王志聰, 饒圣祥
胃癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一,位居惡性腫瘤死因順位第2位,亞洲日本、韓國及我國是胃癌高發(fā)區(qū),全球胃癌患者有一半以上來自東亞[1,2]。
手術(shù)切除是目前胃癌最主要的治療方式,準確的術(shù)前臨床分期對于選擇合理的手術(shù)方式和指導(dǎo)治療,以及評估預(yù)后都具有重要的價值和意義[3]。術(shù)前的臨床分期包括腫瘤的浸潤程度(T)、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況(N)和遠處轉(zhuǎn)移(M)。臨床分期的主要影像學(xué)檢查包括電子計算機斷層掃描(CT)和內(nèi)鏡超聲(EUS)以及磁共振(MRI)等。
Kwee等[4,5]對MDCT、EUS和MRI三者預(yù)測病理分期的準確性進行綜述,三者預(yù)測T分期的準確度分別為77.1%~88.9%、65%~92.1%和71.4%~82.6%,MDCT預(yù)測N分期的敏感度為80.0%,特異度為77.8%,EUS分別為70.8%和80.6%,MRI分別為68.8%和75.0%。內(nèi)鏡超聲從20世紀80年代開始投入使用,對T分期預(yù)測具有較高的準確率,但內(nèi)鏡超聲作為一種創(chuàng)傷性檢查,并非適用于所有患者;內(nèi)鏡超聲是一項高技術(shù)水平檢查,對醫(yī)生要求較高;此外,胃癌的大小、位置和組織學(xué)類型也是影響內(nèi)鏡超聲分期準確性的重要因素,這使其無法得到廣泛運用[6-8]。螺旋CT廣泛應(yīng)用于胃癌的臨床分期,被認為是目前最好評估臨床分期的檢查,具有非侵入性評估腫瘤的浸潤程度,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移的能力。CT預(yù)測胃癌T1和T2期的準確率為42.86%,對于T3和T4期的準確率為89%[9]。
本研究運用螺旋CT測量胃癌腫瘤體積,回顧性分析胃癌患者CT腫瘤體積與術(shù)后病理分期的相關(guān)性,以期為臨床分期提供參考價值。
搜集2015年4月-2016年1月復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院胃癌患者105例,其中男69例,女36例,年齡34~84歲,平均年齡(60.96±9.95)歲。入選標準:病例術(shù)前均經(jīng)胃鏡病理活檢證實為胃癌,無器官遠處轉(zhuǎn)移者(M0),既往未經(jīng)術(shù)前新輔助放化療。所有患者行CT增強掃描后1周內(nèi)行手術(shù)切除腫瘤并取得病理結(jié)果。排除標準:嚴重的肝腎功能障礙等手術(shù)禁忌患者;受檢者支氣管哮喘或有碘對比劑使用禁忌;無完整病理資料。
79例應(yīng)用美國GE Lightspeed 64層MSCT掃描儀,管電壓120 kV,電流模式為Smart mA,準直器寬度64×0.625 mm,螺距0.984;26例應(yīng)用德國Siemens Somatom Sensation 16層MSCT掃描儀,管電壓120 kV,管電流200 mAs,準直器寬度為16×0.75 mm,螺距0.750。所有患者檢查前禁食8 h,檢查前20 min飲水800 mL,然后肌肉注射山莨菪堿10 mg,再飲水200 mL后立即檢查?;颊呷⊙雠P位,掃描前進行呼吸訓(xùn)練。所有患者均行平掃和動態(tài)增強掃描,掃描范圍自膈頂至兩腎下極水平。增強掃描采用高壓注射器自肘正中靜脈注射對比劑碘普胺(300 mg I/mL)1.5~2.0 mL/kg,注射流率為3~5 mL/s,分別于注藥后30~50 s和80 s行動脈期和門靜脈期掃描。掃描層厚5 mm,層間距5 mm。
