徐江 張傳玉 王剛
[摘要]目的探討CT影像特征及紋理分析對胰腺腺泡細胞癌(ACCP)鑒別診斷的價值。方法回顧性分析2017年1月—2018年10月我院病理學診斷為ACCP、胰腺導管腺癌(PDCA)、胰腺實性假乳頭狀瘤(SPN)患者的臨床資料,對其臨床表現、腫瘤標志物情況、CT表現及紋理特征參數等進行比較分析。結果5例增強CT影像顯示,ACCP病變多呈囊實性密度影,體積較大且實性成分居多;12例PDCA病變CT影像多呈實性密度影,且體積多數較小;12例SPN病變CT影像多呈囊實性密度影,病變體積常大于ACCP,實性成分較少,可出現“浮云征”。8個紋理特征參數對ACCP與PDCA鑒別診斷具有價值(Z=2.015~2.530,P<0.05),4個紋理特征參數對ACCP與SPN鑒別診斷具有價值(Z=2.108~2.864,P<0.05)。結論ACCP的診斷相對困難,CT影像特征及紋理分析有助于診斷并與PDCA及SPN進行鑒別。
[關鍵詞]胰腺;癌,腺泡細胞;體層攝影術,X線計算機;診斷,鑒別;圖像處理,計算機輔助
[中圖分類號]R735.9[文獻標志碼]A
Value of computed tomography imaging features and texture analysis in the differential diagnosis of acinar cell carcinoma of the pancreas XU Jiang, ZHANG Chuanyu, WANG Gang(Department of Radiology, The Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266100, China)
[ABSTRACT]ObjectiveTo explore the value of computed tomography (CT) imaging features and texture analysis in the differential diagnosis of acinar cell carcinoma of the pancreas (ACCP). MethodsThe clinical data of patients who were patholo-gically diagnosed with ACCP, pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), or solid pseudopapillary neoplasm (SPN) of the pancreas in our hospital from January 2017 to October 2018 were retrospectively analyzed. The clinical manifestations, tumor markers, CT imaging features, and texture parameters were compared and analyzed. ResultsThe contrast-enhanced CT images of 5 patients with ACCP showed that most of the lesions were solid-cystic masses with a large size and more solid components. The CT images of 12 patients with PDAC showed that most of the lesions were solid masses with a small size. The CT images of 12 patients with SPN showed that most of the lesions were solid-cystic masses with a size greater than that of ACCP lesions and fewer solid components, showing the “floating cloud sign”. Eight texture parameters were valuable for the differential diagnosis between ACCP and PDAC (Z=2.015-2.530,P<0.05). Four texture parameters were valuable for the differential diagnosis between ACCP and SPN (Z=2.108-2.864,P<0.05). ConclusionThe diagnosis of ACCP is relatively difficult. The CT imaging features and texture analysis contribute to the diagnosis of ACCP and its differentiation with PDAC and SPN.
