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基于光谱CT的碘油定量预测肝细胞癌经动脉化疗栓塞后的肿瘤反应

期刊:Journal of Vascular and Interventional Radiology

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作者与机构
本研究由Won Seok Choi、Won Chang、Myungsu Lee、Saebeom Hur、Hyo-Cheol Kim、Hwan Jun Jae、Jin Wook Chung和Jin Woo Choi共同完成。研究团队来自韩国首尔国立大学医院(Seoul National University Hospital)和首尔国立大学医学院(Seoul National University College of Medicine)。

发表期刊与时间
该研究于2021年1月发表在《Journal of Vascular and Interventional Radiology》(JVIR)上,卷号为32,期号为1,页码范围16-22。

学术背景
本研究的主要科学领域是介入放射学(Interventional Radiology),特别是针对肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)的经动脉化疗栓塞术(Transarterial Chemoembolization, TACE)后的肿瘤反应预测。TACE是HCC的常用治疗方法,其疗效通常通过碘油(Iodized Oil)在肿瘤中的滞留情况来评估。然而,传统的评估方法主要依赖于主观视觉评估,缺乏定量分析。因此,本研究旨在利用光谱CT(Spectral CT)技术定量分析TACE后肿瘤中碘油的滞留情况,并评估其在预测12个月肿瘤反应中的性能。

研究流程
本研究包括以下主要步骤:

  1. 患者选择与纳入标准
    研究回顾性分析了2017年9月至2018年12月期间在首尔国立大学医院接受首次TACE治疗的111名HCC患者。最终纳入84名患者,并根据以下标准进一步筛选:

    • 患者在TACE术后当天接受了未增强的光谱CT扫描;
    • 肿瘤直径在1-7厘米之间;
    • 患者HCC数量少于8个;
    • 患者在TACE术后12个月内进行了随访。
      最终,39名患者的48个HCC被纳入分析。
  2. TACE操作与CT图像采集
    TACE操作使用C臂CT系统(Axiom Artis dTA/VB30, Siemens)进行。通过肝动脉造影确认肿瘤供血动脉后,使用碘油(Lipiodol)与多柔比星(Doxorubicin)的乳剂进行栓塞,直至肿瘤血流减缓。术后立即使用光谱CT扫描仪(IQon Spectral CT, Philips Healthcare)进行未增强CT扫描,获取肿瘤中碘油的滞留数据。

  3. 肿瘤级数据分析
    使用专用软件(IntelliSpace Portal, Philips Healthcare)对光谱CT数据进行处理。通过半自动方法绘制感兴趣体积(Volumes of Interest, VOIs),并计算碘密度(Iodine Density)和Hounsfield单位(HU)。为预测12个月的非活性肿瘤反应,使用聚类接收者操作特征曲线(Clustered Receiver Operating Characteristic Curve, ROC)分析确定碘密度的阈值。

  4. 患者级数据分析
    在患者层面,通过逻辑回归分析评估与12个月完全反应(Complete Response, CR)相关的因素,包括是否存在低于碘密度阈值的肿瘤(即疑似残留肿瘤)。

主要结果
1. 肿瘤级分析结果
在48个HCC中,29个(60.4%)在12个月随访时表现为非活性反应。碘密度的下10百分位数被确定为预测非活性反应的阈值,其曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)为0.893(95%置信区间:0.797–0.989)。碘密度阈值为10.68 mg/ml时,敏感性和特异性分别为82.76%和94.74%。

  1. 患者级分析结果
    在39名患者中,22名(56.4%)在12个月随访时表现为完全反应。逻辑回归分析显示,疑似残留肿瘤的存在是预测非完全反应的显著因素,其比值比(Odds Ratio, OR)为72.0(95%置信区间:7.273–712.770)。

结论
本研究证实,利用光谱CT定量分析TACE后肿瘤中碘油的滞留情况,可以有效预测12个月的肿瘤反应。这一方法为TACE治疗的疗效评估提供了客观、定量的工具,具有重要的临床应用价值。

研究亮点
1. 创新性方法
本研究首次将光谱CT技术应用于TACE后碘油滞留的定量分析,提出了碘密度的阈值,为肿瘤反应预测提供了新的标准。

  1. 临床意义
    通过定量分析碘油滞留,本研究为TACE治疗的个体化剂量调整提供了理论依据,有助于提高治疗效果并减少副作用。

  2. 数据分析的严谨性
    研究采用聚类ROC曲线分析和逻辑回归分析,确保了结果的统计学显著性和临床可靠性。

其他有价值的内容
本研究还探讨了C臂CT在TACE治疗中的应用潜力,提出通过C臂CT图像评估碘油滞留的可能性,为未来研究提供了新的方向。此外,研究还讨论了肿瘤亚分割(Subsegmentation)和熵(Entropy)等参数在碘油定量分析中的应用前景,为进一步优化肿瘤反应预测方法提供了思路。


以上报告详细介绍了该研究的背景、流程、结果及其科学价值,旨在为其他研究者提供全面的参考。

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