Logistic回歸及 ROC 曲線綜合評價超聲造影對胰腺癌診斷的應用價值

周紅云，李傳穩，徐艷杰，劉曉桅

(天津市津南區咸水沽醫院 超聲科，天津300350)

胰腺癌是臨床上較常見的消化道惡性腫瘤，其發病率呈逐年遞增的趨勢，根據美國癌癥協會(ACS)于2017年發布的流統學數據表明，美國胰腺癌患病人數在男性中已上升到第11位、女性上升到第8位，其死亡人數在腫瘤死亡人數中高居第4位[1]。據我國國家癌癥中心發布的最新流統學數據也表明，在男性中其腫瘤患病率已上升至第8位，特別是在城市居民中，其發病率增加了4倍以上[2]。有研究報道，胰腺癌發病人數與死亡人數之比為1∶0.99，這意味著患胰腺癌后死亡率高達99%[3]。且長期隨訪發現胰腺癌患者1年生存率不足10%，且中位生存期只有4-5個月[4]，其原因主要是由于胰腺癌起病不易察覺，早期經常表現為腰酸背痛[5]、腹瀉[6]及消化不良[7]等，極其容易同其他消化系統疾病相混淆，等到病人確診時大多已屬中晚期。因此，找到合適的胰腺癌診治方法，提高患者的生存率已經成為全世界都在關注的問題。超聲造影是行常規超聲基礎之上，采用靜脈注射超聲造影劑(UCA)來加強人體血流散射信號，能夠更加清楚的觀測到微血管灌注情況，提高了病變的檢出率且能鑒別病變部位的良惡性[8]。本研究納入了120例接受治療的胰腺癌患者作為試驗對象，探討Logistic回歸及 ROC 曲線綜合評價超聲造影對胰腺癌的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月-2018年6月病我院120例接受治療的胰腺腫塊患者，所有患者在手術前接受超聲造影檢查。入選標準：符合2018年版《胰腺癌綜合診治指南(2018版)》[9]中關于胰腺腫塊的診斷標準。排除標準：①有重大疾病史，尤其合并血液系統疾病或者其他惡性腫瘤患者;②患者基本資料或者病歷信息不全者。120例接受治療的胰腺癌患者中，男86例，女24例；年齡在38-71歲之間，平均年齡為(52.86±10.96)歲；其中腺癌92例，粘液腺癌11例，腺鱗癌10例，粘液囊腺癌7例。

1.2 診斷方法

1.2.1儀器與材料 儀器采用Voluson 730 Pro V 超聲儀(廠家：廣州方潤醫療器械有限公司 型號：GE 730)，選擇電子凸陣超聲探頭，頻率為5.0 MHz，誤差在15%以內、深度為80 mm，采用二次諧波成像技術改善超聲圖像質量。造影劑選擇速溶胃腸超聲助顯劑(廠家：湖州東亞醫藥用品有限公司 規格：50 g/袋)。

1.2.2檢查方法 在行超聲造影前先將開水加入速溶胃腸超聲助顯劑調制為550 ml左右糊狀液體，常溫下冷卻，患者先行超聲檢查病灶，記錄數目、大小及位置等特征，待冷卻完畢即刻服下造影劑，開啟儀器進行造影，造影全程錄影。錄影后由兩名經驗豐富的超聲造影專家回放錄影資料并進行評估及分析。

1.3 療效判定標準

主要的療效評判標準為超聲造影參數及時間-強度(TDC)曲線定量參數，以時間作橫坐標，以加入造影劑后增加的CT值作縱坐標，其反映對比劑在該器官中濃度的變化，包括開始增加及達到峰值時的強度和時間、達峰維持時間、增強強度指數及升段斜率。

1.4 統計學分析

試驗數據采用SPSS 20.0統計軟件進行分析，計量資料采用均數±標準差描述，采用t檢驗，計數資料采用卡方檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。篩選影響因素選用Logistic回歸方程，確定診斷點采納ROC曲線。

2 結果

2.1 胰腺癌及腫塊型胰腺炎的檢測類別分析

120例接受治療的胰腺腫塊患者，腫塊型胰腺炎有22例，其中強回聲斑塊和胰膽管灶內阻塞各占11例，胰腺癌患者有98例，其中腹腔淋巴腫大66例，胰膽管邊界阻塞32例，詳情見表1。

表1 胰腺癌及腫塊型胰腺炎的檢測類別分析

2.2 胰腺癌及腫塊型胰腺炎超聲造影參數結果分析

通過對比胰腺癌及腫塊型胰腺炎的超聲造影參數發現：始增時間、達峰維持時間及上升支斜率參數無統計學差異(P>0.05)，胰腺癌在超聲造影中達峰時間、達峰強度及增強強度指數均高于腫塊型胰腺炎的參數，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

