雙能CT影像組學指標對進展期胃癌脈管生成及臨床預后的診斷評估價值分析

李真真 耿云平 尤國慶 米玉霞 李 飛

進展期胃癌是指癌組織已侵入胃壁肌層、漿膜層的胃部腫瘤疾病，胃壁增厚、潰瘍、胃腔狹窄等是該疾病的主要診斷表現，患者多表現為腹痛、食欲減退和消瘦等癥狀。目前認為脈管生成是影響預后的重要因素，且微血管生成為脈管生成的主要部分[1]。腫瘤細胞產生多種物質誘導脈管形成，而新生血管不僅為腫瘤進展提供了必不可少的營養物質，還是癌細胞播散、轉移的通道。故脈管生成情況與患者預后密切相關。相關研究指出，可通過術前影像學對比增強技術來評估腫瘤血管狀態[2]。MRI、增強多普勒等方法廣泛應用于胃癌血管生成的研究中，但這些檢查手段均存在局限性，無法普及于大眾。而新一代的能譜CT，可通過快速keV轉換的球館和石榴石晶體探測器，提高雙能量數據采集精度，為臨床提高超越解剖的附加能量信息。雙能CT影像組學是將獲得的圖像視為數據，從大量數據中提取可定量的特征，并對提取的特征作出后續分析研究的方法。相關報道指出，通過雙能CT影像組學可提高對腫瘤疾病的診斷率[3]。但目前尚無報道明確指出，其對進展期胃癌患者預后的評估價值。故本研究旨在探究雙能CT影像組學在進展期胃癌脈管生成及臨床預后評估中的價值，為該疾病的臨床診斷及預后評估提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

以2019年3月～2020年5月80例進展期胃癌患者80例為研究對象，其中男性47例，女性33例；年齡43～76歲，平均(55.63±7.09)歲；腫瘤部位：賁門31例，胃體26例，胃竇幽門23例；TNM分期：Ⅰb期11例，Ⅱ期25例，Ⅲ期35例，Ⅳ期9例；脈管浸潤31例。

1.2 納入標準

①符合《胃癌規范化診療指南(試行)》關于進展期胃癌的診斷標準[4]，并經病理學檢查確診；②臨床資料完整者；③年齡大于18歲。

1.3 排除標準

①嚴重心肝腎功能異常者；②已進行手術及放化療治療者；③病灶厚度<1 cm以致難以勾畫ROI者；④圖像質量過差者；⑤有造影劑過敏史者；⑥有其他相關檢查禁忌癥者。

1.4 方法

DECT檢查：應用西門子Somatom Force型CT儀，患者于檢查前排空胃內容物，于掃描前10 min注射山莨菪堿10 mg，先行平掃，而后注射碘伏醇(320 mg/ml)行增強掃描，劑量為2 ml/kg，流速為3.5～4.0 ml/s，動脈期采用Bolus tracking掃描，CT值為100 Hu，靜脈期延遲60 s進行掃描，靜脈期A、B球館的管電壓、管電流為100 kv(350 mAs)、sn150 kv(233 mAs)，掃描過程中開啟實時動態曝光劑量調節，通過后處理計算后融合成125 kv的混合圖像，應用西門子Syngo via后處理工作站處理數據，啟動Dual-Energy程序，得到碘圖，選擇腫瘤組織和同一層面腹主動脈中感興趣區測量碘濃度(iodine concentration，IC)，計算標準化碘濃度(normalized iodine concentration，nIC)：nIC=病灶IC/同層面主動脈IC。能譜曲線的斜率=(40 keV～70 keV)HU/(70～40)。

微血管密度(microvascular density，MVD)檢測：采用Weidner方法檢測MVD，采用低倍鏡下確認陽性密度較高的區域，隨機選擇兩個熱點，以高倍鏡下測量三個視野的微血管數目，取平均值為MVD值。

1.5 觀察指標

(1)統計患者胃癌組織中MVD值，以均值為界，將患者分為高MVD組及低MVD組，比較兩組MVD值患者的IC、nIC值及能譜曲線的斜率，分析其與MVD值的相關性。(2)根據脈管浸潤情況將患者分為脈管浸潤組及非浸潤組，比較雙能CT影像組學指標，分析其對脈管浸潤的診斷價值。(3)預后：根據術后1年生存情況將患者分為生存組及死亡組，比較兩組IC、nIC值與MVD值，分析其對預后的預測價值。

1.6 統計學處理

2 結果

2.1 高MVD組及低MVD組的雙能CT影像組學指標比較

胃癌組織中MVD值為(28.05±4.12)，以均值28.05為界，將患者分為高MVD組及低MVD組。高MVD組IC、nIC值及斜率大于低MVD組(P<0.05)，見表1。

