用于区分结直肠腺癌不同病理类型的双层光谱探测器CT的参数

时间:2026年5月17日
来源:Insights into Imaging

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**摘要** **目的** 本研究旨在探讨基于双层光谱探测器CT(DLCT)的定量参数在区分黏液性腺癌(MC)和未特指腺癌(AC)在结直肠腺癌(CRAC)中的诊断性能。 **材料与方法** 2022年5月至2024年9月期间,纳入了进行了术前DLCT扫描且病理学确诊为

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**摘要**

**目的**
本研究旨在探讨基于双层光谱探测器CT(DLCT)的定量参数在区分黏液性腺癌(MC)和未特指腺癌(AC)在结直肠腺癌(CRAC)中的诊断性能。

**材料与方法**
2022年5月至2024年9月期间,纳入了进行了术前DLCT扫描且病理学确诊为CRAC的患者作为本回顾性研究的对象。采用倾向评分匹配(PSM)方法来平衡MC组和AC组之间的重要患者特征。比较了MC组和AC组之间的DLCT定量参数,并通过多因素二元逻辑逐步回归分析来确定独立影响因素。利用接收者操作特征(ROC)曲线来评估诊断效能。

**结果**
共有260名患者纳入本研究。经过PSM后,分析中包含23名MC患者和23名AC患者。所有DLCT参数在MC患者中均显著低于AC患者(所有p<0.01)。静脉相中的电子密度(OR=0.007,95% CI:0.000–0.295)和标准化碘浓度(OR=0.000,95% CI:0.000–0.067)被确定为与不同组织病理类型相关的独立预测因素。结合这两种光谱参数的诊断效能显著优于传统CT衰减值(p<0.05),曲线下面积(AUC)为0.949,敏感性为87.0%,特异性为91.3%。

**结论**
基于DLCT的定量光谱参数能够在术前有效区分MC和AC,显示出优异的诊断效能。

**关键意义**
DLCT是一种可靠的诊断工具,可在术前区分结直肠癌的病理类型,从而有助于制定个性化治疗策略。

**研究亮点**
- 本研究探讨了双层光谱CT(DLCT)在区分结直肠癌病理类型中的价值。
- 定量光谱参数在黏液性腺癌的诊断中表现出极高的准确性。
- 术前DLCT可为临床医生提供依据,帮助他们制定个性化治疗策略。

**引言**
结直肠癌(CRC)是全球最常见的癌症之一,是癌症相关死亡的第二大原因[1]。腺癌是结直肠癌中最常见的类型,其中黏液性腺癌(MC)是一种独特的亚型,其特征是肿瘤内含有大量细胞外黏液,占肿瘤体积的50%以上[2]。MC约占结直肠癌的10–20%,在女性和年轻患者中更为常见[2]。与传统腺癌相比,MC通常位于结肠近端,且往往在晚期才被诊断出来[2]。由于MC具有独特的基因突变和拷贝数变异,其对传统细胞毒性化疗和放疗的反应较差[3, 4]。因此,准确识别病理亚型对于指导CRC患者的个性化治疗至关重要。

**方法**
该回顾性研究的批准来自机构审查委员会(B2025-474-01),并免除了知情同意的要求。2022年5月至2024年9月期间,所有在我院进行术前DLCT检查并被病理学诊断为CRAC的连续患者均被纳入研究。由一名未参与后续测量的放射科医生对所有CT图像进行了初步评估。纳入标准包括:(1) 在我院接受手术治疗且未接受任何术前抗肿瘤治疗的患者;(2) 手术前2周内进行了腹部-盆腔DLCT检查;(3) 拥有完整的临床和病理信息。排除标准包括:(1) 患有除AC和MC之外的其他病理类型;(2) CT图像上无法显示的病变;(3) 图像质量差。最终共有260名患者被纳入研究。患者选择流程如图1所示。临床和病理信息来自医院病历系统。

**图像说明**
该图像的替代文本可能是使用AI生成的。

**图像分析**
CT扫描使用DLCT扫描仪(IQon Spectral CT,Philips Healthcare)进行。成像参数设置为:管电压120 kVp,机架旋转时间0.5秒,有效管电流-时间积在120至250 mAs之间。层间距设置为1.0,探测器排宽校准为64 × 0.625 mm。对于增强成像,通过右侧尺静脉以2.3 mL/s的速度注射非离子对比剂(Ultravist 370 mg/mL),剂量为1.35 mL/kg体重,随后以相同速度注射30 mL生理盐水冲洗。注射对比剂后,分别在33秒和65秒开始动脉相(AP)和静脉相(VP)的扫描。

**统计分析**
所有统计分析均使用SPSS软件(版本26.0)进行。倾向评分匹配(PSM)方法用于平衡两组之间的重要患者特征。倾向评分基于包括年龄、性别、肿瘤位置、癌胚抗原(CEA)、病理T(pT)分期和病理N(pN)分期在内的协变量,通过多变量逻辑回归模型计算。AC和MC患者根据倾向评分进行最近邻匹配(无替换),匹配宽度为0.03,匹配比例为1:1。正态分布的连续变量以平均值±标准差表示,并通过独立t检验在两组之间进行比较,或多组之间的双因素方差分析进行比较;非正态分布的变量以中位数和四分位数范围表示,并通过Mann–Whitney U检验进行比较。类别变量之间的差异通过卡方检验或Fisher确切检验进行分析。使用多因素二元逻辑逐步回归分析对单变量分析中具有统计意义的指标进行独立因素的识别。诊断效能通过接收者操作特征(ROC)曲线分析进行评估,曲线下面积(AUC)通过DeLong’s检验进行比较。统计上显著的差异定义为p < 0.05。

