纵隔肿瘤及瘤样病变的影像诊断回顾与展望

摘要  

该文针对纵隔病变以影像检查方法的技术发展和疾病的研究两个视角，回顾了《中华放射学杂志》70年刊发的文章，并就纵隔肿瘤及瘤样病变与影像密切相关的诊疗进展做简要概述与展望。

纵隔肿瘤和瘤样病变相对少见，但其种类和发生部位复杂多样，故需要综合多种方法做出诊断。患者年龄、性别结合实验室检查能对纵隔肿瘤的诊断提供重要信息，影像学方法对纵隔肿瘤的诊断治疗不可或缺。本文简要回顾《中华放射学杂志》70年来发表的关于纵隔肿瘤和瘤样病变（以下纵隔肿块）论文，并简述纵隔肿块诊疗中可能需要关注的问题以及进展与展望。

一、纵隔肿块发表论文概况 

《中华放射学杂志》自1953年9月创刊以来，共发表了500余篇纵隔病变相关文章，除外气管、食管及心脏大血管疾病，剩余近200篇，以病例报告居多（115篇），临床研究性论著75篇，其他还有少量综述性及短篇论著类文章。

就纵隔病变影像检查方法而言，1954年《中华放射学杂志》首次介绍了使用X线检查技术用于纵隔病变的方法 ^［ 1 ］ ；1958年介绍了纵隔空气X线造影术 ^［ 2 ］ 。此后直至1988年的30年间，皆为X线方法用于纵隔病变的报道。1989年首次报道了CT用于纵隔病变的诊断 ^［ 3 ］ ；1997年，首次报道CT引导下纵隔穿刺活检术 ^［ 4 ］ ；2015年，首次报道了能谱CT首次用于纵隔淋巴结良恶性的鉴别 ^［ 5 ］ ；2004年，首次发表MRI用于右心房血管肉瘤的诊断 ^［ 6 ］ ；2007年首次发表了MRI用于纵隔肿瘤的诊断 ^［ 7 ］ ；2016年，首次发表 ¹⁸F-脱氧葡萄糖（fluorodeoxy glucose，FDG）PET-CT肺癌淋巴结转移的Meta分析 ^［ 8 ］ ；2021年首次发表FDG PET-CT研究性论著 ^［ 9 ］ 。

就研究内容而言，由于纵隔内器官和支撑结构为软组织，缺乏天然对比，在X线摄影为主要检查手段的年代，文章发表数量及报道病例数均很少，有经过纵隔空气造影或注气诊断胸内甲状腺肿和包括结核在内的炎性病变。从1965至1985年，基于X线检查，有少量且种类较为繁杂的纵隔肿瘤和肿瘤样病变报道。自1989年首次报道了CT应用于重症肌无力患者的胸腺评估之后，CT应用于纵隔肿瘤的研究增多，既涵盖了常见的胸腺瘤、淋巴瘤、生殖细胞肿瘤、神经源肿瘤和良恶性淋巴结鉴别，亦有少见和罕见病。虽有MRI用于胸部节细胞神经瘤和罕少见肿瘤诊断，但MRI的研究论著数量很少。仅有1篇FGD PET-CT用于原发性纵隔绒毛膜癌的研究。尤为值得提出的是，1983年《中华放射学杂志》发表了基于X线侧位像的纵隔7分区法 ^［ 10 ］ ，1992年发表了其修订版 ^［ 11 ］ 。

综上所述，自1954至2024年的70年间，我国对纵隔病变，尤其是肿瘤性病变的诊断和研究随着影像检查技术的快速进展发生了很大变化，但较其他系统和亚专业，仍有较大距离。

