PLoS ONE: associering mellem billede Karakteristik på brystet CT og Svær pleura Adhæsion under lungekræft Surgery

Abstrakt

Formålet med denne undersøgelse var at undersøge sammenhængen mellem billedet egenskaber på præoperativ brystet CT og svær pleural vedhæftning under kirurgi i patienter med lungecancer. Vi indgår i træk 124 patienter, som gennemgik lungekræft kirurgi. Præoperativ brystet CT blev retrospektivt revideret for at vurdere pleural fortykkelse eller forkalkning, pulmonale forkalkede knuder, aktiv pulmonal inflammation, omfanget af emfysem, interstitiel pneumonitis, og bronchiectasis i det opererede brystkassen. Omfanget af pleural fortykkelse eller forkalkning blev visuelt estimeret og kategoriseret i to grupper: lokaliseret og diffus. Vi målte samlede størrelse af pulmonale forkalkede knuder. Omfanget af emfysem, interstitiel pneumonitis og bronkiektasi blev endvidere evalueret med et visuelt scoresystem. Forekomsten af ​​svær pleural vedhæftning under lungekræft kirurgi blev retrospektive undersøgelser fra de elektriske medicinske journaler. Udførte vi logistisk regressionsanalyse til bestemmelse af sammenslutningen af ​​billedet egenskab, brystet CT med svær pleural adhæsion. Lokaliseret pleural fortykkelse blev fundet i 8 patienter (6,5%), lokaliseret pleural forkalkning i 8 (6,5%), pulmonære forkalkede knuder i 28 (22,6%), og aktiv lungeinflammation i 22 (17,7%). Der var ingen patienter med diffus pleural fortykkelse eller forkalkning i denne undersøgelse. Trivielt, mild og moderat emfysem blev fundet i 31 (25,0%), 21 (16,9%), og 12 (9,7%) patienter. Svær pleural adhæsion blev fundet i 31 (25,0%) patienter. Foreningen af ​​lokaliserede pleural fortykkelse eller forkalkning på CT med svær pleural vedhæftning blev ikke fundet (

P

= 0,405 og 0,107 henholdsvis). Størrelse af pulmonale forkalkede knuder og omfanget af emfysem var signifikante variabler i en univariat analyse (

P

= 0,045 og 0,005 henholdsvis). I en multivariat analyse, var moderat emfysem signifikant associeret med svær pleural vedhæftning (odds ratio på 11,202,

P

= 0,001). Afslutningsvis kan svær pleural vedhæftning blive fundet under lungekræft kirurgi, forudsat at præoperativ brystet CT viser betydelige pulmonale forkalkede knuder eller emfysem

Henvisning:. Jin KN, Sung YW, Oh SJ, Choi YR, Cho H, Choi JS, et al. (2016) associering mellem billede Karakteristik på brystet CT og Svær pleura Adhæsion løbet Lung Cancer Surgery. PLoS ONE 11 (5): e0154694. doi: 10,1371 /journal.pone.0154694

Redaktør: Fan Yang, Peking University People Hospital, KINA

Modtaget: 11. november 2015; Accepteret: April 18, 2016; Udgivet: 12. maj 2016

Copyright: © 2016 Jin et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Data Tilgængelighed:. Alle relevante data er inden for papir og dens støtte Information filer

finansiering:.. forfatterne modtaget nogen specifik finansiering til dette arbejde

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

tilstedeværelsen af ​​pleurale sammenvoksninger ved starten af ​​video-assisteret torakoskopiske kirurgi (kar) eller åben torakotomi hæmmer kollaps af lungen og adgang til det pleurale rum og hilum [1, 2] . Som følge pleural skade, blødning, og langvarige utætheder under adhesiolysis stigning driftstid og sygelighed [3-5]. Forudsigelsen af ​​pleural friktion er nødvendig præoperativt at bestemme den passende kirurgiske adgang og gennemførligheden af ​​torakoskopiske tilgang. Flere undersøgelser har forsøgt at forudse pleurale sammenvoksninger med billeddannende modaliteter. Bryst CT viste moderat værdi forudsige pleurale sammenvoksninger, mens en masse patienter med pleura sammenvoksninger viste ingen pleural fund på CT [6, 7]. Vi antog, at andre billedegenskaber på CT selv i lungeparenkymet, der antydede gamle betændelse eller kronisk skade, kan være forbundet med svær pleural vedhæftning under operation for lungekræft. Derfor er formålet med denne undersøgelse var at undersøge sammenhængen mellem billedet egenskaber på præoperativ brystet CT og svær pleural vedhæftning i patienter med lungecancer, som undergik kar eller åben torakotomi.

