彭芳芳，邵 針

（濟(jì)寧市兗州區(qū)人民醫(yī)院影像科 山東 濟(jì)寧 272100）

食道癌是一種病死率極高的惡性腫瘤，其主要治療方式為手術(shù)切除，但對于食道上段較大的腫瘤手術(shù)較難完成，需進(jìn)行化療后手術(shù)或直接放療、化療聯(lián)合治療[1]。目前評估食道癌病變的依據(jù)主要包括食道內(nèi)超聲、CT、MRI、PET 等[2]，以上檢查對于食道癌化療后是否能都達(dá)到減小腫瘤并進(jìn)一步手術(shù)治療仍無明確方法[3]。因此，如何判斷化療后是否能縮小腫瘤，為化療后指定手術(shù)方案提供影像學(xué)證據(jù)是目前需要解決的臨床問題。圖像紋理特征分析是一種能區(qū)分病變的異質(zhì)性的處理方法，其通過量化腫瘤CT 圖像內(nèi)高通量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分解腫瘤內(nèi)無法被肉眼觀察的生物學(xué)信息，從而達(dá)到預(yù)測化療敏感性的目的[4]。食道癌組織病理不同表示存在不同化療敏感性的病變，在不同組織病理中腫瘤的血管生成與壞死程度也不相同，因此利用圖像紋理特征對肉眼無法觀察的細(xì)微腫瘤血管生成、壞死等信息提取，側(cè)面反映不同化療敏感性，從而達(dá)到分析食道癌腫瘤放療療效的目的。本研究擬采用食道CT 平掃圖像紋理特征進(jìn)行預(yù)測食道癌化療預(yù)后效果，幫助臨床判斷上段較大的腫瘤是否能通過化療后縮小腫瘤并進(jìn)行手術(shù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2021 年10 月—2023 年2 月在濟(jì)寧市兗州區(qū)人民醫(yī)院臨床診斷為食道癌患者85 例的CT 圖像及臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前6 周內(nèi)進(jìn)行過食道CT掃描；②患者規(guī)范化化療3 個療程后進(jìn)行食道CT 平掃復(fù)查。排除標(biāo)準(zhǔn)：同時聯(lián)合了化療、放療的食道癌患者。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 分組方法 以規(guī)范化化療3 個療程后食道CT數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，參照WHO實體瘤療效標(biāo)準(zhǔn)，分為完全緩解、部分緩解、無變化、進(jìn)展4 級標(biāo)準(zhǔn)。完全緩解：患者腫瘤消失，連續(xù)4周以上無復(fù)發(fā)；部分緩解：腫瘤縮小50%以上，維持4 周無增長；無變化：腫瘤體積減小未達(dá)50%；進(jìn)展：腫瘤增加25%。將完全緩解、部分緩解患者定義為化療預(yù)后好，并設(shè)為A 組；將無變化、進(jìn)展定義化療預(yù)后差，定義為B 組，記錄患者糖類抗原125、糖類抗原199。

1.2.2 設(shè)備 采用通用電氣256 排螺旋CT（GE Revoulution 256 CT），使用1 024×1 024 高分辨率矩陣，層厚0.6 mm，層間距0.6 mm，螺距0.5，管電壓120 kV，管電流200 mAs。

1.3 紋理特征提取

利用Omni-Kinetics 軟件將食道CT 平掃原始進(jìn)行逐層ROI 勾畫，將所有勾畫層面融合成三維ROI，利用軟件內(nèi)置提取功能提取特征，共提取67 個紋理特征，見圖1。

圖1 感興趣區(qū)特征提取、建模流程圖

1.4 化療方案

選取140 mg/m2紫杉醇混合500 mL 5%葡萄糖溶液靜脈滴注治療，滴注3 h 內(nèi)完成；化療1 ～3 天，后選擇30 mg/m2順鉑混合100 mL 0.9%氯化鈉注射液靜脈滴注治療，滴注2 h 內(nèi)完成。化療3 周為1 個療程，共計3 個療程[5]。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用MedCalc?統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（± s）表示，采用t檢驗，非正態(tài)分布以中位數(shù)（四分位間距）[M（Q1，Q3）]表示，使用秩和檢驗。計數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，采用χ2檢驗，使用皮爾遜相關(guān)系數(shù)進(jìn)行有統(tǒng)計學(xué)差異紋理特征參數(shù)降維，P＜0.05 為紋理特征參數(shù)具有相關(guān)性，剔除具有相關(guān)性的紋理參數(shù)納入二元Logistics 回歸分析，篩選預(yù)測食道癌化療預(yù)后的最佳參數(shù)組合并建立預(yù)測模型。對食道癌患者化療預(yù)后風(fēng)險因素與Logistics 模型采用受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析診斷效能。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

兩組患者年齡、性別比例、糖類抗原125、糖類抗原199 差異均不具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組患者一般資料、實驗室檢查資料比較

