細胞外容積分數(shù)評估胰腺導管腺癌淋巴結轉移

[摘要] 目的探討基于多層螺旋CT測量的細胞外容積分數(shù)（extracellular volume fraction，fECV）評估胰腺導管腺癌淋巴結轉移的診斷效能。方法 回顧性收集2018年3月至2023年3月于嘉興市第一醫(yī)院被確診為胰腺導管腺癌的74例患者的基本資料，所有患者均行多層螺旋CT增強檢查，檢查前均采集紅細胞比容，掃描后測量病灶的平掃、門脈期、平衡期及相同層面腹主動脈CT值，計算fECV。以術后病理結果為金標準，利用受試者操作特征曲線分析fECV術前診斷胰腺導管腺癌淋巴結轉移的效能。結果淋巴結轉移陽性組33例，陰性組41例。淋巴結轉移陽性組與陰性組的門脈期fECV比較，差異無統(tǒng)計學意義（=0.80，>0.05）。淋巴結轉移陽性組與陰性組的平衡期fECV比較，差異有統(tǒng)計學意義（=2.84，<0.001）。門脈期及延遲期fECV對淋巴結轉移的曲線下面積分別為0.517、0.870。結論 基于多層螺旋CT測量的平衡期fECV分數(shù)可評估胰腺導管腺癌淋巴結轉移。

[關鍵詞] 胰腺導管腺癌；CT值；細胞外容積分數(shù)；淋巴結轉移

[中圖分類號] R445.3[文獻標識碼] A [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.26.009

Assessment of lymph node metastasis in pancreatic ductal adenocarcinoma using extracellular volume fraction

Department of Radiology， the First Hospital of Jiaxing， Jiaxing 314000， Zhejiang， China

[Abstract]ObjectiveTo assess the diagnostic efficacy of extracellular volume fraction（fECV） based on multi-slice spiral CT in evaluating lymph node metastasis of pancreatic ductal adenocarcinoma.MethodsA total of 74 patients diagnosed as pancreatic ductal adenocarcinoma from March 2018 to March 2023 in the First Hospitalof Jiaxing were retrospectively collected. All patients underwent enhanced multi-slice spiral CT examination.Hematocrit was collected before examination.CT values at the plain phase， portal phase， the equilibrium phase of the lesion and CT values of abdominal aorta at the same level were respectively measured after examination， and fECV was calculated.Using postoperative pathological results as the “gold standard”， the efficacy of fECV in diagnosing lymph node metastases of pancreatic ductal adenocarcinoma was evaluated by receiver operating characteristiccurve.Results There were 33 cases with lymph node metastasis in positive group and 41 cases in negative group. There was no statistically significant difference in fECV at the portal phase between lymph node metastasis positive group and negative group（=0.80， >0.05）.There was statistically significant difference in fECV at the equilibrium phase between positive and negative lymph node metastasis group（=2.84， <0.001）. The area under the curve of lymph node metastasis in portal phase and equilibrium phase were 0.517 and 0.870， respectively.Conclusion The fECV based on multi-slice spiral CT equilibrium phase can evaluate lymph node metastasis of pancreatic ductal adenocarcinoma.

[Key words]Pancreatic ductal adenocarcinoma; CT value; Extracellular volume fraction; Lymph node metastasis

胰腺導管腺癌發(fā)病率高，生存率低，80%的胰腺導管腺癌一經(jīng)發(fā)現(xiàn)即為晚期，術后2年內復發(fā)率高，轉移能力強，尤其淋巴結轉移患者預后更差^[1-3]。研究表明，細胞外容積分數(shù)（extracellular volume fraction，fECV）可預測胰腺導管腺癌的預后，胰腺導管腺癌內纖維組織增生，使細胞外容積擴大，造影劑緩慢進入并廓清延遲，在多期相增強CT檢查中胰腺導管腺癌緩慢強化低于胰腺正常實質，但時間延遲后呈現(xiàn)逐漸比較增強的強化模式，fECV可直觀顯示腫瘤造影劑強化模式預測淋巴結轉移，有助于臨床進行準確的N分期，并指導后續(xù)輔助治療，改善患者預后^[4-7]。本研究旨在通過多層螺旋CT增強檢查計算fECV評估胰腺導管腺癌淋巴結轉移的價值。

