CT三维重建在食管癌瘤体解剖结构评估及术前分期诊断中的应用

田 浩

据2018年全球癌症统计报告,食管癌的发病率排名第七,死亡率排名第六[1]。在中国,食管癌是第六大常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第四大原因[2]。食管癌患者的早期临床并无明显症状,一旦患者出现吞咽困难,一般疾病就已经进入晚期[3]。目前针对食管癌患者的主要治疗为新辅助放疗联合手术治疗,治疗方案的制定需要明确患者的疾病分期,以便判断患者的病情发展[4]。临床针对食管癌患者术前评估主要采用增强电子计算机断层扫描(CT)、胃镜等方法,在此基础上来制定患者的治疗方案,但是对肿瘤病灶处的具体位置评估效果并不理想。随着医学发展,CT三维重建逐渐应用于临床诊断,具有较强的整体观测作用[5]。本研究主要探讨CT三维重建在食管癌瘤体解剖结构评估及术前分期诊断中的应用效果,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2021年2月至2022年2月南阳医学高等专科学校第一附属医院收治的90例食管癌患者。纳入标准:①诊断为食管癌[6];②年龄30～76岁;③临床资料完整;④行CT三维重建检查。本研究符合《赫尔辛基宣言》相关伦理准则,已免去/豁免知情同意及伦理审批。排除标准:①手术后复发的食管癌患者;②临床资料不完整(病历资料/影像学资料);③合并有其他恶性肿瘤。所有患者T分期中T1期患者18例,T2期患者21例,T3期患者51例,分别为T1组、T2组和T3组(患者T分期为手术病理结果)。T1组患者年龄30～75(53.24±10.05)岁,其中男性10例,女性8例;T2组患者年龄32～75(54.32±10.31)岁,其中男性11例,女性10例;T3组患者年龄32～76岁(54.74±10.54)岁,其中男性24例,女性27例。3组患者基线资料差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 检测方法所有患者均进行CT三维重建检查,采用64排螺旋CT扫描(SOMATOM go.Top,德国西门子)。患者仰卧进行平扫及增强扫描,数据在计算机中以CT.DICOM格式记录。扫描条件为120 kV的电压和100～120 mA的电流;扫描参数包括FOV 330、矩阵512×512、W350、L40、重建层厚度1 mm、层间距1 mm。Bayer CT高压注射器用于加强CT检查,通过肘静脉注射非离子造影剂(70～80 mL,碘海醇注射液,通用电器药业有限公司,上海)3.5 mL·s-1。增强扫描的延迟时间为25～30 s。使用联影后处理软件(上海联影)进行3D重建,体积数据传输到联影工作站进行2D和3D重建,包括多平面重建和体积再现,以获得3D图像以及任何其他平面图像。数据处理:使用计算机(基本频率:3.0 GHz,内存:2G,硬盘:512 GB,分辨率:1 920×1 080像素)来获取食管癌瘤体的图像数据,将这些数据以3D形式重建。所有患者均行胃镜检查和病理检查测量患者的食管病变程度。

1.3 观察指标①比较所有食管癌患者的CT三维重建测量数据,包括瘤体体积[肿瘤体积(mL)=病灶长×宽×高×π/6]、食管病变长度、食管病变厚度和瘤体CT值。瘤体CT值的测量:在纵隔窗平扫测量CT值,将测量区放置在实性成分处,其中圆圈为CT区域值测量,十字形为CT点值测量。Ar为圆形感兴趣区面积,Av为感兴趣区平均CT值,SD为CT值标准差,Perim为感兴趣区直径。②采用Spearman相关分析CT三维重建检测数据和肿瘤分期的关系。③比较胃镜检查、病理检查和CT三维重建检测3种不同测量方法下患者的食管病变长度。

2 结果

2.1 食管癌患者CT三维重建图像T1～T4期患者的CT三维重建图像分别见图1A-D。图1A显示食管壁中段不规则增厚,增厚处最大径约5 mm;图1B显示食管癌侵犯固有肌层,食管壁增厚约11.9 mm;图1C显示食管中上段壁呈结节样凸起压迫周围食管伴食管上段扩张,最大径约26.8 mm;图1D显示食管中下段癌组织侵袭左支气管,形成食管-左主支气管瘘,大小约81.5mm×35.3 mm。

