胃腸道腫瘤的影像分析思路

王 嵩

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院放射科，上海 200032）

近年來(lái)，胃腸道腫瘤的發(fā)病率逐年上升，最常見(jiàn)的胃腸道腫瘤包括腺癌、胃腸道間質(zhì)瘤（gastrointestinal stromal tumors，GISTs）和淋巴瘤。2019 年在美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)中，估計(jì)胃癌、小腸癌及結(jié)直腸癌分別新增27 510、10 590 及145 600 例，新增死亡病例分別為11 140、1 590 及51 020 例［1］。GISTs 具有惡性潛能，發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)［2］。淋巴瘤雖相對(duì)少見(jiàn)，但不易與腺癌及GISTs 鑒別。內(nèi)鏡檢查是公認(rèn)的診斷胃腸道腫瘤的金標(biāo)準(zhǔn)，但其僅限于評(píng)估管腔和黏膜表面，無(wú)法評(píng)估腸壁的黏膜下層，且有嚴(yán)重心肺疾患和懷疑休克的危重患者無(wú)法耐受。CT 及MRI等影像學(xué)檢查方法可提供腫瘤的位置、形態(tài)、生長(zhǎng)方式、瘤內(nèi)密度/信號(hào)強(qiáng)度及周?chē)闆r等信息，在腫瘤的定位、定性、定期及危險(xiǎn)度評(píng)估方面具有重要意義。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的成像技術(shù)及后處理方法不斷涌現(xiàn)，可為胃腸道腫瘤的診斷提供更加全面及精確的信息。

1 胃腸道影像學(xué)檢查前準(zhǔn)備

影像檢查前充足的胃腸道準(zhǔn)備是診斷的前提條件。胃腸道對(duì)比劑可增強(qiáng)胃壁及腸壁的對(duì)比度。常用的對(duì)比劑包括硫酸鋇、水、乳果糖、空氣、碘對(duì)比劑、甘露醇、順磁性對(duì)比劑、釓劑等。檢查者需通過(guò)患者的癥狀及檢查方式選擇合適的單一對(duì)比劑或雙對(duì)比劑，以提高診斷性能［3］。

2 胃腸道腫瘤的影像診斷思維

第一步為定位。應(yīng)結(jié)合CT、MRI 薄層及三維重建多角度觀察，明確病變來(lái)源、位置及侵及范圍。準(zhǔn)確定位直接影響后續(xù)的定性診斷，包括區(qū)分病變來(lái)源胃腸道還是其他器官病變累及胃腸道，以及確定是結(jié)腸或小腸病變。由于結(jié)腸主要特征為結(jié)腸袋，內(nèi)含氣體，位置較固定，在薄層掃描中即使不用腔內(nèi)對(duì)比劑，也能很好地區(qū)分是結(jié)腸或小腸病變，以及是腸道或腸外來(lái)源。但若腫瘤外生性生長(zhǎng)明顯，通過(guò)模糊或變形的腫瘤邊緣和相鄰結(jié)構(gòu)的界面很難判斷其來(lái)源時(shí)，需通過(guò)供血血管進(jìn)行判斷。腫瘤內(nèi)或腫瘤周?chē)Ｓ泄┭獎(jiǎng)用}浸潤(rùn)或環(huán)繞，因此，增強(qiáng)掃描發(fā)現(xiàn)與腫瘤相鄰的明顯強(qiáng)化的腫瘤血管有助于腫瘤起源的判斷［4］。

第二步是定性?？筛鶕?jù)病變形態(tài)、生長(zhǎng)方式，瘤內(nèi)密度/信號(hào)強(qiáng)度、管腔及周?chē)馨徒Y(jié)等情況判別病灶的性質(zhì)，這對(duì)臨床治療方案的選擇具有重要意義。①腫瘤形態(tài)或生長(zhǎng)方式：腺癌為黏膜起源的病變，淋巴瘤起源于黏膜或黏膜下層的淋巴組織，因此胃腸道腺癌和淋巴瘤主要位于管壁或管腔內(nèi)，很少表現(xiàn)為明顯的外生性病變；而GISTs 通常涉及肌層，常表現(xiàn)為外生性生長(zhǎng)，最常見(jiàn)的外觀是由胃腸道壁延伸至腹腔的軟組織腫塊。②信號(hào)/密度：胃腸道腺癌黏膜表面不光滑，潰瘍多見(jiàn)，所以信號(hào)/密度不均勻，增強(qiáng)掃描呈明顯強(qiáng)化；淋巴瘤的密度及信號(hào)多均勻，可有小的潰瘍，強(qiáng)化程度較低；GISTs 無(wú)論腫瘤大小，中心區(qū)域常出現(xiàn)壞死及出血，可伴鈣化，形成較大囊腔，可與管腔相通，含有空氣、液體或口服對(duì)比劑［5］，增強(qiáng)掃描多呈中等或明顯強(qiáng)化。③管腔及周?chē)闆r：胃腸道腺癌侵及范圍相對(duì)局限，管腔狹窄，管壁僵直，易侵犯鄰近結(jié)構(gòu)；胃腸道淋巴瘤可累及多個(gè)部位，涉及范圍較廣，呈彌漫性或腫塊樣膨脹生長(zhǎng)，管腔有一定的擴(kuò)張及柔軟度，梗阻少見(jiàn)，周?chē)鹃g隙清晰［6］；較大的GISTs 主要是外生性生長(zhǎng)，有時(shí)表現(xiàn)為邊緣清晰的腔外腫塊，判斷病灶起源困難，可根據(jù)病灶血供判斷。④淋巴結(jié)情況：晚期胃腸道腺癌和淋巴瘤常伴周?chē)蚋骨涣馨徒Y(jié)腫大，但GISTs 罕有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。⑤伴發(fā)疾?。何改c道腺癌常引起胃腸道梗阻，原發(fā)性胃腸道淋巴瘤易引起胃腸道穿孔，GISTs常伴消化道出血，因此應(yīng)警惕胃腸道腫瘤性急腹癥的發(fā)生，以免延誤治療時(shí)機(jī)［7］。

