Pulmonary Disease: Pathology, Radiology, Bronchoscopy

378 Pages·2020·56.711 MB·English

by  Carol Farver, Subha Ghosh, Thomas Gildea, Charles D. Sturgis

Pulmonary Disease
Pathology, Radiology,
Bronchoscopy
Carol Farver
Subha Ghosh
Thomas Gildea
Charles D. Sturgis
123
Pulmonary Disease
Carol Farver • Subha Ghosh
Thomas Gildea • Charles D. Sturgis
Pulmonary Disease
Pathology, Radiology, Bronchoscopy
Carol Farver, MD Subha Ghosh, MD, MBA
Department of Pathology Department of Diagnostic Radiology
Cleveland Clinic Cleveland Clinic
Cleveland, OH Cleveland, OH
USA USA
Thomas Gildea, MD Charles D. Sturgis, MD
Department of Pulmonary, Allergy and Department of Laboratory Medicine and
Critical Care Medicine Pathology
Cleveland Clinic Mayo Clinic
Cleveland, OH Rochester, MN
USA USA
ISBN 978-3-030-47597-0 ISBN 978-3-030-47598-7 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-030-47598-7
© Springer Nature Switzerland AG 2020
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The registered company address is: Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland
Preface
This book was born out of the case-based discussions of a team of pulmonologists,
radiologists, and pathologists at the Cleveland Clinic over the past 5 years. Meeting
weekly to seek solutions for our most perplexing patients, we found ourselves
increasingly grappling with diagnostic and therapeutic puzzles that were best solved
by the collective wisdom of our multidisciplinary group. In conference after confer-
ence, it became apparent that we did the best for our patients when we talked with,
and learned from, each other. As our discussions became increasingly rich and
sophisticated, we concluded that the world needed a book that brought together the
essential clinical, radiologic, and pathologic insights for the major diseases of the
lung. This is that book.
Pulmonary Disease: Pathology, Radiology, Bronchoscopy is divided into 24
chapters. Chapter 1 briefly reviews the technologies employed by each discipline.
Chapters 2–24 are organized around disease entities, presenting the essentials of the
clinical, imaging, and pathologic features of each. The topics are presented in out-
line form, providing easy access to the essential facts with plentiful figures to beau-
tifully illustrate those facts. Among these illustrations is a collection of state-of-the-art
bronchoscopic images showing the airway manifestations of the diseases, as well as
a set of unique images generated by cutting-edge radiologic technologies. The
pathology sections present a spectrum of specimens ranging from large resections
to small biopsies and cytologic preparations, spotlighting the architectural and cel-
lular features of the pathology. The essential histochemical, immunohistochemical,
and molecular technologies are discussed, the tools needed to facilitate the most
specific diagnoses and thus the most appropriate therapies.
This book is intended for clinicians who diagnose and treat lung diseases, what-
ever their discipline and level of training. It covers the essential information for the
most common pulmonary diseases as well as many of the rarer ones. It should be a
rich resource for those in need of a board review or a quick update. Pulmonologists
will find the imaging and pathologic descriptions helpful to correlate to their clini-
cal impressions. Pathologists and radiologists will find clinical pearls that put their
diagnoses into context. Finally, although the information for the various entities
v
vi Preface
cannot be exhaustive, each chapter provides a list of suggested references to guide
further reading.
We gratefully acknowledge everyone at Springer for their unwavering support
even when deadlines came and went under the pressure of our busy clinical sched-
ules. In particular, we would like to thank our team of editors, most notably the
incomparable Stephanie Frost, whose optimistic attitude kept us going when we
weren’t sure we could. Thanks to Lillie Mae Gaurano for her steadfast support
throughout and to Richard Hruska for his enthusiastic commitment to seeing this
project through to the end. We stand in debt to our colleagues at the Cleveland
Clinic for inspiring us through their dedication to providing outstanding patient care
every day. Finally, to our families we offer our gratitude and love for making all of
this and more possible.
Cleveland, OH, USA Carol Farver, MD
Cleveland, OH, USA Subha Ghosh, MD, MBA
Cleveland, OH, USA Thomas Gildea, MD
Rochester, MN, USA Charles D. Sturgis, MD
Contents
1 Introduction to Multidisciplinary Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1 Chest X-Ray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.2 Chest Computerized Tomography Scans (Chest CT Scans) 4
1.2.3 CT Pulmonary Angiography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.4 Positron Emission Tomography (PET) . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.5 Magnetic Resonance Imaging (MRI) Scan . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1 Surgical Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.2 Cytopathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2 Benign Tumors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1 Hamartoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Sclerosing Pneumocytoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3 Alveolar Adenoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4 Papillary Adenoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.4.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
vii
viii Contents
2.5 Solitary Papilloma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3 Salivary Gland-Like Tumors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1 Mucoepidermoid Carcinoma (MEC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2 Adenoid Cystic Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4 Common Non-Small Cell Carcinomas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1 Adenocarcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2 Squamous Cell Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.2.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3 Adenosquamous Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.3.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.3.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.3.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.4 Large Cell Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.4.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5 Small Cell Carcinoma and Large Cell
Neuroendocrine Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1 Small Cell Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Contents ix
5.1.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.1.3 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.2 Large Cell Neuroendocrine Carcinoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.3 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6 Carcinoid Tumors and Diffuse Idiopathic Neuroendocrine Cell
Hyperplasia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.1 Typical and Atypical Carcinoid Tumors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.1.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.1.3 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2 DIPNECH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
6.2.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7 Sarcomatoid Carcinomas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.1 Pleomorphic, Spindle Cell, and Giant Cell Carcinoma . . . . . . . . . . 89
7.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.1.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
7.2 Carcinosarcoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.1 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.2.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
8 Mesenchymal Tumors of the Lung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1 Epithelioid Hemangioendothelioma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8.1.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
8.2 Angiosarcoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.2.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8.3 Kaposi Sarcoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.3.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
8.3.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
x Contents
8.3.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
8.3.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.4 Pulmonary Artery Intimal Sarcoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.4.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.4.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.4.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
8.5 Inflammatory Myofibroblastic Tumor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.5.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.5.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
8.5.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
8.6 Lymphangioleiomyomatosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.6.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.6.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.6.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
9 Lymphoproliferative Diseases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1 Extranodal Marginal Zone Lymphoma of Mucosa- Associated
Lymphoid Tissue (MALT Lymphoma) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1.3 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
9.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.2 Lymphomatoid Granulomatosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.2.3 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.3 Diffuse Large B-Cell Lymphoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.3.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.3.2 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.3.3 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.3.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
10 Tumors of the Pleura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.1 Diffuse Malignant Mesothelioma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.1.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.1.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.1.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
10.1.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
10.2 Solitary Fibrous Tumor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
10.2.1 Clinical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
10.2.2 Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
10.2.3 Bronchoscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
10.2.4 Pathology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Suggested Readings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143