基于增强CT全瘤直方图分析鉴别诊断≤5 cm胃肠道间质瘤与胃神经鞘瘤

孙 骏，沈 力，傅剑雄，施斌斌

(江苏省苏北人民医院医学影像科，江苏 扬州 225001)

胃神经鞘瘤(gastric schwannoma, GS)和胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumor, GIST)均为胃间叶源性肿瘤，影像学表现存在部分重叠。GS占胃部间叶源性肿瘤2%～7%[1]，为良性肿瘤，极少发生恶变，对无症状患者仅需随访；GIST是最常见的间叶源性肿瘤，最大径≤5 cm时低度危险，但仍具有潜在恶性，治疗以手术切除为主[2]；因此，术前鉴别诊断最大径≤5 cm GIST与GS 对临床选择治疗方案非常重要。本研究基于双期增强CT图像，采用纹理分析全瘤直方图参数鉴别诊断最大径≤5 cm GIST与GS，以提高术前诊断准确率。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2013年2月—2018年8月在苏北人民医院经手术病理证实的GIST或GS患者的影像学资料。纳入标准：①肿瘤最大径≤5 cm；②术前CT资料完整，包括动脉期、静脉期图像；③CT检查前未接受穿刺、新辅助治疗。共纳入67例患者。其中GIST 51例(GIST组)，男20例，女31例，年龄45～85岁，平均(61.0±8.9)岁；肿瘤最大径1.2～5.0 cm，平均(3.2±1.2)cm；5例位于贲门部，胃底部13例，胃体部26例(胃小弯侧14例，胃大弯侧12例)，胃窦部7例；术后病理示极低危险度肿瘤10例，低危险度34例，中危险度5例，高危险度2例。GS 16例(GS组)，男6例，女10例，年龄47～82岁，平均(60.4±10.1)岁；肿瘤最大径1.0～4.8 cm，平均(2.4±1.0)cm；位于胃底部1例，胃体部14例(胃小弯6例，胃大弯侧8例)，胃窦部1例。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery CT750 HD 64排螺旋CT机。嘱患者禁食4 h以上，检查前充分饮水。对比剂采用非离子型对比剂碘海醇(300 mgI/ml)，按1.5 ml/kg体质量经肘前静脉以3.0 ml/s流率注射，之后行双期增强CT扫描。采用对比剂追踪技术，当腹主动脉阈值达到120 HU时开始扫描确定动脉期扫描开始时间；静脉期扫描开始时间为动脉期结束后30 s。扫描参数：管电压120 kV，管电流200 mA，层厚5 mm，层间距5 mm。

1.3 图像分析 以图像存储与传输系统(picture archiving and communications system, PACS)导出全部图像，并存储为“.BMP”格式，挑选各例包含瘤体所有层面的动脉期、静脉期图像用于全瘤直方图分析。分别由1名具有10年腹部CT诊断经验的主治医师和1名15年经验的副主任医师在不知晓病理结果的情况下使用MaZda 4.6软件(http://www.eletel.p.lodz.pl/mazda/)于包含肿瘤的各层图像上手动勾画瘤体，再经讨论达成一致意见后避开邻近胃壁、周围脂肪、血管及空气设置ROI，由软件自动计算得出9个相应直方图参数，包括均值、变异度、偏度、峰度及第1、10、50、90和99百分位数(图1)。之后分别对各层面ROI参数值进行汇总，求平均值。

图1 针对GIST组患者采用Mazda软件于轴位静脉期增强CT图像(A)上尽量避开邻近胃壁、周围脂肪、血管及空气手动勾画R0I(红色区域)，软件自动生成直方图纹理特征参数(B)

1.4 统计学分析 采用MedCalc 15.2.2统计分析软件。首先对各参数行正态性检验及方差齐性分析，符合正态分布者以±s表示，非正态分布资者以中位数(上下四分位数)表示。采用独立样本t检验(正态分布且方差齐)或Mann-WhitneyU检验(非正态分布或方差不齐)比较≤5 cm GIST与GS增强CT直方图参数的差异。以ROC曲线分析有统计学意义参数的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 直方图参数分析 对直方图分析所得参数进行正态性检验和方差齐性检验，2组动脉期和静脉期均值、第1、10、50、90和99百分位数同时满足正态分布和方差齐性，而变异度、偏度及峰度不满足正态分布和(或)方差齐性。