[KEY WORDS]Pancreas; Carcinoma, acinar cell; Tomography, X-ray computed; Diagnosis, differential; Image proces-sing, computer-assisted
胰腺腺泡細胞癌(ACCP)是一種罕見的胰腺外分泌惡性腫瘤,發病率僅占胰腺腫瘤的1%[1]。多發生于中老年男性,男女發病率約2∶1[2-3]。本病發病率低,雖然CT影像學上具有一定特征性[4-5],但是鑒別診斷仍然困難,常常需要與胰腺導管腺癌(PDCA)、胰腺實性假乳頭狀瘤(SPN)及神經內分泌腫瘤等病變進行鑒別。近年來,基于部分影像組學紋理分析在臨床診斷中應用逐漸增多,圖像紋理是指圖像中不規則而宏觀有規律的灰度變化,可反映研究對象的內部結構特點[6-8]。目前還未見有關于ACCP的多層螺旋CT圖像紋理分析的報道,本研究旨在采用CT影像結合紋理分析的方法提升對于ACCP的認識,提高該病診斷的正確率,并探索其診斷及鑒別診斷的新參考指標。
1對象與方法
1.1研究對象
回顧性分析2017年1月—2018年10月我院手術后經病理學確診為ACCP、PDCA及SPN患者的臨床資料。納入標準:①患者在治療前1個月內已進行上腹部CT平掃及增強掃描;②既往無胰腺炎癥及外傷史;③無其他系統惡性腫瘤史;④CT圖像序列完整、質量佳且無偽影。根據病理學診斷結果將患者分為ACCP組、PDCA組和SPN組。
1.2研究方法
1.2.1一般資料的收集收集各入組患者的年齡、性別、臨床表現,及血清癌胚抗原(CEA)、糖鏈抗原19-9(CA19-9)、甲胎蛋白(AFP)的檢測結果,以及上腹部CT平掃及增強掃描影像資料等。
1.2.2CT圖像分析每例患者影像學資料均由兩名經驗豐富的醫師共同分析,分析CT平掃及增強影像,內容包括病變部位、大小、邊界,膽管及胰管是否擴張,病灶有無出血、壞死或鈣化,病變密度、強化方式,以及腹腔、腹膜后淋巴結情況。
1.2.3影像組學紋理分析將患者CT增強靜脈期1 mm橫軸位影像以Dicom格式導入Omni-Kine-tics(V 2.0.10)分析軟件,由兩名經驗豐富的醫師獨立觀察病灶后,共同商討腫瘤感興趣區(ROI),區域大小盡量與病灶邊緣保持一致,但不超過病變邊緣(減少部分容積效應)。若病變邊界不清則選取可確定的病變最大邊緣進行勾畫。通過軟件計算獲得每組患者的圖像形態、亮度等相關特征參數以及基于灰度共生矩陣和步長矩陣等的高階紋理特征參數。
1.3統計學方法
采用SPSS 22.0軟件進行統計分析,紋理參數采用中位數(四分位數間距)[M(IQR)]表示,使用Mann-Whitney U檢驗進行兩組間紋理參數的比較,以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1患者一般資料
ACCP組患者共5例,男1例,女4例;年齡為44~63歲,平均(55.2±11.3)歲;4例患者因腹痛就診,1例體檢偶然發現,1例出現乏力、體質量下降;1例患者血清CEA升高。PDCA組患者12例,男5例,女7例;年齡44~74歲,平均(58.6±10.3)歲;7例因腹痛就診,4例出現黃疸,2例腰背部疼痛,8例乏力納差、體質量減輕;7例血清CEA升高,9例血清CA19-9升高。SPN組患者12例,男1例,女11例;年齡12~66歲,平均(36.0±16.7)歲;4例因腹痛就診,1例因自觸及包塊就診,7例為體檢偶然發現。3組患者血清AFP均正常,病灶均為單發。
2.2各組腫瘤部位、大小、邊界及胰膽管擴張情況
