能谱CT 动静脉期碘含量差值对胃癌淋巴结转移的预测价值

游佳 李颖慧 吴泽航 彭惠

淋巴结转移是胃癌转移的主要途径，因而胃周淋巴结的清扫程度是手术效果的关键因素。过度切除未转移淋巴结或对转移性淋巴结清理不彻底均会影响病人预后[1]。积极评估淋巴结转移对手术计划及术后后续治疗计划的制定至关重要。CT 是术前评估胃癌淋巴结转移的常用手段，但尚无统一的阈值标准，评估结果参考价值受限。能谱CT 是基于0.5 ms 内瞬时双kV 切换技术扫描所得到的2 组原始双能量数据，重建后可获得40～140 keV 范围内、1 keV 间隔的101 组单能量图像以及物质分离图像，可通过组织内碘摄取和分布情况反映肿瘤内部血供改变及淋巴结转移[2]。既往研究[3-4]发现能谱CT容积碘含量对胃癌T 分期及晚期胃癌化疗疗效应答有一定的评估价值。国外研究者[5]发现能谱CT 不仅可以反映胃癌病人的肿瘤外部形态，而且碘参数在评估纵隔、颈部淋巴结转移方面也显示出更大优势，但国内有关能谱CT 用于术前胃癌淋巴结转移的预测研究仍较少。本研究探讨能谱CT 动静脉期碘含量差值对胃癌淋巴结转移的预测价值，旨在为评估胃癌病人的淋巴结转移提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性选取2019 年8 月—2020年8 月于广州医科大学附属肿瘤医院经病理确诊的胃腺癌病人104 例，男66 例、女38 例，年龄32～77 岁，平均（58.79±9.10）岁。根据术后病理淋巴结转移结果将病人分为转移组（64 例）和非转移组（40例）。N 分期：pN0期 40 例、pN1期 31 例、pN2期 25例、pN3期8 例。纳入标准：①病例临床资料完整且经病理确诊。②术前1 周内行能谱CT 检查。③CT检查前未接受过任何治疗。④影像质量符合诊断要求。排除标准：①胃癌伴大面积浆膜受侵犯、淋巴结转移融合包绕重要血管者。②术前存在远处脏器转移或术中发现腹腔广泛种植转移者。③伴腹部其他肿瘤等恶性病变者。

1.2 设备与方法 采用美国GE 公司的Health care Discovery CT 设备。病人检查前禁食约12 h，扫描前20 min 内饮温水约800 mL，使胃扩张充盈良好。扫描时嘱病人屏气，取仰卧位，扫描范围由膈顶至耻骨联合上缘。增强扫描时先经肘前静脉高压注射非离子型对比剂碘佛醇（含碘320 mg/mL，江苏恒瑞），注射剂量为1.5 mL/kg 体质量，流率3.0～3.5 mL/s。智能跟踪扫描，延迟时间按照病人自身腹主动脉的CT 值＞100 HU 后自动曝光，静脉期为注射对比剂后50～60 s。平衡期为注射对比剂后2 min 内。扫描参数：常规CT 平扫采用管电压120 kV 和自动管电流模式；增强扫描采用宝石能谱成像（GSI）模式，80 kV和140 kV 高低管电压0.5 ms 瞬时切换，结合病人体质量指数选择管电流（275～640 mA），螺距1.375，探测器宽度40 mm，球管旋转时间0.5～0.8 s/r，扫描视野50 cm×50 cm。