**患者特征**
本研究共纳入了260名CRAC患者,平均年龄为60 ± 12岁。其中,156名为男性,104名为女性。病理诊断为MC的患者有25名,占9.6%的比例,其余235名患者被诊断为AC。表1展示了AC组和MC组的临床和病理特征。与AC组相比,MC组的pT阶段明显更晚期(p < 0.001)。

**DLCT参数的观察者间一致性**
DLCT参数的观察者间一致性非常优秀,ICC范围从0.875(95% CI: 0.786–0.929)到0.981(95% CI: 0.966–0.989)。ICC值的详细信息见表S1。

**不同pT阶段间DLCT参数的比较**
CTconv-AP、ED-AP、NIC-AP、VNC-AP、CTconv-VP、Zeff-VP、ED-VP、IC-VP、NIC-VP、VNC-VP以及在VP背景下40-keV VMIs的衰减值在pT1-2、pT3和pT4阶段存在显著差异(所有p < 0.05),且在更晚期的pT阶段这些值均较低。在AC患者中,CTconv-AP(p = 0.032)、NIC-AP(p = 0.034)、VNC-AP(p = 0.016)、ED-VP(p = 0.030)和VNC-VP(p = 0.006)在pT1-2、pT3和pT4阶段之间存在显著差异。而在MC患者中,不同pT阶段的DLCT参数没有显著差异(所有p > 0.05)(见表S2)。

**PSM后AC组和MC组的定量DLCT参数**
经过PSM后,共有23名MC患者和23名AC患者被纳入后续分析,患者特征(包括性别、年龄、CEA、pT阶段、pN阶段和肿瘤位置)均达到平衡(p > 0.05)(见表1)。表2展示了AC组和MC组患者的DLCT参数。与AC组相比,MC组的CTconv、Zeff、ED、IC、NIC、40-keV VMIs的衰减值、λHU和VNC在动脉相位和静脉相位均显著较低(所有p < 0.001)。

**多变量逻辑分析**
多变量逻辑分析表明,ED-VP(OR = 0.007,95% CI: 0.000–0.295,p = 0.009)和NIC-VP(OR = 0.000,95% CI: 0.000–0.067,p = 0.027)是区分MC和AC的独立预测因子(详见表3)。基于多变量逻辑回归分析的结果,随后开发了一个综合光谱模型。

**DLCT参数的诊断性能**
独立预测因子、综合光谱模型、CTconv-AP和CTconv-VP的ROC曲线见图4,它们在区分MC和AC方面的诊断效果见表4。ED-VP在区分MC和AC方面的AUC为0.910(95% CI: 0.826–0.995),最佳诊断阈值为104.035,敏感性为82.6%,特异性为87.0%。NIC-VP的AUC为0.874(95% CI: 0.777–0.995),最佳诊断阈值为0.375,敏感性为69.6%,特异性为91.3%。整合了ED-VP和NIC-VP的综合光谱模型显示出更高的AUC,为0.949(95% CI: 0.893–1.000),敏感性为87.0%,特异性为91.3%。DeLong检验显示,光谱模型的AUC显著高于CTconv-AP(0.949 vs 0.839,p = 0.049)和CTconv-VP(0.949 vs 0.879,p = 0.036)。

**讨论**
在本研究中,我们初步探讨了DLCT参数在确定CRAC病理类型方面的诊断效果。所有来自DLCT的定量参数(包括CTconv、IC、NIC、Zeff、ED、λHU和VNC)在MC和AC之间存在显著差异。ED-VP和NIC-VP是区分MC和AC的独立预测因子,其组合表现出优异的诊断性能。我们观察到,在AC患者中,NIC-AP和ED-VP在更晚期的pT阶段显著较低。相比之下,Chen等人和Sun等人报告称,pT3或pT4阶段的结直肠腺癌的IC值高于pT1-2阶段[13, 14]。这种矛盾的可能原因在于ROI放置方法的不同以及晚期pT阶段不可避免的坏死区域存在。其他DLCT参数(包括ED-AP、VNC-AP、Zeff-VP、IC-VP、NIC-VP和VNC-VP以及40-keV VMIs的衰减值)在整组患者中也在更晚期的pT阶段显著较低。这可能是由于MC的存在,其表现出更晚期的pT阶段和更低的DLCT参数值。另一方面,MC组之间没有显著差异,这可能是由于黏液含量的差异。由于AC组和MC组在pT阶段存在显著差异,因此应用了PSM来消除这种偏差。

MC被视为一种独特的结直肠癌亚型,具有独特的组织学特征和临床行为。我们的研究发现,MC患者的诊断阶段显著较晚,且病变更多地发生在结肠而非直肠,这与先前的研究结果一致[15, 16]。有报告指出,MC患者对姑息性或辅助化疗的反应较差[2]。因此,MC患者需要精确的诊断和针对性的治疗。Ko等人[17]报告称,特定的CT特征(如更严重的肠壁增厚、更多的低密度区域、异质性对比增强和肿瘤内钙化)与MC显著相关。然而,这些CT发现是定性的,依赖于主观判断,诊断准确性也有限。本研究的发现表明,来自DLCT的定量光谱参数在区分MC和AC方面表现出优异的诊断性能,显著优于传统的CT衰减值,从而提供了更可靠的诊断方法。

**结论**
DLCT衍生的定量光谱参数在术前区分CRAC患者的MC和AC方面表现出优异的性能,优于传统的CT衰减值。

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