ACCP組5例患者中,2例病變位于胰頭,2例位于胰尾,1例位于胰體;瘤體最大直徑為18.7~68.8 mm,平均41.0 mm;其中1例病變邊界不清,1例合并胰管擴張(未合并膽管擴張),5例患者均未見胰腺萎縮。PDCA組12例患者中,8例病變位于胰頭,2例位于胰體,2例位于胰尾;瘤體最大直徑15.4~43.3 mm,平均30.1 mm;10例腫瘤邊界不清;10例伴胰管擴張,4例伴胰膽管擴張,7例患者胰腺體尾部萎縮。SPN組12例患者中,3例病變位于胰頭,2例位于胰體,7例位于胰尾,瘤體最大直徑18.7~123.8 mm,平均51.6 mm;11例腫瘤邊界清晰,其中1例合并膽管擴張,均未見胰管擴張,患者均未見胰腺萎縮。
2.3各組CT平掃及增強掃描影像學特征
ACCP組患者CT平掃結果顯示,4例患者病變呈混雜密度,1例密度均勻,未見有出血或鈣化情況,增強掃描呈漸進性輕度強化,強化程度均低于正常胰腺組織;1例發生腹腔淋巴結轉移,1例發生肝臟轉移;2例侵犯血管,1例與腫塊相連血管內顯示有癌栓。PDCA組患者CT平掃病變均呈混雜密度,未見鈣化,1例合并瘤內出血,增強掃描強化程度均低于正常胰腺組織,其中3例呈漸進性強化;3例發生腹腔及腹膜后淋巴結轉移,3例發生肝臟轉移,1例侵犯脾動脈及脾靜脈,1例發生腎上腺轉移;5例侵犯周圍血管,但未發現有癌栓。SPN組患者CT平掃中,10例病變呈混雜密度,2例為囊性病變,6例病變內或病變邊緣可見鈣化,8例出現“浮云征”,增強掃描實性成分輕度延遲強化;周圍組織未見侵犯,腹腔及腹膜后未見淋巴結轉移;12例病變周圍均未見血管侵犯表現。
2.4特征紋理分析結果
通過Omni-Kinetics(V2.0.10)軟件分析本研究總共獲得特征紋理參數173種,Mann-Whitney U檢驗結果顯示,VoxelValueSum、GreyLevelNonuniformity、LowGreyLevelRunEmphasis、ShortRunLowGreyLevelEmphasis、VolumeMM、VolumeCC、SurfaceArea、SphericalDisproportion共8種參數在ACCP組與PDCA組患者間存在顯著性差異(Z=2.015~2.530,P<0.05)。Kurtosis、HaraVariance、sumVariance、Sphericity 4種參數在ACCP與SPN組間差異具有統計學意義(Z=2.108~2.846,P<0.05)。見表1、2。
3討論
ACCP發病率明顯低于PDCA與SPN,是一種十分罕見的胰腺外分泌惡性腫瘤,具有高度侵襲性,發生機制目前尚未完全明了,有研究發現其發生與基因突變有一定關系[9]。ACCP偶見于兒童[10],多發生于中老年人,發病年齡50~70歲,平均年齡56歲[11]。本研究患者平均年齡55.2歲,與文獻報道結果基本相符。
ACCP患者的臨床表現可有腹痛、腹脹、黃疸、乏力納差及消瘦等[12-13]。因ACCP較少直接侵犯膽管,患者黃疸出現率較低或者出現較晚[14]。本研究中ACCP組患者中有4例出現腹痛,1例患者于體檢時偶然發現,1例患者乏力、體質量下降,而PDCA以及SPN患者均可出現上述臨床癥狀。研究報道ACCP患者最常見的臨床癥狀為體質量減輕,約占所有臨床表現的52%[15]。ACCP患者可出現皮下脂肪壞死、多發動脈炎等脂肪酶分泌升高綜合征[16-17],但本研究中的患者未見該癥狀。
研究顯示,血清AFP升高為ACCP相對具有特征性的表現[18-20]。HIRAOKA等[21]認為轉移性ACCP患者血清AFP水平可用于監測ACCP的療效。但本研究中患者無血清AFP升高的情況,提示血清AFP的升高并非診斷ACCP的特異性指標。在既往研究中未發現ACCP的發生部位有明顯的傾向性[22]。本研究中ACCP組有2例患者腫瘤位于胰頭,2例位于胰體,1例位于胰尾,但因納入病例較少,故該病的病變發生部位是否具有傾向性尚需增大樣本量進一步探討。
