Logistic回归及 ROC 曲线综合评价超声造影对胰腺癌诊断的应用价值

周红云，李传稳，徐艳杰，刘晓桅

(天津市津南区咸水沽医院 超声科，天津300350)

胰腺癌是临床上较常见的消化道恶性肿瘤，其发病率呈逐年递增的趋势，根据美国癌症协会(ACS)于2017年发布的流统学数据表明，美国胰腺癌患病人数在男性中已上升到第11位、女性上升到第8位，其死亡人数在肿瘤死亡人数中高居第4位[1]。据我国国家癌症中心发布的最新流统学数据也表明，在男性中其肿瘤患病率已上升至第8位，特别是在城市居民中，其发病率增加了4倍以上[2]。有研究报道，胰腺癌发病人数与死亡人数之比为1∶0.99，这意味着患胰腺癌后死亡率高达99%[3]。且长期随访发现胰腺癌患者1年生存率不足10%，且中位生存期只有4-5个月[4]，其原因主要是由于胰腺癌起病不易察觉，早期经常表现为腰酸背痛[5]、腹泻[6]及消化不良[7]等，极其容易同其他消化系统疾病相混淆，等到病人确诊时大多已属中晚期。因此，找到合适的胰腺癌诊治方法，提高患者的生存率已经成为全世界都在关注的问题。超声造影是行常规超声基础之上，采用静脉注射超声造影剂(UCA)来加强人体血流散射信号，能够更加清楚的观测到微血管灌注情况，提高了病变的检出率且能鉴别病变部位的良恶性[8]。本研究纳入了120例接受治疗的胰腺癌患者作为试验对象，探讨Logistic回归及 ROC 曲线综合评价超声造影对胰腺癌的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月-2018年6月病我院120例接受治疗的胰腺肿块患者，所有患者在手术前接受超声造影检查。入选标准：符合2018年版《胰腺癌综合诊治指南(2018版)》[9]中关于胰腺肿块的诊断标准。排除标准：①有重大疾病史，尤其合并血液系统疾病或者其他恶性肿瘤患者;②患者基本资料或者病历信息不全者。120例接受治疗的胰腺癌患者中，男86例，女24例；年龄在38-71岁之间，平均年龄为(52.86±10.96)岁；其中腺癌92例，粘液腺癌11例，腺鳞癌10例，粘液囊腺癌7例。

1.2 诊断方法

1.2.1仪器与材料 仪器采用Voluson 730 Pro V 超声仪(厂家：广州方润医疗器械有限公司 型号：GE 730)，选择电子凸阵超声探头，频率为5.0 MHz，误差在15%以内、深度为80 mm，采用二次谐波成像技术改善超声图像质量。造影剂选择速溶胃肠超声助显剂(厂家：湖州东亚医药用品有限公司 规格：50 g/袋)。

1.2.2检查方法 在行超声造影前先将开水加入速溶胃肠超声助显剂调制为550 ml左右糊状液体，常温下冷却，患者先行超声检查病灶，记录数目、大小及位置等特征，待冷却完毕即刻服下造影剂，开启仪器进行造影，造影全程录影。录影后由两名经验丰富的超声造影专家回放录影资料并进行评估及分析。

1.3 疗效判定标准

主要的疗效评判标准为超声造影参数及时间-强度(TDC)曲线定量参数，以时间作横坐标，以加入造影剂后增加的CT值作纵坐标，其反映对比剂在该器官中浓度的变化，包括开始增加及达到峰值时的强度和时间、达峰维持时间、增强强度指数及升段斜率。

1.4 统计学分析

试验数据采用SPSS 20.0统计软件进行分析，计量资料采用均数±标准差描述，采用t检验，计数资料采用卡方检验，P<0.05为差异有统计学意义。筛选影响因素选用Logistic回归方程，确定诊断点采纳ROC曲线。

2 结果

2.1 胰腺癌及肿块型胰腺炎的检测类别分析

120例接受治疗的胰腺肿块患者，肿块型胰腺炎有22例，其中强回声斑块和胰胆管灶内阻塞各占11例，胰腺癌患者有98例，其中腹腔淋巴肿大66例，胰胆管边界阻塞32例，详情见表1。

表1 胰腺癌及肿块型胰腺炎的检测类别分析

2.2 胰腺癌及肿块型胰腺炎超声造影参数结果分析

通过对比胰腺癌及肿块型胰腺炎的超声造影参数发现：始增时间、达峰维持时间及上升支斜率参数无统计学差异(P>0.05)，胰腺癌在超声造影中达峰时间、达峰强度及增强强度指数均高于肿块型胰腺炎的参数，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.3 Logistic回归分析结果