Materialer og metoder

Study befolkning

Inkluderet i denne retrospektive single-center-analyse var konsekutive patienter, som gennemgik thorax operationer for påstået eller formodet lungekræft mellem januar 2010 og december 2012. Enhver forudgående thorax operation var et kriterium udstødelse. Vi undersøgte medicinske journaler for at opnå baseline karakteristika, der omfattede alder, køn, højde, vægt, body mass index (BMI), nuværende ryger, tidligere lungetuberkulose eller arbejdsbetingede lidelser, såsom silikose, forced vital capacity (FVC), forudsagde procentdel af tvunget ekspirationsvolumen i et sekund (FEV

1% forudsagt), og FEV

1 /FVC. Alle patienter gennemgik lungefunktionen test (PFT) inden for 4 uger før operationen.

Etik Statement

Undersøgelsen protokol blev godkendt af Seoul National Board University_Boramae Hospital Institutional Review (16-2014-7) . Og Institutional Review Board frafaldes behovet for skriftligt informeret samtykke fra deltagerne. Alle kliniske undersøgelse blev udført i overensstemmelse med principperne i Helsinki-erklæringen. Patientjournaler blev de-identificeret og analyseret anonymt.

Præoperativ brystet CT-protokol

CT blev udført ved hjælp af en 16-kanals multi-detektor CT (MDCT) (Light-Speed, GE Healthcare) eller en 64-kanals MDCT (Brilliance, Philips Medical Systems, Cleveland, Ohio). CT-scanninger blev opnået med (og uden) administration af en intravenøs kontrastmidler. Ubeskyttede CT blev udført fra bryst- indløb til hjertets toppunkt. Fordi lungetuberkulose er endemisk i vores land, har vi rutinemæssigt tilføjelse ubeskyttede CT-scanninger til at differentiere forkalkning og forbedring i pulmonale knuder eller lymfeknuder i brystkassen. CT med kontrastforbedring blev derefter udført fra carotis pære niveau til den øvre del af nyrerne. For kontrast-forstærket CT-billeder, 80 til 120 ml iopamidol (Iopamiro 300; Bracco, Milano, Italien) blev indgivet intravenøst ​​med en hastighed på 2,5 ml /s. Helical CT-data blev erhvervet ved hjælp af en 16 × 1,5 mm eller 64 × 0,625 mm kollimering med en rotationshastighed på 0,5 eller 0,42 s, en deling på 1,11-1,25, og 120 kilovolt (peak). Effektiv milliampere-sekund lå mellem 120 og 187 under anvendelse af en automatisk rørstrømmen modulationsteknik. Tværgående datasæt blev rekonstrueret med 2,5 mm tykkelse ved intervaller 2,5 mm. Resulterende billeder blev overført til et billede arkivering og kommunikationssystem (PACS) til billedanalyse. Alle CT-scanninger blev opnået inden for 4 uger før operationen.

Evaluering af præoperative brystet CT fund

To bord-certificeret thorax radiologer (blindet til de operative resultater) retrospektivt vurderet 2.5-mm tyk aksial præoperative brystet CT-billeder i konsensus. De har 6 years`and 3 years`experience i thorax radiologi, hhv. Den maksimale diameter af tumoren blev registreret. Vi evaluerede også tilstedeværelsen af ​​billedet fund tyder på pleural invasion, såsom en tilstødende pleural fortykkelse eller blødt væv, der strækker extrapleural fedtlag.

