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光谱CT多定量参数对胃癌Lauren分型的诊断价值

2024-06-12 12 上传者：管理员

摘要：目的:探究双层探测器光谱CT多定量参数术前对胃癌Lauren分型的诊断价值。方法:收集48例术前在双层探测器光谱CT上行腹部增强检查且术后病理确诊为胃腺癌的患者，获取双层探测器光谱CT多定量参数及术后病理资料。按Lauren分型将入组病例分为三组，其中弥漫型17例，混合型21例，肠型10例。通过后处理软件得到碘浓度图及有效原子序数图，测量胃癌病灶及同层面腹主动脉期及静脉期的碘浓度及有效原子序数，计算标准化碘浓度及标准化有效原子序数。比较增强各期不同分型间各参数值的差异，对有统计学意义的参数绘制其受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线评估各参数的诊断效能，按约登指数为最大原则得出诊断阈值及曲线下面积(area under curve, AUC)。结果:弥漫型胃癌的各项参数值均高于肠型及混合型胃癌，弥漫型与混合型、弥漫型与肠型差异均具有统计学意义(P<0.05),而混合型与肠型除动脉期标准化有效原子序数差异具有统计学意义(P<0.05)外，余各参数值差异均无统计学意义(P>0.05)。动脉期及静脉期碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数诊断弥漫型胃癌的AUC分别为0.758、0.819、0.739、0.861及0.889、0.825、0.832、0.881;诊断阈值分别为1.26、0.12、7.91、0.75及1.81、0.52、8.28、0.91;动静脉期碘浓度、标准化碘浓度中，静脉期AUC最大；动静脉期有效原子序数、标准化有效原子序数中，静脉期AUC最大。结论:双层探测器光谱CT碘浓度及有效原子序数可为术前鉴别胃癌Lauren分型提供更多信息，具有一定的临床价值。

关键词：
Lauren分型
X线计算机
体层摄影术
双层探测器光谱CT
胃癌
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胃癌(gastric cancer, GC)是指来源于胃黏膜上皮细胞的恶性肿瘤[1],其全球发病率和死亡率分别为第五和第四[2],我国2020年最新数据显示GC发病率和死亡率在各种恶性肿瘤中均为第三[1]。目前，GC使用最广泛的组织病理学分类之一是Lauren分型，其根据GC的组织学形态和细胞特征将病变分为肠道型、弥漫型和混合型[3],不同分型的肿瘤具有不同的分子特征和临床行为[4]。Lauren分型是GC患者重要的预后指标[5],研究表明弥漫型GC术后复发率高于肠型[6],肠型5年生存率高于弥漫型[5]。此外，不同Lauren类型的患者对化疗敏感程度不同，弥漫型化疗的效果可能更差[7]。最重要的是，手术方案的制定可以参考Lauren分型，弥漫型GC侵袭性更强，手术切除范围要比肠型大[8]。因此，术前无创准确区分GC的Lauren分型对GC患者治疗方案的选择和预后有重要临床意义。

既往已有多项研究采用能谱CT对GC的Lauren分型进行术前评估，但采用双层探测器光谱CT(dual-layer detector spectral CT,DLCT)鉴别GC Lauren分型的相关研究很少。DLCT较能谱CT的优势在于不改变常规工作流程，时间分辨力高，不增加辐射剂量，无扫描视野限制，可以从任何常规CT扫描中获得全息光谱图像(spectral based imaging, SBI)数据包，SBI数据包可以在后处理工作站中重建生成常规图像和能谱多参数图像[9]。本文利用DLCT多定量参数区分GC的Lauren分型，旨在为GC患者提供一种无创、定量的术前评估方法。

1、资料与方法

1.1 病例资料

回顾性收集兰州大学第一医院2022年06月至2023年08月具有完整临床及影像学资料并经手术病理确诊的48例胃腺癌患者，男37例，女11例，年龄33～87岁，平均(60.0±11.4)岁。按Lauren分型将入组病例分为三组，其中弥漫型17例，混合型21例，肠型10例。

纳入标准：术前在DLCT上行腹部增强检查且术后病理确诊胃腺癌的患者。排除标准：①临床资料/影像SBI数据不完整；②图像质量差，难以评价；③合并其他部位恶性肿瘤；④碘对比剂过敏；⑤扫描检查前行放化疗或靶向治疗。

