螺旋CT多平面重建技术对食管癌转移淋巴结的诊断价值△

杨守鑫，王铸#，屈东，刘剑芳

1国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院影像诊断科，北京 100021

2首都医科大学电力教学医院放射科，北京 100073

食管癌是中国常见的恶性肿瘤之一，预后不佳，患者的5年生存率仅为15%～25%[1-2]，淋巴结转移是食管癌患者预后不佳的主要因素之一[3-4]。CT是临床上常用的食管癌诊断和判断术前分期的影像学方法，同样也是判断有无淋巴结转移的重要手段。目前，诊断淋巴结转移的指标单一，临床工作中多以淋巴结短径≥1.0 cm作为诊断标准。而随着CT技术的发展和研究的深入，多平面重建技术已经广泛应用于多种肿瘤原发灶的术前评估[5-6]，并取得了一定的成效。本研究回顾性分析113例食管癌患者的淋巴结影像学资料，旨在通过对CT多平面重建后综合横断面、矢状面、冠状面所获得的多平面淋巴结形态学特征与传统CT扫描获得的横断面淋巴结形态特征进行比较，探讨在作为食管癌淋巴结转移的诊断标准时，两种方式对于食管癌淋巴结转移诊断效能的差异，以期提高术前食管癌淋巴结转移的诊断准确率，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2011年9月至2013年6月于中国医学科学院肿瘤医院收治的初诊为食管癌患者的CT影像学资料。纳入标准：①临床及影像学资料完整；②术前未行放化疗；③术后均经病理证实为食管癌。排除标准：①患者术前行新辅助治疗；②合并远处器官转移；③未行食管癌根治手术。根据纳入和排除标准，本研究共纳入113例食管癌患者，其中，男92例，女21例；年龄40～77岁，中位年龄58岁。按照2010年美国癌症联合会（American Joint Committee on Cancer，AJCC）第7版食管癌分期标准[7]进行病理分期：T1期48 例，T2期10 例，T3期 51例，T4期4例；N0期55例，N1期27例，N2期23例，N3期8例。发病部位：胸上段癌16例，胸中段癌75例，胸下段癌22例。

1.2 设备与方法

1.2.1 设备 全部患者均于术前2周内行螺旋CT增强扫描，扫描参数：管电压120 kV，管电流80～150 mAs，准直64 mm×0.625 mm，螺距1.375，常规层厚5 mm，重建层厚1.0 mm，层间距0.8 mm。患者取仰卧位，扫描范围包括下颈部、胸部至上腹。增强扫描：经肘静脉高压团注非离子型造影剂60～100 ml，注射速率为2.0～3.0 ml/s，注药延迟30～35 s后进行扫描。将横断面扫描的原始图像行层厚1.0 mm、层间距0.8 mm的多平面重建。

1.2.2 淋巴结测量 由两名放射科医师通过影像存储与传输系统（picture archiving and communication system，PACS）观察图像，并记录所有淋巴结在横断面、矢状面、冠状面的形态学特征，包括淋巴结短径、长径。以横断面的短径和长径作为淋巴结的横断面形态学特征，以淋巴结在MPR后横断面、矢状面、冠状面3个层面中的最小短径和最大长径作为淋巴结的多平面形态学特征。以病理诊断作为金标准，将淋巴结分为转移淋巴结组和非转移淋巴结组。

1.3 统计学分析

采用SPSS 23.0软件及MedCalc软件对数据进行统计分析。绘制以“横断面短径、多平面短径、横断面短长径比值、多平面短长径比值、联合横断面短径和短长径比值、联合多平面短径和短长径比值”作为诊断标准时的ROC曲线，比较6种诊断标准的诊断效能，并计算不同诊断方法的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度及曲线下面积（area under the curve，AUC）等，其中，联合横断面短径和短长径比值是横断面短径与横断面短长径比值通过Logistic回归模型获取的预测值，联合多平面短径和短长径比值是多平面短径与多平面短长径比值的预测值。采用Z检验比较不同诊断标准之间的AUC差异，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 淋巴结检出情况