1.3 图像处理与分析 采用单能重组算法将原始数据重组为层厚1.25 mm 的影像集，传至GE 后处理工作站ADW4.6 对肿瘤进行测量、评估。测量病灶表面至最深浸润点的垂直距离作为肿瘤最大径，采用GSI viewer 软件进行物质分离处理，获得70 keV单能量影像及相应碘基图像。选取肿瘤最大截面及其上下2 个层面绘制兴趣区（ROI）并取平均值，ROI选取时围绕靶病灶，选取肿瘤密度均匀区域，避开边缘、肉眼可见的血管及囊变坏死区，尽可能排除血管影或伪影及组织坏死区，并保证不同期相及不同层面影像ROI 的位置、大小及形状基本一致，以3个层面的均值作为最终结果，ROI 最小面积68 mm2。在单能量影像中获取ROI 范围内的动、静脉期CT值，碘基图中获取相应ROI 范围内动、静脉期碘浓度（iodine concentration，IC）值。选择同层面腹主动脉IC 值作参照标准，动脉期标准化IC（normalized IC，nIC）值=动脉期肿瘤IC 值/同层面腹主动脉IC值；静脉期nIC 值=静脉期肿瘤IC 值/同层面腹主动脉IC 值。动静脉期CT 差值=动脉期CT 值-静脉期CT 值；动静脉期IC 差值=动脉期IC 值-静脉期IC值；nIC 差值=动脉期 nIC 值-静脉期 nIC 值。由 2 名工作5 年以上的放射科医师独立阅片和测量，取2名医师测量结果的平均值作为最终结果。

1.4 病理特征指标 病理特征指标包括肿瘤部位、分化程度、T 分期、Bommann 分型、Lauren 分型、肿瘤最大径。肿瘤部位包括胃上区、胃中区、胃下区、两区及多区；分化程度分为高分化（细胞形状比较规则，与正常组织细胞形态相近，核深染色，部分细胞核上移）、中分化（肿瘤细胞形状不如高分化规整，大小差异明显，排列杂乱，甚至互相挤压）、低分化（肿瘤细胞大部分呈巢团状排布，结构分散，可见单细胞存在，细胞异型性特征明显）。T 分期分为T1（肿瘤侵犯固有层、黏膜肌层或下层）、T2（肿瘤浸润至肌层或浆膜下层）和T3（肿瘤浸润至浆膜层但未侵犯邻近脏器）、T4（肿瘤侵犯邻近结构）。Bommann分型分为Ⅰ型（肿块型，肿块向腔内突出）、Ⅱ型（局限性溃疡型，胃壁增厚并伴腔内溃疡，病灶与正常胃组织呈堤状分界）、Ⅲ型（浸润溃疡型，胃壁增厚并伴腔内溃疡，病灶与正常胃组织呈坡状过渡分界）、Ⅳ型（弥漫浸润型，胃壁广泛增厚、胃腔狭窄）。Lauren 分型分为肠型（肿瘤内腺体结构可辨认）、弥漫型（癌细胞弥漫性浸润胃壁）、混合型（肠型和弥漫型癌比例大致相同）。肿瘤最大径：横断面、冠状面及矢状面上病灶最大层面的肿瘤长径中的最大者；若肿瘤弯曲，取多方向直线测量长径之和。

1.5 统计学方法 采用SPSS19.0 软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，2 组间比较采用独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，2 组间比较采用χ2检验。采用多因素Logistic 回归分析胃癌淋巴结转移的影响因素。将单因素分析中差异有统计学意义的变量作为自变量，以淋巴结转移情况作为因变量（出现淋巴结转移=1，无淋巴结转移=0）进行多因素Logistic 回归分析。采用受试者操作特征（ROC）曲线分析并计算能谱CT 参数预测淋巴结转移的敏感度、特异度和相应曲线下面积（AUC）。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组病人基本资料和肿瘤病理特征比较 转移组中低分化、T3和 T4期、Bommann Ⅲ和Ⅳ型肿瘤占比以及肿瘤最大径均高于非转移组（均P＜0.05）。2 组性别、年龄、肿瘤部位、Lauren 分型的差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表 1。

表1 2 组病人基本资料和肿瘤病理特征比较 例（%）

2.2 2 组能谱CT 参数比较 转移组动、静脉期的IC、nIC，以及动静脉期IC 差值、nIC 差值均高于非转移组（均P＜0.05）。2 组间其余 CT 参数的差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表 2。2 组典型 CT 影像结果见图 1、2。

