螺旋CT多平面重建技術對食管癌轉移淋巴結的診斷價值△

楊守鑫，王鑄#，屈東，劉劍芳

1國家癌癥中心/國家腫瘤臨床醫學研究中心/中國醫學科學院北京協和醫學院腫瘤醫院影像診斷科，北京 100021

2首都醫科大學電力教學醫院放射科，北京 100073

食管癌是中國常見的惡性腫瘤之一，預后不佳，患者的5年生存率僅為15%～25%[1-2]，淋巴結轉移是食管癌患者預后不佳的主要因素之一[3-4]。CT是臨床上常用的食管癌診斷和判斷術前分期的影像學方法，同樣也是判斷有無淋巴結轉移的重要手段。目前，診斷淋巴結轉移的指標單一，臨床工作中多以淋巴結短徑≥1.0 cm作為診斷標準。而隨著CT技術的發展和研究的深入，多平面重建技術已經廣泛應用于多種腫瘤原發灶的術前評估[5-6]，并取得了一定的成效。本研究回顧性分析113例食管癌患者的淋巴結影像學資料，旨在通過對CT多平面重建后綜合橫斷面、矢狀面、冠狀面所獲得的多平面淋巴結形態學特征與傳統CT掃描獲得的橫斷面淋巴結形態特征進行比較，探討在作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準時，兩種方式對于食管癌淋巴結轉移診斷效能的差異，以期提高術前食管癌淋巴結轉移的診斷準確率，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2011年9月至2013年6月于中國醫學科學院腫瘤醫院收治的初診為食管癌患者的CT影像學資料。納入標準：①臨床及影像學資料完整；②術前未行放化療；③術后均經病理證實為食管癌。排除標準：①患者術前行新輔助治療；②合并遠處器官轉移；③未行食管癌根治手術。根據納入和排除標準，本研究共納入113例食管癌患者，其中，男92例，女21例；年齡40～77歲，中位年齡58歲。按照2010年美國癌癥聯合會（American Joint Committee on Cancer，AJCC）第7版食管癌分期標準[7]進行病理分期：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。發病部位：胸上段癌16例，胸中段癌75例，胸下段癌22例。

1.2 設備與方法

1.2.1 設備 全部患者均于術前2周內行螺旋CT增強掃描，掃描參數：管電壓120 kV，管電流80～150 mAs，準直64 mm×0.625 mm，螺距1.375，常規層厚5 mm，重建層厚1.0 mm，層間距0.8 mm。患者取仰臥位，掃描范圍包括下頸部、胸部至上腹。增強掃描：經肘靜脈高壓團注非離子型造影劑60～100 ml，注射速率為2.0～3.0 ml/s，注藥延遲30～35 s后進行掃描。將橫斷面掃描的原始圖像行層厚1.0 mm、層間距0.8 mm的多平面重建。

1.2.2 淋巴結測量 由兩名放射科醫師通過影像存儲與傳輸系統（picture archiving and communication system，PACS）觀察圖像，并記錄所有淋巴結在橫斷面、矢狀面、冠狀面的形態學特征，包括淋巴結短徑、長徑。以橫斷面的短徑和長徑作為淋巴結的橫斷面形態學特征，以淋巴結在MPR后橫斷面、矢狀面、冠狀面3個層面中的最小短徑和最大長徑作為淋巴結的多平面形態學特征。以病理診斷作為金標準，將淋巴結分為轉移淋巴結組和非轉移淋巴結組。

1.3 統計學分析

采用SPSS 23.0軟件及MedCalc軟件對數據進行統計分析。繪制以“橫斷面短徑、多平面短徑、橫斷面短長徑比值、多平面短長徑比值、聯合橫斷面短徑和短長徑比值、聯合多平面短徑和短長徑比值”作為診斷標準時的ROC曲線，比較6種診斷標準的診斷效能，并計算不同診斷方法的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確度及曲線下面積（area under the curve，AUC）等，其中，聯合橫斷面短徑和短長徑比值是橫斷面短徑與橫斷面短長徑比值通過Logistic回歸模型獲取的預測值，聯合多平面短徑和短長徑比值是多平面短徑與多平面短長徑比值的預測值。采用Z檢驗比較不同診斷標準之間的AUC差異，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 淋巴結檢出情況

