基于CT測定的細胞外體積分數對結腸腺癌術前病理分級的預測價值

王慶慧 高飛 王錫明

［摘要］ 目的：探討CT測定的細胞外體積分數（ECV）預測結腸腺癌病理分級可行性。方法：選取經手術病理證實的結腸腺癌患者380例，術前均行腹部多期動態CT增強掃描。結腸癌病灶的ECV通過平掃和平衡期圖像在ROI測量計算。根據病理分級將患者分為高級別組100例和低級別組280例，比較2組影像特征及臨床特征。ECV與結腸腺癌病理分級的相關性行二元logistic回歸分析。采用ROC曲線評價ECV對結腸腺癌病理分級的診斷效能。結果：多因素logistic回歸分析顯示，ECV是結腸腺癌病理分級的獨立預測因子，OR值為1.380（95%CI 1.289～1.477）。ROC曲線顯示：ECV對結腸腺癌病理分級的診斷效能較好，AUC為0.898（95%CI 0.851～0.947），敏感度為90.0%，特異度為91.4%。結論：基于CT測定的ECV有助于預測結腸腺癌的病理分級，且對個體化治療具有一定意義。

［關鍵詞］ 結腸癌；細胞外體積分數；體層攝影術，X線計算機；病理分級

Predictive value of the extracellular volume fraction based on CT in the preoperative pathological grading of colon adenocarcinoma

［Abstract］ Objective：To investigate the feasibility of the extracellular volume fraction （ECV） determined using CT to predict the pathologic grade of colon adenocarcinoma. Methods：A total of 380 patients with pathologically proven colon adenocarcinoma were selected. Pre-operative multi-phase dynamic enhanced CT scans were conducted for all patients. The ECVs of colon cancer lesions were calculated using ROI measurements on unenhanced and equilibrium-phase CT images. According to pathological grade，the patients were divided into a high-grade group （100 patients） and a low-grade group （280 patients）. The imaging features and clinical data between the two groups were compared. The correlation between ECV and the pathological grade of colon adenocarcinoma was analyzed with binary logistic regression. ROC curve was used to evaluate the diagnostic efficiency. Results：The multi-factor logistic regression analysis showed that ECV was an independent predictor for the pathological grade of colon adenocarcinoma，with OR of 1.380（95%CI 1.289～1.477）. The ROC curve demonstrated that ECV had better diagnostic accuracy in predicting the pathologic grade of colon adenocarcinoma，with the AUC of 0.898（95%CI 0.851～0.947），the sensitivity of 90.0% and the specificity of 91.4%. Conclusion：The ECV determined using enhanced CT is helpful for predicting the pathological grade of colon adenocarcinoma and may contribute to personalized treatment.

［Key words］ Colon cancer；Extracellular volume fraction；Tomography，X-ray computed；Pathologic grade

結腸癌是臨床常見且致死率較高的惡性腫瘤之一［1］，其中結腸腺癌最常見，約占結腸癌的90%以上［2］。研究表明，結腸腺癌的分化程度是影響預后的重要因素［3］。WHO消化系統腫瘤分類第五版將結腸腺癌分為高級別和低級別2種類型［4］。高級別結腸腺癌在腫瘤切除術后復發的風險較高，預后較差［5］。細胞外體積分數（extracellular volume fraction，ECV）是血管外細胞體積分數與血管內空間分數之和，能反映微血管密度和基質纖維化程度，充分反映腫瘤微環境［6］。Takumi等［7］證實CT上ECV越高，胸腺上皮腫瘤的分化程度越低。Adams等［8］發現，通過MRI確定的ECV可準確預測高、低級別腎透明細胞癌，但目前臨床很少將其應用于結腸腺癌的病理分級評價。因此，本研究旨在探討基于CT測量的ECV對結腸腺癌術前病理分級的預測價值。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

回顧性分析2019年6月至2023年6月于山東省立醫院經手術病理學證實的結腸腺癌患者380例，男240例，女140例；年齡17～87歲，平均（60.9±11.6）歲。其中高級別組100例，男61例，女39例，平均年齡（61.7±11.3）歲；低級別組280例，男179例，女101例，平均年齡（60.6±11.8）歲。術前均行腹部CT增強掃描。收集患者的臨床資料，包括腹痛腹脹、便血、腸梗阻、腹部包塊、便秘、大便性狀的改變情況及血細胞比容值。本研究經山東省立醫院倫理委員會批準，并放棄書面知情同意。納入標準：①均經術后病理證實為結腸腺癌；②術前均行常規腹部CT增強掃描；③臨床資料及生化檢查信息完整。排除標準：①術前行新輔助化療；②圖像未見腫瘤；③圖像質量差；④合并其他惡性腫瘤。

1.2? 儀器與方法

所有患者均行全腹部常規CT平掃及增強掃描。采用Somatom Force CT掃描儀，掃描前禁食6～8 h，掃描范圍從膈肌頂部至恥骨聯合下緣。掃描參數：120 kV，250～400 mA（自動管電流調節技術），旋轉時間0.5 s，探測器準直0.625 mm，矩陣512×512，螺距1.0。對比劑采用碘海醇，劑量1.5 mL/kg體質量，注射流率 3～4 mL/s，于注射后30、60、180 s行動脈期、靜脈期、平衡期掃描。