2.3 Logistic回歸分析結果

依據胰腺癌及腫塊型胰腺炎超聲造影參數結果，對達峰時間(Tmax)、達峰強度(Dmax)及增強強度指數Z作Logistic回歸，在步驟1中發現Dmax的相關性為0.942且P值大于0.05，因此予以剔除，對Tmax及增強強度指數繼續做向后剔除法的Logistic回歸，結果顯示：Tmax與胰腺腫塊類別相關性為0.716，具有統計學差異(P<0.05),增強強度指數與胰腺腫塊類別高度相關，具有統計學差異(P<0.05)，最終胰腺癌的概率預測模型為P=1/[1+e-(17.814-0.334Tmax-55.514Z)],詳細結果見表3。每位患者通過預測模型得到的預測值的定義為變量P，采用最大似然比法及Hosmer and Lemeshow Test驗證模型的穩定性，結果顯示：模型的似然比統計值為129.167(P<0.05)，Hosmer and Lemeshow Test統計值為0.857，表明模型的預測性較好。

表2 胰腺癌及腫塊型胰腺炎超聲造影參數結果分析

表3 超聲造影參數Logistic回歸分析結果

2.4 ROC曲線評價胰腺癌預測模型的預測性

將新變量P、Tmax、增強強度指數作為檢驗變量，采用病理診斷結果作為參考標準，作ROC曲線分析。得出P、Tmax、增強強度指數的曲線下面積(AUC)，詳情見表4和圖1。結果表明：Tmax的ROC曲線的AUC 值為 0.302，增強強度指數的AUC值為 0.029。新變量P的AUC為0.978，遠遠高于Tmax及增強強度AUC，新變量P檢驗的診斷效能最好。依據Youden指數最大時作為臨界值，可知新變量P的臨界值為0.208，此時的敏感性為92.90%，特異性為100%。

表4 新變量P、Tmax、增強強度指數診斷胰腺癌的AUC

3 討論

超聲造影利用人體各軟組織間回聲性能的差異，將聲特性阻抗有差異的外界物質注入管道內、體腔內及血管內，來加強對病變部位臟器的回應[10]。和二維超聲及彩色多普勒相比，具有重復性好且操作簡便的優點[11]。對于腹部臟器的影像診斷，超聲造影不會受到碘油濃度的影響，具有更好的敏感性。其實時動態灌注顯像的特點降低了呼吸和時間取樣誤差造成的干擾[12]。由于空間分辨力高能夠檢測到更多微小病灶。造影劑安全無毒副作用，且不需要須皮試和X線輻射[13]。超聲造影尤其適用于肝腎功能不全、肝腎器官移植及急性胰腺炎患者等[14]，超聲造影技術在胰腺癌診斷方面的研究已廣泛受到醫學界的關注。然而當今國內外文獻法規的報道僅僅局限超聲造影中各單一指標對胰腺癌診斷的評價[15-17]，在多個超聲造影變量指標的聯合診斷對胰腺癌的診斷評估暫無研究報道。

圖1 新變量P、Tmax、增強強度指數診斷胰腺癌的ROC曲線

logistic回歸為非線性概率型的預測模型，能夠研究分類觀察結果和一些協變量之間的多變量分析方法[18]。本研究依據胰腺癌及腫塊型胰腺炎超聲造影參數結果，對Tmax、Dmax及增強強度指數作Logistic回歸，結果顯示：Tmax與胰腺腫塊類別相關性為0.716，具有統計學差異(P<0.05),增強強度指數與胰腺腫塊類別高度相關，具有統計學差異(P<0.05)，最終胰腺癌的概率預測模型為P=1/[1+e-(17.814-0.334Tmax-55.514Z)],且采用最大似然比法及Hosmer and Lemeshow Test證明了其模型預測性較好。ROC曲線是學術界公認的診斷價值最佳的方法,操作簡便，通過圖形就能夠判斷分析方法的診斷性能[19]。ROC曲線是采用靈敏度及特異度所繪制[20]，因此和測量數值大小沒有關系，可以評估不同指標變量對于臨床診斷性能的對比。且ROC曲線分析與研究群體的發病率沒有關系。所以在評估檢查手段的臨床診斷性能不會受到研究群體發病率的干擾。本研究將新變量P、Tmax、增強強度指數作為檢驗變量，采用病理診斷結果作為參考標準，作ROC曲線分析。結果表明：Tmax的ROC曲線的AUC 值為 0.302，增強強度指數的AUC值為0.029。新變量P的AUC為0.978，遠遠高于Tmax及增強強度AUC，新變量P檢驗的診斷效能最好。依據Youden指數最大時作為臨界值，可知新變量P的臨界值為0.208，此時的敏感性為92.90%，特異性為100%。

綜上所述，行超聲造影檢查時聯合Tmax及增強強度指數的回歸模型能夠提高對胰腺癌的診斷效能，可提高其診斷敏感性和特異性，具有較高的臨床應用價值，值得進一步推廣使用。