唐雪松， 周 宇

(陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院1放射科， 2肝膽外科， 重慶 400038)

胃腸道間質(zhì)瘤(Gastrointestinal stromal tumours，GISTs)約占胃腸道腫瘤的1%～3%，但卻是胃腸道最常見的間葉性腫瘤。其主要發(fā)生于胃，其次小腸，結(jié)腸、直腸和食管發(fā)生率較低[1]。GISTs被認(rèn)為是具有潛在惡性病變的腫瘤[2]，且不同危險度的腫瘤預(yù)后及治療方式存在較大差異。目前最常用的GISTs危險度分級標(biāo)準(zhǔn)是由美國國立衛(wèi)生研究院 (National Institutes of Health ，NIH)2008 年修定的，該方案按照腫瘤的大小、核分裂象數(shù)、 原發(fā)部位及是否破裂分為高危險度、中危險度、低危險度和極低危險度[3]。按照該方案提出的標(biāo)準(zhǔn)，GISTs侵襲危險度評估一般需經(jīng)術(shù)后病理才能進行，這樣導(dǎo)致了疾病治療及預(yù)后時間的延長。因此，臨床治療前影像學(xué)檢查對GIST危險度準(zhǔn)確的評估變得越來越重要。本研究收集陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院2012年1月-2018 年1月收治的 85例胃腸道間質(zhì)瘤增強CT影像資料，旨在探討CT定量紋理分析技術(shù)在評估GISTs危險度分級的可行性.。

1 資料與方法

1.1臨床資料選取2012年1月-2018 年1月期間本院手術(shù)切除后病理及免疫組化組織化學(xué)標(biāo)記證實的GISTs 85例。其中男性42例，女性43例，年齡23～88歲，平均(56.0±10. 8)歲。病變位于胃27例，小腸38例，結(jié)腸10例，腸系膜10例。

1.2檢查方法

1.2.1 CT掃描方法 采用西門子SONATOM Definiton CT機掃描設(shè)備，檢查前囑咐患者空腹?fàn)顟B(tài)檢查，取仰臥位,先行常規(guī)腹部屏氣定位像，然后行腹部平掃. 隨后經(jīng)肘前靜脈用高壓注射器以2.5～4.0 mL/s的速度注入80～100 mL碘海醇，并追加15 mL等滲鹽水，注射后分別延遲25、55 s行動、靜脈兩期掃描。掃描參數(shù)：管電壓/管電流120 kV/200 mAs， 螺距為0.6～1.0， 旋轉(zhuǎn)時間為每周0.5～1.0 s， 掃描層厚/層距5 mm/5 mm。

1.2.2 圖像處理及紋理分析 在PACS工作站查閱CT圖像，調(diào)整相同的窗寬、窗位，并以DICOM格式儲存。利用軟件FireVoxel對圖像進行紋理分析。本研究均選用動脈期圖像，遵循盲法原則，在顯示腫瘤最大層面，由1名經(jīng)驗豐富的腹部影像診斷師對腫瘤進行手動勾畫感興趣區(qū)(圖1)，范圍盡量覆蓋整個腫瘤，注意避開周圍腫大淋巴結(jié)、血管和脂肪間隙。利用軟件自動分析功能得到直方圖分析及灰度共生矩陣分析的相關(guān)紋理參數(shù)：平均值(mean)、方差(Variance)、偏度(skewness)、峰度(kurtosis)、10%分位像素值、50%分位像素、90%分位像素值、能量(energy)、自相關(guān)(correlation)、對比度(Contrast)及熵值(entropy)。

