增強(qiáng)CT術(shù)前預(yù)測(cè)骨腫瘤血供程度

陳 塵，高 健，胡立寶，郅 新

(北京大學(xué)人民醫(yī)院放射科，北京 100044)

骨腫瘤包括原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤，主要治療方式是外科手術(shù)切除[1-3]。但富血供骨腫瘤、尤其是脊柱腫瘤，其位置深在、血供豐富，術(shù)中出血量大，一直是手術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)[4-5]。骨腫瘤術(shù)前栓塞可明顯減少骨腫瘤術(shù)中出血、改善預(yù)后，現(xiàn)已得到廣泛認(rèn)可[6-10]，但為有創(chuàng)操作，患者術(shù)中需接受較大劑量X線照射，且費(fèi)用較高。另一方面，并非所有骨腫瘤均富于血供，目前公認(rèn)巨細(xì)胞瘤、甲狀腺癌及腎癌骨轉(zhuǎn)移等骨腫瘤血供豐富，術(shù)前必須予以栓塞[4,6,9]，而對(duì)其他骨腫瘤尚無定論[11]。如何在術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估腫瘤血供，判斷其是否需要進(jìn)行術(shù)前栓塞，是當(dāng)前亟需解決的問題[6]。既往研究[12-13]多以增強(qiáng)MRI評(píng)估病灶血供程度，假陰性率高。本研究觀察以增強(qiáng)CT術(shù)前預(yù)測(cè)骨腫瘤血供程度的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2011年10月—2020年1月 455例于北京大學(xué)人民醫(yī)院接受術(shù)前栓塞的骨腫瘤患者，男257例，女198例，年齡9～82歲，平均(43.7±17.0)歲；均于栓塞前1個(gè)月內(nèi)接受相應(yīng)部位增強(qiáng)CT檢查，并于外科切除術(shù)前24 h接受血管造影及腫瘤局部栓塞；病變位于肱骨3例，骨盆(含骶骨)344例，頸椎8例，胸椎58例，腰椎42例。455例中，原發(fā)腫瘤349例，包括巨細(xì)胞瘤78例、軟骨肉瘤41例、骨肉瘤38例、脊索瘤27例、神經(jīng)纖維瘤24例、神經(jīng)鞘瘤21例、漿細(xì)胞瘤17例、未分化肉瘤15例、尤因肉瘤13例、血管瘤9例、其他66例；轉(zhuǎn)移瘤106例，來源包括腎透明細(xì)胞癌31例、肝細(xì)胞肝癌13例、肺癌12例、甲狀腺癌11例、結(jié)腸癌4例、神經(jīng)內(nèi)分泌癌4例、惡性黑色素瘤3例、乳腺癌3例，其他25例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶處無軟組織腫物形成，難以測(cè)量CT值；②病變骨化或鈣化明顯，難以測(cè)量CT值；③既往手術(shù)留有金屬固定物，病變區(qū)域金屬偽影明顯；④術(shù)后病理診斷為非腫瘤病變。

1.2 儀器與方法

1.2.1 CT檢查 采用GE VCT、GE Revolution CT或Siemens Sensation 64層 CT機(jī)，自動(dòng)曝光模式，管電壓80～120 kV、管電流200～300 mAs進(jìn)行平掃；之后采用高壓注射器，經(jīng)肘靜脈以流率3 ml/s團(tuán)注優(yōu)維顯370 mgI/ml，用量 1.0 ml/kg體質(zhì)量，行靜脈期增強(qiáng)掃描。

由2名不知曉血管造影及病理結(jié)果的放射科主治醫(yī)師分別閱片，在5 mm層厚平掃圖像上相同區(qū)域測(cè)量病灶平掃CT值；由其中1名醫(yī)師于1個(gè)月后以簡單隨機(jī)法抽取50例再次進(jìn)行測(cè)量。在5 mm層厚靜脈期圖像上選取病灶內(nèi)強(qiáng)化最明顯區(qū)域測(cè)量CT值，對(duì)囊實(shí)性病變測(cè)量實(shí)性強(qiáng)化部分，囊性病變測(cè)量囊壁或分隔，病灶內(nèi)有骨化或鈣化時(shí)，測(cè)量軟組織部分；于同一層面避開血管結(jié)構(gòu)測(cè)量正常肌肉強(qiáng)化CT值。

1.2.2 介入操作 采用Philips FD20 DSA機(jī)。于局麻下穿刺股動(dòng)脈，先以5F豬尾導(dǎo)管行主動(dòng)脈造影明確腫瘤血管起源，之后分別選擇性插管至腫瘤供血?jiǎng)用}行選擇性及超選擇性造影。由2名不知曉病理及增強(qiáng)CT結(jié)果的介入醫(yī)師對(duì)造影圖像進(jìn)行評(píng)分。腫瘤血供分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：0分，未見腫瘤供血血管及腫瘤染色；1分，腫瘤血管及腫瘤染色等于或少于鄰近正常骨骼；2分，腫瘤血管或腫瘤染色多于鄰近正常骨骼；3分，存在動(dòng)靜脈瘺。