本研究使用GE公司的Centricity DICOM Viewer 3.1版本的軟件進行數(shù)據(jù)搜集。由2名放射科醫(yī)師(3年以上工作經(jīng)驗和7年以上工作經(jīng)驗)共同協(xié)作完成,在未知腫瘤病理分期的情況下分析患者圖像,通過人工測量門脈期橫斷面每一層面的腫瘤面積,乘以層厚(5 mm)疊加獲得CT腫瘤體積。公式:CT腫瘤體積=∑腫瘤面積×層厚(圖1)。CT腫瘤體積避開胃腔內(nèi)氣體和液體,不包括腫瘤周圍腫大淋巴結(jié)及受侵血管,若腫瘤與正常胃壁組織邊界欠清,CT腫瘤體積包括周圍厚度>5 mm的胃壁[10,11]。測量1例患者的CT腫瘤體積平均需要花費大約4 min時間。
所有胃癌患者進行手術(shù)切除,切除標本由一名病理科醫(yī)師(18年以上工作經(jīng)驗)在未知腫瘤CT表現(xiàn)情況下進行病理分期,術(shù)后病理分期參照AJCC胃癌TNM分期(第7版)[3]。
數(shù)據(jù)采用MedCalc 12.1.4軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,CT腫瘤體積與病理T分期和N分期的關(guān)聯(lián)性分析使用Spearman秩相關(guān)檢驗(0.0~0.2 極弱相關(guān)或無相關(guān);0.2~0.4 弱相關(guān);0.4~0.6 中等程度相關(guān);0.6~0.8 強相關(guān);0.8~1.0 極強相關(guān)),不同的T分期和N分期CT腫瘤體積的中位數(shù)值和關(guān)系采用Kruskal-Wallis分析,將T分期分為T1-2組與T3-4組,N分期分為N0組和≥N1組,不同T分組和N分組的CT腫瘤體積使用Mann-Whitney U-檢驗進行比較。通過ROC曲線,進一步分析CT腫瘤體積預(yù)測術(shù)后病理T分期和N分期的應(yīng)用價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
圖1在門脈期每一層CT圖像上圈定腫瘤范圍,乘以層厚(5mm)疊加獲得CT腫瘤體積。 圖2箱線圖顯示CT腫瘤體積與術(shù)后病理T分期呈顯著相關(guān)。 圖3a) ROC曲線分析CT腫瘤體積(T-vol)預(yù)測術(shù)后病理T期的曲線下面積(AUC)為0.96; b) 預(yù)測N期的AUC為0.84;c) 預(yù)測T1-2N0期的AUC為0.80。
胃癌部位位于賁門11例(11/105,10.5%),胃體40例(40/105,38.1%),胃竇45例(45/105,42.9%),幽門9例(9/105,8.6%)。對于T分期情況,T1分期26例(26/105,24.8%),T2分期16例(16/105,15.2%),T3分期16例(16/105,15.2%),T4分期47例(47/105,44.8%)。對于N分期情況,N0分期45例(45/105,42.9%),N1分期17例(17/105,16.2%),N2分期12例(12/105,11.4%),N3分期31例(31/105,29.5%)。
CT胃癌腫瘤體積與病理T分期有顯著相關(guān)性,CT腫瘤體積與T分期的相關(guān)系數(shù)r=0.80(P<0.001),呈強相關(guān)(圖2),不同T分期的CT腫瘤體積中位數(shù)值隨著T分期的增加呈增長趨勢,各組間差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001,表1)。將T分期分為T1-2組和T3-4組,42例歸為T1-2組,63例歸為T3-4組。T1-2組的CT腫瘤體積明顯>T3-4組(P<0.001)。運用ROC曲線進一步分析CT腫瘤體積預(yù)測T分期的診斷價值,ROC曲線下面積(AUC)為0.96,95%置信區(qū)間的相伴概率P<0.001(圖3a)。如果將CT腫瘤體積≤24.5 mL作為預(yù)測T1-2期的閾值時,CT腫瘤體積預(yù)測T1-2期的敏感度為92.9%,特異度為90.5%,準確度為91.4%。如果將CT腫瘤體積≤19.9 mL作為閾值時,其預(yù)測T1-2的敏感度、特異度和準確度分別為83.3%、95.2%和90.5%。
表1 T分期及N分期CT腫瘤體積中位數(shù)值比較及相關(guān)分析結(jié)果