2.2 特征比較

食道CT 平掃提取67 個腫瘤紋理特征，6 個特征值差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2，其中差分熵與同質(zhì)性（r=-0.72，P=0.04）、正像素分布第90 個百分位點（r=0.77，P=0.01），能量特征與最大限度（r=-0.81，P=0.02）、同質(zhì)性（r=-0.88，P=0.03），相關(guān)性與同質(zhì)性（r=0.82，P=0.04）參數(shù)存在相關(guān)性，61 個紋理特征值無顯著差異（P＞0.05）。

表2 紋理特征值比較[M（Q1，Q3）]

2.3 模型建立

Logistics 回歸方程結(jié)果顯示TotalEnergy、Maximum與Homogeneity為預(yù)測食道癌化療預(yù)后的獨立風(fēng)險因素，見表3，其預(yù)測模型為：Logit（P）=-1.876+Maximum×3.975+TotalEnergy×- 4.537+Homogeneity×4.245，Logit（P）的ROC 曲線下面積為0.878，取閾值為0.534 56 時，靈敏度及特異度分別為89.6%、84.2%，見表4、圖2。

表3 獨立風(fēng)險因素二元Logistics 回歸分析

表4 獨立分析因素與二元Logistics 的ROC 分析

圖2 危險因素與聯(lián)合模型Logit（P）預(yù)測食道癌化療預(yù)后ROC 曲線圖

3 討論

食道癌患者是否能夠進(jìn)行手術(shù)切除與腫瘤大小、侵犯范圍有關(guān)。部分食道癌患者無法直接手術(shù)，需要進(jìn)行化療后，腫瘤縮小到一定程度才可進(jìn)行手術(shù)。早期預(yù)測患者食道癌化療預(yù)后可為臨床提供更多有效信息。本研究兩組患者腫瘤標(biāo)志物差異無統(tǒng)計學(xué)意義，與以往研究結(jié)果類似[6]，表明腫瘤標(biāo)志物無法預(yù)測食道癌化療預(yù)后情況。本研究中提取67 個紋理特征值中，發(fā)現(xiàn)差分熵、同質(zhì)性、正像素分布第90 個百分位點、能量特征、最大限度、相關(guān)性6 個食道癌紋理特征能夠進(jìn)行化療預(yù)后的預(yù)測，此6 個特征可提供食道癌大小、穩(wěn)定性、侵襲性等信息，從而預(yù)測化療預(yù)后。

朱宗明等[7]進(jìn)行CT 紋理分析預(yù)測食道癌T 分期發(fā)現(xiàn)，腫瘤紋理能夠通過血供情況、基底膜完整性、黏膜層擴散性等預(yù)測出食道癌的T 分期，主要是紋理分析可以反映腫瘤的異質(zhì)性相關(guān)信息。食道癌不同分期化療效果不同，因此本研究利用腫瘤的紋理分析進(jìn)行預(yù)測化療療效。紋理分析能預(yù)測腫瘤化療敏感性的主要原因是不同分化程度、血管情況的食道癌對化療藥物的敏感性不同，而紋理分析則可很好定量肉眼無法觀察的腫瘤分化程度、血管情況，因此能夠一定程度預(yù)測化療效果[8-9]。本研究利用CT 平掃圖像為基礎(chǔ)提取腫瘤特征顯示能量特征、最大限度、同質(zhì)性為獨立分析因素，其中能量特征、最大限度表示病變特征能量分布對稱性大小、頻率變化等，病變的血管生成、腫瘤分化程度不同導(dǎo)致腫瘤的能量特征改變[10]，在食道癌的化療中病變的血管簡單、分化程度越高則預(yù)示化療效果較好，這些病變能影響相關(guān)紋理特征值的變化，此信息由紋理特征中的能量特征、最大限度反映出來。同質(zhì)性則表示圖像在各相鄰灰階中的一致性與相關(guān)程度，腫瘤若鄰近同質(zhì)性越大表示腫瘤內(nèi)出血、鈣化等病變越少，本研究中A 組預(yù)后較好患者同質(zhì)性較大，表明化療預(yù)后較好的患者腫瘤內(nèi)出血與鈣化等病變較少。相關(guān)性表示局部紋理特征內(nèi)強度變化和同質(zhì)區(qū)域的分布情況，被證明在不同腫瘤中都具有鑒別良惡性、基因型等能力，在本研究中相關(guān)性單因素中具有差異，但與同質(zhì)性具有相關(guān)性，因此被排除在模型外。

綜上所述，對于食道癌患者行CT 平掃紋理分析可快速獲得腫瘤內(nèi)部重要信息，對于無法直接手術(shù)的食道癌患者提供化療的影像學(xué)證據(jù)，為臨床手術(shù)與后續(xù)治療方案提供影像學(xué)信息。