双能CT 在胃肠道间质瘤危险度评估中的应用价值

唐波 冯秋霞 李琼 刘希胜

胃肠道间质瘤（gastrointestinal stromal tumor，GIST）是消化道最常见的间叶源性肿瘤［1］，可发生于消化道的任何部位，主要位于胃（50%～60%）和小肠（30%～35%）［2］。GIST 的生物学行为可从惰性到高度恶性，目前主要通过术后病理判断其恶性潜能，但不同危险度GIST 的治疗方案及预后有差异［3］，低度恶性的胃小GIST 可以定期复查或手术切除，但当GIST 的最大径大于2 cm 时，手术切除是主要疗法。此外，一些位于特殊部位的高度恶性GIST，如胃食管结合部、十二指肠和直肠等，术前应用分子靶向药物治疗可以缩小肿瘤体积，促进切除［4,5］。因此术前准确诊断胃GIST 并评估其恶性潜能对后续的临床决策具有重要的指导价值。目前，多排螺旋CT 是胃GIST 定位、定性及危险度评估的主要检查方法［6'8］，多种定性指标可用于评估胃GIST 的危险度，但其可重复性较差。双能CT是近年来CT 发展史上里程碑式的技术，可在一次扫描后获得高低两组能量图像，且不增加辐射剂量，通过特殊的后处理技术不仅能提高图像信噪比，而且可以获得多种功能参数，包括碘浓度（iodine concentration，IC）、标准化碘浓度（normalized iodine concentration，NIC）和能谱曲线斜率等［9］，已应用于多种肿瘤的分期及预后预测研究［10,11］。本研究回顾性分析51 例经病理证实的胃GIST 患者的临床病理和影像学资料，探讨双能CT 定量参数在GIST 术前危险度评估中应用价值，以期为临床治疗决策提供帮助。

资料与方法

1.一般资料

回顾性分析2018 年5 月～2021 年8 月在南京医科大学第一附属医院确诊的51 例胃GIST 患者的临床病理资料，其中男20 例，女31 例，年龄30～79 岁，平均（59±11）岁。临床表现为腹痛或腹部不适28 例，消化道出血6 例，体检发现17 例。根据美国国立卫生研究院2008 分级标准［12］进行分组，极低危险度12 例和低危险度20 例为极低/低危险度组（32 例），中危险度14 例和高危险度5 例为中/高危险度组（19 例）。

纳入标准：术后病理证实为原发胃GIST；术前两周内行双能CT 检查；临床病理资料完整。排除标准：术前行新辅助治疗；CT 图像上病灶显示不清。

2.影像检查方法

患者检查前禁食6～8 h，扫描前15～20 min 口服温水800～1000 ml。所有CT 检查均采用Siemens 128 层双能CT（Somatom，Force，Siemens Healthcare，Germany）进行扫描，患者取仰卧位，扫描范围从膈顶到肝脏下缘或耻骨联合，50 例患者均行平扫和双期增强扫描。平扫完成后，通过高压注射器经肘静脉以3.0ml/s流率注入威视派克90～120ml（1.5 ml/kg），采用Bolus Tracking触发扫描，当膈顶部腹主动脉CT值达到100 HU 后10 s 和50 s后分别行动脉期和静脉期扫描。扫描参数：A 球管管电压100 kV，管电流220 mAs；B 球管管电压sn150 kV，管电流110 mAs，按照60%的100 kV 数据和40%的sn150 kV 数据融合成120 kV 的混合图像。螺距1.15，球管旋转时间0.5 s/r，重组层厚为1.5 mm，重组后图像传送至PACS 系统和Siemens 后处理工作站。

3.图像分析

采用Siemens 后处理工作站Dual'Energy 程序进行分析，选择Liver VNC 模式得到碘基图。分别测量动静脉期每个病灶的融合图像CT 值、IC、40～190 keV 单能量CT 值和同层面腹主动脉的IC。NIC 为病灶IC 与腹主动脉IC 的比值，能谱曲线斜率=（40 keV CT 值'70 keV CT 值）/30（图1，2）。每个指标重复测量3 次，计算平均值。兴趣区（region of interest，ROI）勾画：形状为圆形或椭圆形，大小约50～100 mm2，放置在病灶强化最明显处，尽量避开坏死、出血、钙化及血管成分。动静脉期ROI 保持在相同位置。主动脉ROI 放置在腹主动脉中间，大小为横断面腹主动脉面积的1/2。

图1 女，70 岁，低危险度胃GIST。a)CT 增强扫描动脉期轴位示胃体大弯侧肿块，形态规则；b)动脉期碘基图，病灶的碘浓度为1.4 mg/ml；c)动脉期能谱曲线图，斜率为2.19 图2 男，72 岁，中危险度胃GIST。a)CT 增强扫描动脉期轴位示胃体小弯侧肿块，形态不规则；b)动脉期碘基图，病灶的碘浓度为2.2 mg/ml；c)动脉期能谱曲线图，斜率为3.60

4.统计学分析

采用SPSS 20.0 进行统计学分析，计量资料用Shapiro'Wilk 进行正态性检验，符合正态分布的组间比较采用独立样本t 检验，不符合正态分布的组间比较采用Mann'Whitney U 检验，以双侧P<0.05 表示差异有统计学意义。通过绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线和计算曲线下面积（area under curve，AUC）分析有统计学意义的定量参数在胃GIST 危险度评估中的诊断效能。

