喉癌甲状软骨侵犯危险因素及基于双能CT碘图喉癌体积诊断甲状软骨侵犯

瞿 姣，冯瑶杰，赵 卫，段 慧，者光玲，杨亚英

(昆明医科大学第一附属医院影像科，云南 昆明 650031)

喉鳞状细胞癌(简称喉癌)是头颈部常见恶性肿瘤，其手术方案与临床分期密切相关[1]，而甲状软骨侵犯情况是临床分期的重要依据之一，肿瘤一旦侵犯甲状软骨，分期将提高至T3期以上[2]，此时多宜采用开放性手术，疗效差且易复发[3]。目前国内外关于喉癌甲状软骨侵犯危险因素的研究较少，且结果不一。双能CT碘图可通过识别组织中的碘分布而清楚显示病灶边界，有助于测量肿瘤体积。本研究探讨喉癌甲状软骨侵犯的危险因素，并分析基于双能CT碘图肿瘤体积对喉癌甲状软骨侵犯的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2013年5月—2019年5月于昆明医科大学第一附属医院经手术病理证实的108例喉癌患者，男106例，女2例，年龄37～88岁，平均(60.3±9.6)岁。纳入标准：①术前1周内接受喉部双能量CT增强扫描，此前未接受任何治疗；②临床资料及病理结果完整。排除因呼吸、运动伪影等导致图像质量无法满足诊断要求者。所有患者检查前均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens第2代炫速双源CT机行喉部CT平扫及动、静脉双期双能量CT扫描。平扫管电压100 kV，采用Care kV及Care Dose 4D模式，层厚1 mm，层间距0.7 mm。之后使用高压注射器以3.0 ml/s流率经肘静脉注入对比剂碘海醇(含碘370 mgI/m1)1.2 ml/kg体质量，跟注生理盐水30 ml；采用对比剂示踪法触发扫描，触发点置于舌骨层面颈动脉，触发阈值为100 HU，行双能量增强扫描；参数：A球管管电压80 kV，B球管管电压Sn140 kV，螺距0.8。

1.3 相关指标 根据术后病理结果将108例喉癌患者分为甲状软骨侵犯组(49例)及未侵犯组(59例)。

将质量符合要求的动脉期或静脉期80 kV及Sn140 kV薄层图像(层厚1.0 mm)同时导入Siemens syngo MMWP工作站“Dual-Energy”软件，选择“Liver VNC”模式获得碘图(图1)；由1名头颈部影像学诊断住院医师及1名副主任医师独立阅片，根据碘图所显示病灶范围，在Volume程序中于薄层增强CT图像上逐层勾画病灶轮廓，计算肿瘤体积(cm3)(图2)；以2名医师测量平均值为最终结果。

图1 患者男，59岁，右侧声门型低分化喉癌 A.增强CT示右侧声带不规则肿块，边界不清； B.碘图较常规增强CT显示病灶边界更为清晰

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。对计数资料比较采用χ2检验；计量资料先行Shapiro-wilk正态性检验，服从正态分布且方差齐时采用±s表示，以独立样本t检验进行比较；不服从正态分布则使用中位数(上下四分位数)表示，以Mann-Whitney非参数检验进行比较。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)评估2名医师测量肿瘤体积结果的一致性。采用二元Logistic回归分析观察喉癌甲状软骨侵犯的独立危险因素，结果以比值比(odds ratio, OR)及95%CI表示。绘制ROC曲线并计算AUC，以Youden指数最大对应值为诊断临界值，评价基于碘图的肿瘤体积诊断喉癌甲状软骨侵犯的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

表1 甲状软骨侵犯组与未受侵犯组喉癌患者相关资料比较

图2 患者男，68岁，左侧声门上型高分化鳞癌 A.CT增强动脉期碘图示左侧声门上区类圆形肿块； B.在Volume程序中根据碘图所显示病灶范围于CT增强薄层图像上逐层勾画肿瘤轮廓,测得肿瘤体积为7.74 cm3

2 结果

2.1 甲状软骨侵犯组与未受侵犯组相关资料比较 2组患者性别、年龄、病程及肿瘤分化程度差异均无统计学意义(P均>0.05)，而喉癌分型、前联合侵犯及基于双能CT碘图的肿瘤体积差异均有统计学意义(P均<0.01)，见表1。2名医师测量肿瘤体积结果一致性的ICC为0.96，95%CI(0.94,0.97)。

