儲海瑞 張群峰 郭東闖 何劍 鄭屹峰 吳曉
胃腸道間質(zhì)瘤(gastrointestinal stromal tumor,GIST)發(fā)病率及術(shù)后復(fù)發(fā)率均較高,有潛在惡性傾向,易向肝臟、腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移[1]。有研究表明,危險度較低的腫瘤可通過手術(shù)完整切除,而危險度高的腫瘤復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率明顯增高,需要接受不同程度的伊馬替尼輔助治療[2-3]。因此,術(shù)前對GIST進(jìn)行正確的診斷及危險度分級,對治療方案的選擇以及患者預(yù)后具有重要意義。增強(qiáng)CT檢查操作簡便易行,可在術(shù)前為腫瘤評估提供較全面的信息,且能避免活檢取材造成的腫瘤破裂出血、腹腔種植等風(fēng)險[4]。但常規(guī)CT檢查的應(yīng)用價值僅局限在定位、鑒別診斷及粗略評估,而列線圖可進(jìn)行個體化預(yù)測評分,并將預(yù)測結(jié)果直觀、精準(zhǔn)地呈現(xiàn)出來,在現(xiàn)代醫(yī)療決策中發(fā)揮重要作用[5]。本研究建立列線圖模型,旨在探討其在基于增強(qiáng)CT征象的術(shù)前預(yù)測評估GIST危險度分級中的應(yīng)用價值,現(xiàn)報道如下。
1.1 對象 回顧2017年1月至2021年6月湖州市中心醫(yī)院收治且符合以下標(biāo)準(zhǔn)的GIST患者135例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)病理檢查證實(shí)為GIST患者,且有術(shù)前多期增強(qiáng)CT檢查資料;(2)在增強(qiáng)CT檢查前,目標(biāo)病灶沒有接受過任何治療(包括手術(shù)、穿刺活檢、放療、化療或激素治療等);(3)CT圖像質(zhì)量佳,無偽影,病灶顯示清晰。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)病理分級不明確;(2)腫瘤最大徑<0.5 cm或>10 cm;(3)病灶破裂。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)制訂的病理分級標(biāo)準(zhǔn)及臨床治療策略[3],分為潛在惡性組和惡性組。其中潛在惡性組74例(極低危險度43例,低危險度31例),男31例,女43例,平均發(fā)病年齡(59±10)歲;惡性組61例(中危險度24例,高危險度37例),男29例,女32例,平均發(fā)病年齡(60±12)歲。兩組患者性別、發(fā)病年齡的比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。本研究經(jīng)湖州市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2 增強(qiáng)CT檢查方法 采用日本東芝Aquilion One 320排CT儀進(jìn)行腹部常規(guī)平掃及多期增強(qiáng)掃描,掃描參數(shù):管電壓120 kV,管電流150 mAs,掃描層厚0.5 mm,重建層厚5 mm,層間距2 mm;在肘靜脈埋置18 G靜脈留置針,采用雙通道高壓注射器,以2.5 ml/s速率注入非離子型對比劑碘佛醇,注射劑量為1.5 ml/kg。
1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)測量 由2位放射科高年資主治醫(yī)師在不知病理檢查結(jié)果的情況下獨(dú)立閱片,對腫瘤的CT征象進(jìn)行測量評估并記錄,記錄結(jié)果不一致時共同協(xié)商達(dá)成一致。納入研究的分類影像特征包括腫瘤部位(胃、小腸)、生長方式(腔內(nèi)、腔外、跨壁)、腫瘤內(nèi)有無液化壞死、有無鈣化、腫瘤邊界是否清晰、腫瘤形態(tài)(類圓形或不規(guī)則)、強(qiáng)化方式(均勻或不均勻)、強(qiáng)化程度(以平掃期CT值為標(biāo)準(zhǔn),靜脈期強(qiáng)化程度<20 Hu為輕度強(qiáng)化,20~40 Hu為中度強(qiáng)化,>40 Hu為明顯強(qiáng)化);計量影像特征包括腫瘤最大徑、平掃期CT值、動脈期CT值、靜脈期CT值,測量3次后取平均值。