结果

1.双能CT 定量参数与胃GIST 危险度的关系

动脉期中/高危险度组的IC 和NIC 分别为（2.27±0.62）mg/ml 和0.23±0.07，显著高于极低/低危险度组的（1.55±0.63）mg/ml 和0.14±0.08，差异有统计学意义（P<0.05）；而静脉期融合图像CT值、IC、NIC、能谱曲线斜率和动脉期融合图像CT值及动脉期能谱曲线斜率均与GIST 危险度分级无关（P>0.05）（表1）。

表1 双能CT 定量参数与GIST 危险度分级的关系

2.诊断效能比较

ROC 曲线分析差异有统计学意义的定量参数区分极低/低危险度组和中/高危险度组GIST 的诊断效能，结果表明动脉期IC 和NIC 的AUC 值分别为0.851 和0.839（图3），诊断阈值分别为1.59 mg/ml和0.18，敏感度分别为94.7%和84.2%，特异度分别为71.9%和81.2%。

图3 定量参数评估GIST 危险度的ROC 曲线分析

讨论

GIST 是消化道最常见的间叶源性肿瘤，可起源于食管到直肠的任何部位，其中胃最常见，任何年龄均可发病，但多见于50 岁以后［2］，近年来发病率逐渐提高。基于术后病理危险度的不同，GIST的生物学行为可从良性到高度恶性。但GIST 的治疗决策与其恶性程度有密切关系，因此术前准确评估其恶性潜能对后续的临床治疗方案选择具有重要的指导价值。穿刺活检是多数肿瘤术前定性及生物学行为判断的重要辅助手段，但GIST 因血供丰富、瘤体质脆，活检可能导致肿瘤破裂出血，甚至引起种植性转移，因此不推荐常规活检［5］。

CT 具有空间分辨力和密度分辨力高，检查时间短，且不受胃肠道气体干扰的优点，是目前GIST 术前危险度评估的主要检查方法。但常规CT主要通过定性指标评估GIST 的危险度，易受主观因素的影响，在临床应用中有一定的局限性。双能CT 在常规CT 的基础上，提供了多种定量参数，已应用于多种肿瘤的分期和分化研究［10,11,13］。但目前应用双能CT 评估GIST 危险度的研究国内外均罕见报道。本研究发现，动脉期中/高危险度组胃GIST 的IC 值和NIC 值均显著高于极低/低危险度组，差异具有统计学意义（P<0.05），而静脉期各双能CT 定量参数和动脉期融合图像CT 值及动脉期能谱曲线斜率均与胃GIST 危险度分级无关。在区分不同危险组胃GIST 的ROC 分析中，IC 的AUC值最大（0.851），诊断效能最高。多数学者［14'16］认为肿瘤血管影是中/高危险度组GIST 的重要特征之一，同时，有研究［17］表明NIC 值与肿瘤的微血管密度呈正相关，NIC 值可以在一定程度上量化肿瘤的血管生成情况，因此笔者推测中/高危险度组胃GIST 因肿瘤微血管密度高于极低/低危险度组胃GIST，血供更丰富，所以动脉期两组间IC 值和NIC 值有显著差异，但因中/高危险度组胃GIST 更容易发生坏死囊变，而极低/低危险度组胃GIST退变少见，细胞排列更致密，导致静脉期两组间差异不显著。Zhang 等［18］则认为动脉期和静脉期NIC值都是影响GIST 危险度分级的重要因素，与本文部分不相符，可能与危险度分级方式不同及肿瘤部位不同有关。双能CT 融合图像是双能量CT 经过后处理加权后获得的图像，其能量水平与常规120 kV 图像近似，因此本文以融合图像增强CT值代替常规增强CT 值来研究肿瘤的强化特点，结果发现动脉期和静脉期CT 值均与胃GIST 危险度分级无关，与多项研究一致［14,19,20］。上述结果提示双能CT 定量参数在GIST 危险度评估中的价值优于常规CT 定量参数，产生这种差异的详细机制尚不清楚，可能因动脉期IC 和NIC 相对于增强CT值而言，排除了平扫CT 值的差异和其他干扰因素，能更精确客观的反映组织摄取碘对比剂的程度，未来需进一步研究加以验证。双能CT 可以虚拟计算出病变在40～190 keV 单能量下的CT 值，据此进一步绘制成反映不同病变对X 线衰减的特征性曲线，即能谱曲线，从曲线上可看出不同危险组胃GIST 在40～70 keV 差异最大，动静脉期中/高危险度组胃GIST 曲线较极低/低危险度组胃GIST 曲线更陡峭，斜率更高，但差异无明显统计学意义，与张学凌等［21］研究结论一致，但于珊珊等［22］认为静脉期能谱曲线斜率与GIST 危险度分级有关，低和极低危险度组GIST 能谱曲线斜率最高，中危险度组GIST 能谱曲线斜率最低，差异具有统计学意义（P<0.05），上述研究间的差异可能与能谱曲线斜率计算方式和危险度分级标准不同有关，更准确的结论有待进一步研究。

本文存在一些不足之处：（1）本研究数据是回顾性收集的，可能会产生一定程度上的选择偏移；（2）纳入的患者数量较少；（3）仅研究胃GIST，未纳入小肠和结直肠GIST，因其发病率较低，未来需扩大样本量，设计前瞻性研究和纳入更多部位的GIST 来验证本研究的结论。

综上所述，双能CT 多参数成像提供的多个定量参数如动脉期IC 和NIC，是评估胃GIST 危险度分级的重要因素，结合常规CT 定性特征，有助于提高GIST 术前危险度评估的准确性，为临床治疗决策提供更多帮助。