113例食管癌患者中，术中共清扫2613枚淋巴结，影像学检查共检出1012枚淋巴结（仅统计短径＞3.0 mm的淋巴结）；病理学证实217枚为转移淋巴结，影像学检查共检出169枚转移淋巴结，检出率为77.9%（169/217）。

2.2 以淋巴结短径诊断食管癌淋巴结转移的诊断价值

以淋巴结横断面短径及多平面短径分别作为食管癌淋巴结转移的诊断标准时，得到ROC曲线，ROC曲线显示以多平面短径作为诊断标准的AUC值大于以横断面短径作为诊断标准的AUC值（图1）。以淋巴结多平面短径作为诊断标准时，其AUC值为0.836（0.812～0.858），大于以淋巴结横断面短径作为诊断标准的 AUC 值[0.822（0.797～0.845）]，但差异无统计学意义（Z=1.729，P=0.084）。两种诊断标准的最佳临界值分别为0.67 cm和0.59 cm。其中，以淋巴结横断面短径作为诊断标准时，灵敏度为68.12%，特异度为84.22%，阳性预测值为45.04%，阴性预测值为92.21%，准确度为80.92%；以淋巴结多平面短径作为诊断标准时，灵敏度为68.04%，特异度为82.09%，阳性预测值为43.23%，阴性预测值为92.76%，准确度为79.74%。

图1 6种诊断标准诊断食管癌淋巴结转移的ROC曲线

2.3 以淋巴结短长径比值诊断食管癌淋巴结转移的诊断价值

以淋巴结横断面短长径比值及多平面短长径比值分别作为食管癌淋巴结转移的诊断标准时，ROC曲线显示，以多平面短长径比值作为诊断标准的ROC曲线的AUC值大于以横断面短长径比值作为诊断标准的ROC曲线的AUC值（图1）。以淋巴结多平面短长径比值作为诊断标准时，其AUC值为0.876（0.854～0.896），大于以淋巴结横断面短长径比值作为诊断标准的AUC值[0.853（0.830～0.874）]，但差异无统计学意义（Z=1.465，P=0.143）。两种诊断标准的最佳临界值分别为0.70 cm和0.57 cm。以淋巴结横断面短长径比值作为诊断标准时，灵敏度为81.65%，特异度为75.68%，阳性预测值为40.23%，阴性预测值为95.36%，准确度为76.67%；以淋巴结多平面短长径比值作为诊断标准时，灵敏度为78.31%，特异度为85.05%，阳性预测值为50.78%，阴性预测值为94.84%，准确度为83.70%。

2.4 联合淋巴结短径和短长径比值诊断食管癌淋巴结转移的诊断价值

联合淋巴结横断面短径和短长径比值作为食管癌淋巴结转移诊断标准，其AUC值为0.908（0.888～0.925），大于仅以淋巴结横断面短径、横断面短长径比值作为诊断标准的AUC值，分别为0.822、0.853，差 异均有统计学意义（Z=6.645、5.096，P＜0.01）；联合淋巴结多平面短径和短长径比值作为食管癌淋巴结转移诊断标准，其AUC值为0.934（0.916～0.948），大于仅以淋巴结多平面短径、多平面短长径比值作为诊断标准的AUC值，分别为0.836、0.876，差异均有统计学意义（Z=6.630、4.985，P＜0.01）。而联合淋巴结多平面短径和短长径比值作为食管癌淋巴结转移的诊断标准的AUC值大于联合淋巴结横断面短径和短长径比值作为诊断标准的AUC值（0.934vs0.908），两者比较，差异有统计学意义（Z=2.843，P=0.005）。

3 讨论

食管癌扩散的主要方式是淋巴结转移，术前准确的N分期能够指导临床医师选择合适的手术方式，准确和科学地定位食管癌放射野，并且提高患者的生存质量及远期生存率。2010年发布的第7版食管癌TNM分期也强调了淋巴结转移数目对N分期的影响[8]。因此，对于术前淋巴结转移的判断尤为重要，而目前临床阶段常用的判断淋巴结转移的方法为通过CT图像评估，但是有学者通过Meta分析结果显示，CT诊断淋巴结转移的灵敏度和特异度分别为59%和81%[9]，漏诊率高，其主要原因是目前诊断转移淋巴结的评价标准单一：淋巴结短径≥1 cm即判断为转移淋巴结，且临床中常用的淋巴结短径仅通过横断面获取。而随着CT多平面重建技术的发展，其对于原发肿瘤术前分期的评估发挥着越来越大的作用，如胃癌[10]、肺结节[11]等，同样也已经有很多学者将其用于对于淋巴结的评估[12]。

