张梦梅,杨泠,冯瑶杰,危春容,杨亚英 ,李德艳
胃癌为消化道最常见的恶性肿瘤之一,近年来我国胃癌的发病率高于世界发达及发展中国家[1-2]。根据胃癌组织的形态结构和生物学行为可对胃癌进行Lauren分型:肠型、弥漫型及混合型。研究表明弥漫型胃癌组织分化差,五年生存率较肠型患者低[3-5]。故对胃癌进行Lauren分型的评估对指导患者预后有重要临床意义。既往研究多应用MSCT对胃癌的Lauren分型进行术前评估,但采用双能CT(DECT)鉴别胃癌Lauren分型的相关研究比较少。本文旨在应用双能CT多模态参数定量评估胃癌的Lauren分型,旨在为临床提供更准确的辅助诊断信息。
搜集2016年11月-2019年3月在本院确诊的67例胃癌患者的病例资料。其中,男39例,女28例,年龄36~80岁,平均(55.9±10.9)岁。术后病理显示弥漫型胃癌33例,男17例,女16例,年龄36~75岁,平均(51.0±9.7)岁;肠型胃癌19例,男14例,女5例,年龄50~80岁,平均(65.4±8.3)岁;混合型胃癌15例,男8例,女7例,年龄42~70岁,平均(55.8±8.7)岁。
纳入标准:①经手术病理证实,并有完整的临床资料;②有完整的CT双能量双期扫描资料;③术前未行新辅助化疗及靶向治疗等。排除标准:①不能进行CT增强扫描;②扫描参数不符合统一标准;③CT图像上呼吸、移动伪影过大,影响观察和测量。所有患者检查前签署知情同意书。
患者检查前禁食6~8 h,训练呼吸屏气,扫描前15 min口服温水600~800 mL作为阴性对比剂。行常规CT平扫及双能量双期(动、静脉期)增强扫描,扫描范围自膈顶至耻骨联合水平。CT平扫参数:开启CARE Dose 4D及CARE kV,120 kV,250 mA,准直宽度128×0.6 mm,转速0.33 s/r,螺距0.85;增强扫描参数:选择双能量模式,A球管管电压80 kV、管电流500 mA,B球管管电压Sn140 KV、自动管电流。增强扫描采用双筒高压注射器以3.0 mL/s的流率经肘静脉注入对比剂碘海醇(350 mg I/mL),剂量1.5 mL/kg,然后注入生理盐水30 mL;采用对比剂示踪法(bolus tracking)触发启动扫描,监测层面为膈顶水平,ROI放置于腹主动脉管腔内,触发阈值为100 HU,达阈值后延迟5和60 s分别行动脉期、静脉期CT增强扫描。
分别将动、静脉期80 kV及140 kV两组薄层图像调入双能量后处理软件(syngo MMWP,version 2008A;Siemens Medical Solutions),采用“Liver VNC”模式,分别测量每个病灶的动、静脉期碘浓度、动、静脉期碘图CT值(Overlay值)和动、静脉期CT值,计算动、静脉期CT值的差值(△CT)。ROI为圆形或椭圆形,面积70~150 mm2,避开囊变、坏死及伪影。每个病灶测量3次取平均值。计算CT平扫及双能扫描动脉期和静脉期的辐射剂量,以CT平扫辐射剂量的3倍作为常规腹部三期增强扫描的剂量,并与动、静脉期双能CT扫描的辐射剂量之和进行对比分析。
三型胃癌各项双能CT参数测量值及组间比较结果见表1。弥漫型、混合型和肠型胃癌的动、静脉期碘浓度和Overlay值及△CT依次减小(图1~3),各参数在3组间的差异均具有统计学意义(P<0.05)。进一步两两比较的结果见表2,弥漫型与肠型、弥漫型与混合型之间各项参数的差异均有统计学意义(P<0.05),肠型与混合型之间各项参数的差异均无统计学意义(P>0.05)。
对5项参数进一步进行ROC曲线分析(图4),按约登指数最大为原则得出诊断阈值及ROC曲线下面积(AUC)。动脉期碘浓度和Overlay值、静脉期碘浓度和Overlay值及△CT诊断弥漫型胃癌的AUC分别为0.736、0.709、0.944、0.927和0.858,诊断阈值分别为1.05 mg/mL、28.75 HU、1.95 mg/mL、36.70 HU和30.50 HU,其中以静脉期碘浓度和Overlay值的诊断效能最佳。
双能CT双期扫描的辐射剂量为(15.82±4.47) mGy,低于常规CT三期增强扫描的辐射剂量(17.36±3.80) mGy,且差异有统计学意义(t=2.154,P=0.033)。
