双能CT碘浓度评估胰十二指肠切除术后胰瘘—华夏中医论坛

admin 发表于 2022-4-3 20:19:55

双能CT碘浓度评估胰十二指肠切除术后胰瘘

背景胰腺纤维化和脂肪浸润与术后胰瘘 (POPF) 相关，但准确的术前评估仍然是一个挑战。双能 CT (DECT) 得出的碘浓度 (IC) 和脂肪分数可能反映纤维化和脂肪变性的程度，有可能使 POPF 的术前预测成为可能。
目的与对比增强 CT 衰减值相比，确定多相 DECT 衍生的 IC 和脂肪分数，从而提高对 POPF 风险的预测，并评估潜在的组织病理学变化。
材料和方法这项回顾性研究包括在 2020 年 1 月至 2020 年 12 月期间接受胰十二指肠切除术和 DECT（包括胰腺实质、门静脉和延迟期扫描）的患者。定量 DECT 衍生的 IC 和脂肪分数的关系，以及增强的 CT 衰减值具有 POPF 风险的图像使用逻辑回归分析进行分析。将 IC 的预测性能与 CT 值的预测性能进行比较。用多变量线性回归分析评估 IC 的组织病理学基础。
结果共纳入 107 名患者（中位年龄，65 岁；四分位距，57-70 岁；56 名男性）。其中，23 人（21%）患有 POPF。胰腺实质与门静脉期 IC 比（调整优势比，13；95% CI：2，162；P < .001）是 POPF 发生的独立预测因子。胰腺实质-门静脉期 IC 比值预测 POPF 的准确性高于 CT 值比值（78% vs 65%，P< .001)。胰腺实质与门静脉期 IC 比率与胰腺纤维化独立相关（β = –1.04；95% CI：–0.44，–1.64；P = .001）。
结论
概括术前双能CT得出的碘浓度在预测胰十二指肠切除术后胰瘘的发生方面很有前景。

主要结果
[*]■ 在这项对 107 名接受胰十二指肠切除术的患者进行的回顾性研究中，单变量和多变量逻辑回归分析显示，胰腺实质与门静脉期碘浓度 (IC) 比值是最佳参数（受试者工作特征曲线下面积，0.85 ) 用于预测术后胰瘘 (POPF)。
[*]■ 在预测POPF 时，胰腺实质-门静脉期IC 比值比对比增强CT 衰减值的相应比值具有更高的准确度（78% vs 65%，P <.001）。

