鄭昊宇，張旭毅，張 毅

擴(kuò)散加權(quán)成像表觀擴(kuò)散系數(shù)及其相對(duì)值測(cè)定對(duì)直腸癌周圍淋巴結(jié)定性診斷的價(jià)值

鄭昊宇1，張旭毅2，張 毅1

目的 探討擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)及相對(duì)表觀擴(kuò)散系數(shù)(relative apparent diffusion coefficient, rADC)測(cè)定對(duì)直腸癌周圍淋巴結(jié)定性診斷的價(jià)值。方法 68例經(jīng)腸鏡診斷的直腸癌患者行常規(guī)MRI及DWI掃描，測(cè)定直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)的ADC值，并計(jì)算rADC值。對(duì)良性增生、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)ADC值及rADC值進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 依照手術(shù)病理結(jié)果，入組良性增生組共12個(gè)，轉(zhuǎn)移組共18個(gè)。良性增生組ADC值為(1.0513±0.1284)×10-3mm2/s，rADC值為0.8756±0.1197；轉(zhuǎn)移組ADC值為(0.8957±0.1608)×10-3mm2/s，rADC值為0.6832±0.1488，兩組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=7.858，P=0.009；F=13.974，P=0.001)。把良惡性淋巴結(jié)作為變量檢驗(yàn)ADC值和rADC值并繪制受試者工作特性曲線(ROC)，ADC值為檢驗(yàn)變量時(shí)，ROC曲線下面積為0.769，診斷價(jià)值中等，以0.9682為閾值，其敏感度為75.0%，特異度為67.3%。以rADC值為檢驗(yàn)變量，ROC曲線下面積為0.824，較ADC值ROC曲線下面積大，診斷價(jià)值中等，以0.7666為閾值，其敏感度91.7%，特異度73.2%。結(jié)論 ADC值及rADC值的測(cè)量對(duì)直腸癌周圍區(qū)域淋巴結(jié)的良惡性鑒別有一定的診斷意義。

直腸癌；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；磁共振成像；擴(kuò)散加權(quán)成像；表觀擴(kuò)散系數(shù)

MRI在直腸癌分期中的診斷價(jià)值已得到了各方肯定，已經(jīng)成為直腸癌術(shù)前分期的常規(guī)檢查[1-3]。對(duì)直腸癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否的判斷，通常能預(yù)測(cè)術(shù)后預(yù)后的好壞[4,5]。常規(guī)MRI序列只能依據(jù)淋巴結(jié)大小判斷其出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的可能性。MRI擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是目前唯一無創(chuàng)檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的磁共振功能成像方法，能從分子水平反映疾病的病理生理狀態(tài)，其ADC及rADC值的測(cè)定將水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了量化。本研究將DWI用于直腸癌術(shù)前檢查，對(duì)直腸癌周圍淋巴結(jié)的ADC與rADC值測(cè)定與術(shù)后病理進(jìn)行相關(guān)性分析，以探討DWI在直腸癌術(shù)前淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移判斷的價(jià)值。

1對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選擇2015-06至2016-08我院經(jīng)腸鏡確診為直腸癌的患者78例。所有患者均行直腸常規(guī)MRI及DWI檢查。入組標(biāo)準(zhǔn)：MRI檢查前未行放化療及新輔助治療；檢查2周內(nèi)手術(shù)并成功取得標(biāo)本；所得MRI圖像清晰可辨。最終68例符合標(biāo)準(zhǔn)并納入研究。68例中，男40例，女28例，年齡26～78歲，平均54.4歲。

1.2 MR檢查設(shè)備及檢查方法 使用Siemens公司的Trio 3.0 T超導(dǎo)性磁共振成像系統(tǒng)行常規(guī)MRI及DWI成像?；颊卟捎米阆冗M(jìn)方式，仰臥于檢查床上。將相控陣線圈置于患者盆壁前后方，保持前后線圈的中心一致，以恥骨聯(lián)合為線圈中心，用綁帶將盆壁前方的線圈固定，使其緊貼患者盆部。囑患者盡量胸式呼吸，減少腹盆部運(yùn)動(dòng)。

