宋 慧，鄭國啟，楊棟梁， 陳躍峰，張 力，徐延峰

(1.滄州市中心醫(yī)院 a.消化內(nèi)科;b.影像科，河北 滄州 061001; 2.滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 計算機教研室, 河北 滄州 061001)

腹水是臨床常見的病理征象，其中惡性腫瘤導(dǎo)致腹水占所有腹水的10%[1]，而延遲診斷和治療的患者預(yù)后較差。在腹水的惡性病因中，腹膜轉(zhuǎn)移癌(peritoneal carcinomatosis, PC)，尤其是來源于胃腸道和卵巢的惡性腫瘤占80%以上，腹膜和腹膜下原發(fā)腫瘤的發(fā)生率遠低于這些部位的轉(zhuǎn)移性疾病。但是在有石棉暴露的地區(qū)，需要考量石棉曝露對本地區(qū)病種的影響。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，在本地區(qū)不明原因腹腔積液患者中結(jié)核性腹膜炎(tuberculous peritonitis, TBP)是最常見的病因，其次是惡性腹膜間皮瘤(diffuse malignant peritoneal mesothelioma, DMPeM)和腹膜轉(zhuǎn)移癌[2]。僅憑影像學(xué)診斷往往是不可能精確的，而且區(qū)分良性和惡性過程以及原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性過程也具有挑戰(zhàn)性[3]。但是，根據(jù)高分辨率計算機斷層攝影(CT)的特點，結(jié)合患者的相關(guān)臨床和人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在許多情況下可以幫助臨床醫(yī)生縮小腹膜腫瘤的鑒別診斷范圍。在之前的研究中，我的同事證實了CT在鑒別惡性腹膜間皮瘤與結(jié)核性腹膜炎[4]或腹膜轉(zhuǎn)移癌[5]中的作用。在實際工作中，如何區(qū)分這三種疾病是一個很困難的問題，所以我們設(shè)計了這個研究。本研究旨在通過Bayes判別分析綜合惡性腹膜間皮瘤CT影像學(xué)特征，從而得到綜合診斷模型，用以輔助診斷惡性腹膜間皮瘤，也可用于不明原因腹水的鑒別診斷。

1 資料與方法

1.1研究對象 本研究為回顧性病例對照研究，分析我院2015年8月至2018年10月收治的腹膜增厚患者147例。DMPeM組60例， 男性19例，女性41例，平均年齡(60.0±8.5)歲。95% DMPeM患者有石棉接觸史，其余兩組均無石棉接觸史。腹脹(85.0%)是最常見的癥狀。其他癥狀包括腹痛(40.0%)和腹部腫塊(15.0%)。體格檢查發(fā)現(xiàn)腹水(40/60)和腹部腫塊(7/60)。TBP組32例， 男性19例，女性13例，平均年齡(35.0±3.2)歲。最常見的癥狀為發(fā)熱(65.2%)、腹脹(85.2%)和腹痛(40.7%)。PC組55例，男性18例，女性37例，平均年齡(65.0±9.5)歲。關(guān)于腹膜受累的原因; 25/55的患者(45.0%)為卵巢癌，16例(29.0%)為結(jié)腸癌，6例(11.0%)為胰腺癌，3例(5.0%)為乳腺癌，2例(4.0%)為胃癌，3例(5.0%)為原發(fā)不明原因癌。其中以腹脹為主要臨床表現(xiàn)。本研究通過滄州中心醫(yī)院倫理委員會審批，倫理審批編號為:2012-012-01。

1.2納入標準 (1)首次就診患者；(2)行病理檢查前兩周內(nèi)行胸部CT及腹部、盆腔平掃+增強CT檢查，且具備薄層CT圖像；(3)病理結(jié)果證實；(4)DMPeM診斷符合2012年國際間皮瘤協(xié)作組制定的《惡性間皮瘤病理診斷指南》[6]；TBP的診斷至少以下列標準之一為依據(jù):①干酪樣肉芽腫的組織學(xué)證據(jù);或②病變或腹水中抗酸桿菌的組織學(xué)表現(xiàn)；在組織學(xué)證據(jù)的基礎(chǔ)上建立了PC的診斷；(5)1例患者僅患上述三種疾病之一。

