胡文鋒，邱劍，方俊

九江市第三人民醫(yī)院 （江西九江 332000）

胃癌是世界性重大健康問題，是癌癥死亡的第三大原因[1]。胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是胃癌預(yù)后差的主要風(fēng)險(xiǎn)因素之一，對(duì)指導(dǎo)治療方案的選擇具有重要意義[2-3]。隨著微創(chuàng)內(nèi)鏡技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的早期胃癌患者，臨床推薦使用內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)或內(nèi)鏡下黏膜剝離術(shù)進(jìn)行治療，而非D2 淋巴結(jié)清掃術(shù)。內(nèi)鏡下黏膜剝離術(shù)可導(dǎo)致患者管理方案效果較差及出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[4-6]。前哨淋巴結(jié)技術(shù)被用于治療多種腫瘤，可避免不必要的淋巴結(jié)清掃[7-10]，但術(shù)中前哨淋巴結(jié)清掃假陰性率較高[11]。淋巴結(jié)形態(tài)學(xué)改變與胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病理結(jié)果并非強(qiáng)相關(guān)，如小淋巴結(jié)可能已經(jīng)出現(xiàn)胃癌轉(zhuǎn)移，但大的淋巴結(jié)可能只表現(xiàn)出炎癥反應(yīng)，易導(dǎo)致淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移誤診[12-15]。因此，臨床迫切需要一種更加精確的方法預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。目前，基于MRI 影像組學(xué)特征預(yù)測(cè)胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的研究較少。本研究旨在基于多模態(tài)MRI 影像組學(xué)特征建立胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)模型，為胃癌的精準(zhǔn)治療提供更多依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020 年2 月至2022 年2 月我院172 例胃癌患者，依據(jù)病理結(jié)果分組，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移為轉(zhuǎn)移組（112 例），未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移為未轉(zhuǎn)移組（60 例）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均行MRI 檢查；愿意接受內(nèi)鏡檢查且需行胃癌手術(shù)；均為早期胃癌；均具有隨訪條件。排除標(biāo)準(zhǔn)：具有全身合并癥無法耐受內(nèi)鏡檢查及胃癌手術(shù)。

1.2 方法

1.2.1 收集患者資料

收集患者基本信息（性別、年齡、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、血壓、脈搏等）、病史（高血壓、糖尿病、手術(shù)史、遺傳病史、傳染病史、用藥情況等）、相關(guān)血清學(xué)指標(biāo)、多模態(tài)MRI 影像信息。行內(nèi)鏡檢查，術(shù)中對(duì)患者胃壁外的淋巴結(jié)進(jìn)行細(xì)針抽吸術(shù)，采集活檢標(biāo)本后迅速放入帶有組織固定液的標(biāo)本瓶，擇日進(jìn)行胃癌手術(shù)，手術(shù)標(biāo)本迅速固定并送病理科檢測(cè)。

1.2.2 多模態(tài)MRI 影像特征的提取及標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)本研究中心的標(biāo)準(zhǔn)化多模態(tài)MRI 流程，獲取多模態(tài)MRI 影像數(shù)據(jù)，保存為DICOM 格式文件，導(dǎo)入3D-Slicer 軟件。由2 位具有5 年以上工作經(jīng)驗(yàn)的副主任影像醫(yī)師對(duì)多模態(tài)MRI 圖像進(jìn)行胃部靶區(qū)標(biāo)記。采用Pyradiomics 軟件提取影像特征。該特征符合圖像生物標(biāo)志物標(biāo)準(zhǔn)化倡議（Image Biomarker Standardization Initiative，IBSI），并采用Z 值評(píng)分進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。影像特征包括First Order Statistics、Shape-based（2D）、Gray Level Cooccurence Matrix（GLCM）、Gray LevelRun Length Matrix（GLRLM）、Gray LevelSize Zone Matrix（GLSZM）、Neigbouring Gray Tone Difference Matrix（NGTDM）、Gray LevelDependence Matrix （GLDM），并對(duì)由2 位醫(yī)師同一影像標(biāo)記提取的影像特征進(jìn)行內(nèi)部一致性信度檢驗(yàn)。

1.2.3 構(gòu)建多模態(tài)MRI 影像組學(xué)評(píng)分系統(tǒng)

基于多模態(tài)MRI 影像組學(xué)數(shù)據(jù)并結(jié)合臨床數(shù)據(jù)，使用R 語言篩選影像特征變量，構(gòu)建多模態(tài)MRI 影像組學(xué)評(píng)分系統(tǒng)，并采用十折交叉驗(yàn)證改進(jìn)模型。