图1 病人男，53 岁，低分化胃腺癌，Bommann 分型Ⅱ型，经术后病理证实为pN1，存在淋巴结转移。A 图，动脉期70 keV 单能量CT 影像，可见胃贲门小弯侧壁不规则增厚，浅表溃疡（箭头）；B 图，动脉期70 keV 碘基图，病灶 nIC 值 0.173，IC 值 14.87×100 μg/mL；C 图，静脉期 70 keV 单能量 CT 影像，可见肿瘤病变处密度持续强化；D 图，静脉期 70 keV 碘基图，病灶 nIC 值 0.503，IC 值 24.32×100 μg/mL。

表2 2 组的能谱CT 参数比较

2.3 胃癌淋巴结转移的多因素Logistic 回归分析 多因素Logistic 回归分析结果显示，T 分期、Bommann 分型、肿瘤最大径、静脉期nIC、动静脉期IC 差值、动静脉期nIC 差值是胃癌病人淋巴结转移的影响因素（均P＜0.05），见表 3。

表3 胃癌病人淋巴结转移的多因素Logistic 回归分析

2.4 能谱CT 参数预测胃癌淋巴结转移的效能 静脉期nIC、动静脉期IC 差值、动静脉期nIC 差值预测胃癌病人淋巴结转移的效能见表4，其中动静脉期nIC 差值的临界值为-0.35 时的敏感度（0.933）、特异度（0.837）和 AUC（0.918）均最高；静脉期 nIC的临界值为0.52 时的敏感度（0.808）、特异度（0.721）和 AUC（0.776）均最低。3 项参数预测胃癌病人淋巴结转移的ROC 曲线见图3。

图3 能谱CT 参数预测胃癌病人淋巴结转移的ROC 曲线

表4 能谱CT 参数预测胃癌病人淋巴结转移的效能

3 讨论

胃癌浸润深度和淋巴结转移是预后的重要影响因素。常规CT 对淋巴结转移的评估会漏掉直径较小的转移性淋巴结。此外，病灶组织有空间或时间异质性，术前CT 影像与术后病理标本难以完全对应，成为胃癌淋巴结转移诊断和预测的难点。

本研究中，转移组低分化、T3和T4期、BommannⅢ和Ⅳ型肿瘤占比及肿瘤最大径均高于非转移组。肿瘤大小、浸润深度对胃癌淋巴结转移的影响主要与胃癌沿胃壁扩张的生长方式有关，因此肿瘤最大径越大、浸润深度越深，与淋巴系统的接触面积越大，浸及淋巴管引起淋巴结转移的风险也因此增大。另外，中、高分化的胃癌病灶多为扩张性、团块状，转移相对较少；而低分化胃癌病灶则多为弥漫性、浸润性，弥漫于细胞间质中向纵深浸润生长，侵袭能力强，因此侵犯淋巴管引起淋巴结转移的危险也更高。Bommann 分型Ⅰ、Ⅱ型多为局限性病灶，Ⅲ、Ⅳ型多为浸润性病灶，因此胃癌淋巴结转移的Bommann 分型以Ⅲ、Ⅳ型居多。

图2 病人女，62 岁，中分化胃腺癌，Bommann 分型Ⅲ型，经术后病理证实为pN0，无淋巴结转移。A 图，动脉期70 keV 单能量CT 影像，可见胃窦侧壁不规则增厚，密度不均匀；B 图，动脉期70 keV 碘基图，病灶 nIC 值 0.151，IC 值 12.65×100 μg/mL；C 图，静脉期 70 keV 单能量 CT 影像，可见胃肿块处密度持续强化；D 图，静脉期70 keV 碘基图，病灶nIC 值0.412，IC 值21.85×100 μg/mL。

能谱CT 以物质分离为基础对肿瘤和淋巴结进行定性和定量分析，有研究[6]表明，较低的单能量影像就有较高的密度分辨力，有利于提高组织间对比度，发现细小结构；较高单能量水平的影像则有利于去除金属伪影。Fehrenbach 等[7]研究发现，能谱CT成像中70 keV 单能量的CT 值对非小细胞肺癌病人淋巴结转移的诊断准确度较高。亦有研究[9-10]报道头颈部腺癌病人中转移性淋巴结的能谱CT 值异常升高。本研究中转移组动、静脉期IC 及nIC 值高于非转移组，提示术前能谱CT 可为评估淋巴结清扫方案提供更多参考。原发肿瘤血管生成的异质性能够导致肿瘤侵袭差异，而能谱CT 中IC 值能够定量反映组织内碘摄取差异，动、静脉期持续均一强化代表组织血流供应旺盛，提示肿瘤血管生长、侵袭的状态活跃。Rassouli 等[8]研究中亦发现在70 keV条件下胃癌转移淋巴结的IC 值高于无转移者，转移淋巴结处亦显示出更高的IC 值。