本研究结果表明，在同样拥有相对较好的诊断效能的情况下，联合淋巴结多平面短径和短长径比值的诊断效能优于联合淋巴结横断面短径和短长径比值（P＜0.01）。这表明，多平面重建后，以淋巴结最小短径和最大长径所得到的淋巴结多平面形态学特征，优于仅通过淋巴结横断面的短径和长径所获得的横断面淋巴结形态学特征，前者能够更好地反映淋巴结的整体形态特征。并且在本研究中，可以观察到部分淋巴结虽然在横断面上倾向于圆形，但通过冠状面及矢状面观察后，发现该淋巴结为长条形淋巴结，即其并不是真正的球形淋巴结（图2），则该淋巴结会更倾向为非转移淋巴结，因此，仅通过观察横断面的短径和短长径比值的横断面淋巴结形态学特征无法最佳地反映淋巴结真正的形态学特征，而采用多平面重建后的多平面淋巴结形态学特征能够更好地体现淋巴结的真实形态学特征，以多平面淋巴结形态学特征作为食管癌转移淋巴结诊断标准有助于更好地评估食管癌的淋巴结转移情况。

本研究结果显示，以淋巴结横断面短径和多平面短径作为食管癌淋巴结转移的诊断标准时，两者对于转移淋巴结的诊断效能比较，差异无统计学意义（P＞0.05），表明仅通过横断面短径或仅通过淋巴结多平面短径对于判断转移淋巴结的差别不大。研究结果还显示，这两种诊断标准的诊断效果均不是很理想，阳性预测值相对较低，分别为45.04%、43.23%，其原因可能在于部分良性淋巴结短径也可以比较大，如食管癌隆突下淋巴结常伴肿大，但术后病理证实转移的仅占10.4%[13]。并且既往研究结果也同样指出，当仅以淋巴结短径作为诊断标准时，敏感度相对较低。这也充分说明，仅仅通过淋巴结短径这一单一指标作为淋巴结转移的标准相对不够充分[9,14-15]。

图2 46岁男性食管癌患者左侧气管食管沟淋巴结的增强CT

而当仅以淋巴结横断面短长径比值或多平面短长径比值作为食管癌淋巴结转移的诊断标准时，两者对于转移淋巴结的诊断效能比较，差异无统计学意义（P＞0.05），其原因可能在于较小的淋巴结本身相对较圆，因此，其多平面短长径比值与横断面短长径比值的结果差别并不大。而本研究结果也同样显示，仅以横断面短长径比值或多平面短长径比值作为诊断标准时，阳性预测值同样相对较低，分别为40.23%、50.78%，所以仅通过短长径比值作为食管癌淋巴结转移的诊断标准同样不够充分。本研究中，无论是横断面淋巴结形态学特征还是多平面淋巴结形态学特征，联合淋巴结短径和短长径比值作为诊断标准的诊断效能均要好于仅以淋巴结短径或淋巴结短长径比值作为诊断标准，差异均有统计学意义（P＜0.01），这与既往研究结果相同[16-18]。这表明通过淋巴结短径联合短长径比值对于判断是否为转移淋巴结有很大的帮助，其原因可能是恶性肿瘤多呈外生性及浸润性生长，当发生淋巴结转移时，淋巴结也呈现出一定的外生性及膨胀性生长特点，使得淋巴结形态更趋于圆形或类圆形[18]，因此，淋巴结短径联合短长径比值能够更好地显示淋巴结的形态学特征。

综上所述，本研究系统地探索了淋巴结横断面及多平面特征间的差异，证明了淋巴结横断面形态学特征与多平面形态学特征间的差异，对于食管癌术前N分期具有一定的指导意义。但本研究中共入组113例患者，其中，T4期患者相对较少，下一步研究将入组更多的患者，以期获得更加可靠的结果。