基于多層螺旋CT簡易評分模型鑒別局灶型食管癌與食管平滑肌瘤

魏義圓，史燕杰，李曉婷，孫應實

(北京大學腫瘤醫院暨北京市腫瘤防治研究所醫學影像科 惡性腫瘤發病機制及轉化研究教育部重點實驗室，北京 100142)

食管癌是全球第8大常見惡性腫瘤[1]，在我國死亡率居第4位[2]。食管平滑肌瘤占食管良性腫瘤的60%～70%[3]，準確鑒別診斷局灶型食管癌與食管平滑肌瘤至關重要。本研究應用多層螺旋CT(multi-slice spiral CT, MSCT)建立簡易評分模型，觀察其鑒別局灶型食管癌與食管平滑肌瘤的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2010年1月—2019年10月67例食管腫瘤患者，其中局灶型食管癌46例，男31例，女15例，年齡47～75歲，平均(62.0±7.4)歲；食管平滑肌瘤21例，男16例，女5例，年齡20～63歲，平均(46.0±10.2)歲。入組標準：①接受開胸手術、胸腔鏡或胃鏡切除；②食管局灶性腫塊，經病理證實為平滑肌瘤或食管鱗癌(隆起型、潰瘍型或蕈傘型)；③術前接受增強胸部CT檢查，此前未接受任何治療。排除標準：①病理診斷為食管腺癌、小細胞癌、混合癌或其他疾病；②術前接受化學治療或其他治療；③影像學資料不全，或圖像無法滿足測量要求；④食管多發病灶。本研究經院倫理委員會批準，并豁免知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE LightSpeed VCT掃描儀，自動毫安掃描，噪聲指數設定為9，管電壓120 kV，管電流100～300 mA，轉速0.8 s/rot，準直64×0.625 mm，螺距0.983，層厚和間隔均為0.625 mm，行常規仰臥位掃描。以高壓注射器經肘靜脈團注非離子型碘對比劑碘普羅胺(100 ml)，流率3 ml/s，注藥后55 s行增強掃描，范圍包括頸部及食管胃結合部。將原始圖像傳至AW4.2影像工作站后處理，以0.625 mm層厚行多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)，獲得冠狀位及矢狀位圖像。

1.3 圖像分析 由2名高年資影像科醫師采用圖像存儲與傳輸系統(picture archiving and communications system, PACS)共同閱片，有爭議時由另1名高年資醫師判定。記錄食管病灶的位置、密度、大小(軸位最大截面厚度、MPR最長徑)、病灶MPR最長徑/軸位最大截面厚度、強化程度及方式、瘤-空氣界面、瘤周脂肪間隙以及腫大淋巴結。病灶部位：以奇靜脈弓下緣以上為上段分區，奇靜脈弓下緣至左下肺靜脈層面之間為中段分區，左下肺靜脈至胃食管交界以下2 cm以內為下段分區。病灶軸位最大截面厚度指軸位最大截面的厚度，簡稱短徑。MPR最長徑即病灶MPR最大層面長徑，簡稱長徑。病灶MPR最長徑/軸位最厚厚度比值=長徑/短徑比值。病灶強化程度為病灶CT值與正常食管CT值的差值(簡稱CT差值)。測量病灶最大層面及上下2個層面CT值時，避開壞死、鈣化及血管，盡可能包含病灶勾畫ROI；測量正常食管最厚層面及上下2個層面CT值時，ROI盡可能包含食管壁；均測量3次，取平均值。

瘤-空氣界面：食管內壁瘤周空氣界面光滑，黏膜面連續為瘤-空氣界面光滑；界面凹凸不平、不規則多邊形、腔內息肉樣凸起為瘤-空氣界面不光滑[4]。瘤周脂肪間隙：脂肪間隙存在且密度與縱隔其他部位脂肪間隙密度相似或正常為清晰；脂肪間隙消失或密度增高為模糊。淋巴結腫大指短徑>10 mm，排除高密度、鈣化、脂肪及長條形淋巴結。

1.4 統計學分析 采用SPSS 24.0及MedCalc統計分析軟件。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗數據是否符合正態分布。符合正態分布的計量資料以±s表示，采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布者行Mann-WhitneyU檢驗。組間計數資料采用χ2檢驗或Fisher精確概率法。用單因素分析篩選出2組間差異有統計學意義的變量，使用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC)來確定不同變量診斷效能，同時計算最佳臨界點。再將差異有統計學意義的指標納入多因素Logistic回歸分析，以a=0.05為檢驗水準，計算貝塔系數、優勢比(odds ratio, OR)和95%CI，構建簡易評分模型，用ROC評估模型的預測能力，計算曲線下面積(area under the curve, AUC)及模型的敏感度、特異度等。采用Z檢驗比較不同診斷指標的AUC。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MSCT征象差異 局灶型食管癌與食管平滑肌瘤之間，發病位置、病灶增強CT值、長徑/短徑比值、CT差值、瘤-空氣界面、瘤周脂肪間隙及淋巴結腫大差異均有統計學意義(P均<0.05)。局灶型食管癌在3個分區分布概率相近，平滑肌瘤則食管中下段分布為主；局灶型食管癌強化程度高于食管平滑肌瘤，且更近于縱行走行；局灶型食管癌瘤-空氣界面以不光滑為主，平滑肌瘤則大多表現為光滑的瘤-空氣界面；局灶型食管癌出現管壁外侵、瘤周脂肪間隙模糊(22/46，47.83%)及腫大淋巴結概率(21/46，45.65%)均高于平滑肌瘤[兩項均為4.76%(1/21)]。局灶型食管癌與食管平滑肌瘤之間鈣化、強化均勻性、腫瘤短徑及長徑間差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

