Fisher 判別模型在腎透明細(xì)胞癌

浙江醫(yī)學(xué)2021年第43卷第7期Fisher判別模型在腎透明細(xì)胞癌多層螺旋CT征像及病理學(xué)WHO/ISUP分級中的價值陳天昱樊樹峰【摘要】目的探討基于術(shù)前多層螺旋CT(MSCT)檢查結(jié)果及術(shù)后病理世界衛(wèi)生組織/國際泌尿病理學(xué)會(WHO/ISUP)分級資料建立腎透明細(xì)胞癌(CCRCC)術(shù)前病理分級Fisher判別模型的臨床應(yīng)用價值。方法收集2017年5月至2020年5月浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院行手術(shù)治療的53例CCRCC患者術(shù)前MSCT影像,包括腫瘤位置、是否浸潤性生長、腫瘤最長徑、邊緣是否規(guī)則、是否發(fā)生液化、壞死及鈣化等。將具有統(tǒng)計學(xué)意義的CT征像建立術(shù)前Fisher判別模型，將術(shù)前判別結(jié)果與術(shù)后WHO/ISUP分級結(jié)果進(jìn)行對比，并檢驗Fisher判別模型的效能。結(jié)果53例CCRCC患者中術(shù)后病理低級別組(I、II)28例，高級別組(III、IV)25例。高級別和低級別組腫瘤在腫瘤最長徑、邊緣是否規(guī)則、是否發(fā)生液化、壞死及浸潤性生長均有統(tǒng)計學(xué)意義(均Pv0.05)，其中邊緣規(guī)則或有假包膜、腫瘤長徑小的CCRCC傾向于低級別組(WHO/ISUPI~II級)。長徑越大、浸潤性生長、發(fā)生液化或者壞死的CCRCC傾向于高級別組(WHO/ISUPhl~IV級)。選定具有統(tǒng)計學(xué)意義的4項CT征象:腫瘤長徑(X1,臨界值為5cm),浸潤性生長(X2)，發(fā)生液化或壞死(X3),腫瘤邊緣規(guī)則或有假包膜(X4)，判別函數(shù)為:Z=0.485X1+0.348X2+0.741X3+0.414X4,Zc=1.24；將判別指標(biāo)代入判別模型，得出低級別組為31例，高級別組為22例，判別模型將病理結(jié)果中5例高級別組判為低級別組，2例低級別組判為高級別組，誤判率為13.21%,正確率為86.79%,靈敏度為89.66%,特異度為71.43%。結(jié)論Fisher判別方法聯(lián)合MSCT建立的判別模型對CCRCC術(shù)前預(yù)測分級具有較高的臨床實用價值?！娟P(guān)鍵詞】腎透明細(xì)胞癌多層螺旋CTFisher判別WHO/ISUP分級EstablishmentofaFisherdiscriminantmodelforpreoperativegradingofrenalclearcellcarcinomabasedonMSCTfeaturesandEstablishmentofaFisherdiscriminantmodelforpreoperativegradingofrenalclearcellcarcinomabasedonMSCTfeaturesandWHO/ISUPclassification CHENTianyu,FANShufeng.DepartmentofRadiology,theSecondAffiliatedHospitalofZhejiangChineseMedicalUniversity,Hangzhou310005,ChinaCorrespondingauthor:FANShufeng,E-mail:shufengfan@163.com【Abstract 】 Objective To establish aFisher discriminant model forpreoperativepathologicalgradingof renal clearcellcarcinoma(CCRCC)basedonpreoperativeenhancedmultisliceCT(MSCT)findingsandpostoperativeWHO/ISUPclassification.MethodsThepreoperativeenhancedMSCTimagesof53patientswithCCRCCtreatedintheSecondAffiliatedHospitalofZhejiangChineseMedicalUniversityfromMay2017toMay2020wereanalyzedFisherdiscriminantmodelwasestablishedbasedonMSCTfindings,theresultswerecomparedwiththoseofWHO/ISUPclassification,anditsvaliditywastested.ResultsAmong53casesofCCRCC,28caseswereinlowgradegroup(I,I)and25casesinhighgradegroup(h,I).Thelongestdi-ameter,regularandclearedge,liquefactionandnecrosis,andinvasivegrowthoftumorsinhigh-gradeandlow-gradegroupswerestatisticallysignificant(allPv0.05).TheCCRCCwithregularedge(pseudocapsule)andshortertumordiametertendedtobeinlow-gradegroup(WHO/ISUPgradeI~II).TheCCRCCwithlongerdiameter,invasivegrowth,liquefactionornecrosistendedtobehigh-gradegroup(WHO/ISUPgradeIII?IV).FourCTsignswithstatisticalsignificance:tumorlength(X1)(>5cm),invasivegrowth(X2),liquefactionandnecrosis(X3),regulartumormargin(orpseudocapsule)(X4)wereselectedasdiscriminantindexestoestablishdiscriminantequation,andthemisjudgmentratewascalculatedbycrossvalidationmethod.Fisher'sdiscriminantfunctionwas:Z=0.485X1+0.348X2+0.741X3+0.414X4,Zc=1.24,bysubstitutingthediscriminantindexintothediscriminantmodel,31casesoflow-gradegroupand22casesofhigh-gradegroupwereobtained.Inthepathologicalresults,5casesofDOI：10.12056/j.issn.1006-2785.20020-2256作者單位：310005杭州，浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院放射科通信作者：樊樹峰,E-mail：shufengfan@163.comhigh-gradegroupwereclassifiedaslow-gradegroup,2casesoflow-gradegroupwereclassifiedashigh-gradegroup,themisjudgmentratewas13.21%,andthecorrectratewas86.79%.Thesensitivitywas89.66%andthespecificitywas71.43%.ConclusionThediscriminantmodelestablishedbyFisherdiscriminantmethodcombinedwithMSCThashighclinicalvalueinpredictingtheCCRCCgrades.【Keywords】ClearcellrenalcellcarcinomaMultisliecsheliealCTFisherdiscriminantmoclelClassificationofWHO/ISUP腎透明細(xì)胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma,CCR-CC)約占成人腎惡性腫瘤的75%~90%,其預(yù)后效果與病理學(xué)分級相關(guān)，世界衛(wèi)生組織/國際泌尿病理學(xué)會(WorldHealthOrganization/InternationalAssociationofurologicalpathology,WHO/ISUP)級別越高,預(yù)后越差,反之越好［1］。不同病理分級的腫瘤治療方案也不同,如術(shù)前影像學(xué)評估為低級別組的CCRCC可選腎臟部分切除術(shù)或微創(chuàng)射頻消融術(shù),對于失去手術(shù)機(jī)會的高級別組可首選靶向治療、化療等非手術(shù)治療方案［2］,因此準(zhǔn)確預(yù)測其病理學(xué)分級對患者臨床治療方案的選擇和預(yù)后有重要意義。筆者將CCRCC術(shù)前多層螺旋CT(multisliecsheliealCT,MSCT)檢查結(jié)果及術(shù)后病理WHO/ISUP分級資料建立術(shù)前病理分級Fisher判別模型,并通過與術(shù)后病理結(jié)果對照,以驗證此模型的判別效力,評估臨床應(yīng)用價值。