介绍术后胰瘘 (POPF) 是胰十二指肠切除术后最常见且可能危及生命的并发症。准确的风险预测和 POPF 分层可以让外科医生有选择地使用预防措施。瘘管风险评分在估计 POPF 发展中起着核心作用。该评分将公认的变量（包括诊断或病理结果、胰管大小、胰腺质地和估计的失血量）纳入临床相关评分系统。然而，该分数是术中风险指标，取决于外科医生的主观估计，尤其是胰腺质地（软或硬）。因此，需要准确且易于使用的术前识别方法用于 POPF 高危患者。术前影像学的一些形态学特征已被证明与 POPF 相关，包括胰腺厚度、残余体积和主胰管直径( 7-9 )。据报道，胰腺脂肪变性和无纤维化会使腺体软化，因此与发生 POPF 的风险较高有关。因此，通过使用扩散加权成像评估体素内不相干运动的灌注分数、使用 T1 加权 MRI 的信号强度比 (图13 )，以及 MR 弹性成像和磁化转移成像的胰腺硬度。此外，一些研究表明，经腹胰腺超声弹性成像结果与 POPF 的发生有关。然而，MR 弹性成像既昂贵又笨重，需要额外的硬件，而磁化转移成像并不是一种广泛可用的术前评估。尽管超声弹性成像方便并且可以提供实时数据，但缺乏可重复性是主要缺点。双能 CT (DECT) 是 CT 领域的一项进步，有助于基于多材料分解算法进行绝对碘定量和脂肪分数分析。目前，DECT 研究的一个重要领域是评估碘和脂肪值的增量诊断价值，而不是简单地使用 CT 图像来量化胰腺和肝脏的纤维化和脂肪浸润。据我们所知，使用 DECT 估计 POPF 风险尚未在文献中得到很好的证实。因此，本研究的目的是研究与对比增强 CT 衰减值相比，术前 DECT 与碘浓度 (IC) 和脂肪分数的量化是否可以预测 POPF，并进一步评估潜在的组织病理学变化。
材料和方法
耐心本回顾性研究经南京医科大学第一附属医院机构审查委员会批准，无需知情同意。2020年1月至2020年12月连续选择在我院接受术前DECT及后续胰十二指肠切除术的患者。之前没有任何参与者被报道过。
DECT 图像采集与分析
所有患者均使用第三代双源 DECT 扫描仪（SOMATOM Force；Siemens Healthineers）进行检查。详细的 CT 协议在附录 E1中提供（在线的）。使用市售软件（syngo.via，版本 VB40A；Siemens Healthineers）和碘减法算法（Liver VNC；Siemens Healthineers）分析 DECT 图像，以计算 IC 和脂肪分数。两名对术后结果和组织学信息不知情的放射科医师（HYS、QX；分别在腹部放射学方面拥有 11 年和 21 年的经验）通过绘制感兴趣区域独立测量了三个对比增强阶段的 IC 和脂肪分数。感兴趣的区域被放置在胰腺实质中，避免胰内血管和胰管扩张，通过将位置尽可能与手术切除期间遇到的位置进行匹配，并通过组织病理学分析进行评估。另一个感兴趣的区域被放置在腹主动脉的腹腔干水平。然后，计算归一化 IC，即平均胰腺 IC 与主动脉 IC 的比值。在延迟阶段获得脂肪分数（计算平均胰腺 IC 与主动脉 IC 的比值。在延迟阶段获得脂肪分数（计算平均胰腺 IC 与主动脉 IC 的比值。在延迟阶段获得脂肪分数。所有参数均由上述放射科医师测量，平均值用于通过对两名放射科医师的测量值进行平均来进行分析。CT 值（以 Hounsfield 为单位）和形态特征的测量值在附录 E1（在线）中提供。
术后临床数据收集对于所有患者，在术后第 1、3、5 和 7 天测量液体体积和血清淀粉酶水平。POPF 的诊断是根据国际胰腺外科研究组提供的定义确定的：任何可测量的体积术后第 3 天或之后的引流液中淀粉酶水平高于每个特定机构正常淀粉酶上限的三倍是必要的阈值。附录 E1（在线）总结了 POPF 等级的标准。
组织病理学评估两位经验丰富的病理学家（MNL 和一位非作者；分别在胰腺病理学方面有 15 年和 7 年的经验）评估了胰腺手术切缘标本的组织病理学特征，他们对放射学结果和临床结果不知情。切除边缘的胰腺纤维化采用四点评分系统进行分级（F0 = 正常实质，无纤维化改变，F1 = 轻度纤维化伴导管周围纤维组织增厚，F2 = 中度纤维化伴小叶间隔明显硬化且无证据结构变化，F3 = 严重纤维化与结构破坏）。脂肪瘤程度分级如下：L0，正常（范围，0%~10%）；L1，轻度（范围，11%–20%）；L2，标记（范围，21%–30%）；和 L3，严重（范围，>30%）。
统计分析两位作者（HYS，YQG）和一位非作者使用 R 软件（4.0.5 版；使用 WebPower 包分析功率计算。连续变量表示为中位数和四分位间距，分类变量表示为数字和百分比。学生t检验或 Wilcoxon 秩和检验用于患者年龄、体重和体重指数。使用χ2比较患者性别、病理结果和组织病理学特征或 Fisher 精确检验。进行逻辑回归分析以确定POPF的主要独立术前危险因素。所有带P的参数< .1 在单变量分析中包括在多变量分析中。反向变量选择程序用于识别独立预测因素，这些因素以优势比 (OR) 表示，并调整体重指数和相应的 95% CI。受试者工作特征曲线分析用于评估DECT参数和CT值预测POPF的准确性。鉴于 POPF 患者与非 POPF 患者之间的不平衡，我们进一步使用了 F 1分数和精确召回曲线下的面积来比较性能，因为这些方法在评估不平衡数据集上的二元分类器时提供更多信息。最佳截止值由约登指数确定。计算特定临界值的准确性、敏感性、特异性以及阳性和阴性预测值。受试者工作特征曲线下面积的比较采用德龙法。使用 McNemar 检验比较准确性、敏感性和特异性。为了研究成像参数和组织病理学变化之间的潜在关联，进行了 Spearman 秩相关检验和逐步多元线性回归检验。P < .05 表示存在显着差异。
结果
患者特征
最初确定了 144 名同时接受 DECT 和胰十二指肠切除术的患者。在这些患者中，37 人因以下标准而被排除：无胰空肠吻合术（n = 2），由于胰腺严重萎缩和脂肪沉积，DECT 数据难以测量（n = 6），缺乏足够的组织病理学标本（n = 4），缺乏完整的 POPF 分级临床数据（n = 25）（图 1）。因此，107 名患者（中位年龄，65 岁；四分位距，57-70 岁；56 名男性）被纳入我们的研究（表 1）。所有这些患者均接受胰十二指肠切除术（97 例接受开放式胰十二指肠切除术，10 例接受腹腔镜胰十二指肠切除术）并通过导管-黏膜吻合术进行胰空肠吻合术重建。在 107 名患者中，23 名（21%）患有 POPF。最终病理结果如下：胰腺导管腺癌（PDAC）（n = 65）、壶腹癌（n = 20）、胆总管癌（n= 7)、慢性胰腺炎和自身免疫性胰腺炎 ( n = 3)、胰腺神经内分泌肿瘤 ( n = 4)、导管内乳头状粘液性肿瘤 ( n = 3)、实性假乳头状肿瘤和浆液性囊腺瘤 ( n = 5)。如表 1所示，非 PDAC 患者的 POPF 频率显着高于 PDAC 患者（P = .002）。由于胰腺纤维化与 PDAC 之间存在强关联，PDAC 患者发生 POPF 的可能性较小。

