基于多參數(shù)CT特征模型預測胃癌脈管浸潤的價值＊

朱志強 陳小鳳,2,3 張 雄 戴卓智 楊志企,2,3 張志強,*

1.梅州市人民醫(yī)院放射科 (廣東 梅州 514031)

2.廣東省臨床分子診斷與抗體藥物工程技術(shù)研究中心 (廣東 梅州 514031)

3.汕頭大學醫(yī)學院梅州臨床學院 (廣東 梅州 514031)

4.汕頭市中心醫(yī)院影像科 (廣東 汕頭 515031)

胃癌是世界第五大常見的惡性腫瘤，具有較高的發(fā)病率和死亡率[1-2]。脈管浸潤(lymphovascular invasion，LVI)是胃癌復發(fā)轉(zhuǎn)移的危險因素之一，并與患者生存預后相關(guān)[3-7]。一般來說，常規(guī)影像能夠發(fā)現(xiàn)腫瘤侵犯大血管，而LVI只能靠病理診斷。因此，術(shù)前準確、無創(chuàng)預測胃癌LVI具有重要臨床意義，同時還具有一定的難度和挑戰(zhàn)性。目前有關(guān)利用CT評估胃癌LVI研究多數(shù)為基于CT影像組學特征的研究[4-5,8-9]。然而影像組學具有耗時、特征解釋相對復雜的特點，不適合在日常工作中應用。由于常規(guī)CT特征獲取相對簡單，耗時較少，因此更適合日常臨床工作，然而目前基于常規(guī)CT特征評估胃癌LVI研究較為少見。因此，本研究擬通過提取、分析胃癌患者CT定量特征和定性特征，尋找LVI發(fā)生的危險因素，然后建立預測LVI模型，以期為術(shù)前準確、無創(chuàng)預測胃癌LVI提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性收集2015年8月至2020年3月行上腹部CT平掃和增強檢查并行術(shù)后胃癌LVI病理評估的患者資料。

入組標準：胃癌術(shù)前均行腹部CT平掃和增強檢查；術(shù)后病理確診胃癌并行LVI評估。排除標準：術(shù)前新輔助化療；胃癌復發(fā)；黏膜內(nèi)癌或腫瘤≤1.0cm(病灶太小無法準確識別腫瘤和勾畫感興趣區(qū))；合并其他系統(tǒng)惡性腫瘤；CT圖像偽影。共入組284患者，其中男191例，女93例，年齡28-89歲，平均(62.2±11.0)歲。依據(jù)術(shù)后LVI病理診斷結(jié)果，其中LVI陽性112例，LVI陰性172例。

1.2 檢查設(shè)備和方法采用西門子第三代雙源Force CT，頭先進。掃描參數(shù)：管電壓100kV，自動管電流，掃描層厚5.0mm，重建層厚2.0mm，轉(zhuǎn)速0.5s，矩陣512×512。平掃后用高壓注射器注射造影劑(碘海醇350mgI/mL，用量1.5ml/kg)，注射流速為3.0ml/s，分別在注射造影劑后30-35s、50-65s采集動脈期和靜脈期圖像。

1.3 臨床病理特征收集收集患者性別、年齡、糖類抗原199(CA199)、癌胚抗原(CEA)和TNM分期。LVI陽性定義為鏡下淋巴管或血管內(nèi)發(fā)現(xiàn)癌細胞[5]。TNM分期參考第8版美國癌癥聯(lián)合委員會TNM分期標準。

1.4 圖像分析將患者平掃、動脈期和靜脈期薄層數(shù)據(jù)導入syngo.via后處理工作中，采用MM基本程序軟件對圖像進行分析。選擇腫瘤最大層面的中心區(qū)域勾畫類圓形感興趣區(qū)(范圍約10-25mm2)并盡量避開血管、壞死區(qū)域，記錄患者CT定量特征包括腫瘤大小、平掃CT值、動脈期CT值、靜脈期CT值，同時并計算腫瘤動/靜脈期強化程度(動/靜脈期CT值-平掃CT值)。此外收集患者CT定性特征包括腫瘤位置、瘤內(nèi)血管、TMN分期。TNM分期采用美國癌癥分期聯(lián)合委員會胃癌TNM分期標準(2016第八版)[4]。瘤內(nèi)血管定義為動脈期腫瘤內(nèi)部增粗供血動脈。

1.5 統(tǒng)計分析采用SPSS軟件進行分析。兩組間符合正態(tài)分布計量資料以()表示并采用t檢驗進行比較，計數(shù)資料采用例(%)表示并采用卡方檢驗進行比較。將所有參數(shù)納入多因素分析篩選LVI危險因素。采用多因素logistic回歸分別建立定量、定性及聯(lián)合模型。各模型效果評價采用ROC曲線分析，以曲線下面積(AUC)衡量預測性能。采用Delong test對模型AUC值進行比較。所有分析中以P＜0.05為具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 胃癌LVI陽性組和陰性組間特征比較瘤內(nèi)血管、T分期、N分期、病灶靜脈期CT值和靜脈期強化程度在LVI陰性組(圖1)和陽性組間的差異有統(tǒng)計學意義(圖2)。性別、年齡、大小、位置、CEA、CA199、M分期、病灶CT值(平掃和動脈期)和動脈期強化程度在兩組間的差異無統(tǒng)計學意義。詳見表1。