1對象和方法1.1對象收集浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院病歷系統(tǒng)中2017年5月至2020年5月具有手術(shù)病理及術(shù)前增強(qiáng)CT檢查資料的CCRCC患者53例，男28例，女25例,年齡35耀78歲；其中右腎病灶29例(54.6%),左腎病灶24例(45.2%)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)所有患者均為單側(cè)腎臟，單發(fā)病灶；(2)病灶局限于腎臟，無鄰近臟器及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)檢查前經(jīng)放、化療等其它治療;(2)有腎臟衰竭等其它基礎(chǔ)性疾病。術(shù)后WHO/ISUP分級玉級16例，域級12例，芋級14例，郁級11例，玉、域級定為低級別組，芋、郁級定義為高級別組。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批同意。1.2腎臟CT檢查方法、參數(shù)及圖像征像分析腎臟MSCT檢查CT型號為SOMATOMDefinitionAS64排128層4D螺旋CT。所有患者均經(jīng)肘靜脈注射碘佛醇對比劑，流速為3ml/s,行平掃期、皮髓質(zhì)期、實質(zhì)期、排泄期掃描。由2位經(jīng)驗豐富的放射科高年資主治醫(yī)師在PACS系統(tǒng)工作站上對腫瘤的CT形態(tài)學(xué)征象進(jìn)行評價、測量并記錄，內(nèi)容包括腫瘤大小、位置，是否浸潤性生長，邊緣是否規(guī)則、有假包膜，是否發(fā)生液化、壞死，腫瘤內(nèi)部是否發(fā)生鈣化等。1.3病理分級標(biāo)準(zhǔn)目前CCRCC的分級于2016年由WHO將原常用的Fuhrman分級標(biāo)準(zhǔn)修訂為WHO/ISUP分級標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)為根據(jù)腫瘤細(xì)胞核形態(tài)及核仁情況。玉級：400倍光鏡下瘤細(xì)胞無核仁或核仁不明顯；域級：400倍光鏡下瘤細(xì)胞可見清晰的核仁，但在100倍光鏡下核仁不明顯或不清晰；芋級：100倍光鏡下可見清晰的核仁；郁級：明顯多形性的核，瘤巨細(xì)胞、肉瘤樣或橫紋肌樣分［3］。1.4統(tǒng)計學(xué)處理及建立Fisher判別模型采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。兩組間CT征像的比較采用單因素字2檢驗。采用logistic回歸分析有統(tǒng)計學(xué)差異的CT征象的預(yù)測價值。以兩組間有統(tǒng)計學(xué)差異的CT征象作為建立Fisher判別模型納入指標(biāo)并求出判別臨界值Z,然后將兩組中每例患者CT征像賦值代入公式中，求得每例患者的Zc值。當(dāng)Z>Zc判別為高級別組,ZvZc判別為低級別組,Z=Zc時判別為高、低兩組均可，以術(shù)后病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)來檢驗判別模型的判別效力，采用交叉核實法計算誤判率。PV0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2結(jié)果兩組患者影像學(xué)征像的比較低級別組為28例，高級別組為25例，其中腫瘤長徑、浸潤性生長、邊緣規(guī)則或有假包膜、發(fā)生液化或壞死4項特征在兩組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均PV0.05)；腫瘤生長位置、強(qiáng)化均勻性、腫瘤內(nèi)部發(fā)生鈣化3項特征在兩組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)，見表1。logistic回歸分析結(jié)果及CT影像學(xué)、病理學(xué)圖像特點結(jié)果顯示，腫瘤長徑、是否浸潤性生長，邊緣是否規(guī)則或有假包膜，是否發(fā)生液化或壞死，為預(yù)測CCRCCWHO/ISUP分級的獨立預(yù)測因子，見表2。CCRCC患者CT平掃表現(xiàn)為等密度或者稍低密度的軟組織腫塊，增強(qiáng)掃描發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)期腫瘤實質(zhì)部分強(qiáng)化程度常高于正常腎皮質(zhì)；皮髓質(zhì)期、延遲及排泄期腫瘤強(qiáng)化部分明顯退出，相對正常腎組織呈相對低密度［4］。