增强CT术前预测骨肿瘤血供程度

陈 尘，高 健，胡立宝，郅 新

(北京大学人民医院放射科，北京 100044)

骨肿瘤包括原发肿瘤和转移瘤，主要治疗方式是外科手术切除[1-3]。但富血供骨肿瘤、尤其是脊柱肿瘤，其位置深在、血供丰富，术中出血量大，一直是手术面临的巨大挑战[4-5]。骨肿瘤术前栓塞可明显减少骨肿瘤术中出血、改善预后，现已得到广泛认可[6-10]，但为有创操作，患者术中需接受较大剂量X线照射，且费用较高。另一方面，并非所有骨肿瘤均富于血供，目前公认巨细胞瘤、甲状腺癌及肾癌骨转移等骨肿瘤血供丰富，术前必须予以栓塞[4,6,9]，而对其他骨肿瘤尚无定论[11]。如何在术前准确评估肿瘤血供，判断其是否需要进行术前栓塞，是当前亟需解决的问题[6]。既往研究[12-13]多以增强MRI评估病灶血供程度，假阴性率高。本研究观察以增强CT术前预测骨肿瘤血供程度的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2011年10月—2020年1月 455例于北京大学人民医院接受术前栓塞的骨肿瘤患者，男257例，女198例，年龄9～82岁，平均(43.7±17.0)岁；均于栓塞前1个月内接受相应部位增强CT检查，并于外科切除术前24 h接受血管造影及肿瘤局部栓塞；病变位于肱骨3例，骨盆(含骶骨)344例，颈椎8例，胸椎58例，腰椎42例。455例中，原发肿瘤349例，包括巨细胞瘤78例、软骨肉瘤41例、骨肉瘤38例、脊索瘤27例、神经纤维瘤24例、神经鞘瘤21例、浆细胞瘤17例、未分化肉瘤15例、尤因肉瘤13例、血管瘤9例、其他66例；转移瘤106例，来源包括肾透明细胞癌31例、肝细胞肝癌13例、肺癌12例、甲状腺癌11例、结肠癌4例、神经内分泌癌4例、恶性黑色素瘤3例、乳腺癌3例，其他25例。排除标准：①病灶处无软组织肿物形成，难以测量CT值；②病变骨化或钙化明显，难以测量CT值；③既往手术留有金属固定物，病变区域金属伪影明显；④术后病理诊断为非肿瘤病变。

1.2 仪器与方法

1.2.1 CT检查 采用GE VCT、GE Revolution CT或Siemens Sensation 64层 CT机，自动曝光模式，管电压80～120 kV、管电流200～300 mAs进行平扫；之后采用高压注射器，经肘静脉以流率3 ml/s团注优维显370 mgI/ml，用量 1.0 ml/kg体质量，行静脉期增强扫描。

由2名不知晓血管造影及病理结果的放射科主治医师分别阅片，在5 mm层厚平扫图像上相同区域测量病灶平扫CT值；由其中1名医师于1个月后以简单随机法抽取50例再次进行测量。在5 mm层厚静脉期图像上选取病灶内强化最明显区域测量CT值，对囊实性病变测量实性强化部分，囊性病变测量囊壁或分隔，病灶内有骨化或钙化时，测量软组织部分；于同一层面避开血管结构测量正常肌肉强化CT值。

1.2.2 介入操作 采用Philips FD20 DSA机。于局麻下穿刺股动脉，先以5F猪尾导管行主动脉造影明确肿瘤血管起源，之后分别选择性插管至肿瘤供血动脉行选择性及超选择性造影。由2名不知晓病理及增强CT结果的介入医师对造影图像进行评分。肿瘤血供分级评分标准：0分，未见肿瘤供血血管及肿瘤染色；1分，肿瘤血管及肿瘤染色等于或少于邻近正常骨骼；2分，肿瘤血管或肿瘤染色多于邻近正常骨骼；3分，存在动静脉瘘。

取2名医师评分均值作为血管造影评分结果，据此将患者归入乏血供组(≤1分)或富血供组(>1分)。造影后即刻于DSA引导下进行栓塞。对富血供组将导管超选入肿瘤供血动脉，酌情以直径350～560 μm明胶海绵微粒予以栓塞；对乏血供组结合CT及造影结果判断病变范围，对病变范围供血动脉酌情以350～560 μm明胶海绵微粒进行栓塞；栓塞终点均为目标动脉血流中断。

对2组均于栓塞后24 h内行骨肿瘤外科切除术。造影后1个月，由其中1名医师以简单随机法抽取50例造影图像再次进行评分。

1.3 统计学分析 采用SPSS 21.0统计分析软件，以组内相关系数(intra-class correlation coefficient,ICC)评价2名医师测量CT值及同一医师2次测量CT值的一致性，以Kappa检验评价2名医师肿瘤血供评分及同一医师2次评分的一致性。根据所测CT值均值得到3组指标，即肿瘤增强CT值、强化值(肿瘤增强CT值-肿瘤平扫CT值)以及肿瘤与周围肌肉差值(肿瘤增强CT值-周围肌肉增强CT值)。以ROC曲线分析CT值评估肿瘤血供情况的效能。采用单因素ROC曲线分析肿瘤增强CT值、强化值以及肿瘤与周围肌肉差值3个CT指标的AUC，以约登指数法计算最优界值及其敏感度、特异度。采用多因素ROC曲线分别分析上述3个CT指标联合及两两联合，先以Logistic回归得到预测概率，再以预测概率作ROC曲线分析得到AUC，以约登指数法计算最优界值及其敏感度、特异度。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2名医师之间所测肿瘤CT值的ICC值为0.906，同一医师2次测量间的ICC值为0.988。