CT fund af pleural eller pulmonal parenkymalt betændelse eller dens efterfølger på den ipsilaterale side af operationen blev inkluderet som billedfiler egenskaber for forudsigelse af svær pleural friktion:. 1) pleural fortykkelse eller forkalkning, 2) pulmonal forkalkede knuder, 3) aktiv pulmonal inflammation, 4) emfysem, 5) interstitiel pneumoni, og 6) bronchiectasis

pleural fortykkelse eller forkalkning.

pleural blev defineret som laget af blødt væv densitet ved brystvæggen-lunge-grænsefladen på de aksiale CT-billeder. En pleural tyk foring med 3 mm med maksimal tykkelse med eller uden extrapleural fedt proliferation blev defineret som pleural fortykkelse [7]. Enhver forkalkning på pleural område på de aksiale CT-billeder blev defineret som pleural forkalkning. Forkalkning blev defineret som strukturer af dæmpning over 130 Hounsfield enhed (HU) på ubeskyttede brystet CT [8]. Omfanget af pleural fortykkelse eller forkalkning blev visuelt estimeret. Vi definerede diffus pleural fortykkelse som en kontinuerlig plade af pleural fortykkelse mere end 5 cm bred, mere end 8 cm i craniocaudal udstrækning, og mere end 3 mm tykke [9]. Omfanget af pleural fortykkelse mindre end diffust blev defineret som lokaliseret. Fibrothorax blev defineret som diffus pleural fortykkelse, indsnævret intercostalmuskulaturen rum, et formindsket størrelse af hemithorax, og tilbagetrækning af mediastinum mod betjent thorax med eller uden extrapleural fedt proliferation [10].

Pulmonale forkalkede knuder.

Vi indspillede diameter og antallet af eventuelle forkalkede knuder i lungeparenkym. En pulmonal forkalket knude blev defineret som en knude indeholdende enhver størrelse parenchymal forkalkning på-forøgede CT-billeder. Vi målte den maksimale lange diameter af hver forkalkede knude på aksial CT billede med mediastinal vindue indstilling (vindue bredde, 400 HU, vindue center, 30 HU). Størrelsen af ​​pulmonale forkalkede knuder blev defineret som den tilsatte maksimale lange diameter (cm) af alle pulmonale parenkymalt forkalkede knuder i det opererede brystkasse. Vi har ikke medtaget lungekræft masse i målingen, hvis det indeholdt dystrofisk forkalkning.

Aktiv pulmonal inflammation.

Vi indspillede også tilstedeværelsen af ​​aktiv betændelse i lungeparenkym. CT fund af obstruktiv lungebetændelse eller uspecifik bronchiolitis såsom konsolidering eller grupperet dårligt definerede knuder i ipsilaterale drives thorax blev defineret som aktiv pulmonal inflammation.

emfysem, interstitiel pneumonitis, og bronchiectasis.

emfysem blev defineret som tilstedeværelse af områder med lav dæmpning, at kontrastmidler omkring lungeparenkym med normal dæmpning [11]. Omfanget af emfysem blev evalueret med et visuelt scoresystem: 0 = ingen emfysem, 1 = 5% (trivielle), 2 = 5-25% (mild), 3 = 26-50% (moderat), 4 = 51-75% (alvorlig), og 5 = 76% involvering af begge lunger (meget svære) [12]. Vi brugte samme visuelle pointsystemet for emfysem at vurdere omfanget af interstitiel pneumonitis og bronchiectasis. At vurdere den samlede udstrækning af parenchymale abnormiteter, der foreslog interstitiel pneumonitis, vi gradueres omfanget af retikulære opacitet, honeycomb cyster, eller formalet glas opacitet [13].

Operative fund Salg

Kirurgi blev udført ved en thorax kirurg med 15 års erfaring. Vi retrospektive undersøgelser om forekomst af en eller svær pleural vedhæftning fra de elektriske medicinske journaler. Vi definerede alvorlige pleural vedhæftning, hvis pleural vedhæftning kræves skarp dissektion og adhesiolysis i 30 minutter eller længere. Vi delte studiepopulation i to grupper; ingen eller minimal pleural vedhæftning versus svær pleural vedhæftning.

