Estimating the Likelihood of Malignancy in Solitary Pulmonary Nodules by Bayesian Approach

Bayes식 접근법에 의한 고립성 폐결절의 악성도 예측

Background : The causes of solitary pulmonary nodule are many, but the main concern is whether the nodule is benign or malignant. Because a solitary pulmonary nodule is the initial manifestation of the majority of lung cancer, accurate clinical and radiologic interpretation is important. Bayes' theorem is a simple method of combining clinical and radiologic findings to estimate the probability that a nodule in an individual patients is malignant. We estimated the probability of malignancy of solitary pulmonary nodules with a specific combination of features by Bayesian approach. Method : One hundred and eighty patients with solitary pulmonary nodules were identified from multi-center analysis. The hospital records of these patients were reviewed and patient age, smoking history, original radiologic findings, and diagnosis of the solitary pulmonary nodules were recorded. The diagnosis of solitary pulmonary nodule was established pathologically in all patients. We used to Bayes' theorem to devise a simple scheme for estimating the likelihood that a solitary pulmonary nodule is malignant based on radiological and clinical characteristics. Results : In patients characteristics, the probability of malignancy increases with advancing age, peaking in patients older than 66 year of age(LR : 3.64), and higher in patients with smoking history more than 46 pack years(LR : 8.38). In radiological features, the likelihood ratios were increased with increasing size of the nodule and nodule with lobulated or spiculated margin. Conclusion : In conclusion, the likelihood ratios of malignancy may improve the accuracy of the probability of malignancy, and can be a guide of management of solitary pulmonary nodule.

연구배경 : 고립성 폐결절에 대한 접근에 있어 가장 중요한 것은 결절의 악성여부를 결정하는 것이다. 지금까지 고립성 폐결절의 악성여부에 대한 예측은 주로 방사선학적 소견에 의하여 이루어졌으나 수술 전 진단의 정확성은 보고자에 따라 차이가 있다. 수술 전 진단의 부정확은 고립성 폐결절 자체에 대한 진단의 어려움도 있지만 환자의 임상적 방사선학적 특징들을 통합적으로 고려하지 않은 점 역시 중요한 원인 중의 하나이다. 저자들은 Bayes식 접근법을 이용하여 고립성 폐결절 환자의 임상적 특징과 방사선학적 특징들을 통합적으로 고려하여 결절의 악성 확률을 구하여 진단 및 치료방법의 결정에 도움을 주고자 하였다. 대상 및 방법 : 조직학적으로 확진된 고립성 폐결절 180예를 대상으로 임상적 특징과 방사선학적 특징에 대한 Bayes식 접근법으로 결절의 악성 가능성을 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 환자의 임상적 특징 중 연령이 증가할수록, 특히 66세 이상인 경우 likelihood ratio가 높았으며(LR 3.64), 46 pack-year 이상의 흡연력이 있는 경우 악성 가능성이 높았다(LR 8.38). 방사선학적 소견 중 결절의 크기가 클수록, 주위 조직과 경계가 불분명하고 엽상이나 극상모양의 결절이 likelihood ratio가 높았다. 결 론 : Likelihood ratio를 이용한 Bayes식 접근법을 이용하여 고립성 폐결절의 악성 확률을 예측하는 것은 특징적인 방사선학적 소견에만 의존하여 결절의 악성 가능성을 예측하는 것보다 더 정확하며, 결절의 진단이나 치료에 대한 방향을 결정을 하는데 유용한 지표로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.