(注: 男性，52歲，胃體突入腔內(nèi)類圓形軟組織腫塊，密度均勻，邊界清，病理為低度惡性間質(zhì)瘤。

1.2.3 病理危險度的評價 根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院關(guān)于GISTs侵襲行為危險分級診斷標(biāo)準(zhǔn)對術(shù)后病變進行分級。分級標(biāo)準(zhǔn)：極低度危險：腫塊最大徑<2 cm，核分裂像<5/50 HPF；低度危險：腫塊最大徑2～5 cm，核分裂像<5/50 HPF；中度危險：腫塊最大徑<5 cm、核分裂像6/50～10/50 HPF，或者腫塊最大徑5～10 cm、核分裂像<5/50 HPF；高度危險：腫塊最大徑>5 cm 、核分裂像>5/50 HPF，或直徑>10 cm、核分裂像不限，或腫塊直徑不限、核分裂像>10/50 HPF。本研究85例GISTs極低度3例、低度組28例，中危組20例，高危組34例，因極低度病例很少，故將極低度和低度病例歸為一組。

2 結(jié)果

2.1GISTs不同危險度腫瘤的增強CT紋理參數(shù)特征單因素方差分析顯示3組不同危險度腫瘤在均值、偏度、方差、10%分位、50%分位、90%分位、對比度、自相關(guān)中的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；而3組腫瘤的峰度、能量及熵值存在差異，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，見表 1。

表1 GISTs不同危險度腫瘤的增強CT紋理參數(shù)比較

2.2增強CT紋理參數(shù)與腫瘤長徑、Ki-67指數(shù)及腫瘤危險度分級相關(guān)性分析Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，峰度及熵與腫瘤長徑、Ki-67指數(shù)及腫瘤危險度分級呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性具有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)；能量與腫瘤長徑、Ki-67指數(shù)及腫瘤危險度分級呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),結(jié)果見表2。

表2 增強CT紋理參數(shù)與腫瘤長徑、Ki-67指數(shù)及腫瘤危險度分級相關(guān)性分析結(jié)果

2.3增強CT紋理參數(shù)鑒別極低/低危組與中-高危組腫瘤價值峰度、熵及能量作為評估效應(yīng)值，對鑒別極低/低危組與中-高危組腫瘤構(gòu)建ROC曲線結(jié)果見圖2。3個參數(shù)的曲線下面積(AUC)分別為0.724、0.807、0.876。結(jié)果顯示峰度界值取0.63 時，診斷的敏感度為71.8%， 特異度為63.7%；能量界值為0.20 時， 敏感度為79.4%， 特異度為70.1%； 熵界值為1.10時， 敏感度為85.3%， 特異度為76.8%， 結(jié)果見表3。

表3 增強CT 紋理參數(shù)鑒別極低/低危組與中-高危組腫瘤的ROC曲線分析

3 討論

GISTs是起源于胃腸道黏膜Cajal細(xì)胞的間葉組織腫瘤。臨床最常見的癥狀包括腹痛、消化道出血、黑便和腹部腫塊[1-5]。由于早期非特異性臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)時腫塊往往較大。GISTs可以發(fā)生于從食管至肛管的任何部位,最好發(fā)于胃，小腸次之, 而食管中非常罕見[6-7]。 本研究中85例GISTs， 27例位于胃,38例位于小腸，結(jié)果與之前研究報道一致。目前認(rèn)為所有GISTs都具有潛在惡性，不同危險度GISTs其預(yù)后也不同[2，7]。Nisson等[8]和Tateishi等[9]研究發(fā)現(xiàn)GISTs危險度分級越高者其病死率越高，腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移更多見。因此，GISTs危險度分級對指導(dǎo)臨床治療非常重要。最常用的GISTs復(fù)發(fā)危險度分級標(biāo)準(zhǔn)由NIH2008年修定的方案提出[3]，按照腫瘤的大小、核分裂像數(shù)、 原發(fā)部位及是否破裂分為高危險度、中危險度、低危險度和極低危險度[10]。但隨著酪氨酸激酶抑制劑新輔助治療方法的應(yīng)用，研究發(fā)現(xiàn)接受該新型輔助治療患者最終手術(shù)切除的標(biāo)本、核分裂像數(shù)并不可靠[11]。近幾年影像技術(shù)快速發(fā)展，GISTs診斷與鑒別診斷的研究已經(jīng)逐漸成熟， 但GISTs危險度分級的研究相對較少。徐玉蕓等[2]和高桂花等[7]研究發(fā)現(xiàn)除大小外，腫瘤形態(tài)和生長方式可預(yù)測GST的惡性風(fēng)險。事實上因為各級危險度GISTs的影像學(xué)特征重疊，極大限制其臨床應(yīng)用。張學(xué)凌等[12]研究通過能譜CT掃描發(fā)現(xiàn)能譜參數(shù)值、能譜曲線斜率及碘基值對GIST危險度分級有一定價值，但由于樣本量限制，各參數(shù)與危險度之間的相關(guān)性相對較小。