Statistisk analyse

Alle data er udtrykt som middelværdi ± standardafvigelse (SD), medmindre andet er angivet. Vi udførte logistisk regressionsanalyse for at undersøge sammenhængen af ​​billeddata egenskaber med svær pleural vedhæftning. Hvis billedet egenskaber viste

P

værdi 0,1 i simpel logistisk regression, vi definerede det som kandidat variabler i relation til svær pleural vedhæftning. For at kontrollere virkningerne af mulige forstyrrende faktorer, blev simple logistiske regressionsanalyser også udført for patientdemografi såsom alder, køn, body mass index, samt for historie lungetuberkulose. Hvis de mulige forstyrrende variable havde en

P

værdi 0,1, blev de medtaget som et covariant i multipel logistisk regression analyser. Vi har udført multipel logistisk regression med baglæns elimination at undgå kollinearitet mellem variabler. Endvidere blev Student t test og chi-square test anvendes til at vurdere forskelle i billed egenskaber mellem to grupper. En

P

værdi 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Statistisk analyse blev udført med kommercielt tilgængelig statistisk software, SPSS-version 20.0 (SPSS, Inc., en IBM Company, Chicago, Illinois, USA).

Resultater

Blandt 125 konsekutive patienter, som gennemgik thorax kirurgi for påstået eller formodet lungekræft, blev en patient, som har historie af tidligere thorax drift på grund kræft i spiserøret udelukket. I alt 124 patienter, som gennemgik VATS (n = 91) eller åben torakotomi (n = 33) blev inkluderet i denne undersøgelse. Tabel 1 viser de grundlæggende karakteristika for patienterne. Der var ingen signifikant forskel mellem ikke alvorlig pleural vedhæftning gruppe og svær pleural vedhæftning gruppe i baseline karakteristika bortset resultaterne af lungefunktionen test. Alle data ligger til grund for baseline-karakteristika og CT fund blev uploadet som underbyggende oplysninger fil (S1 datasæt).

Præoperative resultater og tilstedeværelsen af ​​alvorlig pleural friktion brystet CT i den opererede brystkasse er beskrevet i tabel 2. Der var ingen patient med diffus pleural fortykkelse eller forkalkning. Størrelse af pulmonale forkalkede knuder var signifikant lavere i ikke alvorlig pleural vedhæftning end i alvorlig pleural friktion gruppe (0,3 ± 0,8 vs. 1,2 ± 3,2,

P

0,005). Der var signifikant forskel mellem to grupper i form af emfysem sværhedsgrad (

P

0,001). Moderat grad af emfysem blev fundet i 4 patienter (4,3%) i ikke alvorlig pleural vedhæftning gruppe og 8 (25,8%) i svær pleural vedhæftning gruppe. Enhver pleural adhæsion blev fundet i 78 patienter (62,9%) og alvorlig pleural adhæsion i 31 (25,0%). Hos patienter, som gennemgik kar, blev enhver pleural vedhæftning findes i 52 patienter (57,1%) og alvorlig vedhæftning i 18 (19,8%). Hos patienter, som undergik åben torakotomi, blev enhver pleural vedhæftning findes i 26 patienter (78,8%) og alvorlig vedhæftning hos 13 (39,4%).

I univariat analyse, størrelse af pulmonale forkalkede knuder og lungeemfysem var betydelige variabler i relation til svær pleural friktion (tabel 3) (figur 1).

(AD) Ikke-kontrast-forstærket brystet CT-billeder demonstrerer flere forkalkede knuder i venstre lunge (pile). (C) CT-billede viser en knude (pilespids) i venstre øverste lap. Han gennemgik forladt øvre lobectomy og systemisk nodal dissektion via torakotomi. Under operationen, der var alvorlig pleural vedhæftning kræver syv timer for adhesiolysis.