ACCP瘤體通常較大,且邊界多清晰,部分學者報道ACCP可有包膜出現,且包膜對鑒別診斷具有一定意義[23],但是否有包膜通常需在MRI圖像上進行鑒別。本研究中ACCP組患者腫瘤最大直徑約為41.0 mm,而PDCA組患者腫瘤最大直徑約為30.1 mm,提示腫塊大小也許對兩者的鑒別診斷具有一定參考。同時,本研究發現ACCP發生在胰腺體尾部者瘤體通常較大[24],發生在胰腺頭頸部者較小,與凌盈盈等[25]報道的結果相符,可能因為胰腺體尾部腹腔間隙較大,不易引起胰管阻塞擴張,而胰腺頭部周圍結構緊密,極易壓迫胰管引發其擴張。腫瘤位于胰腺體尾部的ACCP與SPN瘤體均較大,故瘤體大小對兩者鑒別不具有提示意義。
本研究中ACCP組有1例患者出現胰管擴張,SPN組有1例患者出現膽總管擴張,該2例患者腫塊均位于胰頭部,膽胰管壁均未見異常,考慮原因可能為腫塊壓迫膽胰管導致引流不暢所致;而PDCA組患者中10例伴胰管擴張,4例伴胰膽管擴張,為PDCA侵犯膽管所致,提示膽胰管擴張可能對鑒別ACCP與PDCA具有價值。但因本研究ACCP病例數較少,該結論需增大樣本量行進一步探討。
朱璐瓏等[26]認為,ACCP相對其他胰腺腫瘤可能具有的特異性征象是侵犯血管。本研究結果顯示,ACCP組與PDCA組腫瘤均有侵犯血管情況,但ACCP組患者有1例被腫瘤侵犯的血管內可見癌栓,而SPN組患者均無血管侵犯現象,與以往文獻報道相符[26]。本研究中ACCP組患者有1例出現腹腔淋巴結轉移,1例出現肝臟轉移,提示病變轉移概率較大。
紋理分析作為影像組學的一部分已經成為當前影像醫學研究的熱點,其通過應用計算機圖像分析技術,對圖像紋理特征進行分析,得到基于圖像像素灰度的特征參數,從而進行定量或定性分析。計算機圖像軟件分析的紋理特征變化往往與病理組織的改變關系密切,與肉眼觀察的CT圖像相比可以挖掘出更多數據信息,進而對腫瘤異質性進行分析,從而提高診斷的準確性與精確度。胡征宇等[27]通過對胰腺囊腺瘤圖像進行紋理分析,發現紋理分析不僅可以有效地量化腫瘤的異質性,同時對于鑒別診斷也具有重要作用。張永嫦等[28]對胰腺神經內分泌腫瘤和PDCA進行紋理分析的結果顯示,紋理特征參數Teta2具有較高的鑒別診斷效能;李旭東[29]等研究顯示,MRI圖像紋理分析可作為胰腺神經內分泌腫瘤術前分級的輔助工具。本研究通過對ACCP、PDCA及SPN分別進行CT平掃及增強影像結合紋理分析,結果提示紋理分析可以作為診斷和鑒別診斷ACCP的輔助手段。
另外,本研究仍存在一些不足之處,如ACCP發病非常罕見,收集到的樣本量較少,導致紋理分析的深度不夠。
綜上所述,ACCP是一種罕見的高度侵襲性的惡性腫瘤,中老年人發病率高,臨床癥狀及腫瘤標志物均無特異性,腫瘤體積通常較大且邊界清晰,內部常出現壞死囊變,腫瘤實性成分居多,強化程度低于胰腺且呈漸進性強化,可出現血管侵犯并血管內癌栓形成,但仍有部分ACCP與PDCA和SPN難以鑒別。CT影像直觀特征分析結合紋理特征分析可以為ACCP診斷及鑒別診斷提供新的可能,可為臨床診斷提供更好的輔助作用,后續還需要加大樣本量進行更深入的分析研究。
作者聲明:徐江、張傳玉、王剛參與了研究設計;徐江、王剛、張傳玉參與了論文的寫作和修改。所有作者均閱讀并同意發表該論文,且均聲明不存在利益沖突。
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(本文編輯 耿波 厲建強)