1資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年3月至2023年3月于嘉興市第一醫(yī)院被確診為胰腺導管腺癌的74例患者的基本資料，患者一般資料見表1。納入標準：①術后病理結果為胰腺導管腺癌者；②術前1個月行胰腺CT增強檢查者；③患者影像資料及臨床資料完整。排除標準：①術前有腫瘤相關放化療病史；②有影響CT影像資料觀察的運動或金屬偽影。本研究經(jīng)嘉興市第一醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準（倫理審批號：2024-KY-545）。

1.2 檢查方法

使用320排螺旋CT掃描儀（日本Toshiba公司，Aquilion one）或64排螺旋CT掃描儀（德國Simens公司）。所納入的74例患者術前均行CT平掃與CT增強掃描。CT掃描前患者禁食6～8h。掃描范圍為肝臟上緣至雙腎下緣水平。管電壓120kV，自動管電流，層厚5mm，層間距5mm，螺距0.6，重建層厚1mm。CT增強掃描經(jīng)肘前靜脈用高壓注射器團注非離子型比較劑碘海醇（300mgI/ml），流速3.5～4.0ml/s，劑量1.0ml/kg，比較劑注射后，動脈期30s，門脈期60s，延遲期180s。

1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)測量

所有病例影像資料傳到PACS系統(tǒng)，測量胰腺導管腺癌平掃、門脈期及平衡期的CT值（CT、CT、CT）并計算胰腺導管腺癌ΔCT及ΔCT（ΔCT=CT-CT，ΔCT=CT-CT）：感興趣區(qū)選在腫瘤實性成分區(qū)，避開腫瘤囊變壞死區(qū)、非腫瘤區(qū)及血管偽影，同時測量同層面腹主動脈CT值（CT、CT、CT）并計算ΔCT（ΔCT=CT-CT）：感興趣區(qū)盡量位于血管中央，最大化測量，避開血管壁鈣化斑塊。計算fECV。fECV=（1-紅細胞比容）×（ΔCT/ΔCT）×100%，其中紅細胞比容于檢查3d內采集。

由一名具有20年腹部影像診斷經(jīng)驗的影像科醫(yī)生采用雙盲法對所有病例影像資料進行淋巴結評估。淋巴結陽性評估標準：①短徑≥9 mm；②9mm>短徑≥5mm，且具有至少2個可疑形態(tài)學特征（邊緣不規(guī)則或模糊、密度不均勻、圓形）；③短徑<5mm，且具有3個可疑形態(tài)學特征；計算影像科醫(yī)師對胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性診斷率，并與平衡期fECV比較，比較兩者之間的診斷效果。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 25.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析，計量資料以均數(shù)±標準差（ｘ±ｓ）表示，組間比較采用檢驗，計數(shù)資料用例數(shù)（百分率）[（%）]表示，以術后病理結果為金標準，應用受試者操作特征曲線下面積（area under the curve，AUC）分析fECV預測胰腺導管腺癌淋巴結轉移的診斷效能。<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性組與陰性組間fECV比較

胰腺導管腺癌淋巴結轉移陰性組門脈期fECV為（0.12±0.06）Hu，陽性組為（0.14±0.08）Hu，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義（>0.05）；胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性組平衡期fECV為（0.31±0.09）Hu高于陰性組的（0.23±0.08）Hu，差異有統(tǒng)計學意義（<0.05）。

2.2 fECV對胰腺導管腺癌淋巴結轉移的診斷效能

門脈期fECV對胰腺導管腺癌淋巴結轉移的AUC值為0.517；平衡期fECV對淋巴結轉移的AUC值為0.870，最大約登指數(shù)為0.563。當fECV≥0.285Hu，診斷為有淋巴結轉移；fECV<0.285Hu，診斷為無淋巴結轉移，見表2。

2.3 影像科醫(yī)師及平衡期fECV對胰腺導管腺癌淋巴結轉移的診斷效果

影像科醫(yī)師對胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性的診斷率為0.095，平衡期fECV對胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性的診斷率為0.324，診斷效果明顯高于影像科醫(yī)師（<0.05）。