圖1A-圖1C 男，76，胃竇癌，脈管浸潤陰性。腫瘤侵犯肌層，漿膜面完整，瘤內(nèi)未見明顯增粗血管，周圍未見明顯腫大淋巴結(jié)，腫瘤靜脈期CT值為89 HU。圖2A-圖2C 女，55歲，胃體癌，脈管浸潤陽性。腫瘤突破漿膜面，瘤內(nèi)見增粗血管，周圍淋巴結(jié)腫大，腫瘤靜脈期CT值為105HU。

表1 胃癌脈管浸潤陽性組和陰性組間特征比較

2.2 胃癌LVI 危險因素分析多因素分析顯示瘤內(nèi)血管(OR=8.33,P=0.007)、T3(OR=2.95,P=0.010)、T4(OR=6.89,P＜0.001)、N1(OR=5.87,P＜0.001)、N2(OR=8.96,P＜0.001)、N3(OR=17.59,P＜0.001)、靜脈期CT值(OR=1.01,P=0.038)和靜脈期強化程度(OR=1.01,P=0.023)是LVI危險因素。

2.3 模型診斷效能分析基于聯(lián)合瘤內(nèi)血管、T分期、N分期的定性模型的診斷效能明顯高于基于聯(lián)合靜脈期CT值和靜脈期強化程度的定量模型(0.777 vs.0.576,P＜0.001)。基于所有參數(shù)聯(lián)合模型的診斷效能稍高于定性模型但差異無統(tǒng)計學意義(0.787 vs.0.777,P=0.250)。詳見表2。

表2 模型診斷效能

3 討論

術(shù)前準確評估LVI對胃癌患者風險程度分層和精準治療具有重要意義。本研究基于胃癌患者CT定量和定性特征建立了預測胃癌LVI模型并成功預測LVI，相應模型的診斷效能與范曉東等[5]基于CT影像組學特征評估胃癌LVI研究結(jié)果相似。不同于影像組學特征提取相對耗時、組學特征臨床解釋相對復雜的缺點，本研究CT特征提取較為簡單、耗時較少，更適合日常臨床工作，同時還能為術(shù)前無創(chuàng)預測胃癌LVI提供參考依據(jù)。

在CT定性特征比較結(jié)果中，LVI陽性組的T分期、N分期和瘤內(nèi)血管陽性率均高于陰性組，且多因素分析顯示T分期、N分期和瘤內(nèi)血管是LVI危險因素，這與范曉東等[5]、任鐵柱等[6]、Zhang等[10]部分研究結(jié)果相同，提示LVI發(fā)生與腫瘤T分期、N分期和瘤內(nèi)血管相關(guān)。胃癌一般起源于黏膜，然后往黏膜下層和肌層浸潤，腫瘤侵犯越深，T分期就越高，相應漿膜面破壞的概率就越大，進而導致LVI和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生，而淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量增多導致N分期增高；此外瘤內(nèi)供血血管的出現(xiàn)增加了早期發(fā)生LVI的風險[11]。在CT定量特征比較結(jié)果中，LVI陽性組的靜脈期CT值和靜脈期強化程度均高于陰性組，這與Ma等[12]部分研究結(jié)果相符，提示靜脈期腫瘤強化程度和CT值與腫瘤細胞密集程度、瘤內(nèi)新生血管通透性破壞程度有關(guān)。分析原因可能是LVI陽性患者瘤細胞一般生長較為密集，腫瘤內(nèi)新生血管生成更為活躍，當癌細胞浸潤新生血管時易導致了瘤血管通透性增加，進而表現(xiàn)為靜脈期強化程度增高[6,12]。

基于聯(lián)合瘤內(nèi)血管、T分期、N分期的定性模型診斷效能明顯高于基于聯(lián)合靜脈期CT值和靜脈期強化程度的定量模型且差異具有統(tǒng)計學意義(0.777 vs.0.576,P＜0.001)，提示在預測胃癌LVI方面，CT定性特征優(yōu)于定量特征，推測原因可能是定性模型中所納入?yún)?shù)的特異性較高、其組間比較P值明顯低于定量參數(shù)。另外，基于所有參數(shù)聯(lián)合模型的AUC稍高于定性模型但差異無統(tǒng)計學意義(0.787 vs.0.777,P=0.250)，其準確性和特異性亦較后者高，提示多預測因子聯(lián)合可有助于提升模型的預測效能，這與既往多數(shù)研究結(jié)果相符[12-13]。

本研究局限性：(1)本研究為回顧性研究，研究結(jié)果需要前瞻性數(shù)據(jù)驗證；(2)由于不同時相所選擇的感興趣區(qū)不同可能導致定量參數(shù)測量結(jié)果存在一定誤差；(3)不同機型、掃描參數(shù)、造影劑用量和注射速度、患者個體循環(huán)情況可能會對CT特征產(chǎn)生影響，需要多中心數(shù)據(jù)進行驗證。

綜上所述，瘤內(nèi)血管、T分期、N分期、靜脈期CT值和靜脈期強化程度與胃癌LVI相關(guān)，基于所有參數(shù)聯(lián)合的模型能夠用于術(shù)前評估胃癌LVI，能為胃癌患者個體化治療提供參考依據(jù)。