2组之间动脉期直方图参数中均值、变异度和第1、10、50、90百分位数差异均有统计学意义(P均<0.05)；静脉期直方图参数中，变异度差异有统计学意义(P<0.05)；见表1。

表1 最大径≤5 cm GIST与GS的增强CT全瘤直方图参数统计结果

2.2 直方图参数的ROC曲线分析 2组直方图参数鉴别诊断效能见表2。其中动脉期第10%百分位数和静脉期变异度的诊断效能较高，曲线下面积均为0.78，差异均无统计学意义(Z=0.068，P=0.946)。

表2 增强CT全瘤直方图参数对最大径≤5 cm GIST与GS的诊断效能

3 讨论

最大径≤5 cm GIST与GS影像学表现存在重叠[3]，而治疗方案不同，故术前鉴别诊断尤为重要。既往研究[3-5]以多种影像学方法鉴别GIST与GS，包括肿瘤形态学特征、生长方式、强化模式及能谱CT分析等。近年来，基于CT像素的直方图分析技术已用于诊断及鉴别诊断多种肿瘤，目前已有针对GIST的危险度分级、鉴别诊断等方面的研究[6-8]，但罕见将全瘤直方图用于GIST和GS鉴别诊断、尤其≤5 cm肿瘤的报道。

采用全域测量直方图分析全病灶可充分反映其内全部体素的信号特征，较以往测量单一最大层面ROI更具有客观性，误差更小。本研究基于增强CT对全瘤双期图像进行直方图分析，结果显示动脉期图像的均值、变异度和第1、10、50、90百分位数在≤5 cm GIST组与GS组之间差异有统计学意义，静脉期图像中则仅变异度差异有统计学意义。图像均值反映病灶区像素点灰度值的平均水平。本研究中GS组动脉期像素均值高于GIST组，与徐慧新等[9-10]的结果相符。GS为富血供肿瘤，多呈轻-中度均匀强化[11]；而低危GIST病灶内新生血管较少，且有研究[6]表明GIST强化程度与肿瘤危险度分级有关。直方图百分位数表示观测对象低于该百分位数的百分比，本研究中GIST组与GS组直方图曲线散在分布于除99百分位数之外的各百分位数上。变异度主要反映数据的变化或离散程度，变异度越大表明数据变化幅度越大。本研究结果显示，GIST组与GS组之间双期图像变异度均存在显著差异，且GIST组变异度均高于GS组。GS的病理特点是极少发生坏死、出血、钙化及囊变[12-13]，结构相对均匀，增强CT图像表现为均匀的强化模式。GIST危险程度越高，病灶内出现钙化、出血、坏死、囊变的比例越高，且中-高危组与极低-低危组之间差异存在统计学意义[2,14]。≤5 cm GIST虽属低危，但相较于GS出现坏死、囊变的概率仍较高[13]，增强CT表现为相对不均匀的强化模式，图像像素变异度亦较大。本研究ROC曲线结果显示，全瘤双期直方图参数中，动脉期第10%百分位数和静脉期变异度鉴别诊断≤5 cm GIST与GS的效能较高，均为0.78，而静脉期变异度的特异度及敏感度较为平衡。有学者[11]认为影响动脉期时相选择的因素较多，且个体差异较大，应以静脉期周围评估病灶的主要时相。本研究≤5 cm GIST组与GS组双期图像变异度均存在显著差异，提示变异度对鉴别诊断二者有较高价值。

本研究的主要局限性：由于GIST与GS发病率不均衡，2组纳入样本量相差较多，可能影响后期数据统计而产生偏差；仅分析了直方图参数，有待纳入二阶或高阶纹理参数进一步观察。此外，CT影像特征如肿瘤形态、生长方式、强化模式、有无溃疡及瘤周淋巴结等对鉴别最大径≤5 cm GIST与GS亦有重要作用，本研究未将上述征象与直方图参数进行比较分析及联合诊断，有待于今后进一步探讨。

综上所述，基于增强CT的全瘤双期直方图对鉴别最大径≤5 cm GIST与GS有较高价值，其中动脉期第10%百分位数和静脉期变异度的诊断效能较高。