113例食管癌患者中，術中共清掃2613枚淋巴結，影像學檢查共檢出1012枚淋巴結（僅統計短徑＞3.0 mm的淋巴結）；病理學證實217枚為轉移淋巴結，影像學檢查共檢出169枚轉移淋巴結，檢出率為77.9%（169/217）。

2.2 以淋巴結短徑診斷食管癌淋巴結轉移的診斷價值

以淋巴結橫斷面短徑及多平面短徑分別作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準時，得到ROC曲線，ROC曲線顯示以多平面短徑作為診斷標準的AUC值大于以橫斷面短徑作為診斷標準的AUC值（圖1）。以淋巴結多平面短徑作為診斷標準時，其AUC值為0.836（0.812～0.858），大于以淋巴結橫斷面短徑作為診斷標準的 AUC 值[0.822（0.797～0.845）]，但差異無統計學意義（Z=1.729，P=0.084）。兩種診斷標準的最佳臨界值分別為0.67 cm和0.59 cm。其中，以淋巴結橫斷面短徑作為診斷標準時，靈敏度為68.12%，特異度為84.22%，陽性預測值為45.04%，陰性預測值為92.21%，準確度為80.92%；以淋巴結多平面短徑作為診斷標準時，靈敏度為68.04%，特異度為82.09%，陽性預測值為43.23%，陰性預測值為92.76%，準確度為79.74%。

圖1 6種診斷標準診斷食管癌淋巴結轉移的ROC曲線

2.3 以淋巴結短長徑比值診斷食管癌淋巴結轉移的診斷價值

以淋巴結橫斷面短長徑比值及多平面短長徑比值分別作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準時，ROC曲線顯示，以多平面短長徑比值作為診斷標準的ROC曲線的AUC值大于以橫斷面短長徑比值作為診斷標準的ROC曲線的AUC值（圖1）。以淋巴結多平面短長徑比值作為診斷標準時，其AUC值為0.876（0.854～0.896），大于以淋巴結橫斷面短長徑比值作為診斷標準的AUC值[0.853（0.830～0.874）]，但差異無統計學意義（Z=1.465，P=0.143）。兩種診斷標準的最佳臨界值分別為0.70 cm和0.57 cm。以淋巴結橫斷面短長徑比值作為診斷標準時，靈敏度為81.65%，特異度為75.68%，陽性預測值為40.23%，陰性預測值為95.36%，準確度為76.67%；以淋巴結多平面短長徑比值作為診斷標準時，靈敏度為78.31%，特異度為85.05%，陽性預測值為50.78%，陰性預測值為94.84%，準確度為83.70%。

2.4 聯合淋巴結短徑和短長徑比值診斷食管癌淋巴結轉移的診斷價值

聯合淋巴結橫斷面短徑和短長徑比值作為食管癌淋巴結轉移診斷標準，其AUC值為0.908（0.888～0.925），大于僅以淋巴結橫斷面短徑、橫斷面短長徑比值作為診斷標準的AUC值，分別為0.822、0.853，差 異均有統計學意義（Z=6.645、5.096，P＜0.01）；聯合淋巴結多平面短徑和短長徑比值作為食管癌淋巴結轉移診斷標準，其AUC值為0.934（0.916～0.948），大于僅以淋巴結多平面短徑、多平面短長徑比值作為診斷標準的AUC值，分別為0.836、0.876，差異均有統計學意義（Z=6.630、4.985，P＜0.01）。而聯合淋巴結多平面短徑和短長徑比值作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準的AUC值大于聯合淋巴結橫斷面短徑和短長徑比值作為診斷標準的AUC值（0.934vs0.908），兩者比較，差異有統計學意義（Z=2.843，P=0.005）。

3 討論

食管癌擴散的主要方式是淋巴結轉移，術前準確的N分期能夠指導臨床醫師選擇合適的手術方式，準確和科學地定位食管癌放射野，并且提高患者的生存質量及遠期生存率。2010年發布的第7版食管癌TNM分期也強調了淋巴結轉移數目對N分期的影響[8]。因此，對于術前淋巴結轉移的判斷尤為重要，而目前臨床階段常用的判斷淋巴結轉移的方法為通過CT圖像評估，但是有學者通過Meta分析結果顯示，CT診斷淋巴結轉移的靈敏度和特異度分別為59%和81%[9]，漏診率高，其主要原因是目前診斷轉移淋巴結的評價標準單一：淋巴結短徑≥1 cm即判斷為轉移淋巴結，且臨床中常用的淋巴結短徑僅通過橫斷面獲取。而隨著CT多平面重建技術的發展，其對于原發腫瘤術前分期的評估發揮著越來越大的作用，如胃癌[10]、肺結節[11]等，同樣也已經有很多學者將其用于對于淋巴結的評估[12]。

