基于增強CT全瘤直方圖分析鑒別診斷≤5 cm胃腸道間質(zhì)瘤與胃神經(jīng)鞘瘤

孫 駿，沈 力，傅劍雄，施斌斌

(江蘇省蘇北人民醫(yī)院醫(yī)學影像科，江蘇 揚州 225001)

胃神經(jīng)鞘瘤(gastric schwannoma, GS)和胃腸道間質(zhì)瘤(gastrointestinal stromal tumor, GIST)均為胃間葉源性腫瘤，影像學表現(xiàn)存在部分重疊。GS占胃部間葉源性腫瘤2%～7%[1]，為良性腫瘤，極少發(fā)生惡變，對無癥狀患者僅需隨訪；GIST是最常見的間葉源性腫瘤，最大徑≤5 cm時低度危險，但仍具有潛在惡性，治療以手術切除為主[2]；因此，術前鑒別診斷最大徑≤5 cm GIST與GS 對臨床選擇治療方案非常重要。本研究基于雙期增強CT圖像，采用紋理分析全瘤直方圖參數(shù)鑒別診斷最大徑≤5 cm GIST與GS，以提高術前診斷準確率。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2013年2月—2018年8月在蘇北人民醫(yī)院經(jīng)手術病理證實的GIST或GS患者的影像學資料。納入標準：①腫瘤最大徑≤5 cm；②術前CT資料完整，包括動脈期、靜脈期圖像；③CT檢查前未接受穿刺、新輔助治療。共納入67例患者。其中GIST 51例(GIST組)，男20例，女31例，年齡45～85歲，平均(61.0±8.9)歲；腫瘤最大徑1.2～5.0 cm，平均(3.2±1.2)cm；5例位于賁門部，胃底部13例，胃體部26例(胃小彎側(cè)14例，胃大彎側(cè)12例)，胃竇部7例；術后病理示極低危險度腫瘤10例，低危險度34例，中危險度5例，高危險度2例。GS 16例(GS組)，男6例，女10例，年齡47～82歲，平均(60.4±10.1)歲；腫瘤最大徑1.0～4.8 cm，平均(2.4±1.0)cm；位于胃底部1例，胃體部14例(胃小彎6例，胃大彎側(cè)8例)，胃竇部1例。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery CT750 HD 64排螺旋CT機。囑患者禁食4 h以上，檢查前充分飲水。對比劑采用非離子型對比劑碘海醇(300 mgI/ml)，按1.5 ml/kg體質(zhì)量經(jīng)肘前靜脈以3.0 ml/s流率注射，之后行雙期增強CT掃描。采用對比劑追蹤技術，當腹主動脈閾值達到120 HU時開始掃描確定動脈期掃描開始時間；靜脈期掃描開始時間為動脈期結(jié)束后30 s。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流200 mA，層厚5 mm，層間距5 mm。

1.3 圖像分析 以圖像存儲與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communications system, PACS)導出全部圖像，并存儲為“.BMP”格式，挑選各例包含瘤體所有層面的動脈期、靜脈期圖像用于全瘤直方圖分析。分別由1名具有10年腹部CT診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師和1名15年經(jīng)驗的副主任醫(yī)師在不知曉病理結(jié)果的情況下使用MaZda 4.6軟件(http://www.eletel.p.lodz.pl/mazda/)于包含腫瘤的各層圖像上手動勾畫瘤體，再經(jīng)討論達成一致意見后避開鄰近胃壁、周圍脂肪、血管及空氣設置ROI，由軟件自動計算得出9個相應直方圖參數(shù)，包括均值、變異度、偏度、峰度及第1、10、50、90和99百分位數(shù)(圖1)。之后分別對各層面ROI參數(shù)值進行匯總，求平均值。

圖1 針對GIST組患者采用Mazda軟件于軸位靜脈期增強CT圖像(A)上盡量避開鄰近胃壁、周圍脂肪、血管及空氣手動勾畫R0I(紅色區(qū)域)，軟件自動生成直方圖紋理特征參數(shù)(B)

1.4 統(tǒng)計學分析 采用MedCalc 15.2.2統(tǒng)計分析軟件。首先對各參數(shù)行正態(tài)性檢驗及方差齊性分析，符合正態(tài)分布者以±s表示，非正態(tài)分布資者以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示。采用獨立樣本t檢驗(正態(tài)分布且方差齊)或Mann-WhitneyU檢驗(非正態(tài)分布或方差不齊)比較≤5 cm GIST與GS增強CT直方圖參數(shù)的差異。以ROC曲線分析有統(tǒng)計學意義參數(shù)的診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 直方圖參數(shù)分析 對直方圖分析所得參數(shù)進行正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗，2組動脈期和靜脈期均值、第1、10、50、90和99百分位數(shù)同時滿足正態(tài)分布和方差齊性，而變異度、偏度及峰度不滿足正態(tài)分布和(或)方差齊性。