取2名醫(yī)師評(píng)分均值作為血管造影評(píng)分結(jié)果，據(jù)此將患者歸入乏血供組(≤1分)或富血供組(>1分)。造影后即刻于DSA引導(dǎo)下進(jìn)行栓塞。對(duì)富血供組將導(dǎo)管超選入腫瘤供血?jiǎng)用}，酌情以直徑350～560 μm明膠海綿微粒予以栓塞；對(duì)乏血供組結(jié)合CT及造影結(jié)果判斷病變范圍，對(duì)病變范圍供血?jiǎng)用}酌情以350～560 μm明膠海綿微粒進(jìn)行栓塞；栓塞終點(diǎn)均為目標(biāo)動(dòng)脈血流中斷。

對(duì)2組均于栓塞后24 h內(nèi)行骨腫瘤外科切除術(shù)。造影后1個(gè)月，由其中1名醫(yī)師以簡單隨機(jī)法抽取50例造影圖像再次進(jìn)行評(píng)分。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient,ICC)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師測(cè)量CT值及同一醫(yī)師2次測(cè)量CT值的一致性，以Kappa檢驗(yàn)評(píng)價(jià)2名醫(yī)師腫瘤血供評(píng)分及同一醫(yī)師2次評(píng)分的一致性。根據(jù)所測(cè)CT值均值得到3組指標(biāo)，即腫瘤增強(qiáng)CT值、強(qiáng)化值(腫瘤增強(qiáng)CT值-腫瘤平掃CT值)以及腫瘤與周圍肌肉差值(腫瘤增強(qiáng)CT值-周圍肌肉增強(qiáng)CT值)。以ROC曲線分析CT值評(píng)估腫瘤血供情況的效能。采用單因素ROC曲線分析腫瘤增強(qiáng)CT值、強(qiáng)化值以及腫瘤與周圍肌肉差值3個(gè)CT指標(biāo)的AUC，以約登指數(shù)法計(jì)算最優(yōu)界值及其敏感度、特異度。采用多因素ROC曲線分別分析上述3個(gè)CT指標(biāo)聯(lián)合及兩兩聯(lián)合，先以Logistic回歸得到預(yù)測(cè)概率，再以預(yù)測(cè)概率作ROC曲線分析得到AUC，以約登指數(shù)法計(jì)算最優(yōu)界值及其敏感度、特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2名醫(yī)師之間所測(cè)腫瘤CT值的ICC值為0.906，同一醫(yī)師2次測(cè)量間的ICC值為0.988。

455例骨腫瘤中，乏血供組85例(圖1)，富血供組370例(圖2)。2名醫(yī)師血管造影評(píng)分結(jié)果的Kappa值為0.856，同一醫(yī)師2次評(píng)分間的Kappa值為0.896。

圖1 患者女，47歲，骶骨神經(jīng)源性腫瘤 A、B.骨盆平掃(A)及增強(qiáng)(B)CT圖像示骶骨右側(cè)巨大分葉狀軟組織腫物，平掃CT值約33.8 HU，增強(qiáng)后CT值約43.8 HU； C.右側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈造影示臀下動(dòng)脈呈受壓推擠表現(xiàn)，未見明確腫瘤血管及腫瘤染色，血管造影評(píng)分0分； D.術(shù)后病理(HE，×20)符合神經(jīng)源性腫瘤，傾向于富于細(xì)胞的神經(jīng)鞘瘤

圖2 患者男，43歲，胸椎孤立性纖維性腫瘤 A、B.胸椎平掃(A)及增強(qiáng)(B)CT圖像示T12右側(cè)軟組織腫物，平掃CT值約19.1 HU，增強(qiáng)后CT值約169.0 HU； C.右側(cè)第12肋間動(dòng)脈造影見右側(cè)第12肋間動(dòng)脈明顯增粗，有粗大腫瘤血管及腫瘤染色形成，伴粗大引流靜脈提前顯影，血管造影評(píng)分為2.5分； D.術(shù)后病理(HE，×10)診斷孤立性纖維性腫瘤

ROC曲線結(jié)果顯示，腫瘤增強(qiáng)CT值、強(qiáng)化值及與周圍肌肉差值的AUC分別為0.967、0.973及0.967；增強(qiáng)CT值+強(qiáng)化值、增強(qiáng)CT值+與周圍肌肉差值、強(qiáng)化值+與周圍肌肉差值的AUC分別為0.977、0.969、0.979；3者聯(lián)合為0.979，見表1及圖3。