測量CT值時,繪制感興趣區(qū)(region of interest,ROI)需避開腫瘤液化壞死及鈣化區(qū)域。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 21.0和R 3.6.1統(tǒng)計軟件。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)計量資料是否符合正態(tài)分布,正態(tài)分布的計量資料以±s表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的計量資料以M(P25,P75)表示,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用多因素logistic回歸分析預(yù)測GIST危險度分級的獨(dú)立危險因素,并將差異有統(tǒng)計學(xué)有意義的指標(biāo)導(dǎo)入R 3.6.1軟件,采用“rms”包構(gòu)建列線圖預(yù)測模型。繪制ROC曲線評估預(yù)測模型的診斷效能,計算AUC,越接近1代表診斷效能越高。采用校準(zhǔn)曲線比較預(yù)測概率和實(shí)際概率評估預(yù)測模型的擬合度,兩者越接近,模型的擬合度越好。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組患者增強(qiáng)CT征象的比較 兩組患者的腫瘤最大徑、部位、生長方式、邊界、形態(tài)、液化壞死、強(qiáng)化方式、靜脈期CT值比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均 P<0.05),其余特征差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),見表1。典型病例見圖1、2。
圖1 52歲女性低危險度胃腸道間質(zhì)瘤患者增強(qiáng)CT檢查圖像(a:平掃期見胃底部類圓形腫瘤,腫瘤最大徑約4.1 cm,跨壁生長,無鈣化及囊變;b:增強(qiáng)后動脈期腫瘤輕度強(qiáng)化;c:靜脈期腫瘤明顯均勻強(qiáng)化)
圖2 61歲女性高危險度胃腸道間質(zhì)瘤患者增強(qiáng)CT檢查圖像(a:平掃期見胃竇部類圓形腫瘤,腫瘤最大徑約4.5 cm,跨壁生長,伴囊變,無鈣化;b:增強(qiáng)后動脈期腫瘤輕度強(qiáng)化;c:靜脈期腫瘤明顯均勻強(qiáng)化)
表1 兩組患者增強(qiáng)CT征象的比較
2.2 多因素logistic回歸分析結(jié)果及列線圖模型的構(gòu)建與評估 將差異有統(tǒng)計學(xué)意義的特征納入多因素logistic回歸分析,最終篩選出腫瘤最大徑、形態(tài)及液化壞死是預(yù)測GIST危險度的獨(dú)立危險因素,見表2。將3個特征構(gòu)建列線圖模型(圖3),根據(jù)腫瘤最大徑、形態(tài)及液化壞死情況對應(yīng)圖上方分?jǐn)?shù)標(biāo)尺上的位置獲得評分,然后計算3個特征的評分和總分,總分所對應(yīng)的下方預(yù)測風(fēng)險值越接近0表示越傾向于潛在惡性,反之則表示越傾向于惡性。預(yù)測模型的校準(zhǔn)曲線顯示預(yù)測曲線與標(biāo)準(zhǔn)基本貼合(圖4)。預(yù)測模型的AUC為0.952,靈敏度0.950,特異度0.833,說明預(yù)測模型具有良好的診斷效能(圖5)。
圖3 用于預(yù)測胃腸道間質(zhì)瘤危險度分級的列線圖
圖4 列線圖模型的校準(zhǔn)圖[校準(zhǔn)曲線與理想曲線擬合度良好(Bootstrap自抽樣,B=150)]
圖5 預(yù)測模型診斷胃腸道間質(zhì)瘤危險度分級的ROC曲線
表2 兩組患者的增強(qiáng)CT特征差異多因素logistic回歸分析