3 討論

淋巴結轉移影響胰腺導管腺癌預后非常重要的因素之一^[8]。對于有淋巴結轉移的患者，行淋巴結清掃是十分必要的，但清掃范圍并不是越大越好，擴大淋巴結清掃并沒有使患者從中受益。與淋巴結轉移陽性比較，淋巴結轉移陰性患者有顯著的生存受益^[9-10]。本研究中影像科醫(yī)師診斷胰腺導管腺癌淋巴結轉移陽性的診斷率較低，并不能滿足臨床需求。因此術前準確判定胰腺導管腺癌淋巴結有無轉移對指導臨床治療及患者預后非常重要。fECV可無創(chuàng)預測術前結腸癌淋巴結轉移情況^[11]。本研究旨在評估fECV無創(chuàng)預測胰腺導管腺癌淋巴結轉移，有助于臨床治療及改善患者預后。

胰腺組織由血管內空間、細胞內空間和細胞外血管外空間組成，胰腺導管腺癌乏血供，血管細少，故血管內空間可忽略，比較劑幾乎不進入細胞內空間，因此增強CT胰腺導管腺癌的比較強化平衡期，通過定量測量fECV可直觀顯示腫瘤微環(huán)境和細胞外基質纖維化的相關信息^[12]。胰腺炎癥時通過胰腺星狀細胞刺激α-平滑肌肌動蛋白表達使細胞外間隙基質蛋白過量生成引起胰腺纖維化，細胞外容積擴大，fECV值增大^[13-14]。

腫瘤微環(huán)境和細胞外基質纖維化是腫瘤生物學侵襲性的關鍵因素，與胰腺導管腺癌預后相關^[12]。胰腺導管腺癌細胞外基質大量纖維化導致缺血、缺氧及免疫抑制，增加腫瘤侵襲性及淋巴結轉移^[15]。此外，細胞外基質纖維化中癌癥相關成纖維母細胞分泌細胞因子促進胰腺導管腺癌細胞增殖及淋巴結轉移^[16]。本研究平衡期fECV預測胰腺導管腺癌淋巴結轉移的AUC為0.870，最大約登指數(shù)為0.563，當fECV≥0.285Hu，診斷為有淋巴結轉移，fECV<0.285Hu，診斷為無淋巴結轉移。fECV可預測淋巴結轉移，fECV越大，淋巴結轉移可能性越高，這與邵瑞麗^[11]的研究結果一致。

腫瘤的強化程度和fECV不僅取決于腫瘤微環(huán)境如血流量、流速、滲透性及細胞外血管外組成成分，還取決于CT掃描方案，如延遲強化時間。本研究門脈期延遲60s，平衡期延遲180s，延遲時間越長使比較劑充分進入細胞外間隙，這也解釋了平衡期fECV大于門脈期fECV，同時平衡期fECV預測胰腺導管腺癌淋巴結轉移的AUC大于門脈期。研究表明延遲10min以上可使比較劑更加充分均勻分布于細胞外間隙^[17]。然而延遲10min以上在臨床常規(guī)工作中實現(xiàn)可能性較小，Yoon等^[18]研究表明對于平衡臨床常規(guī)工作和掃描方案，平衡期延遲180s所測fECV值是評估肝纖維化較好的掃描方案，與本研究平衡期延遲180s掃描方案一致。

本研究也有一些局限性：①樣本量較小，在未來要擴大樣本量使研究結果更有說服力；②10min延遲采集腫瘤強化可能會更均勻，雖然目前未有相關研究明確最佳延遲時間，但在臨床檢查中常規(guī)180s延遲強化可用于進行定量測量，因此本研究方法是有臨床價值的；③本研究是一項單中心回顧性研究，需要多中心前瞻性研究驗證fECV對胰腺導管腺癌淋巴結轉移5f979ff351c65af3e29bac3b7565265188377506747c350bc0e741fb3b2e4b58的預測價值。經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn)，多層螺旋CT測量fECV可評估胰腺導管腺癌淋巴結轉移情況。fECV值越高，胰腺導管腺癌淋巴結轉移可能性越大，有助于臨床治療方式選擇和預測患者預后。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

[參考文獻]

[1] SIEGEL R L， MILLER K D， WAGLE N S， et al. Cancer statistics， 2023[J]. CA Cancer J Clin， 2023， 73（1）： 17–48.