1.2.4 模型評(píng)估及測(cè)試

通過受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析評(píng)估診斷性能，并使用Delong 驗(yàn)證比較不同模型曲線下面積（areas under curve，AUC）。模型診斷數(shù)據(jù)和病理確診胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)間的差異通過Calibration 校準(zhǔn)曲線和Hosmer-Lemeshow 試驗(yàn)評(píng)估。最終，通過對(duì)整個(gè)隊(duì)列中不同閾值概率下的凈效益進(jìn)行量化，進(jìn)行決策曲線分析（decision curve analysis，DCA），確定模型的臨床有效性。通過診斷測(cè)試集，測(cè)試所構(gòu)建的胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多模態(tài)MRI 影像組學(xué)評(píng)分系統(tǒng)的診斷效能。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）比較轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組臨床資料；（2）分析胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)模型的診斷效能。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組臨床資料比較

轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組性別、年齡、糖類抗原、癌胚抗原水平、腫瘤大小、腫瘤位置、Lauren 分型、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓、潰瘍指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；轉(zhuǎn)移組血紅蛋白水平高于未轉(zhuǎn)移組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組臨床資料比較

2.2 轉(zhuǎn)移組臨床參數(shù)的多因素Logistic 分析

多因素Logistic分析顯示，胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓均相關(guān)（P＜0.05），見表2。

表2 訓(xùn)練集轉(zhuǎn)移組患者臨床參數(shù)的多因素Logistic分析

2.3 胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)模型的建立與評(píng)估

利用腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓4 個(gè)影響因素建立預(yù)測(cè)列線圖模型。重復(fù)抽樣納入1 000 次數(shù)據(jù)后，采用校準(zhǔn)曲線對(duì)該模型進(jìn)行精確度驗(yàn)證，并用ROC 曲線對(duì)模型的區(qū)分度進(jìn)行檢驗(yàn)，預(yù)測(cè)值與實(shí)際結(jié)果幾乎相等；C-index 分?jǐn)?shù)（95%CI）為0.833（0.815～0.851），Calibration 驗(yàn)證曲線幾乎呈對(duì)角對(duì)應(yīng)關(guān)系，C-index 趨勢(shì)為1。該預(yù)測(cè)列線圖模型具有較好的精確度、區(qū)分度，見圖1。

圖1 列線圖預(yù)測(cè)模型的校準(zhǔn)曲線

3 討論

影像組學(xué)是一種從醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)中提取高維量化數(shù)據(jù)的新興定量影像分析方法，有助于消除個(gè)體差異導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)偏移，可從圖像中獲得大量人肉眼無法識(shí)別的信息，經(jīng)過篩選后得到更加符合疾病特征的信息，構(gòu)建穩(wěn)定性更強(qiáng)、準(zhǔn)確率更高、預(yù)測(cè)性更強(qiáng)的模型。影像組學(xué)常被應(yīng)用于提取腫瘤組織的微觀特征特性，預(yù)測(cè)分析腫瘤診斷和預(yù)后[16-17]。研究發(fā)現(xiàn)，基于影像組學(xué)方法可改善胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)的精確度[18-20]。研究表明，血清標(biāo)志物不能作為胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[21-22]。多模態(tài)MRI 是指采用多種加權(quán)模式下特別時(shí)功能序列采集患者圖像，可綜合分析檢查部位的形態(tài)和功能狀況。彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是利用分子的布朗運(yùn)動(dòng)反映活體組織器官形狀、功能的檢測(cè)序列，對(duì)不同腫瘤的良惡性病變具有強(qiáng)大的分辨能力[23]。T2加權(quán)像可更好地反映患者組織層次特征。T1加權(quán)像可反映患者組織的大體形態(tài)。但MRI 各序列與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間的相關(guān)性尚未完全明確?；诙嗄B(tài)MRI 圖像的影像組學(xué)特征中某些量化特征雖對(duì)癌癥預(yù)測(cè)具有令人驚訝的效果，但準(zhǔn)確性分析仍需驗(yàn)證，以期滿足臨床需求[23-25]。

多模態(tài)MRI 影像組學(xué)特征分析可消除傳統(tǒng)檢查結(jié)果中的個(gè)體差異性，深度分析和挖掘潛在的MRI 數(shù)據(jù)特征。本研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組的性別、年齡、糖類抗原、癌胚抗原水平、腫瘤大小、腫瘤位置、Lauren 分型、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓、潰瘍指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），轉(zhuǎn)移組血紅蛋白水平高于未轉(zhuǎn)移組（P＜0.05）。多因素Logistic分析顯示，胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓均相關(guān)（P＜0.05）；利用腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、脈管癌栓4 個(gè)影響因素建立預(yù)測(cè)列線圖模型，預(yù)測(cè)值與實(shí)際結(jié)果幾乎相等，具有較好的精確度、區(qū)分度。在胃癌手術(shù)前，進(jìn)行胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)，有助于制定更合理的手術(shù)方案，縮短患者治療時(shí)間，提高治愈率，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率，幫助患者盡快恢復(fù)，具有重要的社會(huì)效益[26]。

綜上所述，基于多模態(tài)MRI 影像組學(xué)構(gòu)建的胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)模型，有助于為胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移診斷提供快速、無創(chuàng)、簡便的輔助檢查手段，為患者提供更好的醫(yī)療服務(wù)，避免過度治療。