一种通过CT和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统

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一种通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统
技术领域
1.本发明涉及一种通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统，属于医学诊断技术领域。

背景技术：

2.ct筛查的普及提高了肺癌的早期发现率，但是ct影像学假阳性率较高，高风险结节需要通过活检病理进一步鉴别良恶性，作为是否手术的依据。术前活检诊断依赖于病理医生对活检细胞和组织形态的解读，诊断准确率差异较大，且有部分样本由于形态特征不充分而无法诊断。目前已有多种分子诊断技术可以对活检样本的诊断起辅助作用，但单独使用时准确率仍然有待提高。目前还没有将分子诊断与ct特征联合使用鉴别肺结节良恶性的相关报道。

技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：如何通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性，以提高肺结节基于ct影像的术前诊断准确率。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统，包括用于获取肺部影像的ct扫描仪，ct特征量化分类处理系统，用于原位杂交检测印迹基因gnas、grb10、snrpn和hm13的试剂盒，以及印迹基因分级处理系统；
5.其中，所述的ct特征量化分类处理系统包括输入端，用于输入ct影像和患者临床就诊信息，根据ct影像特征分为1类-未发现结节、2类-良性结节、3s-新发或稳定的5-9mm的小结节、3l-新发或基线筛查时发现的≥10mm结节、4a-恶性风险低、4b-原位癌或微小浸润癌、4c-恶性可能性大、5类-筛查ct提示强烈恶性的结节以及6类-组织学证实恶性的结节，其中1类和6类分别为未发现结节和组织学证实恶性的结节，不进行印迹基因检测，2类的ct影像特征为结节伴良性钙化、叶间裂结节、含脂质的错构瘤、球形肺不张、中心活检良性的结节、《5mm的任何密度的结节、≥5mm的实性密度的结节、≥5mm的实性密度的结节随访稳定2年以上和≥5mm的亚实性密度的结节随访稳定5年以上中的任意一种；3s的ct影像特征为稳定的实性结节且随访《2年或稳定的亚实性结节且随访《5年；3l的ct影像特征为模糊或磨玻璃边缘、部分磨玻璃边缘、多发病灶、卫星灶或树芽征；4a的ct影像特征为10-25mm的实性结节且伴有良性征象，但不明确；4b的ct影像特征为持续存在的≥10mm的亚实性密度结节，其中，实性成分≤5mm；4c的ct影像特征为短期随访部分实性结节病灶无明显改善，其中，实性成分≥5mm，或为实性结节或亚实性结节的实性部分恶性增长，或为存在≥10mm的结节且边界清楚，有分叶及毛刺，无炎症性病变的ct征象及临床表现；5类的ct影像特征为浸润胸壁或纵膈；
6.所述的印迹基因分级处理系统包括输入端，用于输入印迹基因检测结果，印迹基因分级分为0-iv级；根据文献zhou,j.,cheng,t.,li,x.et al.clin epigenet 2021；13,220的模型计算得到印迹基因表达分级(0-iv级)；
7.所述系统通过ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的标准为：ct影像学为2级，印迹基因iv级时判断为恶性；ct影像学为3s，印迹基因为iii级和iv级时判断为恶性；ct影像学为3l或以上时，印迹基因ii级、iii级和iv级判断为恶性；其他情况判断为良性。
8.优选地，所述试剂盒进行原位杂交检测印迹基因gnas、grb10、snrpn和hm13的样本为肺刷、肺泡灌洗液和支气管镜活检样本，检测的是双等位基因表达、多等位基因表达和总表达三个参数。
9.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
10.基于本发明的ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统的诊断方法总灵敏度、总特异性和总准确率分别为：98.4％、96.1％、97.5％，提高了基于ct影像学诊断肺结节的阳性诊断准确率；此外，相对于文献报道的印迹基因分级诊断方法，基于本发明的系统的联合诊断方法特异性更高，且根据ct分类和印迹基因分级分了更多更细的类别，在有些类别里面可以100％准确地区分良恶性，在临床上具有重要意义。
附图说明
11.图1为筛查ct提示强烈恶性的结节影像；
12.图2为单个印记基因的分级；
13.图3为印记基因gnas、grb10、snrpn和hm13的联合分级；
14.图4为ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的表格；
15.图5为选取的临床恶性样本进行ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的统计结果；
16.图6为选取的临床良性样本进行ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的统计结果；
17.图7为选取的临床总样本(包括良性样本和恶性样本)进行ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的统计结果；
18.图8为临床恶性样本和总样本进行ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的对比统计。
具体实施方式
19.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
20.实施例