Logistic回歸分析顯示兩種疾病病灶強化CT值、長徑/短徑比值和瘤-空氣界面差異均有統計學意義(P均<0.05，表2)。病灶強化CT值、長徑/短徑比值和瘤-空氣界面的AUC分別為0.792(95%CI：0.685，0.900)、0.752(95%CI：0.615，0.889)和0.844(95%CI：0.741，0.946)，病灶增強CT值>65.5 HU、長徑/短徑比值>1.61、瘤-空氣界面不光滑時，對食管癌的診斷效能最大。

2.2 評分模型 根據多因素分析結果，取貝塔系數相近整數值建立評分系統。病灶增強CT值>65.5 HU賦值1分，長徑/短徑比值>1.61賦值2分，瘤-空氣界面不光滑為4分，評分系統AUC為0.945[95%CI(0.891,0.999)]，而單一以病灶強化CT值、長徑/短徑比值和瘤-空氣界面鑒別診斷局灶型食管癌與食管平滑肌瘤的AUC分別為0.844(95%CI：0.741，0.946)、0.792(95%CI：0.685，0.900)及0.752(95%CI：0.615，0.889)，聯合評分系統AUC優于病灶強化CT值、長徑/短徑比值和瘤-空氣界面單獨鑒別診斷效能(Z=3.057、2.866和3.874，P=0.0022、0.0042和0.0001)。評分為2.5分時，約登指數最大，≥2.5分診斷為局灶型食管癌，<2.5分時診斷為食管平滑肌瘤；評分模型將44例診斷為局灶型食管癌(真陽性42例，假陽性2例)，23例診斷為平滑肌瘤(真陰性19例，假陰性4例)，敏感度為91.30%(42/46)，特異度為90.48%(19/21)，準確率為91.04%(61/67)。

3 討論

本組食管癌平均發病年齡為62歲，略低于文獻報道[5]。食管平滑肌瘤為完整被覆上皮的黏膜下實性腫塊，偶爾表現為腔內息肉樣腫瘤[3,6]，發病率不足食管癌的1/50[7]，發病年齡比食管癌年輕[7-8]，好發于食管中段及遠端1/3部位[9-10]，食管鱗狀細胞癌則常位于食管上段及中1/3段。本組均為食管鱗狀細胞癌，分布與食管平滑肌瘤有顯著差異。

內鏡或食管超聲內鏡(endoscopic ultrasonography, EUS)鑒別食管癌與食管平滑肌瘤最佳，但食管管腔狹窄或閉塞時進鏡、取材困難[11-12]，觀察受腫物大小限制[13]，具有操作者依賴性，受限于視野，所獲管周及其他部位信息有限，且較昂貴。經MPR后，MSCT可清晰顯示病變，特別是病灶內部、管周及遠處情況如鈣化、強化程度及均勻度、瘤-空氣界面、瘤周脂肪間隙及腫大淋巴結情況等，為臨床決策提供幫助[14]。

表1 局灶型食管癌與食管平滑肌瘤CT征象單因素分析

表2 局灶型食管癌與食管平滑肌瘤CT征象多因素Logistic回歸分析

圖1 患者男，72歲，局灶型食管癌 軸位(A)和矢狀位重建(B)增強CT圖像顯示食管胸下段腔內結節狀腫物(星號)，均勻中等強化，黏膜面粗糙不光滑，瘤-空氣界面不光滑(箭)

圖2 患者女，38歲，巨大食管平滑肌瘤 軸位(A)和冠狀位(B)、矢狀位重建(C)增強CT圖像顯示13.3 cm×10.0 cm腫瘤中心位于胸下段，向下延伸至食管胃結合部，累及食管壁全層，伴潰瘍形成(箭頭)，內部及邊緣可見多發弧形鈣化(短箭)，低度強化，瘤周脂肪間隙消失，瘤周見腫大淋巴結(長箭)

本研究選取表現為偏心性腫塊的局灶型食管癌，觀察其與食管平滑肌瘤的CT特征差異。劉鵬等[15]認為相比食管癌，食管平滑肌瘤瘤-空氣界面光滑，且強化幅度較低，本組研究所見與之相符。MSCT MPR圖像可多方位觀察病灶及其瘤-空氣界面，增強掃描可顯示黏膜情況及腫瘤邊界；其空間分辨率較高，薄層圖像可顯示腫瘤細節；管腔閉塞時，結合MPR、增強及薄層圖像仍可顯示腫瘤邊緣。食管癌累及食管長徑與管壁厚度比值更大。CT能確定腫瘤和鄰近結構之間的脂肪間隙是否存在，中晚期食管癌侵犯周圍脂肪間隙表現為瘤周脂肪間隙模糊甚至消失，提示至少為T3病變。少數平滑肌瘤可表現為腔內息肉樣病變，表面正常黏膜覆蓋，與鄰近食管分界明顯，邊緣光滑無浸潤，通常不破壞瘤周脂肪[3]。本組食管癌多伴瘤周脂肪間隙模糊及腫大淋巴結(圖1)，而僅1例巨大食管平滑肌瘤伴瘤周間隙消失及腫大淋巴結(圖2)，術后病理證實淋巴結為反應增生。食管平滑肌瘤增強表現為均勻低或中度強化，可能與其細胞含量較少或中等以及腫瘤血供較少有關[16]。

綜上，基于MSCT腫瘤增強CT值、病灶MPR最長徑/軸位最大截面厚度比值及瘤-空氣界面建立的簡易評分模型有助于鑒別局灶型食管癌與食管平滑肌瘤。本研究樣本量有限，且為回顧性分析，有待增加樣本量進一步觀察。