A:胸部矢状位;B:胸部左前斜位;C:胸部冠状位;D:胸、上腹部冠状位。图1 食管癌患者CT三维重建图像

2.2 食管癌患者CT三维重建测量数据对比

T2和T3期的瘤体体积、食管病变长度、食管病变厚度均大于T1期,差异均有统计学意义(P<0.05);T2和T3期食管癌患者的瘤体体积、食管病变长度、食管病变厚度比较,差异均无统计学意义(P>0.05);T1、T2、T3期食管癌患者的瘤体CT值比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 食管癌患者CT三维重建测量数据对比

2.3 CT三维重建数据和肿瘤分期的相关性相关性分析显示,瘤体体积、食管病变长度和食管病变厚度均和患者肿瘤分期呈正相关(P<0.05)。见表2。

表2 患者CT三维重建数据和肿瘤分期的相关性

2.4 3种测量方法所得的食管病变长度结果比较胃镜测量、病理测量和CT三维重建下测量的食管病变长度比较[(4.62±1.51) cm VS (4.51±1.92) cm VS (4.61±1.52) cm],差异均无统计学意义(F=0.886,P>0.05)。

3 讨论

食管癌为常见的恶性肿瘤之一,且大多数患者的预后较差。因临床患者就诊时多已处于癌症的中晚期阶段,错过最好的治疗时机,临床大多采取综合治疗[7-8]。食管癌患者的主要症状为吞咽障碍,临床治疗大多为手术治疗,为有创治疗,患者很容易产生并发症,影响其预后恢复。食管癌患者的手术治疗需要确认肿瘤位置及其周围的解剖结构,并根据患者的临床分期来制定手术方案[9],故明确患者肿瘤分期和病变处的解剖结构具有重要意义。CT三维重建技术可重建出直观的三维图片,结构清晰、可视性强,可以对病变周围动脉情况、变异情况等进行分析,同时还能够根据治疗方案进行具体的测量[10-11]。故本研究主要探讨CT三维重建在食管癌瘤体解剖结构评估及术前分期诊断中的应用效果。

本研究中,T2、T3期食管癌患者的瘤体体积、食管病变长度、食管病变厚度均大于T1期患者,提示利用三维重建可详细呈现食管和肿瘤的解剖结构及毗邻结构,有助于临床进行术前规划,实现精准化外科的目标。有研究显示,三维重建技术可以直观地显示食管癌的位置、长度和血管分布情况,为确保手术成功提供重要依据,有助于减少手术中对患者重要脏器的盲目探查[12]。食管癌手术过程中对胃周动脉的处理较为复杂,一旦处理不当就会导致供血区域发生坏死。使用CT三维重建扫描图像,可以在横向、矢状和冠状平面或任何其他角度进行重建,并且还可以同时在二维平面上观察肿瘤特征。此外,可以使用体积重建获得三维重建图像,以便从各个方向观察肿瘤的形状、大小和边缘状态。常规的CT扫描没有完全显示肿瘤的形态特征和血流,瘤体边缘显示不佳。CT三维重建扫描可以更准确地显示肿瘤的形状和边缘,也清楚地显示一些等值肿瘤。本研究中,CT三维重建可以更加精准地检测瘤体的解剖结构,从而帮助临床制定更为适合患者病情的手术方案。本研究3种检测方法下的食管病变长度没有统计学差异,说明CT三维重建所检测出来的结果和病理检测结果差异较小,具有一定应用价值。CT三维重建技术可将目标肿瘤及其周围会受手术影响部位的解剖结构进行较为全面立体的再现,利用精确计算,可实现术前的模拟操作,从而提高术者的手术熟练度,使术中的安全得到一定的保障[13]。

本研究仍有不足,由于研究纳入样本量较少,在3D模型的建立和数据的测量读取中可能会由于医师等的主观原因而存在一定误差,需在以后的研究中扩大样本量,进行更加深入的研究探讨。

综上所述,对食管癌进行CT三维重建能够较为准确地判断病灶的大小、位置及T分期,可以为食管癌患者治疗方案的制定提供指导意义,值得在临床上推广使用。