21.一种通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统，包括用于获取肺部影像的ct扫描仪，ct特征量化分类处理系统，用于原位杂交检测印迹基因gnas、grb10、snrpn和hm13的试剂盒，以及印迹基因分级处理系统；
22.其中，所述的ct特征量化分类处理系统包括输入端，用于输入ct影像和患者临床就诊信息，根据ct影像特征分为1类-未发现结节、2类-良性结节、3s-新发或稳定的5-9mm的小结节、3l-新发或基线筛查时发现的≥10mm结节、4a-恶性风险低、4b-原位癌或微小浸润癌、4c-恶性可能性大、5类-筛查ct提示强烈恶性的结节以及6类-组织学证实恶性的结节，其中1类和6类分别为未发现结节和组织学证实恶性的结节，不进行印迹基因检测，2类的ct
影像特征为结节伴良性钙化、叶间裂结节、含脂质的错构瘤、球形肺不张、中心活检良性的结节、《5mm的任何密度的结节、≥5mm的实性密度的结节、≥5mm的实性密度的结节随访稳定2年以上和≥5mm的亚实性密度的结节随访稳定5年以上中的任意一种；3s的ct影像特征为稳定的实性结节且随访《2年或稳定的亚实性结节且随访《5年；3l的ct影像特征为模糊或磨玻璃边缘、部分磨玻璃边缘、多发病灶、卫星灶或树芽征；4a的ct影像特征为10-25mm的实性结节且伴有良性征象，但不明确；4b的ct影像特征为持续存在的≥10mm的亚实性密度结节，其中，实性成分≤5mm；4c的ct影像特征为短期随访部分实性结节病灶无明显改善，其中，实性成分≥5mm，或为实性结节或亚实性结节的实性部分恶性增长，或为存在≥10mm的结节且边界清楚，有分叶及毛刺，无炎症性病变的ct征象及临床表现；5类的ct影像特征为浸润胸壁或纵膈；
23.所述的印迹基因分级处理系统包括输入端，用于输入印迹基因检测结果，印迹基因分级分为0-iv级；根据文献zhou,j.,cheng,t.,li,x.et al.clin epigenet 2021；13,220的模型计算得到印迹基因表达分级(0-iv级)；
24.所述ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的标准为：ct影像学为2级，印迹基因iv级时判断为恶性；ct影像学为3s，印迹基因为iii级和iv级时判断为恶性；ct影像学为3l或以上时，印迹基因ii级、iii级和iv级判断为恶性；其他情况判断为良性。
25.其中，具体的分类分级以及判断方法如下：
26.1、ct特征量化：
27.(1)根据ct影像对肺结节的大小、磨玻璃、实性、边缘毛刺、血管生长等特征进行分类，分类如表1所示：
28.表1ct分类
29.[0030][0031]
2、印迹基因原位杂交检测：
[0032]
(1)将肺刷、肺泡灌洗液、支气管镜活检等样本放入10％福尔马林中，室温固定24小时。
[0033]
(2)取出细胞置于正电荷载玻片上，烤干。
[0034]
(3)使用针对gnas、snrpn、hm13基因的rna序列设计的探针，根据rnascope试剂盒的操作方法，分别进行snrpn和hm13基因的原位杂交。
[0035]
(4)显后在显微镜下计数2000个细胞核，根据细胞核内信号点的数量对细胞核进行分类，分别计算双等位基因表达(biallelic expression,bae)、多等位基因表达(multiallelic expression,mae)、总表达(total expression,te)三个参数，公式如下：
[0036]
bae＝(两个信号点的细胞核数量)/(一个信号点的细胞核数量+两个信号点的细胞核数量+三个或更多信号点的细胞核数量)；
[0037]
mae＝(三个或更多信号点的细胞核数量)/(一个信号点的细胞核数量+两个信号点的细胞核数量+三个或更多信号点的细胞核数量)；
[0038]
te＝(一个信号点的细胞核数量+两个信号点的细胞核数量+三个或更多信号点的细胞核数量)/细胞核总数量；
[0039]
(5)根据文献zhou,j.,cheng,t.,li,x.et al.clin epigenet 2021；13,220的模型计算得到印迹基因表达分级(0-iv级)，如图2、图3所示。
[0040]
3、ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性
[0041]
ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的标准为：ct影像学为2级时，印迹基因iv级判断为恶性；ct影像学为3s时，印迹基因iii级和iv级判断为恶性；ct影像学为3l或以上时，印迹基因ii级、iii级和iv级判断为恶性；根据评判标准制作恶性风险表格，如图4所示，查表即可得出恶性风险，风险小于50％判断为良性，大于或等于50％判断为恶性。
[0042]
4、临床样本统计分析
[0043]
选自中山医院等(有少量样本来源于其他医院)的临床样本进行统计分析，恶性样本统计结果如图5所示，良性样本统计结果如图6所示，总样本统计结果如图7所示。
[0044]
根据图5～7的统计结果计算本发明的ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统的总灵敏度、总特异性和总准确率分别为：
[0045]
总灵敏度＝242/246＝98.4％；
[0046]
总特异性＝149/155＝96.1％；
[0047]
总准确率＝391/401＝97.5％。
[0048]
相比于zhou,j.,cheng,t.,li,x.et al.clin epigenet 2021；13,220报道的印迹基因表达分级方法，总灵敏度与文章报道的99.1％基本持平(由于临床样本会产生一定误差)，而总特异性比文章报道的92.1％有明显提高，总准确率与文章报道的97.1％相差不大。但是根据ct分类和印迹基因分级分了更多更细的类别，在有些类别里面可以100％准确地区分良恶性，对临床指导意义更大。

