基于術(shù)前CT 影像特征預(yù)測膽囊癌淋巴管浸潤的研究

車小雙 劉大亮 吳昆鵬 李釗 王銘君 張馨燕

膽囊癌起病隱匿且高侵襲性，5 年總體生存率僅為10%～23%[1-2]。膽囊癌的預(yù)后影響因素除了與腫瘤侵及范圍、組織學(xué)分型及手術(shù)切除范圍等常見因素有關(guān)外，也與淋巴管浸潤（lymphovascular invasion，LVI）顯著相關(guān)[3-4]，因此術(shù)前明確LVI 狀態(tài)對病人的臨床治療的決策及預(yù)后意義十分重要。LVI 狀態(tài)通常需要組織病理學(xué)檢查來明確，但是該方法具有滯后性，術(shù)前往往無法獲取病人LVI 狀態(tài)。螺旋CT 檢查可以獲取膽囊癌病人的整體影像數(shù)據(jù)，通過對病人的臨床及影像特征分析能獲取病人整體全面術(shù)前狀態(tài)信息。目前，關(guān)于膽囊癌CT 影像特征與LVI 相關(guān)性的報道較少。本研究將探討膽囊癌病人術(shù)前增強CT 影像特征在LVI 預(yù)測中的應(yīng)用價值，并基于CT 影像特征建立列線圖預(yù)測模型，評價模型術(shù)前預(yù)測膽囊癌LVI 的能力。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性納入2015 年1 月—2021年3 月于聊城市人民醫(yī)院行手術(shù)治療的膽囊癌病人116 例，男62 例，女54 例，年齡54~78 歲，平均（66.4±8.84）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前行CT 增強掃描；②術(shù)后病理證實為膽囊癌；③病人臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①罹患其他惡性腫瘤或有腫瘤病史者；②術(shù)前進行放療、化療、內(nèi)分泌等治療者。全部病人按6∶4 比例通過隨機數(shù)字表法分為訓(xùn)練集72 例，驗證集44 例。根據(jù)病理結(jié)果有無LVI 將病人分為LVI 陽性組（訓(xùn)練集35 例、驗證集21 例）及LVI 陰性組（訓(xùn)練集37 例、驗證集23 例）。

1.2 設(shè)備與方法 采用美國GE Revolution CT 及荷蘭飛利浦256 層Brilliance iCT，掃描范圍自膈頂至雙腎下極。掃描參數(shù)：①GE Revolution CT，管電壓120kV，管電流為自動調(diào)整（100~500 mA），準(zhǔn)直為40 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.5 s/r，螺距0.984，矩陣512×512，F(xiàn)OV 為350 mm×350 mm，層厚1.25 mm，層間距1.25 mm。②飛利浦256 層Brilliance iCT，管電壓120 kV，管電流150 mA，準(zhǔn)直為20 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.5 s/r，螺距0.925，矩陣512×512，F(xiàn)OV 為350 mm×350 mm，層厚1.0 mm，層間距1.0 mm。增強掃描使用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射碘佛醇（含碘320 mg/mL，恒瑞公司），劑量1.5 mL/kg 體質(zhì)量，注射流率3.0 mL/s，隨后立即以相同速率注射生理鹽水10 mL。于注入對比劑后35、70 及180 s 進行動脈期、門靜脈期及延遲期掃描。將圖像傳輸?shù)紾E ADW4.7 工作站，采用多平面重組（multi planner reformation，MPR）進行圖像后處理。

1.3 影像特征評價 由2 名高年資放射科醫(yī)師進行CT 影像特征評估，評估結(jié)果不一致時協(xié)商確定。分析內(nèi)容包括：①腫瘤基底浸潤范圍，在MPR 影像上選取腫塊浸潤膽囊壁范圍最大的層面，連續(xù)測量腫塊基底外緣的長度，多基底面浸潤時則分別測量各浸潤基底外緣的長度并取其和（圖1A）；②有無伴發(fā)膽囊結(jié)石；③評估病人T 分期，T1-T2期腫瘤位于膽囊腔內(nèi)，膽囊漿膜面完整；T2a腫瘤位于腹腔側(cè)，T2b期腫瘤漿膜面完整，腫瘤位于肝臟側(cè)，與肝臟間脂肪間隙尚清晰，T3期腫瘤有明確侵犯肝臟及其他直接侵犯的征象（圖1A、1B）；④評估病人N 分期，當(dāng)區(qū)域淋巴結(jié)滿足一個或者數(shù)個最短直徑＞1 cm、內(nèi)部壞死或邊緣有刺時定義為N1-2；N0未見上述特征的淋巴結(jié)。

