突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

早期肺癌如何診斷?且看本文是如何詳解的。


作者: 吳建永(美國喬治城大學醫學院神經科學教授)

突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

張國楨醫生在看CT影像

肺癌是癌中之王,如果發現得晚患者生存率很低。但是一塊癌腫是從一個癌變細胞繁殖發展成不可治愈的一大塊(幾千萬個細胞),中間需要幾年的時間。如果能在早期發現並切除微小的癌細胞團(術語叫「0期」和「Ⅰ期」),手術治愈率可以達到100%,術後也不需要放療化療。所以早期發現非常小的肺癌腫塊是攻克這一不治之症的關鍵。

但是想早期發現肺癌是非常困難的。我先科普一下困難是什麼,再講一個聰明的克服辦法。

要早期發現米粒大小癌細胞團必須用無創的影像檢查,比如CT。CT是用X光透過人體組織來成像。X光與可見光不一樣,不能用透鏡將其聚焦。不能聚焦就不能用透鏡疊起來做成顯微鏡,看清癌細胞和正常組織的區別。由於我們沒有X光顯微鏡,就只能用演皮影戲那樣的方法,讓光透過組織投射在一個熒光屏上看。這樣分辨率就低多了。

現代的CT雖然利用了大量的計算機圖像處理算法,但是也只能確認直徑10毫米以上的肺癌腫塊,這是CT分辨率的極限。而當CT影像小於10毫米時,就很容易與其他非癌腫的影像混淆。一旦看到了,究竟是切還是不切呢?此時醫生是非常糾結的。

因此在國際上,把10 毫米的腫塊作為手術指征的下限。但是,這時肺內的癌塊裡已經含有千萬左右的癌細胞,很多細胞可能脫落下來,通過淋巴和血液轉移到別處,使其成為不治之症。

好,現在講一個非常聰明的解決方法。此方法已經過幾年實踐,挽救了上千個病人的生命和他們的家庭(一人絕症,全家崩潰嘛)。在報紙上,稱發現這個秘密的人是「東方神眼」。恰巧這位醫生是我的表哥,親戚們都為他驕傲並在微信群中貼出報紙上登的大版新聞。

 

我也讀了新聞,也為表哥驕傲,但是我心中總是藏著一個問題:X光不能被透鏡聚焦是個物理學事實,這是不能被「東方神眼」所改變的。究竟是什麼秘密,使肺癌早期診斷突破了CT的極限呢?

為此我特意在祝賀2016新年的電話裡問了表哥,他說秘密就包含在「聯通」和」移動」兩個詞中。我明白他不是在給該死的電話公司做廣告,而是利用這兩個詞來科普他的秘密。原來突破CT的分辨率極限發現早期肺癌的方法就像偵查兵通過炊煙來發現敵軍。雖然距離遠,不可能看見人,但敵人做飯的團團炊煙卻有較大目標,把敵軍的駐地給暴露了(圖2)。

突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

圖2. 炊煙暴露了敵營,血管暴露了癌細胞 (插圖:陸綺)

這個暴露肺癌的「炊煙」,也是由於癌細胞「做飯」而產生的。原來癌細胞生長得快,需要更多的養料。身體裡細胞的養料都是由血管當「快遞」送來的。癌細胞在瘋狂生長時當地原有的毛細血管遠遠不足以供給養料。

這時癌細胞就會分泌出幾種刺激血管的生物信號,叫「血管生長因子」。附近的毛細血管在血管生長因子的刺激下會出現兩個反應,一個叫「聯通」,即在癌細胞團塊中的血管網膨脹發芽,生長出許多互相聯通新枝;另一個現象叫「移動」,就是癌腫外面的血管會向癌細胞塊的方向生長、移入腫塊內,聯通和移動兩個效應一起,就提高了局部血液供應、增加了局部的血循環量(圖3左)。

突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

圖3. 左:血管的移動和聯通(插圖 :陸綺);右:「磨玻璃結節」影像,經病理證實的6毫米的微小肺癌病灶(張國禎教授供圖)