1.3排除標準 (1)CT檢查前因研究疾病行腹膜手術(shù)或者放、化療；(2)合并2種以上研究疾病者；(3)未行腹部、盆腔強化CT掃描或者無薄層CT圖像者。

1.4CT掃描方法及參數(shù) 所有入組患者均在病理檢查前兩周內(nèi)行螺旋CT增強掃描檢查(Lightspeed 16, GE, USA)。胸部、腹部、骨盆的成像參數(shù)為:120 kV，150～ 300 mA，0.5 s/rot，層厚5 mm。患者統(tǒng)一取仰臥位，掃描范圍包括胸部、全腹、盆腔。增強掃描：使用自動注射器(OptiVantage, Liebel-Flarsheim Company, USA)以3 ml/s的速度經(jīng)肘靜脈注射非離子型造影劑75～100 ml，注藥延遲30～35 s后再進行掃描獲得圖像。上述影像學(xué)資料由三名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師按照CT觀察指標共同閱片。

1.5CT觀察指標及標準 (1)腹水存在:腹水在腹部和骨盆廣泛存在為大量，在肝臟和脾臟周圍局部存在時為中度，僅有少量液體存在時為輕度;(2)腹膜CT分析:評估腹膜增厚異常(分為光滑增厚或不規(guī)則增厚)及腹膜結(jié)節(jié)[7]。厚度超過2 mm被認為是增厚[8];(3)大網(wǎng)膜受累分為結(jié)節(jié)樣、污跡樣(軟組織密度不清的浸潤)、餅樣增厚(大網(wǎng)膜與結(jié)締組織混合呈餅樣增厚);(4)小腸腸系膜受累分為腸系膜增厚(脂肪密度升高至增厚的軟組織代替脂肪)，腸系膜縮短/腸壁固定(腸系膜明顯增厚，引起腸系膜縮短、腸壁固定);(5)淋巴結(jié)腫大的存在及位置:腹膜后、腸系膜淋巴結(jié)短軸直徑大于1 cm，縱隔、肺門、心膈角淋巴結(jié)短軸直徑大于0.5 cm，認為淋巴結(jié)腫大;(6)腹部實質(zhì)臟器浸潤或轉(zhuǎn)移;(7)胸腔變化，如胸膜斑、胸腔積液等。

1.6統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計分析。將全部患者根據(jù)病理結(jié)果分為DMPeM組(n=60)、TBP組(n=32)和PC組(n=55)，分別統(tǒng)計每例患者影像學(xué)特征，應(yīng)用卡方檢驗比較不同組別影像學(xué)改變，尋找出3組中有差異的變量引入判別分析。再由計算機軟件隨機挑選117例患者作為試驗組(訓(xùn)練樣本)，將上述變量引入Bayes判別分析中，建立Bayes判別方程。最后，利用剩余30例患者作為檢驗組(驗證樣本)，將其資料代入已建立的Bayes判別方程驗證其準確性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1CT影像學(xué)表現(xiàn) 不同類型的腹膜增厚、大網(wǎng)膜增厚、腸壁固定、臟器受累(臟器浸潤或轉(zhuǎn)移)、胸膜斑在各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。3組CT影像學(xué)表現(xiàn)比較見表1。

表1 3組CT的表現(xiàn)[例(%)]

2.2建立綜合診斷模型 計算機軟件隨機挑選117例患者作為試驗組(訓(xùn)練樣本)，其余為檢驗組(驗證樣本)。兩組腹膜增厚、大網(wǎng)膜增厚、腸壁固定、臟器受累(臟器浸潤或轉(zhuǎn)移)、胸膜斑資料見表2。將試驗組數(shù)據(jù)利用Bayes判別分析方法獲得Bayes判別方程系數(shù)，以此來建立Bayes判別分析函數(shù)。見表3。