圖1 膽囊癌病人，女，75 歲。A 圖為MPR 重建后腫塊浸潤膽囊壁最大層面影像，白色箭頭所示為腫瘤浸潤膽囊基底部，測量基底浸潤范圍為5.0 cm。B 圖為MPR 重組影像，腫瘤位于肝臟側(cè)，局部與肝臟脂肪間隙消失，侵及肝臟，通過影像學(xué)定義為T3 期。C 圖為病理圖，提示LVI 浸潤可能（HE，×200）；D 圖為免疫組化圖，D2-40 呈陽性（IHC，×200）。

1.4 篩選特征并構(gòu)建列線圖 比較訓(xùn)練集及驗證集中LVI 陽性組和陰性組間病人性別、年齡、腫瘤基底浸潤范圍、T 分期、N 分期及有無膽囊結(jié)石的差異，然后將訓(xùn)練集中差異有統(tǒng)計學(xué)意義的臨床及影像特征納入多因素logistic 回歸中構(gòu)建模型，基于訓(xùn)練集多因素回歸分析結(jié)果繪制列線圖，然后分別基于訓(xùn)練集及驗證集數(shù)據(jù)繪制校準(zhǔn)曲線，對列線圖的預(yù)測效能進行驗證。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用R 軟件（4.10 版本）進行數(shù)據(jù)分析和繪制模型的列線圖及校準(zhǔn)曲線。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，2 組間比較采用t 檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)（四分位間距）[M（P25，P75）]表示，2 組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗。計數(shù)資料以例（%）表示，2 組間比較采用χ2檢驗。采用受試者操作特征（ROC）曲線評估模型的預(yù)測效能，并計算其特異度、敏感度和ROC 曲線下面積（AUC）。采用校準(zhǔn)曲線評估預(yù)測模型對術(shù)前LVI 預(yù)測與術(shù)后病理結(jié)果的擬合度。應(yīng)用決策曲線評估列線圖的臨床凈獲益。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 訓(xùn)練集和驗證集中2 組病人臨床及影像特征比較 訓(xùn)練集和驗證集中2 組病人的腫瘤基底浸潤范圍、T 分期、N 分期差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），年齡、性別及有無膽囊結(jié)石差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。詳見表1、2。

表1 訓(xùn)練集中LVI 陽性和陰性病人的臨床及CT 影像特征比較 例（%）

2.2 影像特征的單因素及多因素分析 在單因素分析中，訓(xùn)練集與驗證集影像N 分期、T 分期及腫瘤基底浸潤范圍是膽囊癌LVI 的獨立危險因素，詳見表3。在多因素分析中訓(xùn)練集中影像N 分期（OR=7.863，95%CI：1.728~35.785，P=0.008）、T 分期（OR=7.177，95%CI：1.780~28.946，P=0.006）、腫瘤基底浸潤范圍（OR=1.484，95%CI：1.024~2.151,P=0.037）為膽囊癌LVI 的獨立危險因素，詳見表4。

表3 膽囊癌LVI 在訓(xùn)練集和驗證集中的單因素logistic 分析

表4 訓(xùn)練集膽囊癌CT 特征與LVI 的多因素logistic 分析

2.3 預(yù)測模型的列線圖和校準(zhǔn)曲線分析 基于T分期、N 分期及腫瘤基底浸潤范圍建立的LVI 列線圖預(yù)測模型，結(jié)果顯示腫瘤基底浸潤范圍得分最高，其次是N 分期，再次是T 分期（圖2）。訓(xùn)練集和測試集的校準(zhǔn)曲線均顯示列線圖的預(yù)測結(jié)果與病理結(jié)果具有較好的一致性（圖3）。

圖2 訓(xùn)練集預(yù)測LVI 列線圖。先從評分標(biāo)尺上找到T 分期、N 分期、腫瘤基底浸潤范圍所對應(yīng)的得分并累加得到總得分，然后在總得分標(biāo)尺上找到總得分對應(yīng)的預(yù)測概率標(biāo)尺的值，該值即為該病人的預(yù)測概率。

圖3 列線圖校準(zhǔn)曲線。A、B 圖分別為訓(xùn)練集和驗證集，理論曲線和實際曲線越接近參考線，說明模型預(yù)測的結(jié)果與實際結(jié)果的一致性就越好。

