定量CT参数对胰腺癌患者恶病质的诊断价值

李培,刘艳,赵亚子,李云成,吕磊,翟建

(皖南医学院第一附属医院,安徽 芜湖 241000)

恶病质是一种骨骼肌量持续减少,或伴有脂肪质量损失,导致患者进行性功能障碍综合征[1],影响了胰腺癌患者的生存。因此精确诊断恶病质并及时对症治疗就显得格外重要。目前临床常用诊断[2]恶病质标准主要依靠体重丢失比例与体质指数(body mass index,BMI)水平,然而BMI并不能反映全身肌肉脂肪含量的变化和异常的脂肪浸润,模糊了对患者的营养状态的评估进而增加了临床对“隐形”恶病质误诊[3]。“隐形”恶病质是指肌肉和脂肪的损失可以通过腹水或周围水肿导致的体重增加来掩盖,而定量CT则是一种通过已有的CT影像资料直接利用技术手段获取病人身体组分,即骨骼、肌肉和脂肪三部分[4]的定量信息。能够有效避免诸如此类的因素。因此,本文就定量CT对胰腺癌患者治疗前后身体组分的变化预测胰腺癌患者恶病质进行了如下研究。

1 对象与方法

1.1研究对象 选取2013年1月至2020年1月在本院行根治性手术及化疗的胰腺癌患者共64名,年龄为(52.29±8.46)岁,且男女患者年龄分布无统计学差异。其中男33例,女31例,恶病质患者共24例,男11例,女13例。纳入标准:①经穿刺活检或手术病理证实为胰腺癌;②临床资料完整,所有患者治疗前及治疗后均行腹部CT平扫,且两次腹部CT平扫间隔时间为6个月左右;③患者治疗前未经其他治疗。排除标准:①图像不全或质量不佳影响测量;②患者合并有严重的心、肝、肾等脏器功能障碍;③合并其他恶性肿瘤;④患者合并腹水或水肿者。

1.2诊断标准 恶病质诊断标准[2]目前临床常以2010年欧洲癌症治疗指南为主,本研究使用的是基于欧洲姑息治疗协会提出的标准结合国内的的指南得出的恶病质的诊断[5]标准。符合以下3条中的任意一条即可诊断为恶病质。①无节食条件下,6个月内体重下降>5%;②体重指数BMI<20 kg/m2及任何程度的体重下降>2%;③四肢骨骼肌指数符合肌肉减少症的标准及任何程度的体重下降>2%。

1.3研究方法 采用PHILIPS 64排CT机器及Mindways公司第4代QCT产品,所有人做检查前必须进行质控校准,质控校准的频率为1周1次。CT扫描参数设置:120 kV、125 mAs,床高120 cm,层厚为2 mm,扫描视野(SFOV)为500 mm。由于以上所述的研究对象均进行了CT肝胆胰脾检查,所以不进行额外的放射检查,直接将重建图像传输到Mindways公司提供的QCT PRO软件工作站中,本文选择是平扫期2 mm图像在工作站中进行测量。参考以往的有关研究[6-7],使用QCT PRO软件的“tissue composition”功能测量椎后肌群的肌肉(muscle area,MA)和脂肪面积(fat area,FA)。选取L3椎体中部层面的薄层轴位图像为测量层面,沿着多裂肌及竖脊肌边缘人工勾画感兴趣区ROI(region of interest,ROI),如图1A所示,软件按照预设的阈值自动区分ROI区域内的肌肉和脂肪面积(cm2),同时根据MA和FA可以计算出椎后肌群的肌肉脂肪浸润程度(muscle fat infiltration,MFI)[8],计算公式为MFI=FA/(FA+MA)。在上述同一层面中利用QCT PRO软件的“tissue composition”功能测量出腹部总脂肪面积(total fat area,TFA)、内脏脂肪面积(visceral fat area,VFA)以及皮下脂肪面积(subcutaneous fat area,SFA),如图1B所示。最后腰椎骨密度的测量选取的是L1和L2椎体中部的松质骨部分,如图1C所示,分别测的L1和L2松质骨的腰椎骨密度(bone mineral density,BMD),两者的平均值为最终的BMD,需要注意的是,测量时测量部位要尽量避开皮质骨、椎基静脉走行区域,严重变形或骨折的椎体不能测量[9]。胰腺癌患者在治疗前后(治疗前后时间间隔为半年)各测一次BMD,记为BMD前、BMD后。cBMD=BMD前-BMD后。同理计算出身体组分各变化量cFA、cMA、cMFI、cTFA、cVFA、cSFA。

注:1A为测量FA和MA所勾画的ROI;1B为测量TFA、VFA以及SFA所勾画的ROI;1C为测量L1和L2平均BMD所勾画的ROI。

2 结果

2.1胰腺癌患者治疗前后身体组分的比较 由表1可知64例胰腺癌患者治疗前后身体组分差异均有统计学意义(P<0.05)。通过绘制64例胰腺癌患者身体组分的下降程度的小提琴图,如图2所示,可以发现胰腺癌患者治疗后的身体组分均有不同程度的下降。

