胃癌CT纹理分析在TNM分期中的应用研究

刘逢逢，马贺骥

(锦州医科大学附属第一医院，辽宁 锦州 121000)

胃癌是指发生在胃部的癌症，最初癌细胞来源于胃的黏膜上皮细胞，最常见的病理类型是腺癌，其常见病因包括幽门螺旋杆菌感染、遗传因素及环境因素等，临床常表现为消化不良、上腹部不适及贫血等[1-2]。胃癌是全球第五大常见的癌症，也是癌症死亡的第三大主要原因[3]。故对胃癌进行准确的术前分期十分重要，有利于为临床提供针对性的治疗计划，改善患者预后。目前，胃癌术前分期方法包括内窥镜超声检查、磁共振成像及正电子发射断层扫描等，但因操作复杂、对患者创伤大及电离辐射大等缺点，使患者接受度不高[4-5]。CT因其无创性、可操作性、便利性和稳定性的优点被广泛应用于胃癌的术前分期[6]。作为辅助工具，CT图像的纹理分析可用于检测人眼无法识别的CT值的细微差异，并通过分析图像中像素强度的分布和关系提供有关肿瘤异质性的定量信息，从而提高CT检查的价值[7]。近年来，CT纹理分析已成功地用于评估胃肿瘤或病变，可有效地帮助预测胃癌的组织病理学分期，但CT纹理分析在胃癌术前分期中的作用尚未得到应用。因此，本文旨在探究CT纹理分析在胃癌TNM分期中的应用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年1月至2020年12月在本院确诊的153例胃腺癌患者，男112例，女41例，年龄29～92岁，平均(64.52±10.28)岁。所有患者术前均行CT检查，以术后病理结果为金标准，将患者分为T1组(n=7)和T2-4组(n=146)、N0组(n=30)和N1-3组(n=123)、M0组(n=153)。病例纳入标准：①符合胃腺癌诊断标准[8]，均经胃镜活检检查证实；②N0：无淋巴结转移，N1:1～2个区域淋巴结转移，N2：3～6个区域淋巴结转移，N3：7个以上区域淋巴结转移；T1:肿瘤侵犯固有层、黏膜肌层或黏膜下层，T2：肿瘤侵犯固有层，T3：肿瘤穿透浆膜下结缔组织未侵犯腹膜及邻近结构，T4：肿瘤侵犯浆膜或邻近结构；M0：无远处转移；③经医院伦理委员会通过；④进行根治性或姑息性胃切除术；⑤术前进行对比增强CT检查。排除标准：①手术前经历过任何的局部或系统治疗；②由于病变非常小、胃壁蠕动或胃不充分扩张而导致的肿瘤显示欠佳；③在增强CT图像中无对比度或对比度差；④存在精神疾病患者。

1.2 研究方法

1.2.1 检测方法：所有患者均签署了CT检查的知情同意书，在进行CT检查之前禁食食物至少6 h，并饮用600～1000 ml水以充满胃腔。在进行CT检查之前，对患者进行屏气训练。所有患者在手术前均接受多层螺旋CT(Siemens somatom Sensation 64排)检查。所有患者均仰卧位，扫描范围覆盖上腹部或整个腹部。在平扫后，使用高压注射器(APOSTAR 200G)以3 ml/s的流速静脉内注射100～120 ml碘化造影剂(碘海醇)；动脉期为注射后30 s，静脉期为注射后70 s。腹部CT的参数如下：120 kVp管电压，250～350 mA管电流，5 mm层厚，5 mm层间隔，FOV为35～50 cm，512×512矩阵。