2.4 列線圖預(yù)測膽囊癌LVI 的效能分析 訓(xùn)練集和驗證集中CT 影像特征預(yù)測LVI 的ROC 曲線的AUC 分別為0.828（95%CI：0.721~0.907）、0.752（95%CI：0.599~0.870），差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（圖4）。訓(xùn)練集AUC 的截斷值為0.521 時，模型在訓(xùn)練集中的敏感度、特異度分別為0.629 和0.892；驗證集AUC 的截斷值為0.432 時，對應(yīng)的敏感度和特異度分別為0.778 和0.654。決策曲線顯示預(yù)測模型的凈獲益良好（圖5）。

圖4 基于增強CT 影像特征預(yù)測LVI 的ROC 曲線

圖5 預(yù)測模型的決策曲線

表2 驗證集中LVI 陽性和陰性病人的臨床及CT 影像特征比較 例（%）

3 討論

LVI 為膽囊癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的獨立預(yù)測因子之一，即腫瘤及周圍間質(zhì)淋巴管存在腫瘤細(xì)胞浸潤，是腫瘤細(xì)胞播散轉(zhuǎn)移導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)或進展的關(guān)鍵步驟，可發(fā)生于膽囊癌各期[4-5]。LVI 的常規(guī)檢查是組織病理學(xué)檢查，但該方法往往術(shù)前無法明確，且耗時、費用高。因此，本研究構(gòu)建了一種以增強CT 影像特征為影響因素的列線圖模型，用于術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測膽囊癌LVI 的發(fā)生風(fēng)險。

本研究通過LVI 陽性組與陰性組比較發(fā)現(xiàn)，T分期、N 分期及腫瘤基底浸潤范圍差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，經(jīng)單因素logistic 分析去除了年齡、性別及膽囊結(jié)石因素，在訓(xùn)練集又行多因素logistic 分析，發(fā)現(xiàn)T 分期、N 分期及腫瘤基底浸潤范圍是膽囊癌LVI的獨立影響因素。Dominguez 等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，更高的T 分期及N 分期與LVI 風(fēng)險呈正相關(guān)。本研究結(jié)果與其相同。其原因是由于隨著T 分期的增加，即腫瘤縱向浸潤深度的增加，LVI 發(fā)生率增高，這可能與膽囊漿膜下層有豐富的淋巴管有關(guān)[7]。腫瘤發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是腫瘤細(xì)胞沿淋巴管到達引流淋巴結(jié)，更高的N 分期意味著腫瘤細(xì)胞浸潤淋巴管發(fā)生LVI 的可能性增加，目前在胃癌、膽管癌中已有類似研究報道[5，8]。Choi 等[9]的研究發(fā)現(xiàn)，膽囊癌的預(yù)后與廣泛浸潤基底的腫塊型有關(guān)，而與腫瘤大小無關(guān)。因此，本研究提出了腫瘤基底浸潤范圍這個影像特征因素，分析結(jié)果也表明腫瘤基底浸潤范圍的擴大提示發(fā)生LVI 的風(fēng)險增高，其原因可能為膽囊壁缺乏黏膜下層且有豐富的淋巴管網(wǎng)，當(dāng)其橫向浸潤范圍較大時，發(fā)生LVI 的風(fēng)險會逐步增加。這與范等[10]利用增強CT 預(yù)測胃癌LVI 的研究結(jié)果一致。

增強CT 檢查是目前膽囊癌診斷、鑒別及術(shù)前評估、術(shù)后隨訪的主要檢查方式之一。本研究基于增強CT 影像特征建立了列線圖模型，模型在訓(xùn)練集及驗證集中預(yù)測LVI 發(fā)生的AUC 值分別為0.828（95%CI：0.721~0.907）及0.752（95%CI：0.599~0.870），訓(xùn)練集及驗證集的截斷值對應(yīng)的敏感度和特異度均大于60%，顯示了良好的預(yù)測效能。訓(xùn)練集和驗證集的校準(zhǔn)曲線顯示列線圖的預(yù)測結(jié)果與病理結(jié)果間一致性均較好，決策曲線分析顯示預(yù)測模型的凈獲益良好，提示模型穩(wěn)定，有良好的泛化能力，有望應(yīng)用于臨床。

本研究尚有不足之處：首先，本研究為單中心研究，樣本量較小，結(jié)果可能出現(xiàn)偏倚，有待大樣本多中心前瞻性研究來進一步驗證模型的有效性；其次，本研究僅采用CT 這一檢測手段，在膽囊癌T 分期上不如MRI 更準(zhǔn)確。

總之，基于CT 影像征象建立的列線圖預(yù)測模型可以作為膽囊癌病人術(shù)前評估膽囊癌淋巴管浸潤狀態(tài)的一種無創(chuàng)性輔助方法，有利于協(xié)助臨床醫(yī)師術(shù)前制定個體化治療方案，改善病人預(yù)后。