表 1：临床特征

POPF术前因素的预测性能在单变量分析中，静脉期 IC（OR，0.19；95% CI：0.07，0.52； P = .001），延迟期 IC（OR，0.23；95% CI：0.08，0.62； P = .004），胰腺实质– 门静脉期 IC 比（OR，19；95% CI：4, 70；P < .001），胰腺实质与延迟期 IC 比（OR，4.9；95% CI：1.9, 12；P = .001)、脂肪分数 (OR, 0.91; 95% CI: 0.84, 0.98; P = .02), 主胰管直径 (OR, 0.67; 95% CI: 0.49, 0.91; P= .01）和胰腺厚度与主胰管直径之比（OR，1.14；95% CI：1.02，1.28；P = .02）是 POPF 的危险因素。在这些定量参数中，胰腺实质与门静脉期 IC 比是 POPF 的唯一独立预测因子（调整后的 OR，13；95% CI：2，162； P < .001）（表 2) 根据进一步的多变量分析逐步选择。对于对比增强 CT 衰减值，单变量和多变量分析表明，胰腺实质与门静脉期 CT 值比是与 POPF 相关的唯一独立危险因素（P = .009）（表 E1 [在线]） .
表 2：

POPF 患者的胰腺实质-门静脉期 IC 和 CT 比值（分别为 1.75 ± 0.31 和 1.43 ± 0.15）高于没有 POPF 的患者（分别为 1.31 ± 0.29 和 1.29 ± 0.23）（均P < .01），如图2所示. 受试者工作特征曲线分析显示，胰腺实质与门静脉期 IC 比具有更好的 POPF 风险预测能力，受试者工作特征曲线下面积为 0.85（95% CI：0.77，0.93），高于 CT 衰减值比率，受试者工作特征曲线下面积为 0.72（95% CI：0.62，0.83；P < .001）（图 3A）。精确召回曲线进一步说明了类似的结果（图 3B)，与 CT 值比 (0.33; 95% CI: 0.17, 0.46； P < .001）。