Multipel logistisk regressionsanalyse viste, at moderat emfysem var signifikant forbundet med svær pleural vedhæftning (odds ratio på 11,202,

P

= 0,001) (figur 2). Moderat emfysem blev fundet i 8 patienter (25,8%) i alvorlig pleural vedhæftning gruppe og 4 (4,3%) i ingen eller minimal vedhæftning gruppe. Da omfanget af emfysem var højere, svær pleural vedhæftning var hyppigere (

P

0,001); 13,3% (n = 8) for ingen, 29,0% (n = 9) for 5%, 28,6% (n = 6) til 5-25%, og 66,7% (n = 8) for 26-50%, hhv.

(A) Axial CT billede med lunge vindue indstilling viser en 2.5-cm knude i højre nedre lap (pil). Retikulære opaciteter bunden af ​​både lavere lapper blev noteret, hvilket tyder interstitiel pneumonitis (B) CT billedet på niveau med carina demonstrerer flere runde lave dæmpende områder i begge lunger (pil), hvilket antyder, emfysem. Han gennemgik højre nedre lobectomy og systemisk nodal dissektion via video assisteret torakoskopiske kirurgi. Under operationen, der var alvorlig pleural vedhæftning kræver ni timer for adhesiolysis.

Diskussion

I tidligere undersøgelser, herunder patienter med godartet eller ondartet thorax sygdom, pleural vedhæftning under VATS eller åben torakotomi blev rapporteret i en lang række; 38,5%, 60,9% og 83,0% for et pleural adhæsion [7, 14, 15] og 5,5% for svær pleural adhæsion [16]. For lungekræft patienter, som gennemgik kar lobectomy, blev det rapporteret, at enhver pleura vedhæftning og moderat eller svær vedhæftning blev fundet i 51,7% og 11,7%, henholdsvis [17], hvilket svarede til resultaterne af vores undersøgelse (57,1% for enhver pleura vedhæftning og 19,8% for svær pleural vedhæftning i kar gruppe).

med brugen af ​​transtorakal ultralydsundersøgelse, tilstedeværelsen og placeringen af ​​en pleural vedhæftning forud for en thorax operation kan identificeres med en høj negativ prædiktiv værdi [14 , 18]. Men det er tidskrævende og kræver teknisk erfarne eksaminatorer. I en tidligere undersøgelse viste brystet CT lav følsomhed (38,0%) og specificitet (46,0%) til identifikation af pleural vedhæftning på en læsion-by-læsion analyse af patienter, som undergik kar [7]. Vi analyserede vores CT data på en patient-by-patient grundlag og indspillede tilstedeværelsen af ​​alvorlige pleural vedhæftning i hver patient. I multivariat analyse afslørede vi, at moderat emfysem på brystet CT signifikant associeret med svær pleural vedhæftning (odds ratio på 11,202,

P

= 0,001). Tilstedeværelsen af ​​pleural vedhæftning i emfysem patienter, som gennemgik lunge kirurgi reduktion volumen er blevet rapporteret med en variabel vifte af forekomst (41,3%, 50,8%, og 80,0%) [3, 19, 20]. I vores undersøgelse blev emfysem fundet i 51,6%. Som omfanget af emfysem var højere, svær pleural adhæsion var hyppigere. I patient med moderat emfysem, blev alvorlig pleural vedhæftning findes i 66,7%. Til vores viden, denne undersøgelse er den første til at rapportere viser foreningen af ​​emfysem afsløret på CT med svær pleural vedhæftning. Lungeemfysem er vigtigste CT fund af kronisk obstruktiv lungesygdom [21]. Patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom er på et højere risiko for at udvikle erhvervet uden lungebetændelse end patienter i den almindelige befolkning [22-24]. Og kronisk obstruktiv lungesygdom sværhedsgraden er associeret med alvorlig lungebetændelse [25]. Derfor kan vi antage, at eventuel lungebetændelse og tilhørende pleural inflammation hos patienter med svær emfysem kan gøre efterfølgende alvorlig pleural vedhæftning.