第三步是定期。需明確腫瘤病變的浸潤(rùn)深度、是否有血行或淋巴道轉(zhuǎn)移及評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。腫瘤的分期及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)直接決定了治療方案。對(duì)于可切除的腫瘤，術(shù)前精確分期是實(shí)施合理手術(shù)方案、規(guī)范淋巴清掃范圍的前提；對(duì)于不可切除的腫瘤，準(zhǔn)確分期可避免治療不足或過(guò)度治療。中華醫(yī)學(xué)會(huì)腫瘤學(xué)分會(huì)專(zhuān)家共識(shí)［8］中，推薦采用腹部/盆腔CT 增強(qiáng)掃描判斷結(jié)直腸癌有無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；推薦采用MRI 檢查對(duì)直腸癌術(shù)前進(jìn)行評(píng)估并確定有無(wú)肝轉(zhuǎn)移；相對(duì)CT 或MRI，PET/CT 在判斷結(jié)直腸癌有無(wú)局部或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移方面無(wú)顯著優(yōu)勢(shì)，不推薦常規(guī)應(yīng)用。TNM 分期是國(guó)際上最常用的腫瘤分期系統(tǒng)，胃腸道腺癌常采用此分期方法。ARSLAN 等［9］發(fā)現(xiàn)，DWI 在評(píng)估胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面優(yōu)于多排螺旋CT（multidetector CT，MDCT）；當(dāng)T 分期增加時(shí)，DWI 和MDCT 評(píng)估T 分期能力優(yōu)于手術(shù)。LIU 等［10］發(fā)現(xiàn)，MRI 在檢測(cè)結(jié)腸癌T3～T4分期及壁外血管的侵犯方面優(yōu)于CT。根據(jù)病史及檢查目的選擇適合的檢查方式，可為臨床提供更多更準(zhǔn)確的信息，從而優(yōu)化治療方案。胃腸道淋巴瘤的分期通常使用Musshoff 改良的結(jié)外淋巴瘤Ann Arbor分期系統(tǒng)，18F-FDG PET/CT 是淋巴瘤分期診斷的首選影像學(xué)方法，但STECCO 等［11］發(fā)現(xiàn)，DWI 在Ann Arbor 分期中具有與18F-FDG PET/CT 相同的價(jià)值，且避免了電離輻射。GISTs 危險(xiǎn)度評(píng)估是近年來(lái)GISTs影像學(xué)研究的熱點(diǎn)，手術(shù)可能是GISTs 唯一可治愈的手段，但存在術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。因此，評(píng)估術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)在確定患者是否選擇分子靶向伊馬替尼輔助治療和治療持續(xù)時(shí)間等方面至關(guān)重要。影像學(xué)方法可提供多種反映GISTs 危險(xiǎn)度的定性、定量指標(biāo)。CHEN 等［12］認(rèn)為，腫瘤直徑>5 cm 和CT 上的外生/混合生長(zhǎng)模式是高度惡性GISTs 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。ZHANG 等［13］發(fā)現(xiàn)，雙能CT 的多參數(shù)成像可協(xié)助影像醫(yī)師評(píng)估GISTs 病灶的危險(xiǎn)度，高危組GISTs 在70 keV 處的CT 值、光譜曲線的斜率均顯著高于中危組及低危組；高危組的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度明顯高于低危組。根據(jù)改良的美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）標(biāo)準(zhǔn)，KANG 等［14］發(fā)現(xiàn)，ADC 值可用作評(píng)估GISTs 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的影像學(xué)生物標(biāo)志物。上述檢查方法在GISTs 個(gè)體化治療中發(fā)揮著重要作用，但其在評(píng)估分期的準(zhǔn)確性方面還處在研究階段，需臨床大規(guī)模數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。