3 討論

骨腫瘤術(shù)前栓塞對(duì)于控制富血供骨腫瘤術(shù)中出血、縮短手術(shù)時(shí)間進(jìn)而改善患者預(yù)后的效果已為多項(xiàng)研究[4,6-10]所證實(shí)，但對(duì)乏血供腫瘤術(shù)前有無必要予以栓塞目前尚無明確定論[11]，臨床迫切需要可靠的無創(chuàng)檢測(cè)方式于術(shù)前預(yù)測(cè)腫瘤血供程度，以篩選術(shù)前栓塞適應(yīng)證[6]。

既往研究[12-13]對(duì)骨腫瘤術(shù)前多以增強(qiáng)MRI評(píng)估病灶血供程度，但假陰性率較高，即使增強(qiáng)MRI提示乏血供腫瘤，仍有相當(dāng)部分病灶血管造影顯示為富血供。MRI的原理是以射頻脈沖激發(fā)組織中的氫原子，采集受激發(fā)氫原子所釋放的能量，通過傅里葉變換重建出組織圖像，不同設(shè)備、不同掃描序列可得到不同圖像及不同信號(hào)值，故難以對(duì)增強(qiáng)MRI所示組織強(qiáng)化程度進(jìn)行量化評(píng)估，而多僅能單純定性為有強(qiáng)化或無強(qiáng)化。CT則通過測(cè)量X線通過組織后的衰減程度，按照衰減程度計(jì)算CT值，不同設(shè)備之間測(cè)量CT值的一致性較高，便于量化評(píng)估。因此，本研究采用增強(qiáng)CT預(yù)測(cè)骨腫瘤的富血供程度。

本研究對(duì)455例骨腫瘤患者于術(shù)前1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行CT檢查，選取腫瘤增強(qiáng)CT值、腫瘤強(qiáng)化值及腫瘤與周圍肌肉CT值差值3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與術(shù)前24 h血管造影結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)其判斷腫瘤血供能力；并應(yīng)外科醫(yī)師要求，造影后全部病灶進(jìn)行術(shù)前栓塞。因腫瘤生長速度快，其內(nèi)血管化程度不均勻，增強(qiáng)掃描后強(qiáng)化程度不均勻，強(qiáng)化最明顯區(qū)域代表腫瘤內(nèi)血管化程度最高的區(qū)域，更能代表腫瘤血供程度，故選擇于強(qiáng)化最明顯區(qū)域測(cè)量增強(qiáng)掃描腫瘤CT值。經(jīng)肘靜脈團(tuán)注對(duì)比劑后，對(duì)比劑回流入心并進(jìn)入主動(dòng)脈，而后進(jìn)入腫瘤供血?jiǎng)用}至腫瘤毛細(xì)血管網(wǎng)，再經(jīng)引流靜脈回流，掃描時(shí)間不同，對(duì)比劑所在循環(huán)部位不同，CT值也會(huì)有一定差異。測(cè)量腫瘤同層面肌肉組織CT值，計(jì)算腫瘤組織與該值之間差值，有利于減少上述差異。ROC曲線分析結(jié)果顯示，本組3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的AUC均>0.900，提示其均可用于評(píng)估病灶血供程度，其中腫瘤強(qiáng)化值的AUC最大，為0.973，診斷價(jià)值最高，其最優(yōu)界值為26.28 HU，敏感度0.968、特異度0.882，敏感度較高而特異度稍低，符合術(shù)前評(píng)估要求，有利于篩選術(shù)前栓塞適應(yīng)證。

表1 增強(qiáng)CT評(píng)估骨腫瘤血供的ROC曲線分析結(jié)果

圖3 根據(jù)增強(qiáng)CT評(píng)估骨腫瘤血供的ROC曲線 A.單因素ROC曲線； B.多因素ROC曲線

多因素ROC曲線分析的目的是降低單因素分析造成的誤差，提高診斷敏感度和特異度[14-16]，先采用Logistic回歸對(duì)多因素進(jìn)行計(jì)算，得到1個(gè)預(yù)測(cè)概率，再對(duì)預(yù)測(cè)概率進(jìn)行ROC曲線分析，最終得到預(yù)測(cè)概率的最優(yōu)界值。臨床應(yīng)用時(shí)，需按Logistic回歸公式對(duì)測(cè)得的多因素進(jìn)行計(jì)算，得到預(yù)測(cè)概率，再與最優(yōu)界值進(jìn)行對(duì)比。本研究中，多因素ROC曲線分析得到的AUC最大為0.979，稍高于單因素分析，但過程較為繁瑣，不利于臨床推廣。

綜上所述，增強(qiáng)CT可用于術(shù)前評(píng)估骨腫瘤血供程度，敏感度較高，可重復(fù)性良好；其中采用腫瘤強(qiáng)化值進(jìn)行評(píng)價(jià)的AUC最高。