对于肺癌的分类在解剖学中可以分为中央型肺癌和周围型肺癌。中央型肺癌是指发生在段支气管以上至主支气管的癌肿称为中央型，约占3/4，以鳞状上皮细胞癌和小细胞未分化癌较多见；周围型肺癌是指发生在段支气管以下的肿瘤称为周围型，约占1/4，以腺癌较为多见。
    按组织学分类肺癌的种类有鳞癌、小细胞未分化癌、大细胞未分化癌和腺癌。目前国内外对癌组织学分类仍不十分统一，但多数按细胞分化程度和形态特征分为鳞状上皮细胞癌、小细胞未分化癌、大细胞未分化癌和腺癌。
    ①小细胞未分化癌：是肺癌中恶性程度很高的一种，约占原发性肺癌的1/5。患者年龄较轻，多在40－50岁左右，多有吸烟史。多发于肺门附近的大支气管，倾向于粘膜下层生长，常侵犯管外肺实质，易与肺门、纵隔淋巴结融合成团块。癌细胞生长快，侵袭力强，远处转移早，手术时发现60%－100%血管受侵犯，尸检证明80%－100%有淋巴结转移，常转移至脑、肝、骨、肾上腺等脏器。本型对放疗和化疗比较敏感。
    ②腺癌：女性多见，与吸烟关系不大，多生长在肺边缘小支气管的粘液腺，因此，在周围型肺癌中以腺癌为常见。腺癌约占原发性肺癌的25%。腺癌倾向于管外生长，但也可循肺泡壁蔓延，常在肺边缘部形成直径2－4cm的肿块。腺癌富血管，故局部浸润和血行转移较鳞癌早。易转移至肝、脑和骨，更易累及胸膜而引起胸腔积液。典型的腺癌细胞，呈腺体样或乳头状结构，细胞大小比较一致，圆形或椭圆形，胞浆丰富，常含有粘液，核大、染色深，常有核仁，核膜比较清楚。
    ③鳞状上皮细胞癌：是常见的类型，约占原发性肺癌的40%－50%，多见于老年男性，与吸烟关系非常密切。以中央型肺癌多见，并有向管腔内生长的倾向，常早期引起支气管狭窄，导致肺不张，或阻塞性肺炎。癌组织易变性、坏死，形成空洞或癌性肺脓肿。鳞癌生长缓慢，转移晚,手术切除的机会相对多，5年生存的可能较多，但放射治疗、化学药物治疗不如小细胞未分化癌敏感。由于支气管粘膜柱状上皮细胞受慢性刺激和损伤、纤毛丧失、基底细胞鳞状化生、不典型增生和发育不全，很易突变成癌。典型的鳞状上皮样排列。电镜检查：癌细胞间有大量核粒与张力纤维束相连接。
    ④大细胞未分化癌：可发生在肺门附近或肺边缘的支气管，细胞较大，但大小不一，常呈多角形或不规则形，呈实性巢状排列，常见大片出血性坏死；癌细胞核大，核仁明显，核分裂象常见，胞浆丰富，可分巨细胞型和透明细胞型。巨细胞型癌细胞团周围常有多核巨细胞和炎症细胞浸润。透明细胞型易误认为转移性肾腺癌。大细胞癌转移较小细胞未分化癌晚，手术切除机会较大。

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