3 圖像后處理技術(shù)在胃腸道腫瘤中的應(yīng)用

結(jié)腸影像學(xué)檢查定位準(zhǔn)確、無(wú)侵入性、無(wú)不適感、無(wú)并發(fā)癥，CT 結(jié)腸成像可行MPR、仿真內(nèi)窺鏡、表面遮蓋顯示及透明顯示等多種三維后處理技術(shù)，MRI 結(jié)腸成像可運(yùn)用黑腔和亮腔技術(shù)采集圖像，后期行多維重建，多角度觀察腸腔內(nèi)外情況及評(píng)估黏膜變化情況，均可作為內(nèi)窺鏡檢查的替代方法，是結(jié)直腸腫瘤篩查的較可靠的方法。SUN 等［15］在一項(xiàng)薈萃分析中發(fā)現(xiàn)，MRI 結(jié)腸成像診斷大腸癌的總敏感度、特異度、ROC 曲線下面積分別為0.97、0.92、0.98；CT 結(jié)腸成像診斷大腸癌的敏感度、特異度、ROC 曲線下面積分別為0.96、1.00、1.00。雖然CT 結(jié)腸成像在結(jié)直腸癌的篩查中有較高的價(jià)值，但是對(duì)于檢測(cè)直徑≤5 mm 的病變有爭(zhēng)議，不推薦使用［10］。此外，CT及PET/CT 結(jié)腸成像在結(jié)直腸分期中有一定作用，HORVAT 等［16］發(fā)現(xiàn)，CT 結(jié)腸成像可能是高危結(jié)腸癌患者術(shù)前進(jìn)行局部分期的一種可行的影像學(xué)方式，具有較高的敏感度及特異度，但在檢測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及壁外血管的侵犯方面作用有限。KIJIMA 等［17］認(rèn)為，PET/CT 結(jié)腸成像對(duì)因梗阻而無(wú)法行結(jié)腸鏡檢查的結(jié)直腸癌患者適用，能夠精確定位梗阻附近的癌灶，以及評(píng)估肝臟和其他部分的轉(zhuǎn)移情況。但是，目前尚無(wú)確切的證據(jù)支持PET/CT 結(jié)腸成像在臨床中的常規(guī)使用?？傊?，結(jié)腸影像學(xué)檢查可直觀顯示腸道的全程、腫瘤的范圍，并評(píng)估分期，為后續(xù)治療提供有價(jià)值的信息。

人工智能的迅猛發(fā)展推動(dòng)了影像后處理技術(shù)的進(jìn)步。紋理分析技術(shù)是一種圖像后處理技術(shù)，它根據(jù)圖像像素或體素的分布生成一系列定量的紋理參數(shù)，通過(guò)使用特殊的濾波算法，對(duì)人眼觀察不到的圖像異質(zhì)性進(jìn)行量化。各種影像數(shù)據(jù)的紋理分析為胃腸道腫瘤診斷與鑒別診斷、分期及危險(xiǎn)度的預(yù)測(cè)提供了一種新的方法。BA-SSALAMAH 等［18］研究認(rèn)為，通過(guò)CT 增強(qiáng)掃描圖像紋理分析能夠良好地區(qū)別胃腺癌、淋巴瘤和GISTs。LIU 等［19］發(fā)現(xiàn)，CT 增強(qiáng)掃描圖像紋理分析在預(yù)測(cè)胃癌的分化程度、Lauren 分類(lèi)及血管浸潤(rùn)狀態(tài)方面具有巨大潛力。CHEN 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)紋理特征可預(yù)測(cè)胃癌患者的淋巴結(jié)浸潤(rùn)。LIU 等［21］發(fā)現(xiàn)，通過(guò)雙能CT 圖像的放射學(xué)參數(shù)可評(píng)估結(jié)直腸黏液腺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。CHOI 等［22］認(rèn)為，門(mén)靜脈期CT 紋理參數(shù)（如正像素均值和峰度）可用于預(yù)測(cè)胃腸道GISTs 的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和有絲分裂指數(shù)?？傊?，通過(guò)紋理分析能解碼隱含在醫(yī)學(xué)影像中極其龐大的數(shù)字化信息，并客觀應(yīng)用于胃腸道腫瘤的定性及分期中，在臨床中具有廣闊的應(yīng)用前景。

綜上所述，胃腸道腫瘤性病變的影像表現(xiàn)多樣，有一定特點(diǎn)，但常異病同影，影像醫(yī)師應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)各種不同征象，抓住細(xì)節(jié)，同時(shí)利用各種圖像后處理工具及放射組學(xué)軟件對(duì)腫瘤進(jìn)行準(zhǔn)確的定位、定性及定期診斷，為臨床醫(yī)師提供全面的影像診斷信息，為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供依據(jù)。隨著影像技術(shù)的開(kāi)發(fā)，相信會(huì)有更多新技術(shù)運(yùn)用到胃腸道腫瘤的診斷、分期及預(yù)測(cè)中，為實(shí)現(xiàn)個(gè)體化診療作出更多貢獻(xiàn)。