低級別組腫瘤CT表現(xiàn)為邊界相對清晰且部分患者邊浙江醫(yī)學(xué)2021年第43卷第7期表1兩組患者影像學(xué)征像的比較（例）組別n腫瘤長徑（M5cm）腫瘤生長位置（左/右）浸潤性生長強(qiáng)化均勻性腫瘤內(nèi)部發(fā)生鈣化邊緣規(guī)則或有假包膜發(fā)生液化或壞死低級別組28513/1731512237高級別組251911/1215169821字2值18.0200.20414.3050.5920.26013.67818.449P值0.0000.6730.0000.4420.6100.0000.000表2CCRCC病理分級影響因素logistic回歸分析結(jié)果影像表現(xiàn)系數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)誤Wald值P值腫瘤長徑0.8430.04325.0320.044浸潤性生長0.7420.03620.1240.035邊緣規(guī)則或有假包膜0.9650.05322.7640.027發(fā)生液化、壞死0.8130.04229.7520.041注:CCRCC為腎透明細(xì)胞癌界存在假包膜征；病理圖片示細(xì)胞核核形呈類圓形，玉級400倍光鏡下無核仁或核仁不明顯，域級400倍光鏡下可見部分核仁。高級別組腫瘤CT表現(xiàn)邊界相對欠清晰，部分患者可見液化、壞死組織或表現(xiàn)為鄰近正常腎組織結(jié)構(gòu)侵犯，如腎竇或腎門等；病理圖片示細(xì)胞核明顯不規(guī)則、怪異、呈多形性改變。見圖1-3。2.3建立判別模型選定具有統(tǒng)計學(xué)差異的4項CT征象:腫瘤長徑（XI,臨界值為5cm）,浸潤性生長（X2）,發(fā)生液化或壞死（X3）,腫瘤邊緣規(guī)則或有假包膜（X4）作為判別指標(biāo)來建立判別方程式，得出判別公式為Z=0.48X1+0.348X2+0.741X3+0.414X4。其中CT征像賦值規(guī)則為長徑（逸5cm=1,v5cm=0）,是否浸潤生長（是=1，否=0），是否發(fā)生液化、壞死（是=1，否=0）邊緣規(guī)則或有假包膜（是=1,否=0）求得函數(shù)判別界值:Zc=1.24。判別規(guī)則為:ZV1.24判定為高分化CCRCC,即玉耀域級,Z>1.24判定為低分化CCRCC，即芋耀郁級，當(dāng)Z=1.24時判為高分化組或低分化組皆可。2.4交叉核實法對判別函數(shù)的效果評價將判別數(shù)據(jù)圖1 45歲男性左側(cè)腎透明細(xì)胞癌（CCRCC）患者WHO/ISUP□級圖像［a：CT平掃腫瘤呈類圓形等稍低密度;b：增強(qiáng)掃描皮質(zhì)期腫瘤呈顯著不均勻強(qiáng)化，實質(zhì)部分強(qiáng)化程度高于腎皮質(zhì)病灶呈類圓形，假包膜征（+，白箭頭示）；c：皮髓交界期腫瘤強(qiáng)化減退明顯，呈相對低密度,內(nèi)見小片壞死密度圖；：400倍光鏡下示部分細(xì)胞核可見清晰核仁］圖252歲男性右側(cè)腎透明細(xì)胞癌（CCRCC）患者WHO/ISUPW級圖像（a：CT平掃腫瘤呈稍低、等密度，邊界欠清晰;b：增強(qiáng)掃描皮質(zhì)期腫瘤呈顯著不均勻強(qiáng)化，內(nèi)見小片相對低密度影;c:排泄期冠狀面重建,內(nèi)見片狀液化壞死影,腫瘤侵犯右側(cè)腎竇,右側(cè)腎竇結(jié)構(gòu)欠清晰;d：400倍光鏡下示腫瘤細(xì)胞核形狀明顯形態(tài)怪異、呈多形性改變，核仁大）病理分級Fisher判別模型分級合計病理分級Fisher判別模型分級合計I、u級叭V級I、11級26228叭IV級52025合計312253表3交叉核實法評估Fisher判別模型判別效果（例）3討論23例中有19例直徑異，導(dǎo)代入判別模型后，判別模型將病理結(jié)果中5例高級別組判為低級別組，2例低級別組判為高級別組，誤判率為13.21%，正確率為86.79%，靈敏度為89.66%，特異度為71.43%，見表3。目前CCRCC的分級于2016年由WHO將原常用的Fuhrman分級標(biāo)準(zhǔn)修訂為WHO/ISUP分級標(biāo)準(zhǔn)，是預(yù)測CCRCC生物侵犯和潛在轉(zhuǎn)移能力的有效參數(shù)。CCRCC病理學(xué)分級越高，5年生存率和手術(shù)預(yù)后越差，周邊組織生物侵犯及潛在轉(zhuǎn)移灶的可能性越大［5-6］。因此術(shù)前準(zhǔn)確的預(yù)測及評估其病理學(xué)分級對手術(shù)方式的選擇、腫瘤切除的可能性就顯得尤為重要。CCRCC腫瘤組織病理活檢術(shù)是判斷其病理分級的金標(biāo)準(zhǔn)。但是有學(xué)者研究表明，針吸活檢術(shù)對小腎腫瘤病理分級準(zhǔn)確性很高;但是對于較大腫瘤由于液化、壞死等原因?qū)е缕渚|(zhì)性較差，針吸活檢術(shù)可能不能完整的提供腫瘤病理分型和分級所需的信息WCT檢查目前是臨床診斷腎癌的主要方法，基于CCRCC的CT影像學(xué)征像建立的Fisher判別模型具有客觀、穩(wěn)定、高靈敏度的特點，為術(shù)前準(zhǔn)確評估CCRCC病理學(xué)分級提供了可能。有文獻(xiàn)研究表明，CCRCC細(xì)胞核病理分級與腫瘤的最長徑、是否浸潤性生長，腫瘤均質(zhì)性（囊性或?qū)嵭裕?，腫瘤邊緣是否清楚4項指標(biāo)密切相關(guān);與腫瘤生長位置、患者發(fā)病年齡、性別、發(fā)