表1 64例胰腺癌患者治疗前后身体组分的差异比较结果

图2 64例胰腺癌患者身体组分下降程度的小提琴图

2.2胰腺癌恶病质患者多因素Logistic回归分析结果 以胰腺癌患者是否恶病质为因变量(是=1,否=0),以患者年龄、性别(男性=1,女性=0)、身体各组分变化为自变量,进行二元Logistic回归分析,结果显示cBMD、cSFA为胰腺癌患者恶病质的危险因素(P<0.05),见表2。

表2 胰腺癌恶病质患者多因素Logistic回归分析结果

2.3cBMD、cSFA诊断胰腺癌恶病质患者的ROC分析结果 从表3、图3可以看出,cBMD、cSFA联合诊断胰腺癌恶病质患者的效能最高,其ROC曲线下面积为0.919(95%CI:0.835～1.000),敏感度为87.50%,特异度为92.50%,cBMD以及cSFA最佳截断值分别为3.57、19.70。

表3 cBMD、cSFA诊断胰腺癌恶病质患者的ROC分析结果

图3 cBMD、cSFA联合预测胰腺癌恶病质患者的ROC曲线

3 讨论

手术和化疗是临床上治疗胰腺癌患者的常规手段,但是手术和化疗会对患者身体产生不利影响,可能会造成患者骨量、肌肉和脂肪等身体组分的丢失,进而发生恶病质[10]。临床60%～80%的恶性肿瘤患者在肿瘤的任意阶段中可能出现恶病质,其中因为恶病质使患者死亡的约占20%[11],这在胰腺癌患者中则更加严重。目前临床诊断肿瘤恶病质主要有两种标准,一种是2008年华盛顿诊断标准[12],另一种是2010年欧洲癌症治疗指南标准[13]。以上两种方法均不能满足临床对“隐形”恶病质的精确诊断,而定量CT[14]可以定量测量人体骨骼、肌肉及脂肪,能够反映患者治疗过程中身体组分的变化。而且CT定量参数的测量不受患者腹水或水肿的影响,可以有效避免临床上对“隐形”恶病质的误诊。故本研究利用定量CT评估胰腺癌患者治疗前后身体组分的变化并研究身体组分的变化对恶病质患者的临床诊断价值。

本研究发现胰腺癌患者治疗后与治疗前身体组分相比差异均有统计学意义,治疗后的身体组分均下降。胰腺癌患者在治疗之后,由于身体内的代谢异常和药物毒性,身体内骨量、肌肉含量和脂肪含量会减少。这与MUESKE N M等[15]发现类似,通过对急性淋巴细胞白血病患者治疗前后对比发现,治疗后存在骨质疏松以及肌肉、脂肪减少。OWEN P J等[16]通过对70例前列腺癌患者治疗前后的身体变化观察,也与本研究的结果一致。这可能是因为[17]化疗药物可抑制内源性激素的合成活性,从而对激素依赖性骨骼产生破坏作用,同时化学药物引起的消化道症状,影响钙、磷、镁吸收,这就造成了骨量的减少。另外,部分胰腺癌患者身体某些激素[18]减少也会造成骨量减少。化疗药物[19]还会通过诱导 NF-κB 激活和上调肌肉生成抑制剂导致肌萎缩,从而造成肌量减少。另外肿瘤自身造成的异常代谢会使得蛋白质和脂肪大量消耗,这让身体内的肌肉含量和脂肪含量进一步减少。

由于对身体组分的单次测量可能无法真实反映出个体自身的变化情况,故本研究采用定量CT测量胰腺癌患者治疗前后身体组分,对治疗前后身体组分的变化量采用多因素Logistic回归分析建立模型,最终cBMD和cSFA在方程中有统计学意义,这说明BMD和SFA下降的多的比BMD和SFA下降少的胰腺癌患者更容易患恶病质,这可能与较高的BMD及SFA反映了较好的身体情况有关[20]。恶病质患者的主要特征之一的肌少症,有研究[6]表明单独L3层面的腰椎椎后肌群肌肉含量和脂肪浸润程度能够诊断肌肉减少,其退变程度是诊断肌少症的重要指标之一,但cMA和cMFI却没有在Logistic回归方程中有统计学意义。目前关于这方面的研究较少,或许是仅对腰椎椎后肌群的单一层面进行研究,对肌肉减少只能进行初步观察和分析[21]。推测可能是这与胰腺癌患者体型有关,定量CT测量的只是L3椎体层面的椎后肌群,不同体型患者L3椎体层面的椎后肌群与全身肌肉有区别。而年龄和性别没有进入最后的方程可能是由于研究人群和样本量造成的,这需要更多研究来证明。

本研究建立的模型对胰腺癌患者恶病质具有一定的诊断效能,能够减少临床“隐形”恶病质误诊。但本研究仍有以下局限性:首先,本研究的样本量较少,可能造成抽样误差增大,影响研究结果;其次,定量CT半自动测量时,存在个人因素影响,对研究结果也具有一定的影响;最后这是单一中心的回顾性分析,研究结果不一定具有广泛的代表性。

综上所述,胰腺癌患者治疗后半年的身体组分都有不同程度的下降,定量CT在常规CT的基础上可以准确反映出患者骨骼、肌肉和脂肪的变化,定量CT中所反映患者身体组分的变化可以诊断胰腺癌患者是否患恶病质,为临床提供一种恶病质诊断的全新方法。