CT腫瘤體積與病理N分期的相關(guān)系數(shù)r=0.66(P<0.001),呈強相關(guān)。不同N分期的CT腫瘤體積中位數(shù)值的組間差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。將N分期分為N0組和≥N1組,45例歸為N0組,60例歸為≥N1組,N0組與≥N1組CT腫瘤體積具有顯著差異(P<0.001,表2)。ROC曲線下面積為0.84,95%置信區(qū)間的相伴概率P<0.001(圖3b),如果將CT腫瘤體積≤23.4 mL作為預(yù)測N0期的閾值時,CT腫瘤體積預(yù)測N0期的敏感度為75.6%,特異度為85.0%,準確度為81.0%。
將T1-2且N0期患者歸為一組,共32例,其余患者歸為另一組,共73例,組間CT腫瘤體積具有顯著差異(P<0.001),ROC曲線下面積為0.94,95%置信區(qū)間的相伴概率P<0.001。如果將CT腫瘤體積≤19.9 mL作為預(yù)測T1-2且N0期的閾值時,CT腫瘤體積預(yù)測T1-2且N0期的敏感度為90.7%,特異度為87.7%,準確度為88.6%。在T1-2組內(nèi)細分≥N1亞組和N0亞組,10例歸為≥N1亞組,32例歸為N0亞組,≥N1亞組和N0亞組中位數(shù)的組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.005),ROC曲線下面積為0.80,95%置信區(qū)間的相伴概率P<0.001(圖3c)。如果將CT腫瘤體積≤10.8 mL作為預(yù)測T1-2N0期的閾值時,CT腫瘤體積預(yù)測T1-2N0期的敏感度為71.9%,特異度為80.0%,準確度為73.8%(表3)。
我國的胃癌發(fā)病率和死亡率處于世界較高水平,近30年來總體呈上升趨勢[12],提高胃癌的術(shù)前臨床分期對于治療方案和手術(shù)方式的選擇至關(guān)重要。本研究顯示胃癌最常見的好發(fā)部位為胃竇部,其次為胃體和賁門,這與之前研究結(jié)果相一致[13]。本研究表明通過人工測量CT掃描的腫瘤體積,與術(shù)后病理T分期和N分期有著顯著的相關(guān)性,可為胃癌患者的術(shù)前臨床分期提供參考價值。Kikuchi等[14]認為通過腫瘤體積評估臨床分期優(yōu)于傳統(tǒng)評估方法。國外部分文獻報道CT對于胃癌的臨床分期準確度為65%~77%不等,預(yù)測早期胃癌(ECG)的準確度只有20%~53%[15,16]。本研究顯示將CT腫瘤體積≤24.5 mL作為臨界值時,其預(yù)測T1-2期的敏感度為92.9%,特異度為90.5%,準確度達到91.4%。傳統(tǒng)的CT評估胃癌臨床分期受腫瘤的形態(tài)學(xué)特征、胃壁的厚度、胃充盈程度和腫瘤的強化程度影響,部分容積效應(yīng)和胃壁厚薄不均,使胃壁多層結(jié)構(gòu)難以觀察,T分期的評估更加困難[17]。CT腫瘤體積是通過圈定每一層面的腫瘤范圍,計算面積,乘以層厚疊加獲得腫瘤體積,所以CT腫瘤體積受胃壁厚度、胃膨脹程度和腫瘤大體形態(tài)影響較小,雖部分層面腫瘤邊界難以界定,但CT腫瘤體積絕對值較大,邊界部分的體積對其影響較小,故測量重復(fù)性好,文獻表明通過CT測量胃癌腫瘤體積是可行和可重復(fù)的[18-20]。
本研究顯示CT腫瘤體積預(yù)測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準確度、敏感度和特異度分別為81.0%、85.0%和75.6%。Hasegawa等[21]研究表明MDCT預(yù)測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準確度、敏感度和特異度分別為81.3%、46.4%和96.8%,兩者研究結(jié)果的準確性相似,但是其預(yù)測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度為46.4%,容易出現(xiàn)假陰性的情況,即一半以上的病理≥N1期患者術(shù)前被誤診為N0期,這可能會影響臨床醫(yī)師的治療方案選擇,如術(shù)前的新輔助放化療,以及影響手術(shù)方式,比如是否行淋巴結(jié)清掃術(shù)。CT腫瘤體積結(jié)合MDCT等形態(tài)學(xué)標準可能可以形成互補,進一步提高胃癌臨床分期的準確性,這有待我們進一步的研究。