常規(guī)序列：(1)TSE T1WI序列橫斷面；(2)TSE T2WI序列橫斷面；(3)TSE T2WI序列矢狀面；(4)T2WI SPAIR序列橫斷面。常規(guī)序列掃描后，對(duì)病變部位進(jìn)行小FOV T2WI序列及DWI序列掃描：(1)TSE T2WI序列橫斷面；(2)TSE T2WI序列冠狀面；(3)DWI序列，采用單次激發(fā)SE-EPI序列行DWI掃描，b值采用800 s/mm2。各序列參數(shù)見表1。

表1 直腸癌周圍淋巴結(jié)MRI各序列參數(shù)

1.3 MRI圖像處理 所有MRI圖像資料經(jīng)Siemens公司的Trio 3.0T超導(dǎo)性磁共振成像系統(tǒng)傳輸至其工作站，并用附帶軟件進(jìn)行相關(guān)后處理。由兩位高年資的影像診斷醫(yī)師對(duì)直腸區(qū)域淋巴結(jié)按照以下項(xiàng)目進(jìn)行閱片測(cè)量并記錄，對(duì)不同意見協(xié)商達(dá)成統(tǒng)一意見。主要指標(biāo)：(1)淋巴結(jié)大小，測(cè)量小FOV MR T2WI軸位，最大短徑；(2)淋巴結(jié)ADC值，對(duì)淋巴結(jié)ADC值進(jìn)行測(cè)量；(3)臀部肌肉ADC值，對(duì)臀部肌肉ADC值進(jìn)行測(cè)量。1.3.1 ADC值的測(cè)量 所有圖像資料通過高級(jí)處理?xiàng)l目中DWI重建得到ADC圖，并在此工作站上通過同層面小FOV T2WI、DWI點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行ADC值測(cè)量。感興趣區(qū)(ROI)的大?。哼M(jìn)行至少3次圓形ROI測(cè)量，至少包括5個(gè)體素(8 mm2)，結(jié)果取平均值。淋巴結(jié)測(cè)定：為方便測(cè)定根據(jù)病理結(jié)果，良性淋巴結(jié)選定短徑≥5 mm，測(cè)量其ADC值，設(shè)定為良性增生組；惡性淋巴結(jié)選定短徑≥8 mm，測(cè)量其ADC值，設(shè)定為轉(zhuǎn)移組。

1.3.2 rADC值計(jì)算 淋巴結(jié)ADC值與同層臀部肌肉ADC值的比值，即為淋巴結(jié)的rADC值。

1.4 受試者工作特性曲線(ROC)分析 把ADC值和rADC值作為檢驗(yàn)變量，以淋巴結(jié)良惡性分組為狀態(tài)變量，以良性增生組為狀態(tài)變量檢驗(yàn)值。通過診斷閾值界點(diǎn)改變計(jì)算曲線下面積(Az)，Az取值范圍0≤Az≤1，通常認(rèn)為0.50.9時(shí)診斷價(jià)值高。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS for windows19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)良性增生、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)ADC值及rADC值進(jìn)行差異比較，采用成組t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪制以良性增生組為變量檢驗(yàn)值的淋巴結(jié)ADC值和rADC值ROC曲線。

2 結(jié) 果

2.1 良性增生淋巴結(jié)與轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)常規(guī)MRI表現(xiàn) 通過MRI觀察，肉眼能見結(jié)節(jié)共105個(gè)，術(shù)后病理N0期23例，共24個(gè)結(jié)節(jié)；病理N1～N2期45例，共81個(gè)結(jié)節(jié)。在所有結(jié)節(jié)中，依照病理結(jié)果及淋巴結(jié)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，良性增生組12個(gè)，轉(zhuǎn)移組18個(gè)，共30個(gè)淋巴結(jié)。其中13個(gè)成扁形，17個(gè)成小圓形，無不規(guī)則及分葉形，T2WI序列呈均勻中等到稍高信號(hào)。DWI序列所有結(jié)節(jié)成像好，DWI序列均呈稍高信號(hào)或高信號(hào)，未見嚴(yán)重變形失真(圖1)，也易于進(jìn)行ROI描畫及ADC測(cè)量。良性增生組淋巴結(jié)MR軸位測(cè)量短徑為(6.1±1.1)mm，范圍5.1～7.3 mm。轉(zhuǎn)移組淋巴結(jié)MR軸位測(cè)量短徑為(9.2±1.2)mm，范圍8.1～10.3 mm。所有轉(zhuǎn)移組及良性增生組淋巴結(jié)短徑除1例外(10.3 mm)，其余均小于10 mm。