常规CT 回顾性分析或诊断具体的某个淋巴结时，难以和手术病理标本高度一致。基于此，本研究不再关注具体某个淋巴结的状态，而是比较术前胃癌原发灶的IC 值、nIC 值和静动脉期IC 差值与nIC差值。结果显示，转移组和非转移组的静脉期nIC、动静脉期IC 差值和动静脉期nIC 差值是淋巴结转移的影响因素。基物质图像是基于能谱成像的物质分离技术，主要以碘和水作为标准基物质对。碘是CT 增强对比剂的主要成分，碘基图中碘浓度具有量化的优势，可反映组织微循环改变。国内研究者[11]报道，与IC 值相比，nIC 值可排除个体差异的影响，因此对淋巴结转移有较高预测价值。国外研究者[12]也认为，nIC 值主要反映胃癌的毛细血管密度和血供，而肿瘤与淋巴结有同源性，同时联合应用淋巴结短长径比值、IC 值、nIC 值可进一步提高胃癌淋巴结转移的诊断准确性[13]。本研究校正了混杂因素干扰，结果显示能谱CT 参数中，静脉期nIC、动静脉期IC 差值和动静脉期nIC 差值是胃癌发生淋巴结转移的独立影响因素。对能谱CT 检查结果存在此3 项参数异常的病人，应考虑扩大淋巴结清扫范围。

Lennartz 等[14]采用基于能谱CT 的列线图预测胃癌的转移淋巴结情况，证实静脉期nIC 值是淋巴结转移的独立预测因子。早期胃癌的静脉期nIC 高于动脉期，这一结果考虑与胃癌延迟强化有关，且静脉期nIC 与微血管密度的关系更加密切，更能反映肿瘤特征[15]，因此本研究显示静脉期nIC 值是淋巴结转移的影响因素，而动脉期nIC 值不是影响因素。另外，受肿瘤间质纤维的影响，静脉期对比剂的廓清速度随着间质纤维化的加重而减小，因此静脉期可更好地显示肿瘤病灶更多非功能性的新生毛细血管，使得静脉期nIC 对肿瘤特征的反映更具优势[16]。本研究显示，静脉期nIC 预测淋巴结转移的AUC 为0.776；而动静脉期IC 差值以及动静脉期nIC 差值则对淋巴结转移的预测价值相对更高，AUC 分别达0.839 和0.918。有研究[17]表明，动脉期IC 值反映的是血流灌注早期，而静脉期IC 值反映碘在血管内的平衡状态，动静脉期IC 差值可更精确地反映瘤体内的真实碘含量，使得IC 差值对淋巴结转移预测价值更高[17]。此外，淋巴结受到肿瘤组织侵犯后，肿瘤细胞会逐渐代替正常的T、B 淋巴细胞等，引起其组织结构相应改变[18]。动静脉期IC 差值、nIC 差值可更敏感地捕捉到肿瘤内部成分的改变，这是本研究中动脉期IC 差值、nIC 差值对淋巴结转移的预测价值高于静脉期nIC 值的主要原因。

综上所述，能谱CT 是胃癌病人术前评估的有力手段，借助能谱CT 参数可有效预测病人的淋巴结转移情况，其中动静脉期IC 差值和nIC 差值的预测价值相对更高。但是，本研究尚存在一定的局限性：①尽管严格控制了病人的入选标准，但由于样本量较小，仍会有一定的选择偏倚，可能会对结果造成一定影响。②纳入病例均为胃腺癌，并未包括其他少见的肿瘤分型，需进一步完善病例资料。