CT三維重建在食管癌瘤體解剖結構評估及術前分期診斷中的應用

田 浩

據2018年全球癌癥統計報告,食管癌的發病率排名第七,死亡率排名第六[1]。在中國,食管癌是第六大常見惡性腫瘤,也是癌癥相關死亡的第四大原因[2]。食管癌患者的早期臨床并無明顯癥狀,一旦患者出現吞咽困難,一般疾病就已經進入晚期[3]。目前針對食管癌患者的主要治療為新輔助放療聯合手術治療,治療方案的制定需要明確患者的疾病分期,以便判斷患者的病情發展[4]。臨床針對食管癌患者術前評估主要采用增強電子計算機斷層掃描(CT)、胃鏡等方法,在此基礎上來制定患者的治療方案,但是對腫瘤病灶處的具體位置評估效果并不理想。隨著醫學發展,CT三維重建逐漸應用于臨床診斷,具有較強的整體觀測作用[5]。本研究主要探討CT三維重建在食管癌瘤體解剖結構評估及術前分期診斷中的應用效果,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2021年2月至2022年2月南陽醫學高等專科學校第一附屬醫院收治的90例食管癌患者。納入標準:①診斷為食管癌[6];②年齡30～76歲;③臨床資料完整;④行CT三維重建檢查。本研究符合《赫爾辛基宣言》相關倫理準則,已免去/豁免知情同意及倫理審批。排除標準:①手術后復發的食管癌患者;②臨床資料不完整(病歷資料/影像學資料);③合并有其他惡性腫瘤。所有患者T分期中T1期患者18例,T2期患者21例,T3期患者51例,分別為T1組、T2組和T3組(患者T分期為手術病理結果)。T1組患者年齡30～75(53.24±10.05)歲,其中男性10例,女性8例;T2組患者年齡32～75(54.32±10.31)歲,其中男性11例,女性10例;T3組患者年齡32～76歲(54.74±10.54)歲,其中男性24例,女性27例。3組患者基線資料差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 檢測方法所有患者均進行CT三維重建檢查,采用64排螺旋CT掃描(SOMATOM go.Top,德國西門子)?；颊哐雠P進行平掃及增強掃描,數據在計算機中以CT.DICOM格式記錄。掃描條件為120 kV的電壓和100～120 mA的電流;掃描參數包括FOV 330、矩陣512×512、W350、L40、重建層厚度1 mm、層間距1 mm。Bayer CT高壓注射器用于加強CT檢查,通過肘靜脈注射非離子造影劑(70～80 mL,碘海醇注射液,通用電器藥業有限公司,上海)3.5 mL·s-1。增強掃描的延遲時間為25～30 s。使用聯影后處理軟件(上海聯影)進行3D重建,體積數據傳輸到聯影工作站進行2D和3D重建,包括多平面重建和體積再現,以獲得3D圖像以及任何其他平面圖像。數據處理:使用計算機(基本頻率:3.0 GHz,內存:2G,硬盤:512 GB,分辨率:1 920×1 080像素)來獲取食管癌瘤體的圖像數據,將這些數據以3D形式重建。所有患者均行胃鏡檢查和病理檢查測量患者的食管病變程度。

1.3 觀察指標①比較所有食管癌患者的CT三維重建測量數據,包括瘤體體積[腫瘤體積(mL)=病灶長×寬×高×π/6]、食管病變長度、食管病變厚度和瘤體CT值。瘤體CT值的測量:在縱隔窗平掃測量CT值,將測量區放置在實性成分處,其中圓圈為CT區域值測量,十字形為CT點值測量。Ar為圓形感興趣區面積,Av為感興趣區平均CT值,SD為CT值標準差,Perim為感興趣區直徑。②采用Spearman相關分析CT三維重建檢測數據和腫瘤分期的關系。③比較胃鏡檢查、病理檢查和CT三維重建檢測3種不同測量方法下患者的食管病變長度。

2 結果

2.1 食管癌患者CT三維重建圖像T1～T4期患者的CT三維重建圖像分別見圖1A-D。圖1A顯示食管壁中段不規則增厚,增厚處最大徑約5 mm;圖1B顯示食管癌侵犯固有肌層,食管壁增厚約11.9 mm;圖1C顯示食管中上段壁呈結節樣凸起壓迫周圍食管伴食管上段擴張,最大徑約26.8 mm;圖1D顯示食管中下段癌組織侵襲左支氣管,形成食管-左主支氣管瘺,大小約81.5mm×35.3 mm。