Diffus pleural fortykkelse eller forkalkning forårsaget af asbest, hemothorax eller bakteriel eller tuberkuløse empyem er kendt for at være forbundet med svær pleural vedhæftning [26]; men i vores undersøgelse, lokaliseret pleural fortykkelse eller forkalkning var ikke forbundet med svær pleural friktion (

P

= 0,405 til lokaliseret pleural fortykkelse og

P

= 0,107 til lokaliseret pleural forkalkning). Det er forskelligt fra resultaterne af tidligere undersøgelse, som viste en moderat værdi af pleural fortykkelse på CT [7]. Årsagen til uoverensstemmelse kan afspejle forskelle i patientpopulationer, der blev undersøgt. Mason et al. rapporterede, at 44,4% (n = 28) af patienterne udviste pleural ændring på CT tyder pleural adhæsion blandt 63 patienter [7]. I modsætning hertil var der kun 2 patienter med både pleural fortykkelse og forkalkning i opererede thorax i denne undersøgelse uden patient med diffus pleural fortykkelse eller forkalkning på CT.

I vores undersøgelse, 24 patienter (77,4%) blandt 31 med svær pleural adhæsion viste ingen pleural ændring på CT. Det er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser viser pleural vedhæftning uden pleural fund på CT [7, 27]. Og der kan være falsk detektering af pleural fortykkelse på CT. Den tykke bløddele massefylde ved brystvæggen-lunge-interface på de aksiale CT-billeder nogle gange ikke rigtig tyder pleural fortykkelse på CT. Fysiologiske pleural væskeophobning eller afhængige atelektase kan efterligne tilstedeværelsen af ​​pleural fortykkelse eller forøgelse på CT [28].

Pulmonale forkalkede knuder er ofte et resultat af dystrofisk forkalkning i områder med en skadet lunge efter en inflammatorisk proces, sådan som infektion, blødning, eller pulmonal infarkt [29, 30]. Infektionssygdomme er den mest almindelige årsag til forkalkede knuder [31, 32]. En univariat analyse viste størrelsen af ​​pulmonale forkalkede knuder var signifikant forbundet med svær pleural vedhæftning (odds ratio på 1,397,

P

= 0,045); følgelig muligheden for alvorlig pleural adhæsion forøges som størrelsen af ​​pulmonære forkalkede knuder øges. Det er sandsynligt størrelsen af ​​pulmonale forkalkede knuder er proportional med graden af ​​lungeskader og associerede pleural inflammation.

Denne undersøgelse har adskillige begrænsninger. Først, vi efterfølgende valgte patienter med samme etniske baggrund og bor i det samme geografiske område; derfor bør resultaterne af denne undersøgelse fortolkes med forsigtighed. For det andet blev tilstedeværelsen og sværhedsgraden af ​​pleural friktion evalueret hovedsageligt i form af tid, der kræves for adhesiolysis. Vi har ikke sammenligne og matche placeringen af ​​intraoperativ pleural vedhæftning og CT fund. For det tredje blev CT-analyse udført med konsensus aflæsninger. Vi har ikke måle variationen mellem anmeldere. For det fjerde, CT fund, såsom størrelse af pulmonale forkalkede knuder eller sværhedsgraden af ​​emfysem eller interstitiel fibrose, blev visuelt estimeret og semi-kvantificeres. Semi kvantificering af CT fund kan påvirke reproducerbarheden af ​​vores resultater.

Som konklusion, svær pleural vedhæftning kan findes under lungekræft kirurgi, forudsat at præoperativ brystet CT viser betydelige pulmonale forkalkede knuder eller emfysem.

Støtte Information

S1 datasæt. . De-identificerede datasæt

Klinisk og beregnet tomografisk data af alle patienter blev inkluderet med filformatet Microsoft Excel

doi:. 10,1371 /journal.pone.0154694.s001

(XLSX)

tak

Vi vil gerne takke Sohee Oh, PhD (SMG-SNU Boramae Medical center) for at få hjælp med statistisk analyse.