圖1 女性46歲直腸低分化腺癌T4N2不同序列MRI

A.常規(guī)T2WI像：直腸上段不規(guī)則增厚，并多發(fā)結(jié)節(jié)及索條影凸出腸壁以外，右側(cè)髂血管走行區(qū)及腸系膜下血管走行區(qū)可見多發(fā)等信號(hào)結(jié)節(jié)影(黑箭頭)；B.T1WI像：增厚腸壁呈等信號(hào)與高信號(hào)腸內(nèi)容物易區(qū)別；C. 小FOV T2WI像：清晰顯示增厚腸壁并呈團(tuán)狀與鄰近腸管分界不清，右側(cè)髂血管走行區(qū)結(jié)節(jié)短徑大小為8.1mm(白箭頭)；D. DWI序列：腸腔增厚腸壁顯示稍高信號(hào)影，右側(cè)髂血管走行區(qū)及腸系膜下血管走行區(qū)可見多個(gè)大小不等高信號(hào)結(jié)節(jié)(白箭頭)。

2.2 淋巴結(jié)良性增生組與轉(zhuǎn)移組ADC值及rADC值測(cè)量對(duì)照 良性增生組ADC值為(1.0513±0.1284)×10-3mm2/s，rADC值為0.8756±0.1197；轉(zhuǎn)移組ADC值為(0.8957±0.1608)×10-3mm2/s，rADC值為0.6832±0.1488，兩組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=7.858，P=0.009；F=13.974，P=0.001)。2.3 ROC分析 ADC值為檢驗(yàn)變量時(shí)，ROC曲線下面積為0.769，診斷價(jià)值中等，以0.9682為閾值，其敏感度為75.0%，特異度為67.3%。以rADC值為檢驗(yàn)變量，ROC曲線下面積為0.824，較ADC值ROC曲線下面積大，診斷價(jià)值中等，以0.7666為閾值，其敏感度91.7%，特異度73.2%(圖2)。

3 討 論

本研究以DWI序列測(cè)量直腸癌周圍區(qū)域淋巴結(jié)ADC值，分析其與術(shù)后病理良惡性的相關(guān)性。結(jié)果顯示，DWI序列良性增生組及轉(zhuǎn)移組所有結(jié)節(jié)均為高信號(hào)，但是ADC值及rADC值測(cè)量結(jié)果兩組不同，良性組高于轉(zhuǎn)移組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。進(jìn)一步以ADC值和rADC值為檢驗(yàn)變量進(jìn)行ROC分析，可見以ADC值鑒別直腸癌周圍區(qū)域淋巴結(jié)良惡性有一定價(jià)值，且應(yīng)用臀部肌肉作為參照的rADC值可以提高其敏感性及特異性。

既往研究表明，直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)為正常的淋巴結(jié)組織部分或全部被腫瘤組織取代[6-8]。由于腫瘤細(xì)胞核大而深染，異型性明顯，細(xì)胞質(zhì)減少，核漿比例增高，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)間隙減小，同時(shí)由于腫瘤細(xì)胞體積較大，數(shù)目較多，而且排列緊密導(dǎo)致細(xì)胞外間隙減小，這個(gè)組織特點(diǎn)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)、外水分子擴(kuò)散及跨膜水分子擴(kuò)散均受限，DWI序列表現(xiàn)為高信號(hào)，ADC值也較正常淋巴結(jié)明顯下降。

良性增生淋巴結(jié)多為濾泡性增生淋巴結(jié)，淋巴濾泡增大、數(shù)目增多，生發(fā)中心明顯，髓索髓竇內(nèi)小血管增多，其內(nèi)仍為正常淋巴細(xì)胞，對(duì)組織細(xì)胞內(nèi)水分子擴(kuò)散幾乎不產(chǎn)生影響。而淋巴濾泡周圍的外套由大量B細(xì)胞密集排列而成，數(shù)目較多、排列緊密，導(dǎo)致細(xì)胞外間隙減小，水分子擴(kuò)散受限，ADC值降低，但是良性增生淋巴結(jié)髓索髓竇內(nèi)小血管增多又意味著血液灌注增加，部分抵消了ADC的降低。但其ADC值仍較正常淋巴結(jié)ADC值低。因此，良性增生淋巴結(jié)及轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)在DWI序列均表現(xiàn)為高信號(hào)，ADC值均有減低，但是轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值降低較良性增生淋巴結(jié)更多。