1.3 观察指标 观察各组间动脉期和静脉期的平均CT值、最大频率、偏度值、峰度值及熵值水平。

2 结 果

2.1 153例患者临床病理特征 153例患者中，慢性炎症居多，术后T分期以T3、T4为主，N分期以N0、N3为主，M分期以M0为主，见表1。

2.2 T1组和T2-4组动脉期和静脉期纹理参数比较 动脉期中T1组的最大频率显著低于T2-4组，偏度值高于T2-4组(均P<0.05)；静脉期中T1组的最大频率及峰度值均显著低于T2-4组，偏度值高于T2-4组(均P<0.05)。见表2。

表1 153例患者临床病理特征

表2 T1组和T2-4组动脉期和静脉期纹理参数比较

2.3 Pearson相关性分析T分期与有统计学差异的纹理参数的关系 Pearson相关性分析显示，T分期与动脉期最大频率、静脉期最大频率及峰度值呈正相关关系，与动脉期偏度值、静脉期偏度值呈负相关关系(均P<0.05),见表3。

2.4 N0组和N1-3组动脉期和静脉期纹理参数比较 动脉期中N0组的最大频率显著低于N1-3组，偏度值及峰度值高于N1-3组(P<0.05)；静脉期中N0组的最大频率及峰度值均显著低于N1-3组，偏度值高于N1-3组(均P<0.05)。见表4。

2.5 ROC曲线分析有统计学差异的纹理参数对胃癌N分期诊断价值 动脉期最大频率、偏度值及峰度值的AUC分别为0.737、0.726及0.718；静脉期最大频率、偏度值及峰度值的AUC分别为0.735、0.711及0.720(均P<0.05)。见表5。

表3 Pearson相关性分析T分期与有统计学差异的纹理参数的关系

表4 N0组和N1-3组动脉期和静脉期纹理参数比较

表5 有统计学差异的纹理参数预测胃癌N分期的ROC特征

3 讨 论

胃癌是常见的恶性肿瘤之一，在我国其发病率居各类肿瘤首位，具有发病率高及病死率高等特点。本病多发于50岁以上人群，其中以男性为主[10]。近年来，随着生活方式和饮食习惯的改变，胃癌的发病率呈现逐渐上升趋势。因胃癌早期患者症状不明显，且与其他慢性疾病相似，导致患者容易忽视，进而发展成为胃癌晚期，不仅损害患者的消化功能，还会使肝功能受到损害[11]，给患者的生命安全造成极大影响。因此早期的分期评估尤为重要，可为临床治疗提供参考依据。

纹理分析的异质性与肿瘤异质性的增加有关，并与肿瘤的恶性程度增高、较低的存活率有关[12]。既往研究显示[13]治疗前CT纹理分析可能是预后的生物标志物，并提供了对新辅助疗法反应率的有价值的信息，反映了胃癌的侵袭性和风险分层。本研究中，动脉期、静脉期中T1、N0的最大频率低于T2-4、N1-3组，偏度值高于T2-4、N1-3组，提示CT纹理的最大频率可能与胃癌病变区域有关。究其原因，可能是由于较高分期的病灶更具侵略性并且侵润更深，从而导致相对较大的ROI区域[14]。既往研究显示[15]，动脉期可能主要反映了胃癌的血液供应和功能性毛细血管密度，而静脉期可能反映了功能障碍的新生血管，并代表了造影剂在间隙中的分布，随着胃癌侵袭程度增加，功能异常的新血管的密度和通透性可能更高，从而在CT图像上显示出更明显的病灶增强[16]。

本研究结果显示，动脉期、静脉期最大频率、偏度值及峰度值对胃癌TNM分期具有一定预测价值。既往研究显示[17]，峰度越高，熵值越大，说明CT纹理分布更加随机复杂、不规律，进而提示肿瘤异质性更强，肿瘤恶性程度越高。Giganti等[18]研究表明，基于晚期动脉期(注射后40 s)的CT纹理分析，较高的熵和偏度与非转移性胃癌的预后较差有关，且晚期胃癌最大频率更高，更具侵袭性，与本研究类似，说明最大频率对预测胃癌N分期有重要意义。因T2-4其胃癌病变范围更大，动脉期的灰度部分呈负偏度，而在T1期时呈正偏度，故偏度值相对较高，由此推测偏度值可用于与胃癌T分期密切相关。因在动脉期和静脉期的偏度值及最大频率在预测晚期胃癌及远处转移方面表现良好，由此推测偏度值也可用于预测胃癌M分期。

综上所述，CT纹理分析在胃癌TNM分期中的应用价值较高，临床可根据相应参数进行准确分期，并采取相应的治疗方式。本研究不足之处在于T1和M1期的样本量相对较小，由于许多T1病变太小而无法在CT图像上进行可靠的纹理分析，并且大多数M1病变不适合手术，因此将这些患者排除在研究范围之外，临床应扩大样本量进一步进行验证。