周 超 侯利橋 許韻宇 周蘇娜 楊海華 李文峰

(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬臺州醫(yī)院放療科 臺州 317000)

食管癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，居惡性腫瘤發(fā)病率的第6位，居惡性腫瘤死亡率的第4位[1]。局部晚期食管癌單純手術(shù)的療效較差，單純手術(shù)的5年生存率僅20.6%～34%[2]，新輔助同期放化療聯(lián)合根治性手術(shù)可提高局部晚期食管癌的療效[3]。新輔助同期放化療后病理完全緩解(pathological complete response，pCR)是食管癌獲得長期生存的一個獨立預(yù)后因素[4]。因此，如何去預(yù)測新輔助同期放化療后是否獲得pCR顯得極為重要。

影像組學(xué)(radiomics)采用自動化算法將感興趣區(qū)域(Region Of Intrest，ROI)的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可發(fā)掘的高維特征，并將其用于指導(dǎo)疾病治療和預(yù)測轉(zhuǎn)歸[5]。基于CT的影像組學(xué)信息能否預(yù)測食管鱗癌新輔助同期放化療后的療效仍未知，因此筆者進(jìn)行了一項回顧性分析，收集整理新輔助同期放化療聯(lián)合根治性手術(shù)的局部晚期食管鱗癌患者的CT圖像，探討CT相關(guān)影像組學(xué)特征能否預(yù)測新輔助同期放化療療效。

1 材料與方法

1.1 入排標(biāo)準(zhǔn)

入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)胸段食管鱗癌，臨床分期為T3-4N1M0或T4N0M患者(UICC2002 分期)；(2)未行抗腫瘤治療的初治患者；(3)年齡18～70 歲；(4)血象能耐受放化療，肝腎功能無異常；(5)體力狀況評分(KPS) ≥80 分。

排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有其他惡性腫瘤病史，非惡性黑素瘤的皮膚癌、原位子宮頸癌除外；(2)無法耐受放化療及手術(shù)的患者。

1.2 臨床資料

從2013年9月～2018年4月總共有32例符合入組標(biāo)準(zhǔn)的食管鱗癌初治患者進(jìn)入研究，年齡48～70 歲(中位年齡為61歲)。32例患者均為Ⅲ期，其中T3期16例、T4期有16例，N0有15例，N1有17例。

1.3 治療方法

CT模擬定位圖像采用GEDisvovery RT-590 CT采集。放療采用瓦里安Trilogy直線加速器均為6MV-X線調(diào)強適形放射治療[6]。

1.4 療效評價

術(shù)后病理評價食管及淋巴結(jié)腫瘤細(xì)胞完全消退，病理標(biāo)本中僅見纖維組織為病理完全緩解(pCR)，反之則為非pCR。

1.5 影像組學(xué)特征提取

本研究中影像特征均提取自放療前CT圖像，使用基于IBEX軟件進(jìn)行提取。本研究中的ROI為GTV，所提取的影像組學(xué)特征包括：一階統(tǒng)計信息，二維灰度統(tǒng)計特征，三維灰度統(tǒng)計特征。

1.6 特征篩選

采用R語言平臺進(jìn)行特征篩選，篩選分為兩步：(1)檢驗并剔除高相關(guān)的變量；(2)采用隨機森林方法進(jìn)行自變量的排序，利用交叉驗證的方法進(jìn)行抽樣篩選。

1.7 統(tǒng)計方法

采用SPSS22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。對臨床資料的組間構(gòu)成及比率的比較行χ2檢驗，單因素分析采用獨立樣本t檢驗，利用二元Logistic回歸分析行多因素分析。以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 放化療療效

新輔助放化療后12例病人獲得pCR，pT0為14例，pT1為4例，pT2為4例，pT3為10例，pN0為21例，pN1為6例，pN2為4例，pN3為1例。pCR組及非pCR組病人的臨床特征均無統(tǒng)計學(xué)差異，見表1。

表1 32例局部晚期食管鱗癌患者的臨床資料分布與比較[n(%)]

合計pCRnpCRP值性別男23(71.9)8(66.7)15(75.0)女9(28.1)4(33.3)5(25.0)0.696t316(50.0)3(25.0)13(65.0)416(50.0)9(75.0)7(35.0)0.066n015(46.9)7(58.3)8(40.0)117(53.1)5(41.7)12(60.0)0.467腫瘤分期Ⅱb6(18.8)2(16.7)4(20.0)Ⅲ26(81.2)10(83.3)16(80.0)1.000腫瘤部位胸上段1(3.1)0(0)1(5.0)胸中段25(78.1)11(91.7)14(70.0)胸下段6(18.8)1(8.3)5(25.0)0.476

2.2 影像學(xué)特征值的提取及特征篩選

通過IBEX軟件從CT圖像的ROI區(qū)域共提取5大類70個圖像特征，通過R語言平臺最后篩選出共30個特征。其中三維灰度共生矩陣特征17個，強度直方圖特征9個，二維灰度游程矩陣特征1個，形狀特征1個，鄰域灰度差異特征2個。

2.3 預(yù)測因素分析

在單因素分析中，兩組間三維灰度共生矩陣特征-3-7相關(guān)性(Correlation)的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。多因素分析顯示，該特征的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，見表2。

表2 影像組學(xué)特征統(tǒng)計分析結(jié)果

影像組學(xué)特征pCR非pCR單因素分析多因素分析t值P值ORP值3-7Correlation0.3300.940-2.2460.0323.133(1.039,9.443)0.042-333-7Correlation0.2930.508-1.5460.1283-1 Auto Correlation2547.9542534.4580.5150.611-333 Short Run High Gray LevelEmpha1548.4671500.9950.9260.362Max 3D Diameter7.3158.6141.5850.1244-7 Contrast47.05127.1461.5030.143

3 討論

食管癌是我國常見的惡性腫瘤，由于早期食管癌癥狀不明顯，確診時往往為局部晚期，單純手術(shù)治療效果差[7]。新輔助同步放化療聯(lián)合根治性手術(shù)在多個臨床研究中被證實可提高生存率[3, 8]，目前多個指南均推薦新輔助同期放化療聯(lián)合根治性手術(shù)作為局部晚期食管癌的標(biāo)準(zhǔn)治療。

影像組學(xué)作為一種能夠提供定量信息的新的影像學(xué)方法，其通過高通量的方法提取和分析大量的影像組學(xué)特征，并應(yīng)用于臨床。影像組學(xué)具有幾個優(yōu)勢[9]：(1)能夠在在體的情況下反映整個腫瘤時間和空間異質(zhì)性； (2)是一種非侵入式的監(jiān)測基因一蛋白表型的方法；(3)可實現(xiàn)精準(zhǔn)診斷及評估模式。本研究提取了CT圖像的影像組學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)三維灰度共生矩陣特征-3-7相關(guān)性可用于新輔助同期放化療療效的預(yù)測，本研究具有一定的參考價值。

綜上所述，基于CT的影像組學(xué)特征三維灰度共生矩陣特征-3-7相關(guān)性可以用于局部晚期食管鱗癌患者新輔助同期放化療療效預(yù)測。