技术特征：

1.一种通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统，其特征在于，包括用于获取肺部影像的ct扫描仪，ct特征量化分类处理系统，用于原位杂交检测印迹基因gnas、grb10、snrpn和hm13的试剂盒，以及印迹基因分级处理系统；其中，所述的ct特征量化分类处理系统包括输入端，用于输入ct影像和患者临床就诊信息，根据ct影像特征分为1类-未发现结节、2类-良性结节、3s-新发或稳定的5-9mm的小结节、3l-新发或基线筛查时发现的≥10mm结节、4a-恶性风险低、4b-原位癌或微小浸润癌、4c-恶性可能性大、5类-筛查ct提示强烈恶性的结节以及6类-组织学证实恶性的结节，其中1类和6类分别为未发现结节和组织学证实恶性的结节，不进行印迹基因检测，2类的ct影像特征为结节伴良性钙化、叶间裂结节、含脂质的错构瘤、球形肺不张、中心活检良性的结节、<5mm的任何密度的结节、≥5mm的实性密度的结节、≥5mm的实性密度的结节随访稳定2年以上和≥5mm的亚实性密度的结节随访稳定5年以上中的任意一种；3s的ct影像特征为稳定的实性结节且随访<2年或稳定的亚实性结节且随访<5年；3l的ct影像特征为模糊或磨玻璃边缘、部分磨玻璃边缘、多发病灶、卫星灶或树芽征；4a的ct影像特征为10-25mm的实性结节且伴有良性征象，但不明确；4b的ct影像特征为持续存在的≥10mm的亚实性密度结节，其中，实性成分≤5mm；4c的ct影像特征为短期随访部分实性结节病灶无明显改善，其中，实性成分≥5mm，或为实性结节或亚实性结节的实性部分恶性增长，或为存在≥10mm的结节且边界清楚，有分叶及毛刺，无炎症性病变的ct征象及临床表现；5类的ct影像特征为浸润胸壁或纵膈；所述的印迹基因分级处理系统包括输入端，用于输入印迹基因检测结果，印迹基因分级分为0-iv级；所述系统通过ct分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的标准为：ct影像学为2级，印迹基因iv级时判断为恶性；ct影像学为3s，印迹基因为iii级和iv级时判断为恶性；ct影像学为3l或以上时，印迹基因ii级、iii级和iv级判断为恶性；其他情况判断为良性。2.如权利要求1所述的通过ct和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统，其特征在于，所述试剂盒进行原位杂交检测印迹基因gnas、grb10、snrpn和hm13的样本为肺刷、肺泡灌洗液和支气管镜活检样本，检测的是双等位基因表达、多等位基因表达和总表达三个参数。

技术总结

本发明公开了一种通过CT和印迹基因检测联合鉴别肺结节良恶性的系统。该系统包括用于获取肺部影像的CT扫描仪，CT特征量化分类处理系统，用于原位杂交检测印迹基因GNAS、GRB10、SNRPN和HM13的试剂盒，以及印迹基因分级处理系统；其中，CT分类联合印迹基因表达分级判断肺结节良恶性的标准为：CT影像学为2级，印迹基因IV级时判断为恶性；CT影像学为3S，印迹基因为III级和IV级时判断为恶性；CT影像学为3L或以上时，印迹基因II级、III级和IV级判断为恶性；其他情况判断为良性。基于该系统的诊断方法总灵敏度、总特异性和总准确率高，提高了基于CT影像学诊断肺结节的阳性诊断准确率，临床价值高。价值高。价值高。