1.3? 圖像分析

將數據傳送至PACS工作站，行圖像后處理，獲得冠狀位、矢狀位MPR，必要時重組VR圖像。所有圖像均由2位放射科醫師雙盲閱片，觀察腫瘤的大?。?5/≥5 cm）、邊界（腸壁增厚/腸腔腫塊）、周圍脂肪間隙（清晰/模糊）、腹部腫大淋巴結（短徑>1 cm）等，意見不統一時，經討論取得一致。選取病灶最大層面，分別在平掃、平衡期手動繪制ROI，并測量結腸癌實性病灶及同層面主動脈的CT值，測量3次，取平均值（圖1，2）。注意勾畫ROI時避開壞死、囊變、鈣化及出血部位。ECV計算公式如下：ECV（%）=（1-血細胞比容）×（ΔHU腫瘤/ΔHU主動脈）×100%。其中ΔHU腫瘤是病灶實性部分平衡期CT值減去相應平掃CT值，ΔHU主動脈是主動脈平衡期CT值減去相應平掃CT值。

1.4? 統計學分析

采用SPSS 26.0統計軟件。計量資料采用Shapiro-

Wilk法行正態分布檢驗。正態分布、方差均勻數據的組間比較采用獨立樣本t檢驗；否則采用Mann-Whitney U檢驗。變量組間比較行χ2檢驗。采用單因素和多因素logistic回歸分析確定ECV與結腸腺癌病理分級的相關性。采用ROC曲線評價ECV對結腸腺癌病理分級的診斷效能。以P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1? 2組臨床特征比較（表1）

高級別組腹痛腹脹的發生率高于低級別組，差異有統計學意義（P<0.05）。2組年齡、性別、便血、腸梗阻、腹部包塊、大便性狀改變及血細胞比容的發生率差異均無統計學意義（均P>0.05）。

2.2? 2組影像特征及ECV比較（表2）

高級別組平掃密度低于低級別組，≥5 cm腫瘤及腹部腫大淋巴結的發生率高于低級別組，差異均有統計學意義（均P<0.05）。2組腫瘤邊界為腸腔腫塊型、腹部脂肪間隙模糊的發生率差異均無統計學意義（均P>0.05）。

2.3? 單因素和多因素logistic回歸分析（表3）

單因素logistic回歸分析示，ECV與結腸腺癌病理分級密切相關。高級別組ECV是低級別組的1.39倍。將單因素logistic分析中有統計學意義的參數，即ECV、腹痛腹脹、腫瘤大小、腹部腫大淋巴結、平掃密度，行多因素logistic回歸分析，結果表明ECV是結腸腺癌病理分級的獨立預測因子（P<0.001）。

2.4? ECV診斷結腸腺癌病理分級的ROC曲線（圖3）

ECV評估結腸腺癌病理分級的AUC為0.898（95%CI 0.851～0.947），敏感度和特異度分別為90.0%、91.4%。

3? 討論

病理分級是結腸癌的獨立預后因素，結腸腺癌患者的5年生存率與腫瘤分期、分級密切相關，分期、分級越高，預后越差［9］。不同病理分級，可能需要不同的治療方法［10-13］。治療前區分高、低級別結腸腺癌，識別復發高?；颊?，對實施個體化治療、提高療效至關重要［14］。結腸鏡活檢通常用于結直腸癌的診斷，可提供腫瘤分級的部分信息，但其具有出血、結腸穿孔和腹痛等不足［15-16］。此外，活檢也存在定位不佳、瘤內異質性、樣本質量差等缺點。MRI費用較高，在臨床中的應用較CT少。CT已被常規應用于結腸癌患者的術前分期［17-19］。Huang等［14］開發了一種基于CT的放射組學模型來區分高、低級別結腸癌；該模型在訓練數據集和驗證數據集上均表現出良好的識別能力。雙能譜CT雖能定量分析結腸癌的分化程度［20］，但輻射劑量較大。

ECV在臨床中應用廣泛，通過CT或MRI確定的ECV與病理性纖維化體積相關，ECV已被很好地應用于心臟和肝臟纖維化的評估［21-22］。Fukukura等［23］報道通過CT增強掃描測定的腫瘤ECV是一種有價值的影像學生物標志物，可預測胰腺癌患者化療后的生存率。然而，很少有關于ECV與結腸腺癌病理分級關系的研究。因此，本研究應用基于CT測定的ECV來鑒別高、低級別結腸腺癌，通過單因素和多因素logistic回歸分析，證明ECV是結腸腺癌病理分級的獨立預測因子，AUC為0.898，敏感度、特異度分別為90.0%、91.4%，具有較好的診斷效能。

基于CT的ECV測定具有以下優點：①相對于組織學檢查，ECV無創、易于測定且能避免組織學檢查帶來的并發癥；②與MRI相比，CT掃描速度快，空間分辨力高，可評估MRI禁忌證的患者，如體內有金屬植入、幽閉恐懼癥等；③與雙能譜CT比較，基于常規CT的ECV輻射劑量小、臨床應用廣泛。

本研究中，腹痛腹脹多見于高級別結腸腺癌，原因可能是高級別結腸腺癌較低級別腫瘤周圍微環境更易發生變化，造成血管和神經的浸潤，從而引發腹痛腹脹。高級別結腸腺癌腫瘤大小?！? cm，多伴腹部淋巴結腫大；腫瘤分化程度低，更易發生淋巴結轉移［24］；較低級別腫瘤平掃密度低，可能與腫瘤惡性程度高、生長速度快、易發生壞死囊變有關。

本研究存在的不足：為回顧性研究，存在選擇偏倚；樣本量較小，尤其是高級別結腸腺癌，需加大樣本量進一步研究；測量平掃與增強掃描CT值時存在人工誤差。

綜上所述，基于CT測定的ECV是結腸腺癌病理分級的獨立預測因子，具有良好的診斷效能，且無創、便于臨床推廣，可為結腸癌患者的個體治療提供依據。

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