2組之間動脈期直方圖參數(shù)中均值、變異度和第1、10、50、90百分位數(shù)差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；靜脈期直方圖參數(shù)中，變異度差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；見表1。

表1 最大徑≤5 cm GIST與GS的增強CT全瘤直方圖參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果

2.2 直方圖參數(shù)的ROC曲線分析 2組直方圖參數(shù)鑒別診斷效能見表2。其中動脈期第10%百分位數(shù)和靜脈期變異度的診斷效能較高，曲線下面積均為0.78，差異均無統(tǒng)計學意義(Z=0.068，P=0.946)。

表2 增強CT全瘤直方圖參數(shù)對最大徑≤5 cm GIST與GS的診斷效能

3 討論

最大徑≤5 cm GIST與GS影像學表現(xiàn)存在重疊[3]，而治療方案不同，故術前鑒別診斷尤為重要。既往研究[3-5]以多種影像學方法鑒別GIST與GS，包括腫瘤形態(tài)學特征、生長方式、強化模式及能譜CT分析等。近年來，基于CT像素的直方圖分析技術已用于診斷及鑒別診斷多種腫瘤，目前已有針對GIST的危險度分級、鑒別診斷等方面的研究[6-8]，但罕見將全瘤直方圖用于GIST和GS鑒別診斷、尤其≤5 cm腫瘤的報道。

采用全域測量直方圖分析全病灶可充分反映其內(nèi)全部體素的信號特征，較以往測量單一最大層面ROI更具有客觀性，誤差更小。本研究基于增強CT對全瘤雙期圖像進行直方圖分析，結(jié)果顯示動脈期圖像的均值、變異度和第1、10、50、90百分位數(shù)在≤5 cm GIST組與GS組之間差異有統(tǒng)計學意義，靜脈期圖像中則僅變異度差異有統(tǒng)計學意義。圖像均值反映病灶區(qū)像素點灰度值的平均水平。本研究中GS組動脈期像素均值高于GIST組，與徐慧新等[9-10]的結(jié)果相符。GS為富血供腫瘤，多呈輕-中度均勻強化[11]；而低危GIST病灶內(nèi)新生血管較少，且有研究[6]表明GIST強化程度與腫瘤危險度分級有關。直方圖百分位數(shù)表示觀測對象低于該百分位數(shù)的百分比，本研究中GIST組與GS組直方圖曲線散在分布于除99百分位數(shù)之外的各百分位數(shù)上。變異度主要反映數(shù)據(jù)的變化或離散程度，變異度越大表明數(shù)據(jù)變化幅度越大。本研究結(jié)果顯示，GIST組與GS組之間雙期圖像變異度均存在顯著差異，且GIST組變異度均高于GS組。GS的病理特點是極少發(fā)生壞死、出血、鈣化及囊變[12-13]，結(jié)構(gòu)相對均勻，增強CT圖像表現(xiàn)為均勻的強化模式。GIST危險程度越高，病灶內(nèi)出現(xiàn)鈣化、出血、壞死、囊變的比例越高，且中-高危組與極低-低危組之間差異存在統(tǒng)計學意義[2,14]。≤5 cm GIST雖屬低危，但相較于GS出現(xiàn)壞死、囊變的概率仍較高[13]，增強CT表現(xiàn)為相對不均勻的強化模式，圖像像素變異度亦較大。本研究ROC曲線結(jié)果顯示，全瘤雙期直方圖參數(shù)中，動脈期第10%百分位數(shù)和靜脈期變異度鑒別診斷≤5 cm GIST與GS的效能較高，均為0.78，而靜脈期變異度的特異度及敏感度較為平衡。有學者[11]認為影響動脈期時相選擇的因素較多，且個體差異較大，應以靜脈期周圍評估病灶的主要時相。本研究≤5 cm GIST組與GS組雙期圖像變異度均存在顯著差異，提示變異度對鑒別診斷二者有較高價值。

本研究的主要局限性：由于GIST與GS發(fā)病率不均衡，2組納入樣本量相差較多，可能影響后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計而產(chǎn)生偏差；僅分析了直方圖參數(shù)，有待納入二階或高階紋理參數(shù)進一步觀察。此外，CT影像特征如腫瘤形態(tài)、生長方式、強化模式、有無潰瘍及瘤周淋巴結(jié)等對鑒別最大徑≤5 cm GIST與GS亦有重要作用，本研究未將上述征象與直方圖參數(shù)進行比較分析及聯(lián)合診斷，有待于今后進一步探討。

綜上所述，基于增強CT的全瘤雙期直方圖對鑒別最大徑≤5 cm GIST與GS有較高價值，其中動脈期第10%百分位數(shù)和靜脈期變異度的診斷效能較高。