1.2 检查方法

采用双层探测器光谱CT(飞利浦医疗，IQon Spectral CT,荷兰)行腹部平扫及动态增强扫描。扫描检查前要求患者禁食4～6 h, 在扫描前10 min饮500～800 mL水，并进行呼吸屏气训练。扫描范围自膈顶至耻骨联合水平。扫描参数：管电压120 kVp, 采用管电流自动控制技术调节管电流，准直器宽度64×0.625 mm, 机架旋转速度0.5 s/周，矩阵512×512;使用双筒高压注射器 (CT motion, 欧利奇)注射对比剂碘佛醇 (320 mgI/mL,恒瑞医药),剂量1.25 mL/kg, 注射流率2.5～3.5 mL/s, 然后以3.5 mL/s流率注射生理盐水20 mL。自动跟踪腹主动脉触发扫描，触发阈值150 HU,动脉期扫描结束后30 s开始采集静脉期。所有图像数据都传输到工作站(IntelliSpace Portal, 10.1,飞利浦医疗，荷兰)进行后处理和分析。

1.3 图像分析

首先选择动脉或静脉期光谱SBI数据，然后选择Spectrum CT Viewer程序，选择Z Effective得到有效原子序数图像，测量病灶及同层面腹主动脉增强扫描动静脉期有效原子序数；选择碘密度得到碘浓度图像，测量病灶及同层面腹主动脉增强动静脉期碘浓度。由1名影像科住院医师在后处理工作站上测量病灶动静脉期有效原子序数及碘浓度，在病灶最大层面及同层面腹主动脉内勾画圆形或椭圆形ROI,大小、位置和形态在动静脉期有效原子序数图像及碘浓度图像中基本一致，ROI包含病灶2/3以上面积，避开囊变坏死、钙化、小血管及伪影等部位，每个层面选取3个不同的ROI计算平均值。计算动静脉期相应标准化碘浓度及标准化有效原子序数。标准化碘浓度=病灶碘浓度/同层面腹主动脉碘浓度，标准化有效原子序数=病灶有效原子序数/同层面腹主动脉有效原子序数[10]。

1.4 统计学分析

使用SPSS 25.0统计软件进行统计学分析。计量资料均采用均数±标准差

的形式表示。采用多重比较的单因素方差分析比较三型胃癌之间动静脉期各参数测量值的差异，对差异有统计学意义的参数绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线，分别评价各指标的诊断效能，以约登指数最大为原则确定诊断阈值及ROC曲线下面积(area under curve, AUC)。

2、结果

2.1 不同Lauren分型GC动静脉期DLCT各参数比较

三型GC动静脉期各项DLCT定量参数测量值及组间结果(图1-3,表1)。各参数在三组间的差异均具有统计学意义(P<0.05);进一步两两比较结果(表2),弥漫型与混合型、弥漫型与肠型差异均具有统计学意义(P<0.05),而混合型与肠型除动脉期标准化有效原子序数差异具有统计学意义(P<0.05)外，余各参数值差异均无统计学意义 (P>0.05)。

图1 胃体弥漫型胃癌

女，72岁。A:静脉期轴位CT;B:静脉期碘浓度图：碘浓度2.41 mg/mL,标准化碘浓度0.61;C:静脉期有效原子序数图：有效原子序数8.55,标准化有效原子序数0.93;D:镜下异型细胞呈弥漫排列，浸润性生长，未见腺管样结构(HE×100)。

图2 胃窦混合型胃癌

男，65岁。A:静脉期轴位CT;B:静脉期碘浓度图：碘浓度1.77 mg/mL,标准化碘浓度0.47;C:静脉期有效原子序数图：有效原子序数8.27,标准化有效原子序数0.91;D:镜下可见弥漫型排列的异型细胞及不规则腺管状结构(HE×100)。

图3 胃体小弯侧肠型胃癌

男，62岁。A:静脉期轴位CT;B:静脉期碘浓度图：碘浓度1.56 mg/mL,标准化碘浓度0.38;C:静脉期有效原子序数图：有效原子序数8.17,标准化有效原子序数0.88;D:镜下可见不规则腺管状、腺样、实性及条索状排列的结构(HE×100)。

表1 不同Lauren分型GC动静脉期各项DLCT定量参数测量值及组间结果

2.2 DLCT定量参数对Lauren分型的诊断效能

对差异有统计学意义的动静脉期参数进一步进行ROC曲线分析(图4-5),以约登指数为最大原则得出诊断阈值及AUC。动脉期及静脉期碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数诊断弥漫型胃癌的AUC分别为0.758、0.819、0.739、0.861及0.889、0.825、0.832、0.881;诊断阈值分别为1.26、0.12、7.91、0.75及1.81、0.52、8.28、0.91;动静脉期碘浓度、标准化碘浓度中，静脉期AUC最大；动静脉期有效原子序数、标准化有效原子序数中，静脉期AUC最大。