盡管良性增生淋巴結(jié)與轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是兩者間存在部分重疊，筆者考慮可能與轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的腫瘤浸潤(rùn)程度和良性增生性淋巴結(jié)的不同增生程度有關(guān)，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)其水分子擴(kuò)散受限最高點(diǎn)應(yīng)該位于瘤巢，但是由于部分轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)浸潤(rùn)程度不同，其同樣存在正常淋巴組織。雖然在ROI位置選擇時(shí)盡量避免壞死，選擇實(shí)性部分，并多次多區(qū)域測(cè)量取平均值方法，但還是出現(xiàn)了部分轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值超過良性淋巴結(jié)組平均ADC值的情況。相對(duì)應(yīng)的，良性增生淋巴結(jié)細(xì)胞密度最大區(qū)域應(yīng)該為有大量密集排列B細(xì)胞的淋巴濾泡外套，并且除了多數(shù)的濾泡性增生淋巴結(jié)，纖維增生也是存在的，以上因素均可導(dǎo)致區(qū)域水分子擴(kuò)散受限，導(dǎo)致ADC值下降，從而出現(xiàn)良性增生淋巴結(jié)ADC值低于轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)平均ADC值情況。由于兩者間ADC值存在部分重疊，對(duì)轉(zhuǎn)移性和良性增生性淋巴結(jié)的鑒別受到一定程度的影響。

本研究通過對(duì)直腸癌周圍區(qū)域淋巴結(jié)進(jìn)行ADC值測(cè)量的研究表明，對(duì)淋巴結(jié)ADC值測(cè)量對(duì)鑒別良惡性具有一定的價(jià)值。有利于對(duì)直腸癌患者術(shù)前進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的分期，從而對(duì)指導(dǎo)治療方案的選擇有重要意義。

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(2016-09-01收稿 2016-10-10修回)

(責(zé)任編輯 武建虎)

Value of apparent diffusion coefficient and relative values in qualitative diagnosis of periphery lymph nodes of rectal cancer

ZHENG Haoyu1，ZHANG Xuyi2，and ZHANG Yi1.

1.Department of Radiology, Sichuan Provincial Corps Hospital, Chinese People’s Armed Police Force, Leshan 614000, China；2. Medical Department, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force, Beijing 100039, China

Objective To investigate the diagnostic value of apparent diffusion coefficient(ADC)and relative apparent diffusion coefficient(rADC)values for determining periphery benign and malignant lymph nodes of rectal cancer.Methods Sixty-eight patients with rectal cancer confirmed by colonoscopy underwent routine MRI and DWI. The ADC values of lymph nodes of rectal cancer were measured and the rADC values were calculated. The correlation of ADC values and rADC values between benign and malignant lymph nodes was analyzed.Results According to pathological results, there were 12 benign lymph nodes and 18 malignant lymph nodes. The values of ADC and rADC of benign group were(1.0513±0.1284)×10-3mm2/s and 0.8756±0.1197 respectively, butwere (0.8957±0.1608)×10-3mm2/s and 0.6832±0.1488 respectively in malignant group. There was significant difference(F=7.858,P=0.009;F=13.974，P=0.001)between the two groups. The ROC curve was used to determine ADC and rADC values with lymph nodes as the test variable. When ADC served as a variable value, the AZ area under the ROC curve was 0.769, sensitivity was 75% and specificity was 67.3%, all of which were of moderate diagnostic value.When rADC served as the test variable, the area under the ROC curve was 0.824, sensitivity was 91.7%, and specificity was 73.2%, which were higher than those of ADC, but still of moderate diagnostic value.Conclusions ADC values and rADC values are correlated with the benign or malignant pathologic result of lymph nodes of rectal cancer, which can help to improve the accuracy of diagnosis.

rectal cancer；lymphatic metastasis；MRI；diffusion weighted imaging；apparent diffusion coefficient

鄭昊宇，碩士，醫(yī)師。

1.614000 樂山，武警四川總隊(duì)醫(yī)院放射科；2.100039 北京，武警總醫(yī)院醫(yī)務(wù)部

R735.3;R445.2