依据胰腺癌及肿块型胰腺炎超声造影参数结果，对达峰时间(Tmax)、达峰强度(Dmax)及增强强度指数Z作Logistic回归，在步骤1中发现Dmax的相关性为0.942且P值大于0.05，因此予以剔除，对Tmax及增强强度指数继续做向后剔除法的Logistic回归，结果显示：Tmax与胰腺肿块类别相关性为0.716，具有统计学差异(P<0.05),增强强度指数与胰腺肿块类别高度相关，具有统计学差异(P<0.05)，最终胰腺癌的概率预测模型为P=1/[1+e-(17.814-0.334Tmax-55.514Z)],详细结果见表3。每位患者通过预测模型得到的预测值的定义为变量P，采用最大似然比法及Hosmer and Lemeshow Test验证模型的稳定性，结果显示：模型的似然比统计值为129.167(P<0.05)，Hosmer and Lemeshow Test统计值为0.857，表明模型的预测性较好。

表2 胰腺癌及肿块型胰腺炎超声造影参数结果分析

表3 超声造影参数Logistic回归分析结果

2.4 ROC曲线评价胰腺癌预测模型的预测性

将新变量P、Tmax、增强强度指数作为检验变量，采用病理诊断结果作为参考标准，作ROC曲线分析。得出P、Tmax、增强强度指数的曲线下面积(AUC)，详情见表4和图1。结果表明：Tmax的ROC曲线的AUC 值为 0.302，增强强度指数的AUC值为 0.029。新变量P的AUC为0.978，远远高于Tmax及增强强度AUC，新变量P检验的诊断效能最好。依据Youden指数最大时作为临界值，可知新变量P的临界值为0.208，此时的敏感性为92.90%，特异性为100%。

表4 新变量P、Tmax、增强强度指数诊断胰腺癌的AUC

3 讨论

超声造影利用人体各软组织间回声性能的差异，将声特性阻抗有差异的外界物质注入管道内、体腔内及血管内，来加强对病变部位脏器的回应[10]。和二维超声及彩色多普勒相比，具有重复性好且操作简便的优点[11]。对于腹部脏器的影像诊断，超声造影不会受到碘油浓度的影响，具有更好的敏感性。其实时动态灌注显像的特点降低了呼吸和时间取样误差造成的干扰[12]。由于空间分辨力高能够检测到更多微小病灶。造影剂安全无毒副作用，且不需要须皮试和X线辐射[13]。超声造影尤其适用于肝肾功能不全、肝肾器官移植及急性胰腺炎患者等[14]，超声造影技术在胰腺癌诊断方面的研究已广泛受到医学界的关注。然而当今国内外文献法规的报道仅仅局限超声造影中各单一指标对胰腺癌诊断的评价[15-17]，在多个超声造影变量指标的联合诊断对胰腺癌的诊断评估暂无研究报道。

图1 新变量P、Tmax、增强强度指数诊断胰腺癌的ROC曲线

logistic回归为非线性概率型的预测模型，能够研究分类观察结果和一些协变量之间的多变量分析方法[18]。本研究依据胰腺癌及肿块型胰腺炎超声造影参数结果，对Tmax、Dmax及增强强度指数作Logistic回归，结果显示：Tmax与胰腺肿块类别相关性为0.716，具有统计学差异(P<0.05),增强强度指数与胰腺肿块类别高度相关，具有统计学差异(P<0.05)，最终胰腺癌的概率预测模型为P=1/[1+e-(17.814-0.334Tmax-55.514Z)],且采用最大似然比法及Hosmer and Lemeshow Test证明了其模型预测性较好。ROC曲线是学术界公认的诊断价值最佳的方法,操作简便，通过图形就能够判断分析方法的诊断性能[19]。ROC曲线是采用灵敏度及特异度所绘制[20]，因此和测量数值大小没有关系，可以评估不同指标变量对于临床诊断性能的对比。且ROC曲线分析与研究群体的发病率没有关系。所以在评估检查手段的临床诊断性能不会受到研究群体发病率的干扰。本研究将新变量P、Tmax、增强强度指数作为检验变量，采用病理诊断结果作为参考标准，作ROC曲线分析。结果表明：Tmax的ROC曲线的AUC 值为 0.302，增强强度指数的AUC值为0.029。新变量P的AUC为0.978，远远高于Tmax及增强强度AUC，新变量P检验的诊断效能最好。依据Youden指数最大时作为临界值，可知新变量P的临界值为0.208，此时的敏感性为92.90%，特异性为100%。

综上所述，行超声造影检查时联合Tmax及增强强度指数的回归模型能够提高对胰腺癌的诊断效能，可提高其诊断敏感性和特异性，具有较高的临床应用价值，值得进一步推广使用。