表2 兩組一般資料及進入判別模型的各診斷指標(例)

表3 分類函數(shù)系數(shù)

根據(jù)以上表格中的Bayes判別系數(shù)建立Bayes判別函數(shù)： DMPeM(惡性腹膜間皮瘤)組： Y1=-17.282+1.569X1+2.331X2+4.130X3+3.730X4+20.416X5。TBP(結(jié)核性腹膜炎)組：Y2=-3.410+0.846X1+2.226X2+0.223X3-1.732X4+0.068X5。PC(腹膜轉(zhuǎn)移癌)組：Y3=-8.431+3.086X1+0.825X2+2.007X3+5.106X4+0.973X5。(其中Y1為腹膜間皮瘤組、Y2為結(jié)核性腹膜炎組、Y3為腹膜轉(zhuǎn)移癌組；X1為腹膜病變，X2為大網(wǎng)膜病變，X3為腸壁固定，X4為臟器受累，X5為有無胸膜斑)。

2.3判別分析的結(jié)果及驗證 通過試驗組(訓(xùn)練樣本)進行自身檢驗的方法所測得的綜合診斷模型的診斷準確率為89.7%，誤判率為10.3%。然后通過將檢驗組(驗證樣本)30例患者影像學(xué)數(shù)據(jù)帶入通過試驗組(訓(xùn)練樣本)的方程后，診斷準確率為86.7%，誤判率13.3%。

3 討 論

不明原因腹水是工作中經(jīng)常遇到的臨床難題，特別是無腹膜活檢能力的醫(yī)療機構(gòu)，常規(guī)血液學(xué)、腹水檢查或者一般影像學(xué)檢查往往無法明確診斷。在一般的臨床機構(gòu)，腹膜轉(zhuǎn)移癌占所有不明原因腹水的8%[1]，腹膜間皮瘤發(fā)病率遠低于轉(zhuǎn)移性疾病，除非患者有石棉暴露史。腹膜結(jié)核(PTB)在所有不明原因腹水中占4%，由于其臨床表現(xiàn)通常不明顯，因此很難診斷。20世紀60、70年代滄州地區(qū)存在大面積家庭作坊式手紡石棉線和石棉加工廠，故本地區(qū)存在局部惡性腹膜間皮瘤高發(fā)，本課題組曾總結(jié)本地區(qū)惡性腹膜間皮瘤的發(fā)病特點[9-11]，并且既往研究中曾分析惡性腹膜間皮瘤與結(jié)核性腹膜炎[4]及腹膜轉(zhuǎn)移癌[5]的影像學(xué)鑒別診斷。但是，在實際臨床工作中我們發(fā)現(xiàn)，影像學(xué)表現(xiàn)不典型或者有交叉的病例診斷依然困難，而且由于腹膜病變多為不規(guī)則、邊界不清晰的腫塊，使放射組學(xué)[12]在此類患者的應(yīng)用存在限制。故而我們在既往研究的基礎(chǔ)上，嘗試應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法尋找3種疾病鑒別的量化模型。

判別分析產(chǎn)生于20世紀30年代，是利用已知類別的樣本建立判別模型，為未知類別的樣本判別的一種統(tǒng)計方法。Bayes判別分析是判別分析中相對比較有優(yōu)勢的一種分析方法，它假定對研究對象已經(jīng)有一定的認識，用先驗概率分布來描述這種認識，然后用獲得的訓(xùn)練樣本來修正已有的認識得到后驗概率的分布。近年來，判別分析在自然科學(xué)、社會學(xué)及經(jīng)濟管理學(xué)科中都有廣泛的應(yīng)用，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，判別分析也逐漸被應(yīng)用于醫(yī)療的各種領(lǐng)域[13]。