455例骨肿瘤中，乏血供组85例(图1)，富血供组370例(图2)。2名医师血管造影评分结果的Kappa值为0.856，同一医师2次评分间的Kappa值为0.896。

图1 患者女，47岁，骶骨神经源性肿瘤 A、B.骨盆平扫(A)及增强(B)CT图像示骶骨右侧巨大分叶状软组织肿物，平扫CT值约33.8 HU，增强后CT值约43.8 HU； C.右侧髂内动脉造影示臀下动脉呈受压推挤表现，未见明确肿瘤血管及肿瘤染色，血管造影评分0分； D.术后病理(HE，×20)符合神经源性肿瘤，倾向于富于细胞的神经鞘瘤

图2 患者男，43岁，胸椎孤立性纤维性肿瘤 A、B.胸椎平扫(A)及增强(B)CT图像示T12右侧软组织肿物，平扫CT值约19.1 HU，增强后CT值约169.0 HU； C.右侧第12肋间动脉造影见右侧第12肋间动脉明显增粗，有粗大肿瘤血管及肿瘤染色形成，伴粗大引流静脉提前显影，血管造影评分为2.5分； D.术后病理(HE，×10)诊断孤立性纤维性肿瘤

ROC曲线结果显示，肿瘤增强CT值、强化值及与周围肌肉差值的AUC分别为0.967、0.973及0.967；增强CT值+强化值、增强CT值+与周围肌肉差值、强化值+与周围肌肉差值的AUC分别为0.977、0.969、0.979；3者联合为0.979，见表1及图3。

3 讨论

骨肿瘤术前栓塞对于控制富血供骨肿瘤术中出血、缩短手术时间进而改善患者预后的效果已为多项研究[4,6-10]所证实，但对乏血供肿瘤术前有无必要予以栓塞目前尚无明确定论[11]，临床迫切需要可靠的无创检测方式于术前预测肿瘤血供程度，以筛选术前栓塞适应证[6]。

既往研究[12-13]对骨肿瘤术前多以增强MRI评估病灶血供程度，但假阴性率较高，即使增强MRI提示乏血供肿瘤，仍有相当部分病灶血管造影显示为富血供。MRI的原理是以射频脉冲激发组织中的氢原子，采集受激发氢原子所释放的能量，通过傅里叶变换重建出组织图像，不同设备、不同扫描序列可得到不同图像及不同信号值，故难以对增强MRI所示组织强化程度进行量化评估，而多仅能单纯定性为有强化或无强化。CT则通过测量X线通过组织后的衰减程度，按照衰减程度计算CT值，不同设备之间测量CT值的一致性较高，便于量化评估。因此，本研究采用增强CT预测骨肿瘤的富血供程度。

本研究对455例骨肿瘤患者于术前1个月内进行CT检查，选取肿瘤增强CT值、肿瘤强化值及肿瘤与周围肌肉CT值差值3个指标进行评价，并与术前24 h血管造影结果进行对比，评价其判断肿瘤血供能力；并应外科医师要求，造影后全部病灶进行术前栓塞。因肿瘤生长速度快，其内血管化程度不均匀，增强扫描后强化程度不均匀，强化最明显区域代表肿瘤内血管化程度最高的区域，更能代表肿瘤血供程度，故选择于强化最明显区域测量增强扫描肿瘤CT值。经肘静脉团注对比剂后，对比剂回流入心并进入主动脉，而后进入肿瘤供血动脉至肿瘤毛细血管网，再经引流静脉回流，扫描时间不同，对比剂所在循环部位不同，CT值也会有一定差异。测量肿瘤同层面肌肉组织CT值，计算肿瘤组织与该值之间差值，有利于减少上述差异。ROC曲线分析结果显示，本组3个评价指标的AUC均>0.900，提示其均可用于评估病灶血供程度，其中肿瘤强化值的AUC最大，为0.973，诊断价值最高，其最优界值为26.28 HU，敏感度0.968、特异度0.882，敏感度较高而特异度稍低，符合术前评估要求，有利于筛选术前栓塞适应证。

表1 增强CT评估骨肿瘤血供的ROC曲线分析结果

图3 根据增强CT评估骨肿瘤血供的ROC曲线 A.单因素ROC曲线； B.多因素ROC曲线

多因素ROC曲线分析的目的是降低单因素分析造成的误差，提高诊断敏感度和特异度[14-16]，先采用Logistic回归对多因素进行计算，得到1个预测概率，再对预测概率进行ROC曲线分析，最终得到预测概率的最优界值。临床应用时，需按Logistic回归公式对测得的多因素进行计算，得到预测概率，再与最优界值进行对比。本研究中，多因素ROC曲线分析得到的AUC最大为0.979，稍高于单因素分析，但过程较为繁琐，不利于临床推广。

综上所述，增强CT可用于术前评估骨肿瘤血供程度，敏感度较高，可重复性良好；其中采用肿瘤强化值进行评价的AUC最高。