表2 不同Lauren分型间DLCT定量参数比较的P值

图4 动脉期碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数的ROC曲线

图5 静脉期碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数的ROC曲线

3、讨论

目前，术前鉴别Lauren分型最主要应用胃镜活检，但因其获得的组织样本较少，导致胃镜活检和术后活检Lauren分类的一致率仅为64.7%[11],且易受患者耐受性和操作者经验等因素影响。而DLCT通过双层探测器高、低能数据直接解析出不同能量下光电效应和康普顿效应的构成百分比，从而进一步提供组织密度和组织原子序数相关的信息，提供了一种新颖的双能成像方法[12]。本研究应用DLCT多参数成像术前无创鉴别GC的Lauren分型，对改善患者预后及选择最佳治疗方案有重要价值。

本研究采用动脉及静脉期碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数对GC病灶的Lauren分型进行评估，发现弥漫型胃癌的各项参数值均高于肠型及混合型胃癌，且组间差异有统计学意义(P<0.05),而肠型和混合型除动脉期标准化有效原子序数差异具有统计学意义(P<0.05)外，余各参数值差异均无统计学意义(P>0.05)。碘剂是光谱CT的基础材料分解技术中最稳定的，其是增强扫描后肿瘤血管内的主要造影剂[13]。光谱CT图像上的碘浓度值反映了病变血液供应的程度[14]。理论上，碘浓度值越高表明病变的血液供应越多。有研究表明肿瘤新生血管越丰富，分化程度越低，测得的碘浓度越高[15,16]。不完全的肿瘤新生血管壁比健康血管壁更具渗透性，能进一步增加了肿瘤血液供应[17]。而弥漫型GC较肠型GC组织分化差，恶性程度高，肿瘤新生血管丰富，血管通透性高，碘浓度高。以上与本研究结果基本相符。黄占有等[18]应用双能CT研究发现弥漫型胃癌动静脉期标准化碘浓度均高于肠型和混合型，与本研究结果一致。有效原子序数可以很好地反映物质中的组成成分，当组织含碘造影剂时原子序数则会升高[12]。理论上，病灶组成成分越复杂，细胞异形程度越大，组织分化程度越差，碘摄取量越高，有效原子序数则越大。本研究基本符合上述理论，而不相符的是动脉期标准化有效原子序数，笔者分析可能是样本量较小以及测量误差所致。

此外，我们对差异有统计学意义的动静脉期参数，进一步进行ROC曲线分析，发现动静脉期碘浓度、标准化碘浓度中，静脉期AUC最大；动静脉期有效原子序数、标准化有效原子序数中，静脉期AUC最大。理论上，动脉期中的血流动力学主要影响大血管的血液供应，而在静脉期中，它反映了肿瘤微循环和造影剂在间质间隙的扩散。WU MH等[19]利用DLCT多参数成像鉴别胃食管交界处腺癌和鳞状细胞癌，发现静脉期较动脉期具有更好的诊断性能，这与我们的研究结果一致。

本研究也存在一些不足之处：①本研究属于单中心研究，未来可能还需要多中心研究才能全面了解这些结果；②胃癌病灶增强扫描可能受到造影剂给药剂量和速度的影响；③样本量小，未来可能需要扩大样本量进一步验证；④少数病灶体积偏小，可能存在一定的测量误差。

总之，DLCT动静脉碘浓度、标准化碘浓度、有效原子序数及标准化有效原子序数对术前鉴别GC的Lauren分型具有一定临床价值，特别是静脉期各项参数，可作为一种新的评估参数。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家卫生健康委员会医政医管局.胃癌诊疗指南(2022年版) [J].中华消化外科杂志,2022,21(09):1137-1164.

[9]中华医学会放射学分会,中国医师协会放射医师分会,安徽省影像临床医学研究中心.能量CT临床应用中国专家共识[J].中华放射学杂志,2022,56(05):476-487.

[16]潘馨梦,付蓝琦,胡娟,等.双层探测器光谱CT有效原子序数及碘浓度定量评估胃癌分化程度 [J].中国医学影像学杂志,2023,31(03):248-252.

[18]黄占有,王寅中,窦郁,等.DECT在胃癌病理学分期､分型及分化程度诊断中的价值 [J].中国现代普通外科进展,2022,25(07):558-560.

文章来源:安小霞,梁程,郭顺林.光谱CT多定量参数对胃癌Lauren分型的诊断价值[J].现代肿瘤医学,2024,32(13):2400-2405.