本研究統(tǒng)計3組患者CT影像學(xué)表現(xiàn)及各組間比較發(fā)現(xiàn)腹膜增厚、大網(wǎng)膜增厚、腸壁固定、臟器受累(臟器浸潤或轉(zhuǎn)移)、胸膜斑在各組間改變有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，這與既往的研究類似[4-5]。以這5種特征為基礎(chǔ)，利用Bayes判別分析方法所建立的綜合診斷模型的函數(shù)，通過驗證發(fā)現(xiàn)，以病理結(jié)果為金標準，試驗組(訓(xùn)練樣本)中惡性腹膜間皮瘤患者診斷正確率87.5%，誤判率12.5%；結(jié)核性腹膜炎組診斷準確率100%，誤判率0%；腹膜轉(zhuǎn)移癌組診斷正確率86.7%，誤判率13.3%。綜合以上結(jié)果可以得出，運用診斷模型進行診斷的正確率為89.7%。但是自身檢驗有其本身的缺陷性，對于結(jié)果的判斷會存在一定的偏倚，通常會導(dǎo)致低估誤判率，從而最終使判別效果得到夸大，因此本研究再通過預(yù)留的檢驗組(訓(xùn)練樣本)對綜合診斷模型進行客觀評估，其最終的結(jié)果顯示：檢驗組(訓(xùn)練樣本)共計惡性腹膜間皮瘤患者12例，通過運用綜合診斷模型進行判斷正確的例數(shù)為10例，判斷正確率為83.3%；結(jié)核性腹膜炎患者8例，通過運用綜合診斷模型進行判斷正確的例數(shù)為8例，判斷正確率為100.0%；腹膜轉(zhuǎn)移癌患者10例，通過運用綜合診斷模型進行判斷正確的例數(shù)為8例，判斷正確率為80.0%；綜合以上結(jié)果可以得出，運用診斷模型進行診斷的正確率為86.7%，誤判率13.3%，在臨床應(yīng)用中具有價值，并且其結(jié)核性腹膜炎的診斷率達100%，對于腹膜增厚性疾病診斷有相當(dāng)大的幫助。但最終的結(jié)果仍會存在一定的偏倚，其原因主要包括：①檢驗組(驗證樣本) 中各種影像學(xué)表現(xiàn)主要為分類變量，存在一定的主觀性，可能會對最終模型的建立產(chǎn)生一定的影響；②最終診斷模型的整體診斷率稍低于通過自身檢驗正確率，說明建立的模型還并不夠完善，還需要對其進行進一步擴大樣本量的修正。

同時本研究發(fā)現(xiàn)石棉斑對判斷惡性腹膜間皮瘤的貢獻度最大，這也與臨床工作相符，國內(nèi)外既往的研究發(fā)現(xiàn)石棉接觸是惡性腹膜間皮瘤發(fā)病的主要原因[11, 14]。更加說明石棉接觸史在臨床工作中對于判斷與否存在惡性腹膜間皮瘤的重要性。

為保證該綜合診斷模型的臨床判斷的準確性，影像學(xué)醫(yī)師需要按照本研究中各分類變量的定義準確判斷變量，結(jié)合病理結(jié)果，驗證該模型的診斷準確率。該綜合診斷模型建立后，我們將近期的3例腹膜疾病患者(1例惡性腹膜間皮瘤，2腹膜轉(zhuǎn)移癌)的影像變量帶入模型，與病理結(jié)果符合率達100%，當(dāng)然，在臨床工作中需要更多的數(shù)據(jù)來驗證模型，必要時擴大樣本量修正該模型。

總之，Bayes判別分析方法通過將多種CT影像特征綜合后建立的綜合影像診斷模型在臨床工作中對不明原因腹水及腹膜增厚性疾病的判斷有一定的價值，其將多種變量進行綜合，相對減少了臨床工作中個體主觀因素的影響，有進一步推廣價值。