表1 高MVD組及低MVD組的雙能CT影像組學指標比較

2.2 雙能CT影像組學指標與MVD值的相關性分析

IC、nIC值與MVD值呈正相關(P<0.05)。見表2。

表2 雙能CT影像組學指標與MVD值的相關性分析

2.3 脈管浸潤組及非浸潤組的雙能CT影像組學指標比較

脈管浸潤組IC、nIC值及斜率大于非浸潤組(P<0.05)，見表3。

表3 脈管浸潤組及非浸潤組的雙能CT影像組學指標比較

2.4 雙能CT影像組學指標對脈管浸潤的診斷價值分析

IC、nIC值及斜率診斷進展期胃癌脈管浸潤的AUC大于0.7，見表4、圖1。

表4 雙能CT影像組學指標對脈管浸潤的診斷價值分析

圖1 雙能CT影像組學指標診斷脈管浸潤的ROC曲線分析

2.5 生存組及死亡組的雙能CT影像組學指標比較

死亡組IC、nIC值及斜率大于生存組(P<0.05)，見表5。

表5 生存組及死亡組的雙能CT影像組學指標比較

2.6 雙能CT影像組學指標對預后的評估價值分析

IC、nIC值預測患者預后的AUC大于0.7，見表6、圖2。

表6 雙能CT影像組學指標對預后的評估價值分析

圖2 雙能CT影像組學指標預測預后的ROC曲線分析

3 討論

病理MVD檢測為脈管生成的金標準，但相關分子表達的檢測往往依賴于一定數量的組織標本，不管是術中活檢，還是術后大體標本，均為有創操作，在加上臨床取材時或會出現偏移，無法準確獲得腫瘤整體的脈管生成狀態，會影響醫師對疾病的診斷及后期治療方案的制定[5-6]。故而尋求一種脈管生成的無創評估方法至關重要。雙能CT又稱為多光譜CT，是基于不同能量設置下數據采集的成像技術，X射線光子在不同能量設置下于物質進行相互作用二產生不同衰減值，通過分析X線光子與物質的相互作用可以區分和量化組織成分[7]。相關研究指出，胃癌的影像學表現取決于其組織病理形態的改變，而病理形態改變又取決于胃癌的分子生物學特性變化[8-10]。故認為，能譜CT定量參數與病理體征或存在某種聯系。本研究發現，高MVD組IC、nIC值及斜率大于低MVD組，IC、nIC值與MVD值呈正相關，表明胃癌組織IC、nIC值隨MVD值的增加而增加，這主要是因為多數進展期胃癌在動脈期呈現為粘膜面不均勻強化，但在靜脈期，病灶逐漸表現為均勻強化，癌組織造影劑的廓清過程收到了間質纖維成分的阻擋，而這些間質纖維成分不僅為腫瘤細胞提供支撐作用，還提供了大量的間質血管，造影劑在經過脈管系統時的流速減慢，排空延遲，故而癌組織MVD值與IC、nIC值相關[11,12]。另外，本研究發現，脈管浸潤組IC、nIC值及斜率大于非浸潤組，IC、nIC值及斜率診斷進展期胃癌脈管浸潤的AUC大于0.7，說明脈管浸潤患者的IC、nIC值及斜率較大，且IC、nIC值及斜率對進展期胃癌脈管浸潤具有診斷價值，但其具體機制尚不可知，或后期需進一步探究能譜CT定量參數與脈管浸潤的關系。

進展期胃癌又稱為中晚期胃癌，是指癌組織侵犯深度超過黏膜下層的胃癌，患者預后較差，死亡率高[13]。相關研究指出，可采用影像學方法預測惡性腫瘤患者預后生存情況[14]。CT圖像組織對比度取決于設備的管電壓，且管電壓決定了管球發射的x線光子能譜的上限。而雙能CT可同時采用高、低兩種電壓水平進行圖像采集，故可提高圖像采集質量[15]。既往研究指出，雙能CT數據能夠重建生成具有較高對比噪聲比的虛擬單色能量圖像獲得虛擬未增強圖像，組織成分圖并減輕金屬偽影，改善圖像對比度，進而可更好的進行觀察[16]。本研究發現，死亡組IC、nIC值及斜率大于生存組，說明術后1年死亡患者的IC、nIC值及斜率較大，提示或可采用雙能CT評估患者預后。本研究經進一步研究發現，C、nIC值預測患者預后的AUC大于0.7，說明IC、nIC值對進展期胃癌患者預后具有預測價值。這主要與雙能CT可對含有碘、水、鈣等物質的機構進行定量分析，能夠反映組織的血流灌注特征有關。

綜上所述，進展期胃癌患者IC、nIC值與脈管生成相關，且對進展期胃癌脈管浸潤及預后具有診斷評估價值。