理論上,T1-2期的患者比T3-4期的患者有更良好的預(yù)后及更長的術(shù)后生存時間。Kikuchi等[22]認為相對于T3-4期,T1-2期的準確預(yù)測能夠提供更有用的預(yù)后信息,但是對于T1-2期的胃癌患者來說,淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況至關(guān)重要,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性的患者與不良預(yù)后密切相關(guān)[23],而擴大淋巴結(jié)清掃術(shù)可能會增加該類患者的術(shù)后并發(fā)癥和死亡率[24],因此新輔助放化療結(jié)合手術(shù)可能是該類患者的最佳治療方案[25]。本研究顯示在T1-2期的患者里,發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率為23.8%(10/42),≥N1亞組與N0亞組的組間統(tǒng)計學(xué)差異可能表明即使腫瘤未突破深肌層,較大的腫瘤體積仍越容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。CT腫瘤體積預(yù)測T1-2N0期患者的敏感度為71.9%,特異度為80.0%,準確度為73.8%。
表2 T1-2/N0組與T3-4/≥N1組患者CT腫瘤體積中位值(ml)及組間差異比較
表3 ROC曲線分析CT腫瘤體積預(yù)測T1-2期、N0期及T1-2N0期的診斷價值
Kim等[20]認為應(yīng)用多排螺旋CT(MDCT)3D重建技術(shù)計算胃癌腫瘤體積,與傳統(tǒng)CT臨床分期比較,其預(yù)測術(shù)前臨床T分期和N分期有顯著的提高,3DCT與傳統(tǒng)CT預(yù)測T分期的準確度分別為84%和77%,預(yù)測N分期的準確度分別為63%和61%。本研究顯示CT腫瘤體積預(yù)測T1-2分期和N0分期的準確度分別為91.4%和81.0%。目前人工測量腫瘤體積可能比3D重建計算腫瘤體積更加準確,這需要進一步對比研究。
本研究存在一定的局限性。第一,作為回顧性研究,本研究雖有105例患者,但T1-2期的患者相對于T3-4期的患者較少,這是由于在同一時間段內(nèi),胃癌手術(shù)患者以T3-4期患者居多,而早期胃癌的病例數(shù)較少則跟我國早期胃癌篩查的普及程度和國人的重視程度相關(guān);第二,CT腫瘤體積測量存在一定的誤差,如腫瘤最上方和最下方層面的選擇,腫瘤邊界的選定,周圍淋巴結(jié)的干擾等,CT腫瘤體積的測量也有一定的主觀性。通過多人測量評估取平均值可能會減少這方面的誤差。另外,Tirumani[26]最近研究顯示使用三軸測量建立橢球近似體的體積可用于密切估計胃癌的腫瘤體積。隨著3D技術(shù)的發(fā)展,全自動或半自動圖像分割工具可能取代人工測量,獲取腫瘤體積也會更加精確;第三,本研究的CT層厚為5 mm,可能會影響較小腫瘤的體積測量,然而,目前大部分體積測量相關(guān)的文獻使用的CT層厚均為3~5 mm,對于其他檢查,Lambregts等[27]也使用層厚為5 mm的MRI圖像來測量直腸癌的腫瘤體積。因此,我們認為5 mm層厚的CT圖像對腫瘤體積測量的影響不大。
總之,本研究得出CT腫瘤體積與術(shù)后病理T、N分期均具有顯著的相關(guān)性,通過選取恰當?shù)拈撝?,可為胃癌的術(shù)前臨床分期提供良好的參考價值,從而指導(dǎo)臨床醫(yī)師選擇合理的治療方案及手術(shù)方式;另一方面,該方法有待更大樣本量的研究,以得到進一步的驗證,而CT腫瘤體積與患者的復(fù)發(fā)率及術(shù)后生存時間的相關(guān)性,則有待更長期的隨訪研究。