2.2 喉癌甲状软骨侵犯危险因素 将喉癌分型、前联合侵犯、基于碘图的肿瘤体积纳入二元Logistic回归分析，结果显示基于碘图的肿瘤体积(P<0.01)、前联合侵犯(P=0.03)是喉癌甲状软骨侵犯的危险因素，见表2。

2.3 基于双能CT碘图的肿瘤体积诊断甲状软骨侵犯的效能 ROC曲线(图3)结果显示，以肿瘤体积=3.91 cm3为临界值，诊断甲状软骨侵犯的敏感度及特异度分别为93.90%及89.80%，Youden指数为0.84，AUC为0.97[95%CI(0.94,0.99)，P<0.01]。

3 讨论

甲状软骨侵犯情况很大程度上决定着喉癌的T分期，并与选择治疗方案及预后密切相关[3-4]。本研究对比分析甲状软骨受侵犯与未受侵犯喉癌患者的病程、分型、分化程度、前联合侵犯及基于双能量CT碘图的肿瘤体积，发现伴有甲状软骨侵犯喉癌以经声门型喉癌多见，肿瘤体积较大，且前联合侵犯后更易出现甲状软骨侵犯；进一步多因素分析结果显示基于碘图的肿瘤体积与前联合侵犯是喉癌甲状软骨侵犯的独立危险因素。既往研究[3,5-6]常将喉癌大小作为评估甲状软骨侵犯及预测肿瘤复发的重要指标。KATS等[5]报道，基于常规术前CT并运用治疗计划软件测量的肿瘤体积与未经放射治疗的喉癌甲状软骨侵犯显著相关；YENER等[3]认为喉癌甲状软骨侵犯与基于二维平面的肿瘤大小呈正相关；SON等[6]研究发现肿瘤厚度与声门型喉癌术后复发显著相关。

图3 基于双能CT碘图的肿瘤体积诊断喉癌甲状软骨侵犯的ROC曲线

传统CT图像上病灶周围炎性反应及水肿与病灶密度相似，甚至增强图像中密度差亦不明显，导致不能准确显示病灶范围[7]。本研究采用双能量CT检查，一次扫描即可同时获得低能量、高能量及混合能量图像，低能量图像可较好地显示肿瘤与邻近软组织的关系，高能量图像可区分肿瘤与非骨化软骨[8]；根据物质在不同能量下X线衰减特征不同，双能CT可实现物质分离，利用特殊软件可识别物质中碘的空间分布，生成彩色编码图像(碘图)[9]，清晰显示病变所致异常碘浓聚、强化肿瘤组织及病变范围[7,10]，有助于测量肿瘤体积。本研究结果显示，基于碘图的喉癌体积是甲状软骨受侵犯的危险因素，与既往研究[3，5-6]结果相符，且利用肿瘤体积评估甲状软骨侵犯具有较高诊断效能(AUC=0.97)。

文献[11]报道，约20%声门型喉癌伴前联合侵犯。解剖学上，前联合区域为Broyle韧带插入甲状骨软处[12]，缺乏内侧软骨膜这一重要保护屏障[13]，声带与甲状软骨内板直接相连，因此侵犯前联合的喉癌可能会较早侵犯甲状软骨[3]，导致T1a、T1b和T2期喉癌快速进展为T3期甚至T4期[14]。前联合特殊的解剖结构也是导致累及前联合的喉癌术前分期过低的重要原因。PRADES等[11]报道，术前诊断为T2期伴前联合侵犯的喉癌患者中，20%伴甲状软骨侵犯；ULUSAN等[13]观察存在前联合侵犯、同时累及声门区及声门上区的早期喉癌，病理结果显示32%伴喉软骨侵犯。本研究结果亦显示前联合侵犯为喉癌甲状软骨侵犯的危险因素。

通常情况下，分化程度较低的肿瘤更易侵犯邻近结构[13,15]；但也有研究[16-17]认为肿瘤分化程度与其体积和侵袭性无关，喉癌分化水平与软骨侵犯亦无相关[18]。本研究中喉癌分化程度与甲状软骨侵犯之间未见明显相关，可能与本组内中低分化及低分化喉癌病例数量相对较少、存在偏倚有关，有待进一步收集病例进行大样本研究加以验证。

本研究存在的不足：①为单中心初步研究，病例(尤其是声门下型喉癌及中低分化、低分化喉癌)数量较少，有待扩大样本量进一步深入研究；②观察变量相对较少，有待扩展。

综上所述，肿瘤体积和前联合侵犯是喉癌甲状软骨侵犯的危险因素；基于双能CT碘图的肿瘤体积对甲状软骨侵犯具有一定诊断价值。