紋理分析技術(shù)是近幾年新興的圖像后處理技術(shù)，是目前臨床腫瘤影像研究的熱點[13]。紋理分析借助計算機的運算分析圖像像素的分布規(guī)律及特征，是真實圖像固有的特性，可反應(yīng)病變內(nèi)的異質(zhì)性和病變之間的細(xì)微差異，揭示組織結(jié)構(gòu)和各種生理改變，包括血供變化及遺傳改變[14]。一些研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)C T 紋理分析可以評價評估腫瘤異質(zhì)性[13-15]，并且在腫瘤鑒別診斷、評估惡性腫瘤分期及預(yù)后已經(jīng)取得一定進展。本研究的主要目的是評估增強圖像CT紋理特征在GISTs危險度分級的可行性。

本研究是基于紋理技術(shù)定量分析的灰度直方圖分析及灰度共生矩陣分析2種方法對GISTs增強圖像進行紋理特征的提取。研究結(jié)果顯示部分紋理參數(shù)在不同危險分別的GISTs之間存在顯著差異， 其中以峰度、能量及熵提供的幫助最大。峰度是紋理分析的一階統(tǒng)計參數(shù)，主要描述灰度直方圖的分布特征[15]。Ng等[16]在結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn)增強CT得到的峰度越低，結(jié)腸癌的惡性程度越高。本研究結(jié)果與Ng等[16]研究結(jié)果相似，推測可能與惡性程度越高的GISTs惡性腫瘤細(xì)胞越密集、血供越豐富有關(guān)。能量和熵是紋理分析的二階統(tǒng)計參數(shù)，能量反映了圖像灰度分布均勻程度及紋理粗細(xì)度，而熵反映圖像中紋理的非均勻程度或復(fù)雜程度。有研究報道能量、熵在腫瘤病理分級、良惡性鑒別和腫瘤預(yù)后均具有一定作用[17-19]。隨著間質(zhì)瘤進展，腫瘤生長過快，容易出現(xiàn)囊變、壞死。高風(fēng)險的GISTs腫瘤內(nèi)組織成分更加復(fù)雜， 其像素灰度值變化幅度較大。本研究中高危險熵值較大而能量值較小，說明高危險GISTs 比低危險CT增強圖像灰度分布更復(fù)雜、 內(nèi)部信息更粗糙。通過相關(guān)性分析，本研究發(fā)現(xiàn)峰度、能量及熵與腫瘤長徑、ki-67指數(shù)及危險度分級均存在相關(guān)性(均P<0.05)，且熵的相關(guān)性最高。ROC結(jié)果顯示，熵界值取為1.10時， 敏感度為85.3%， 特異度為 76.8%，準(zhǔn)確度為0.876。說明紋理參數(shù)有助于評估GISTs的術(shù)前危險度分級。

綜上所述, CT紋理分析操作方便、簡單，可以反映病變內(nèi)部的異質(zhì)性。對于GISTs術(shù)前危險分級評估中具有一定的價值，能結(jié)合傳統(tǒng)影像特征指導(dǎo)GISTs治療方案的正確選擇。