GIST是消化道最常見的間葉組織來源的腫瘤,腫瘤不論大小均具有惡性潛向[6]。Nilsson等[7]及Tateishi等[8]研究結(jié)果顯示,高、中危險度GIST患者的復(fù)發(fā)率及死亡率明顯高于危險度較低的GIST患者。GIST主要以手術(shù)切除為主要治療手段,對于極低危險度和低危險度GIST有機(jī)會選擇創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復(fù)快、并發(fā)癥少的微創(chuàng)手術(shù)[9];雷程等[10]通過一項(xiàng)回顧性隊列研究發(fā)現(xiàn),對高危險度的GIST患者進(jìn)行術(shù)前伊馬替尼輔助治療可降低腫瘤術(shù)中破裂出血的風(fēng)險;還有研究表明患者在術(shù)前接受伊馬替尼治療且療效最大化后可減小手術(shù)切除范圍[11];另外高危險度GIST患者需在手術(shù)后接受不同程度的伊馬替尼輔助治療[12]。由此可見,術(shù)前對GIST進(jìn)行正確的診斷及危險度分級對輔助臨床制訂治療方案具有重要意義。然而部分研究及診療共識中提到,不適當(dāng)?shù)男g(shù)前活檢會造成腫瘤破潰、出血及腫瘤播散的風(fēng)險[13-15]。
隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的日益發(fā)展,CT檢查被越來越來越廣泛地應(yīng)用于胃腸道腫瘤的診斷。增強(qiáng)CT掃描操作簡便、無創(chuàng),能清晰顯示GIST的發(fā)生部位、腫瘤最大徑、形態(tài)、密度、生長方式、鈣化、液化壞死、瘤內(nèi)氣體及迂曲血管、與鄰近組織的關(guān)系等[16]。近年來多項(xiàng)研究表明,CT檢查對GIST危險度分級具有重要的參考價值[17]。本研究結(jié)果顯示潛在惡性組中腫瘤相對較小,多發(fā)生于胃,跨壁生長方式多見,腫瘤內(nèi)發(fā)生液化壞死少見,多數(shù)呈類圓形,邊界一般較清晰,增強(qiáng)后強(qiáng)化均勻且明顯;惡性組中腫瘤一般較大,多數(shù)最大徑>5 cm,小腸多見,多數(shù)向腔外生長,絕大部分腫瘤可發(fā)生液化壞死,腫瘤形態(tài)不規(guī)則,多呈扁平狀或分葉狀,部分腫瘤邊界模糊不清,增強(qiáng)后由于腫瘤內(nèi)部發(fā)生液化壞死,故強(qiáng)化不均,實(shí)性部分強(qiáng)化方式多樣,以中至重度強(qiáng)化多見。由此可見,增強(qiáng)CT在GIST的術(shù)前診斷中發(fā)揮重要價值。
列線圖作為一種個體化預(yù)測方法,能將結(jié)果可視化[18],已被廣泛運(yùn)用于多種疾病的鑒別診斷及預(yù)后預(yù)測[19-21]。在既往相關(guān)研究中,形態(tài)不規(guī)則被認(rèn)為是由腫瘤向不同方向的增殖速率不同而引起的,并與惡性行為有關(guān)[22]。隨著惡性程度增加,腫瘤分化和增殖速度加快,腫瘤體積快速增大,腫瘤內(nèi)部供血不足,從而導(dǎo)致壞死的可能性增加[23]。上述研究表明腫瘤最大徑、生長形態(tài)及內(nèi)部液化壞死等特點(diǎn)能夠反映腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性,與腫瘤危險度密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),增強(qiáng)CT圖像中顯示的腫瘤最大徑、形態(tài)及液化壞死是預(yù)測GIST危險度的獨(dú)立危險因素。利用這3個特征構(gòu)建的用于預(yù)測GIST危險度分級的列線圖模型AUC值高達(dá)0.952,在校準(zhǔn)曲線圖中預(yù)測曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合度良好,說明該預(yù)測模型具有良好的診斷效能且穩(wěn)定可靠。
然而,本研究為回顧性研究,樣本存在選擇性偏倚,樣本量不夠大,且來自單中心,僅在兩組間進(jìn)行對比分析,缺乏外部驗(yàn)證。這些局限性有待今后進(jìn)一步研究加以完善。
綜上所述,GIST腫瘤越大、形態(tài)不規(guī)則、合并液化壞死則提示危險度高。根據(jù)腫瘤最大徑、形態(tài)及液化壞死建立的列線圖模型可通過簡易評分對GIST危險度進(jìn)行術(shù)前個體化精確預(yù)測,具有良好的預(yù)測效能。