二、纵隔分区进展 

随着CT的广泛应用，2014年基于横轴位CT，日本胸腺研究会首先提出纵隔四分区 ^［ 12 ］ ；随后，2014年国际胸腺肿瘤协作组织（the International Thymic Malignancy Interest Group，ITMIG）发布了新的纵隔三分区。其特点是完全基于CT的解剖界限，将纵隔分为血管前区（前纵隔）、内脏区（中纵隔）和脊椎旁区（后纵隔） ^［ 13 ］ 。

纵隔三分区解剖边界和主要结构包括，（1）血管前区（前纵隔）：上界胸廓入口，下界横膈，前界胸骨，侧界纵隔胸膜，后界心包前缘；其内主要结构为胸腺、脂肪、淋巴结、左头臂静脉。（2）内脏区（中纵隔）：上界胸廓入口，下界横膈，前界血管前区后界，后界胸椎椎体前缘向后1 cm；其内主要非血管结构为淋巴结、气管、隆突、食管；血管结构为心脏、升主动脉、主动脉弓、降主动脉、上腔静脉、心包内肺动脉、胸导管。（3）脊椎旁区（后纵隔）：上界胸廓入口，下界横膈，前界内脏区后界，后外侧界胸壁后缘、胸椎横突外侧缘；其内主要结构为胸椎和椎旁组织 ^［ 14 ］ 。近10年，未见新的或修订的纵隔分区发布。

三、纵隔肿块检查方法进展

CT通常作为纵隔肿块的首选检查方法，绝大多数情况下等同于或优于MRI ^［ 15 ］ 。对于诊断囊性肿块、鉴别胸腺肿瘤与胸腺增生、鉴别脊柱与胸顶关系密切的肿块（如神经源性肿瘤），MRI优于CT；对于有碘对比剂禁忌者，MRI应作为首选 ^{［ 15 , 16 ］} 。双能量CT可分辨肿块内某些不同成分 ^［ 16 ］ ；目前一般不将 ¹⁸F-FDG PET-CT作为常规检查，但其对于鉴别肿瘤良恶性、分期和疗效评估明显优于CT和MRI ^［ 15 ］ ；对于淋巴瘤的分期与再分期和疗效评价，PET-CT已经作为常规检查；生长抑素PET-CT对于神经内分泌肿瘤的诊断、分期和病理分级具有较高的特异度（G1、G2）。

随着MRI技术的快速发展，胸部图像质量明显提高，MRI对纵隔肿块诊断作用值得关注和加强。MRI在识别脂肪、纤维等，鉴别胸腺增生与胸腺瘤，胸腺瘤与非胸腺瘤，具有一定的特异性。MRI同反相位成像可用于鉴别胸腺增生与肿瘤性病变。在反相位上，正常或增生的胸腺，因其内混杂有脂肪，脂肪受到抑制呈低信号，而胸腺上皮肿瘤（包括胸腺瘤和胸腺癌）、淋巴瘤和其他软组织恶性肿瘤则无信号减低，可避免不必要的活检或手术治疗 ^［ 14 ］ 。

作为放射影像诊断医师，亦应了解PET-CT和PET-MRI的进展。FDG PET-CT可反映病变内葡萄糖代谢情况，其摄取高低，取决于葡萄糖代谢的活跃程度，摄取值常随着肿瘤侵袭性/恶性程度增高而增高，目前FDG仍是最常用的PET-CT显像剂，用于肿瘤的诊断、分期和疗效评价。因FDG反映葡萄糖代谢，葡萄糖代谢增高的良性病变亦可有摄取增高，但程度多低于恶性肿瘤，急性炎性和某些肉芽肿疾病（如结节病和结核）可以表现为较高代谢。在胸部，另一个较为常用的是生长抑素PET-CT，以放射性核素标记生长抑素类似物作为显像剂，用于表达生长抑素受体（somatostatin receptor，SSTR）的神经内分泌肿瘤（neuroendocrine neoplasms，NEN）的显像。肺和纵隔NEN的病理相似，2021 WHO依照恶性程度，分为低度（G1，典型类癌）、中度（G2，非典型类癌）和高度（G3，大细胞神经内分泌癌和小细胞癌）恶性，前两者又称为神经内分泌瘤（neuroendocrine tumor，NET），后者称为神经内分泌癌 ^［ 17 ］ 。PET-CT不同显像剂对NEN的诊断、分期、肿瘤恶性程度预测和疗效评估甚或治疗方法的选择有重要意义。约80%的NEN表达SSTR，SSTR的表达量依病理级别增高而减低，即对于低度恶性（G1）的NET，SSTR PET摄取高，而FDG不摄取或低度摄取；高度恶性的神经内分泌癌（G3）则反之，因肿瘤细胞增殖活跃，FDG呈高摄取；中度恶性（G2）的NET对SSTR和FDG可均有一定程度的摄取，故临床上常将两种显像剂联合用于NEN ^［ 18 ］ 。