图 3：碘浓度 (IC) 和 CT 衰减值比率的预测性能。(A) IC 与 CT 值的接受者操作特征 (ROC) 曲线。IC 比显示出预测性能（ROC 曲线下面积，0.85），优于 CT 比（AUC，0.72；P < .001）。 (B) IC 与 CT 值的精确召回曲线。IC 比显示出预测性能（AUC，0.66），优于 CT 比（AUC，0.33；P< .001)。PR AUC = 精确召回曲线下面积，CT 比 = 胰腺实质期与门静脉期 CT 值比，IC 比 = 胰腺实质期与门静脉期 IC 比。
图 4显示了两名患者的代表性 DECT 图像，一名患有 POPF，一名没有 POPF。胰腺实质与门静脉期 IC 比和 CT 值比的表现总结在表 3中。最佳截断值为 1.53（图 E1 [在线]），IC 比率的预测准确度为 78%（95% CI：69, 85；107 名患者中的 83 名），F 1评分为 0.84，敏感性为83%（95% CI：61、95；23 名患者中的 19 名），特异性为 76%（95% CI：66、86；84 名患者中的 64 名）。相比之下，截止值为 1.34 (图 E1 [在线]），CT 值比的测试准确度为 65%（95% CI：55、74；107 名患者中的 69 名），F 1 评分为 0.74，灵敏度为 74%（95% CI： 50, 88；23 名患者中的 17 名），特异性为 62%（95% CI：51, 72；84 名患者中的 52 名）。详细的混淆矩阵显示在图 E2（在线）中。McNemar 检验显示 IC 比具有更高的准确度 ( P = .007) 和特异性 ( P= .003) 比 CT 值比预测 POPF 风险。我们没有发现 IC 和 CT 值的敏感性比值之间存在统计学差异的证据（83% 对 74%，P = .32）。

图 4：有和没有术后胰瘘 (POPF) 的患者的代表性对比增强双能 CT 图像。 (A) 69 岁男性无POPF，行胰十二指肠切除术治疗胰腺导管腺癌的轴向胰腺实质期双能CT 图像（箭头）。 (B)胰腺实质相碘叠加图像显示胰腺残端的平均碘浓度 (白色轮廓) 为 2.8 毫克/毫升。（C）门静脉期碘叠加图像显示平均碘浓度（白色轮廓）为 2.3 mg/mL。胰腺实质-门静脉期碘浓度比为 1.22。(D)胰腺手术边缘的显微照片显示 F3 期纤维化。（苏木精-伊红染色；原始放大倍数，×200。）（E） 63 岁 POPF 女性胰腺导管腺癌行胰十二指肠切除术的轴向胰腺实质期双能 CT 图像（箭头）。（F）轴向胰腺实质相碘叠加图像显示胰腺残端的平均碘浓度（白色轮廓）为 4.9 mg/mL。(G)轴向门静脉期碘叠加图像显示平均碘浓度（白色轮廓）为 2.0 mg/mL。胰腺实质-门静脉期碘浓度比为 2.45。(H)胰腺手术切缘的显微照片显示 F0 期纤维化。（苏木精-伊红染色；原始放大倍数，×200。）
表 3：碘浓度和 CT 衰减值预测术后胰瘘的诊断性能

碘浓度的组织病理学基础组织病理学上，胰腺实质-门静脉期 IC 比值与胰腺纤维化呈负相关 (ρ = –0.529, P < .001)，如图 5 所示。胰腺实质与门静脉期 IC 比与脂肪变性呈轻微负相关 (ρ = –0.146)，但我们没有发现不同程度脂肪变性患者之间存在差异的证据 ( P = .13)。

图 5：箱须图显示胰腺实质期与门静脉期碘浓度比（P/V IC 比）与纤维化显着相关（ρ = –0.529，P < .001）。方框显示上四分位数和下四分位数，方框内的水平线表示中值，胡须表示范围。
多变量线性回归分析（调整后的R 2 = 0.46，P = .001）进一步显示胰腺实质与门静脉期 IC 比与胰腺纤维化独立相关（β = -1.04；95% CI：-0.44，- 1.64；P = .001）。
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