近年来我国胃癌死亡率仅次于肺癌及肝癌,位居第三位[6],严重威胁我国居民的健康。Lauren分型根据胃癌组织的形态结构和生物学行为将胃癌分为弥漫型、肠型及混合型。弥漫型胃癌无腺管结构,癌细胞散在并呈浸润性生长;肠型胃癌具有明显的腺管结构,细胞呈极性生长,可见肠上皮化生;混合型胃癌则综合了以上两种特征。胃癌患者的疗效及预后与胃癌组织的Lauren分型密切相关。Lorenzen等[7]在一项局部进展期胃癌的新辅助化疗试验中,分析了胃癌组织Lauren分型与肿瘤病理组织对化疗反应的相关性,发现肠型肿瘤组织对化疗反应率最高,而弥漫型肿瘤组织对化疗反应率最低。一项Meta分析中纳入了21项相关研究共11073例胃癌病例的资料,结果显示肠型和弥漫型的5年生存率分别为61.7%和41.1%,相对于肠型胃癌,弥漫型胃癌的5年病死率明显增高[8]。还有研究表明,胃癌组织Lauren分型还可与胃癌组织HER-2的表达水平联合评估胃癌患者的预后[9]。由此可见不同胃癌Lauren分型的疗效和预后存在差异,因此,术前预测胃癌Lauren分型对指导治疗及评估预后具有重要意义。
表1 不同Lauren分型胃癌的双能CT定量参数值及组间比较
表2 不同Lauren分型间双能CT参数值比较的P值
术前诊断胃癌Lauren分型的金标准为胃镜下取材活检,但属于侵入性检查,且易受取材点位置、病人耐受性等影响。既往有研究应用多层螺旋CT(MSCT)诊断胃癌Lauren分型,多采用病灶大小、病灶位置、强化方式、淋巴结分期以及表面溃疡情况等常规形态学指标,虽有一定意义,但缺乏定量参数及诊断阈值更准确地评估胃癌Lauren分型[10-11]。双能CT在MSCT的基础上,提供了碘图和能谱曲线,衍生的碘浓度、能谱曲线及能谱曲线斜率等定量指标,能为胃癌病理分型及肿瘤淋巴结转移等提供更多的信息,能更准确地对胃癌进行术前分期及分型[12]。目前运用双能CT对胃癌Lauren分型的研究国内外均少见报道。
本研究纳入的病例均采用双能CT双能量双期扫描,扫描时相为自动触发后延迟5s、60s分别行动脉期、静脉期双期增强扫描,肝脏多期扫描中门静脉期扫描时相为对比剂注射开始后60s[13],本研究中静脉期扫描时相晚于门静脉期。本研究采用动静脉期碘浓度、Overlay值及△CT等定量指标对胃癌病灶Lauren分型进行评估。弥漫型胃癌的组织分化程度差,而肠型胃癌的组织分化相对较好[3-4]。本研究中,弥漫型胃癌的动静脉期碘浓度、动静脉期Overlay值均明显高于肠型及混合型胃癌,且差异均有统计学意义(P<0.05),而肠型与混合型之间各项参数的差异均无统计学意义(P>0.05)。既往CT灌注成像对胃癌肿瘤新生血管的研究结果表明,CT灌注参数与肿瘤新生血管及其生物学行为密切相关,且肿瘤恶性程度越高,分化程度越差,血供越丰富,血流量、血容量、表面通透性、Patlak血容量等灌注参数与胃癌组织的分化程度呈负相关[14-16]。本研究结果与上述研究结果基本相符。本研究中,弥漫型胃癌动静脉期碘浓度、动静脉期Overlay值均明显高于肠型及混合胃癌,这可能与弥漫型胃癌较肠型及混合型胃癌组织分化差,恶性程度高,肿瘤新生血管丰富,血管通透性、血容量及血流量更高相关。本研究中弥漫型胃癌动脉期碘浓度明显高于肠型及混合型,差异均有统计学意义(P<0.05),与文献报道的动脉期碘浓度仅在弥漫型与肠型之间差异有计学意义的结果稍有不符[17]。笔者分析原因,可能是病例组成的差异所致,该文献中报道的病例中以肠型患者占比最大,其余两型病例较少,而本研究中以弥漫型患者的占比最大。
有文献报道,双能CT扫描时,胃癌组织的动脉期与静脉期CT值之差(△CT)可以在一定程度上鉴别胃癌组织的分化程度,低分化胃癌的△CT值较大[18]。本研究中弥漫型胃癌△CT值明显高于肠型及混合型,两两比较,弥漫型-肠型、弥漫型-混合型之间差异均有统计学意义(P<0.05),与文献报道相符。WHO组织学分型定义胃癌肿瘤基质中细胞外粘蛋白形成一定数量(>50%)为特征的胃腺癌为粘液腺癌。因此,测量动静脉期CT值时可能会因粘液成分使所测得CT值较肿瘤实性部分CT值偏小而影响△CT的准确度。据文献报道[19],黏液腺癌少见,仅占所有胃癌的2.8%~6.6%。当纳入研究的样本量较大时,黏液腺癌的测量值对整体结果的影响不大。
本研究中对辐射剂量的统计结果表明,双能量双期增强扫描的辐射剂量较普通三期增强扫描的辐射剂量低,且差异具有统计学意义,即双能量双期增强扫描在降低辐射剂量的同时可获得更多定量诊断信息。
本研究存在一定的不足:①样本量较小,在今后可扩大样本量进一步验证。②选取有手术病理结果且有完整CT双能量扫描资料的胃癌患者,可能存在选择偏倚。③本研究中各组患者的构成比存在差异,以弥漫型胃癌患者的构成比最大,今后可扩大样本量,使各组样本量更加均衡,以进一步验证实验结果。④少数早期胃癌病灶太小,测量数据时可能存在一定程度的误差。
总之,双能量CT扫描较常规多层螺旋CT扫描提供更丰富的信息。双能CT定量参数中动静脉期碘浓度、动静脉期Overlay值及动静脉期CT差值均有助于术前评估胃癌的Lauren分型,其中以静脉期碘浓度及Overlay值的诊断效能最佳,故临床上可推荐仅进行静脉期双能量CT扫描,进一步降低辐射剂量。