本研究結果表明，在同樣擁有相對較好的診斷效能的情況下，聯合淋巴結多平面短徑和短長徑比值的診斷效能優于聯合淋巴結橫斷面短徑和短長徑比值（P＜0.01）。這表明，多平面重建后，以淋巴結最小短徑和最大長徑所得到的淋巴結多平面形態學特征，優于僅通過淋巴結橫斷面的短徑和長徑所獲得的橫斷面淋巴結形態學特征，前者能夠更好地反映淋巴結的整體形態特征。并且在本研究中，可以觀察到部分淋巴結雖然在橫斷面上傾向于圓形，但通過冠狀面及矢狀面觀察后，發現該淋巴結為長條形淋巴結，即其并不是真正的球形淋巴結（圖2），則該淋巴結會更傾向為非轉移淋巴結，因此，僅通過觀察橫斷面的短徑和短長徑比值的橫斷面淋巴結形態學特征無法最佳地反映淋巴結真正的形態學特征，而采用多平面重建后的多平面淋巴結形態學特征能夠更好地體現淋巴結的真實形態學特征，以多平面淋巴結形態學特征作為食管癌轉移淋巴結診斷標準有助于更好地評估食管癌的淋巴結轉移情況。

本研究結果顯示，以淋巴結橫斷面短徑和多平面短徑作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準時，兩者對于轉移淋巴結的診斷效能比較，差異無統計學意義（P＞0.05），表明僅通過橫斷面短徑或僅通過淋巴結多平面短徑對于判斷轉移淋巴結的差別不大。研究結果還顯示，這兩種診斷標準的診斷效果均不是很理想，陽性預測值相對較低，分別為45.04%、43.23%，其原因可能在于部分良性淋巴結短徑也可以比較大，如食管癌隆突下淋巴結常伴腫大，但術后病理證實轉移的僅占10.4%[13]。并且既往研究結果也同樣指出，當僅以淋巴結短徑作為診斷標準時，敏感度相對較低。這也充分說明，僅僅通過淋巴結短徑這一單一指標作為淋巴結轉移的標準相對不夠充分[9,14-15]。

圖2 46歲男性食管癌患者左側氣管食管溝淋巴結的增強CT

而當僅以淋巴結橫斷面短長徑比值或多平面短長徑比值作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準時，兩者對于轉移淋巴結的診斷效能比較，差異無統計學意義（P＞0.05），其原因可能在于較小的淋巴結本身相對較圓，因此，其多平面短長徑比值與橫斷面短長徑比值的結果差別并不大。而本研究結果也同樣顯示，僅以橫斷面短長徑比值或多平面短長徑比值作為診斷標準時，陽性預測值同樣相對較低，分別為40.23%、50.78%，所以僅通過短長徑比值作為食管癌淋巴結轉移的診斷標準同樣不夠充分。本研究中，無論是橫斷面淋巴結形態學特征還是多平面淋巴結形態學特征，聯合淋巴結短徑和短長徑比值作為診斷標準的診斷效能均要好于僅以淋巴結短徑或淋巴結短長徑比值作為診斷標準，差異均有統計學意義（P＜0.01），這與既往研究結果相同[16-18]。這表明通過淋巴結短徑聯合短長徑比值對于判斷是否為轉移淋巴結有很大的幫助，其原因可能是惡性腫瘤多呈外生性及浸潤性生長，當發生淋巴結轉移時，淋巴結也呈現出一定的外生性及膨脹性生長特點，使得淋巴結形態更趨于圓形或類圓形[18]，因此，淋巴結短徑聯合短長徑比值能夠更好地顯示淋巴結的形態學特征。

綜上所述，本研究系統地探索了淋巴結橫斷面及多平面特征間的差異，證明了淋巴結橫斷面形態學特征與多平面形態學特征間的差異，對于食管癌術前N分期具有一定的指導意義。但本研究中共入組113例患者，其中，T4期患者相對較少，下一步研究將入組更多的患者，以期獲得更加可靠的結果。