A:胸部矢狀位;B:胸部左前斜位;C:胸部冠狀位;D:胸、上腹部冠狀位。圖1 食管癌患者CT三維重建圖像

2.2 食管癌患者CT三維重建測量數據對比

T2和T3期的瘤體體積、食管病變長度、食管病變厚度均大于T1期,差異均有統計學意義(P<0.05);T2和T3期食管癌患者的瘤體體積、食管病變長度、食管病變厚度比較,差異均無統計學意義(P>0.05);T1、T2、T3期食管癌患者的瘤體CT值比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 食管癌患者CT三維重建測量數據對比

2.3 CT三維重建數據和腫瘤分期的相關性相關性分析顯示,瘤體體積、食管病變長度和食管病變厚度均和患者腫瘤分期呈正相關(P<0.05)。見表2。

表2 患者CT三維重建數據和腫瘤分期的相關性

2.4 3種測量方法所得的食管病變長度結果比較胃鏡測量、病理測量和CT三維重建下測量的食管病變長度比較[(4.62±1.51) cm VS (4.51±1.92) cm VS (4.61±1.52) cm],差異均無統計學意義(F=0.886,P>0.05)。

3 討論

食管癌為常見的惡性腫瘤之一,且大多數患者的預后較差。因臨床患者就診時多已處于癌癥的中晚期階段,錯過最好的治療時機,臨床大多采取綜合治療[7-8]。食管癌患者的主要癥狀為吞咽障礙,臨床治療大多為手術治療,為有創治療,患者很容易產生并發癥,影響其預后恢復。食管癌患者的手術治療需要確認腫瘤位置及其周圍的解剖結構,并根據患者的臨床分期來制定手術方案[9],故明確患者腫瘤分期和病變處的解剖結構具有重要意義。CT三維重建技術可重建出直觀的三維圖片,結構清晰、可視性強,可以對病變周圍動脈情況、變異情況等進行分析,同時還能夠根據治療方案進行具體的測量[10-11]。故本研究主要探討CT三維重建在食管癌瘤體解剖結構評估及術前分期診斷中的應用效果。

本研究中,T2、T3期食管癌患者的瘤體體積、食管病變長度、食管病變厚度均大于T1期患者,提示利用三維重建可詳細呈現食管和腫瘤的解剖結構及毗鄰結構,有助于臨床進行術前規劃,實現精準化外科的目標。有研究顯示,三維重建技術可以直觀地顯示食管癌的位置、長度和血管分布情況,為確保手術成功提供重要依據,有助于減少手術中對患者重要臟器的盲目探查[12]。食管癌手術過程中對胃周動脈的處理較為復雜,一旦處理不當就會導致供血區域發生壞死。使用CT三維重建掃描圖像,可以在橫向、矢狀和冠狀平面或任何其他角度進行重建,并且還可以同時在二維平面上觀察腫瘤特征。此外,可以使用體積重建獲得三維重建圖像,以便從各個方向觀察腫瘤的形狀、大小和邊緣狀態。常規的CT掃描沒有完全顯示腫瘤的形態特征和血流,瘤體邊緣顯示不佳。CT三維重建掃描可以更準確地顯示腫瘤的形狀和邊緣,也清楚地顯示一些等值腫瘤。本研究中,CT三維重建可以更加精準地檢測瘤體的解剖結構,從而幫助臨床制定更為適合患者病情的手術方案。本研究3種檢測方法下的食管病變長度沒有統計學差異,說明CT三維重建所檢測出來的結果和病理檢測結果差異較小,具有一定應用價值。CT三維重建技術可將目標腫瘤及其周圍會受手術影響部位的解剖結構進行較為全面立體的再現,利用精確計算,可實現術前的模擬操作,從而提高術者的手術熟練度,使術中的安全得到一定的保障[13]。

本研究仍有不足,由于研究納入樣本量較少,在3D模型的建立和數據的測量讀取中可能會由于醫師等的主觀原因而存在一定誤差,需在以后的研究中擴大樣本量,進行更加深入的研究探討。

綜上所述,對食管癌進行CT三維重建能夠較為準確地判斷病灶的大小、位置及T分期,可以為食管癌患者治療方案的制定提供指導意義,值得在臨床上推廣使用。