低劑量CT 篩查可發現很多的肺內微小結節,通常是數量較多、大小不一、新舊交替、種類複雜、多無特徵。特別是其中出現的一種叫「磨玻璃結節」(ground-glass nodule,GGN)可能是癌前期表現,它分泌的血管生長因子可以引起其內部毛細血管大規模增生並互相聯通,也可以使其外周的毛細血管移動進入結節內,均具有一定特徵,可以通過對 CT增強及影像的後處理識別出來。也就是在 「磨玻璃結節」中顯示出腫瘤微血管的移動和聯通征象,從而原位腺癌的診斷才能成立(圖3右)。

我問他這個聰明想法是怎樣冒出來的,他說靈感來自多方面,一部分是在聽TED Talks 時產生的。他指的是2010年癌症專家威廉·李(William  Li)的Ted Talk[1]。我好奇地找來聽,發現李的中心思想是「癌細胞要想形成腫瘤,必須要靠新的血管,因此必定要分泌血管生長因子」。表哥從這報告受到啟發,利用血管生長因子造成的影像特徵突破了CT早期診斷肺癌的極限。這是典型的「他山之石,可以攻玉」的例子。

表哥說一個科學發現應有5個進程:1、確立事實;  2、尋求依據;  3、判斷本質;  4、得出結論 ; 5、實踐應用。從李的2010年Ted Talk到表哥的大規模臨床實踐,只有短短的幾年時間。這進程的速度在醫學科學中實屬罕見。

據統計在2013和2014年,他供職的上海華東醫院經胸腔鏡手術—病理證實的 0期-Ⅰa期微小肺癌600例,CT診斷的準確性高達95%。最小肺癌病灶僅為4 mm,這在一定程度上改變了將10mm 作為肺癌手術下限的傳統模式,改寫了世界上關於小於10 mm 的肺癌一律不可以觀察的固有認識。將肺癌診斷和治療的關口前移,大大地提高了肺癌的治療水平及五年生存率。 

後記:


有關切的讀者不免會問,「普通疑似肺癌患者,是不是必須要到上海華東醫院檢查才可以,或者,其他醫院的醫生是否知道利用CT檢查血管生長的方法?」 

我不敢正面回答這一問題。從2015年9月上海《解放日報》的報導看,這個技術裡人的因素是很強的。從CT診斷到之後的微創手術切除,然後再用一項叫「充氣穿刺」的方法集取病理標本,才能得到顯微鏡病理確認的「金標準」。因為人的因素太多,所以華東醫院用表哥的名字命名了工作室,這個由多學科專家組成「張國楨疑難CT讀片暨肺部微小結節診療中心」 打破醫院科室之間圍牆,積多年努力才作出如此成就。這種成功能在其他醫院復制嗎?

我有個同學前年回北京過春節,順便做了個體檢,結果說是「肺癌」需要立即手術,把兩口子差點嚇死。還好他們保持了一絲理智,堅持要回美國做手術。結果回美國復查發現是誤診。不難理解,花費天價的診斷和治療,不僅可能只是誤診,而且可能會帶來過度醫療甚至以此牟利的企圖。

回到剛才的問題,怎樣能把表哥畢生經驗的結晶化作人類醫療寶庫中的資源,讓相關的醫生和患者都能受益?我把一些初步想法寫在下一篇科普,《當「東方神眼」遇到西方神探》之中。


本文插圖由陸綺(美國韋恩州立大學醫學院)製作。

參考文獻
[1]https://www.ted.com/talks/william_li?language=en
[2]http://newspaper.jfdaily.com/jfrb/html/2015-09/14/content_131046.htm

歡迎投稿到小編郵箱:[email protected]
 稿費:100~1000元
小編微信:zhaoy880805

突破CT極限:如何發現早期肺癌的苗頭?

閱讀原文


關於作者:
為您提供呼吸科最新資訊~~

微信號:yxj-huxi