相信随着PET-MRI设备的增多，其中MRI对纵隔肿块诊断的优势，PET-MRI将会在纵隔病变得到较多应用。

四、纵隔常见肿瘤临床处理与影像诊断价值

（一）纵隔常见肿瘤

前纵隔：胸腺上皮肿瘤、淋巴瘤、生殖细胞肿瘤占前3位。中纵隔：以淋巴结病变最多见，其次为前肠囊肿和血管病变 ^［ 16 ］ 。后纵隔：神经源性肿瘤最常见，占后纵隔原发肿瘤的75% ^［ 19 ］ 。

（二）纵隔肿瘤分期与影像诊断价值

纵隔肿瘤中，仅原发胸腺上皮性肿瘤列入肿瘤分期系统。胸腺上皮性肿瘤包括胸腺瘤、胸腺癌、神经内分泌肿瘤。胸腺肿瘤分期系统包括2个，即Masaoka-Koga分期 ^［ 20 ］ 和TNM分期 ^［ 17 ］ 。与其他恶性肿瘤一样，胸腺上皮肿瘤分期亦是基于原发灶（T）、淋巴结转移（N）、远处转移（M），由于胸腺瘤的淋巴结和远处转移相对较少，故T分期在胸腺肿瘤分期中分量更重。日本学者提出的Masaoka-Koga分期，由ITMIG对其定义和术语进行修订后，于2011年发布，其后广泛用于临床。美国国家癌症综合网（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）最新发布的2024.1版，仍采用Masaoka-Koga分期作为临床的处理依据 ^{［ 20 , 21 ］} 。Masaoka-Koga分期中的T分期主要依据肿瘤的肉眼和镜下所见，正确的分期有赖于执行手术的外科医师与病理医师的良好沟通，如果未做充分交流，将无法辨认某些组织结构，例如肿瘤外侵脂肪组织，只有结合外科医师术中所见，而不是单纯依靠术后标本，才能得到正确的病理分期。2017年发布的TNM分期第8版亦在临床工作中使用 ^［ 22 ］ ，第9版建议草案版本已经发布 ^［ 23 ］ 。胸腺瘤分期与治疗方式密切相关，如Masaoka-Koga分期Ⅰ期，即肿瘤有完整包膜，可完整外科切除，不需要术后抗肿瘤治疗；Ⅱb期，术中可见肿瘤邻近脂肪侵犯，需行术后放疗；Ⅲ期，肿瘤侵犯邻近器官，如心包、大血管或肺，需先行化疗，再影像检查评估，视肿瘤能否完整切除，决定行手术、抑或局部放疗和/或加化疗 ^［ 20 ］ 。放射科医师与外科医师间良好的沟通将有助于优化术前治疗方案和手术标本的处理；而对于决策不能手术或需要行术前放疗和化疗的患者，影像诊断尤显重要，即治疗前可以依据影像表现制定临床分期。

