high-resolution CT (HRCT) combined with peripheral blood carcinoembryonic antigen (CEA),squamous cell carcinoma-associated antigen (SCC-Ag) and neuron-specific enolase(NSE) on benign and malignant solitary pulmonary nodules (SPN).Methods The clinical data of 104 patients with SPN admitted to Zhejiang Provincial Veterans’Hospital from March 2021 to March 2023 were collected.According to the pathological examination results,they were divided into the malignant group(31 cases)and the benign group(73 cases).The value of HRCT,CD147,SCC-Ag,and NSE in the assessment of benign and malignant SPN was analyzed.Results There were statistically significant differences in gender,age,family history of malignant tumors,smoking history and smoking years between the two groups (P<0.05).The proportions of lobe sign,vascular bundle sign,spiculation sign,and pleural depression sign in the malignant group were higher than those in the benign group,while the proportions of calcification and satellite foci were lower than those in the benign group (P<0.05).The diagnostic accuracy of HRCT was 89.42%,with a sensitivity of 90.32%,specificity of 89.04%,positive predictive value of 77.78%,negative predictive value of 95.59%,and Kappa value of 0.758.The levels of CD147,SCC-Ag,and NSE in the malignant group were higher than those in the benign group (P<0.05).The predictive efficacy of HRCT,tumor markers,and the combination of both for SPN was good,with the highest efficacy in the combined detection,which had an area under the curve was 0.906(P<0.001,95%CI:0.833-0.955),Youden index of 0.730,and sensitivity and specificity for predicting SPN of 93.55%and 79.45%,respectively.Conclusion HRCT combined with tumor markers has good diagnostic value in the assessment of benign and malignant solitary pulmonary nodules..

[Key words] High-resolution CT;Tumor marker;Solitary pulmonary nodules;Identification value

[中图分类号] R445.1

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)12(a)-0092-05

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.34.16

[基金项目] 浙江省嘉兴市科技计项目(2021AD30075)。

(收稿日期:2025-07-28)

(修改日期:2025-09-22)

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