[2] RYAN D P， HONG T S， BARDEESY N. Pancreatic adenocarcinoma[J]. N Engl J Med， 2014， 371（22）： 2140–2141.

[3] PAIELLA S， SANDINI M， GIANOTTI L， et al. The prognostic impact of para-aortic lymph node metastasis in pancreatic cancer： A systematic review and Meta-analysis[J]. Eur J Surg Oncol， 2016， 42（5）： 616–624.

[4] FUJITA N， USHIJIMA Y， ITOYAMA M， et al. Extracellular volume fraction determined by dual-layer spectral detector CT： Possible role in predicting the efficacy of preoperative neoadjuvant chemotherapy in pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Eur J Radiol， 2023， 162： 110756.

[5] FUKUKURA Y， KUMAGAE Y， FUJISAKI Y， et al. Extracellular volume fraction with MRI： As an alternative predictive biomarker to dynamic contrast-enhanced MRI for chemotherapy response of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Eur J Radiol， 2021， 145： 110036.

[6] OLIVE K P， JACOBETZ M A， DAVIDSON C J， et al. Inhibition of Hedgehog signaling enhances delivery of chemotherapy in a mouse model of pancreatic cancer[J]. Science， 2009， 324（5933）： 1457–1461.

[7] HATA H， MORI H， MATSUMOTO S， et al. Fibrous stroma and vascularity of pancreatic carcinoma： Correlation with enhancement patterns on CT[J]. Abdom Imaging， 2010， 35（2）： 172–180.

[8] TOL J A， BROSENS L A， VAN DIEREN S， et al. Impact of lymph node ratio on survival in patients with pancreatic and periampullary cancer[J]. Br J Surg， 2015， 102（3）： 237–245.

[9] MICHALSKI C W， KLEEFF J， WENTE M N， et al. Systematic review and Meta-analysis of standard and extendedlymphadenectomy in pancreaticoduodenectomy for pancreatic cancer[J]. Br J Surg， 2007， 94（3）： 265–273.

[10] SOHN T A， YEO C J， CAMERON J L， et al. Resected adenocarcinoma of the pancreas-616 patients： Results， outcomes， and prognostic indicators[J]. J Gastrointest Surg， 2000， 4（6）： 567–579.

[11] 邵瑞麗. 基于CT的細胞外體積分數(shù)對結腸癌肝轉移、淋巴結轉移的預測研究[D]. 長春： 吉林大學， 2020.

[12] FUKUKURA Y， TAKUMI K， HIGASHI M， et al. Contrast-enhanced CT and diffusion-weighted MR imaging： Performance as a prognostic factor in patients with pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Eur J Radiol， 2014， 83（4）： 612–619.

[13] LEE E， RYU G R， KO S H， et al. A role of pancreatic stellate cells in islet fibrosis and β-cell dysfunction in type 2 diabetes mellitus[J]. Biochem Biophys Res Commun， 2017， 485（2）： 328–334.

[14] ZECHNER D， KNAPP N， BOBROWSKI A， et al. Diabetes increases pancreatic fibrosis during chronic inflammation[J]. Exp Biol Med：Maywood， 2014， 239（6）： 670–676.

[15] APTE M V， XU Z， POTHULA S， et al. Pancreatic cancer： The microenvironment needs attention too！[J]. Pancreatology， 2015， 15（Suppl4）： 32–38.

[16] CHANG J H， JIANG Y， PILLARISETTY V G. Role of immune cells in pancreatic cancer from bench to clinical application： An updated review[J]. Medicine：Baltimore， 2016， 95（49）： e5541.

[17] ZISSEN M H， WANG Z J， YEE J， et al. Contrast-enhanced CT quantification of the hepatic fractional extracellular space： Correlation with diffuse liver disease severity[J]. AJR Am J Roentgenol， 2013， 201（6）： 1204–1210.

[18] YOON J H， LEE J M， KLOTZ E， et al. Estimation of hepatic extracellular volume fraction using multiphasic liver computed tomography for hepatic fibrosis grading[J]. Invest Radiol， 2015， 50（4）： 290–296.

（收稿日期：2024–06–11）

（修回日期：2024–07–16）