（三）纵隔肿瘤治疗与影像诊断价值

1.不同纵隔肿块治疗方式不同：纵隔肿块分为可直接手术和需要活检后再进一步决定诊疗策略。例如疑诊胸内甲状腺肿、成熟畸胎瘤、能完整切除的胸腺瘤和神经源肿瘤，可直接手术。影像表现和临床提示淋巴瘤或生殖细胞肿瘤中的纯精原细胞瘤，则治疗方式选择非手术治疗，无论病变本身可否手术切除，此时，影像诊断医师能为活检提供最好的方式、入路和部位。有应用CT组学和临床特征进行术前或活检前决策方面的研究 ^［ 24 ］ ，将前纵隔肿瘤/血管前间隙肿瘤分为直接手术和需要组织条活检两类，构建临床-影像组学机器学习模型，5种临床-影像组学联合模型对于治疗前区分两类处理方式的准确度可达到90.4%（95% CI 87.9%~93.0%），明显高于临床诊断（86.1%， P<0.05），该方法可能有助于前纵隔肿瘤两类不同处理的选择 ^［ 24 ］ 。

2.病变累及范围与治疗方式/手术可切除性：对于纵隔病变，尤其是较大肿块，影像诊断的重要任务之一是判断可切除性。注意观察图像和报告肿块与相邻器官及结构的关系，对脂肪间隙、纵隔大血管、大气道及食管等组织结构的压迫、推移与包绕及侵犯程度，进而关系到手术可切除性，亦与肿瘤分期与预后密切相关。

五、影像在引导纵隔肿块活检中的作用

纵隔肿块活检，依赖影像引导，可结合以下几点考虑。

1.治疗方式：当疑诊淋巴瘤、精原细胞瘤、其他恶性肿瘤需要术前新辅助治疗、淋巴结肿大明确诊断或肿瘤分期，需要活检获取组织学和/或细胞学标本。NCCN 2024指出，对于临床和影像高度疑诊、又可手术完整切除的胸腺瘤，可直接手术，避免因穿刺产生潜在的胸膜种植风险；对于疑诊胸腺瘤，应避免行经胸膜穿刺 ^［ 21 ］ 。

2.活检方法：CT导引下经胸壁穿刺活检，经支气管镜/食管镜穿刺活检，纵隔镜、胸腔镜或外科开放活检；贴邻胸壁的肿块超声导引亦可作为选择。活检方法的选择需考虑到肿瘤大小、部位和可能需要的取材量，如淋巴瘤和需要新辅助治疗的肿瘤，仅针吸穿刺活检难以满足病理组织学所需的一系列检查和分型需要，在病情允许的情况下，应行组织条或外科切取活检。作为影像诊断医师，也应紧密关注相关学科的进展，不断更新知识，了解临床新需求。

3.注意事项：对于富血供病变，影像报告应给予提示和慎重的活检建议；避开囊变、坏死区取材；在FDG PET高代谢或浓聚区活检，可提高诊断阳性率、获取高级别/增殖活跃区肿瘤；FDG PET-CT对于识别淋巴结和计划经气管/经食管细针针吸活检或外科活检亦很有帮助 ^［ 25 ］ 。

总之，随着精准诊疗和诊疗一体化的兴起，抗肿瘤治疗方法和影像诊断技术的不断进步，临床对纵隔肿块的诊断与鉴别诊断、肿瘤分期与再分期、病理分级预测与疗效评估、肿瘤浸润与可切除性判断、治疗方式选择与诊疗一体化、活检方式与进针路径，提出了更高的需求，应该重视和加强影像诊断医师在纵隔肿块多学科诊疗决策中的作用。由于纵隔肿瘤和瘤样病变种类繁杂且大多较为少见或罕见，可开展多中心研究（就某些瘤种），进而开发解决临床诊疗需求、实用且好用的人工智能软件。纵隔肿块不应成为被遗忘的角落，影像诊断在纵隔肿块诊疗方面同样应有所作为。

文章来源：中华放射学杂志, 2024, 58(11): 1228-1231.