鄧保娣, 蔡曉明, 王秋霞, 李震, 胡軍武, 吳思思
直腸癌是胃腸道最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率在世界范圍內(nèi)位居前列[1]。近年來,隨著我國人民生活環(huán)境的不斷改善,直腸癌在我國的發(fā)病率也呈逐年上升的趨勢[2]。經(jīng)歷了270余年的發(fā)展,直腸癌的治療方式已由單一的外科手術(shù)治療發(fā)展成為多學(xué)科綜合治療,尤其是全直腸系膜切除術(shù)(total mesoretal excising,TME)手術(shù)方式的出現(xiàn)和術(shù)前聯(lián)合放化療的應(yīng)用使得直腸癌患者術(shù)后的生活質(zhì)量及長期生存率都得到了極大的提高[3]。
準(zhǔn)確的直腸癌術(shù)前評估能夠指導(dǎo)臨床合理的選擇直腸癌的治療方案,包括腫瘤的定位、TNM分期、環(huán)周切緣(circumferential resection margin,CRM)評估和腸壁外靜脈受累(extramural vascular invasion,EMVI)評估等。MRI由于其超高的軟組織分辨率現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于直腸癌術(shù)前評估中,由于直腸特殊的解剖學(xué)特性,直腸周圍脂肪環(huán)繞,在T2WI上具有良好的天然對比,三方位高分辨率T2WI在直腸癌的定位、TNM分期、評價(jià)CRM情況等方面均可取得較高的準(zhǔn)確率,目前已成為國內(nèi)外專家的共識(shí)或掃描規(guī)范[4-7]。但常規(guī)的三方位T2WI還是存在著一些缺陷,如在T分期上伴有突破肌層的纖維條索的腫瘤有時(shí)難以區(qū)分T2/T3a[8]、N分期的準(zhǔn)確性不高及判斷EMVI的敏感性低等[8-11]。過度分期會(huì)導(dǎo)致過度治療,但過低分期導(dǎo)致的錯(cuò)誤方案選擇又會(huì)使患者面臨治療不全面、高復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
本研究擬使用T2WI三維可變翻轉(zhuǎn)角快速自旋回波序列 (3D-sampling perfection with applica-tion optimized contrast using different flip angle evolutions,3D-SPACE)聯(lián)合超清分段讀出平面回波彌散加權(quán)成像(readout-segmented echo-planar diffusion weighted imaging,RS-EPI DWI)序列進(jìn)行直腸MR掃描,以探討這種高分辨多模態(tài)磁共振成像技術(shù)在直腸癌術(shù)前評估中的臨床應(yīng)用可行性。
連續(xù)搜集2016年1月-2017年2月間臨床疑似直腸癌并順利完成MRI檢查的135位患者資料,排除:①患者M(jìn)RI圖像偽影嚴(yán)重,不能滿足診斷需求。②MRI檢查后10d內(nèi)未在本院實(shí)施手術(shù)治療者。③手術(shù)前進(jìn)行了放化療的患者。④術(shù)后病理結(jié)果不是直腸癌的患者。將符合條件的42位直腸癌患者納入本組研究。42例患者年齡為25~80歲,平均年齡為54.61~12.99歲,其中男26例,女16例。
所有患者均使用Siemens Magnetom Aera 1.5T超導(dǎo)磁共振和32通道體部陣列線圈進(jìn)行直腸MR檢查。放置線圈使其覆蓋整個(gè)盆腔,同時(shí)把線圈中心置于磁體中心。掃描序列包括:定位像、三方位高清T2WI(包括正矢狀面T2WI,延直腸腫瘤段的冠狀面T2WI,垂直于腫瘤最大徑的T2WI)、橫軸面T1WI、T2WI 3D-SPC、RS-EPI DWI,RS-EPI DWI同時(shí)完成b=50 s/mm2和b=800 s/mm2值的圖像重建,患者有直腸增強(qiáng)掃描需求時(shí)行常規(guī)增強(qiáng)序列掃描(表1)。
表1 高清T2WI、T2WI 3D-SPC、RS-EPI DWI序列掃描參數(shù)
完成掃描后,在Siemens后處理工作站上隱去患者資料并將圖像分為兩組重新編號保存,A組為高清三方位T2WI圖像,B組為T2WI 3D-SPC和RS-EPI DWI圖像。由兩位腹部組工作經(jīng)驗(yàn)5年以上的放射科診斷醫(yī)師分別在各自工作站上對A、B兩組的所有病例圖像進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)內(nèi)容包括:T分期、N分期、CRM、EMVI。TN分期標(biāo)準(zhǔn)依從AJCC第七版指南[12];以腫瘤最外緣或最遠(yuǎn)處的癌結(jié)節(jié)距直腸環(huán)周切緣<1 mm(即CRM 1 mm)為CRM陽性;以腫瘤周邊血管內(nèi)出現(xiàn)了腫瘤信號,血管的輪廓及直徑略有改變或血管輪廓明顯不規(guī)則或血管呈結(jié)節(jié)性擴(kuò)張為EMVI陽性[10]。
圖1 患者男,62歲,術(shù)后病理結(jié)果證實(shí)為直腸中分化腺癌,分期為T3N0Mx,CRM-,EMVI-。a) 術(shù)后大體病理圖; b) 術(shù)后病理圖; c) 常規(guī)高清T2WI圖,難以發(fā)現(xiàn)有腫瘤突破肌層的表現(xiàn); d) T2WI 3D-SAPCE圖,使用MPR重建技術(shù)重建后,可以看到白色箭頭所示腫瘤突破肌層表現(xiàn),因此定義其T分期為T3期。
使用19.0版SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。采用Kappa一致性分析對兩位診斷醫(yī)師的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。A組和B組術(shù)前評估兩組數(shù)據(jù)以患者病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算A、B兩組各項(xiàng)評估的準(zhǔn)確率,并采用卡方檢驗(yàn)分析兩組數(shù)據(jù)與術(shù)后病理對比的結(jié)果有無顯著性差異。
兩位診斷醫(yī)師對A組圖像T分期、N分期、CRM評估、EMVI評估結(jié)果的一致性分別為0.893、0.884、0.842、0.769,P<0.05。B組圖像T分期、N分期、CRM評估、EMVI評估結(jié)果一致性分別為0.878、0.891、0.842、0.853,P<0.05。兩位診斷醫(yī)師在A、B兩組圖像的各項(xiàng)評估中k值均滿足k>0且P<0.05,說明兩位診斷醫(yī)師的一致性良好。兩者分期評估不相同的病例經(jīng)討論后取得一致。
兩組圖像與術(shù)后病理結(jié)果對照,A組T分期、N分期、CRM評估和EMVI評估的準(zhǔn)確率分別為69.0%、59.5%、76.2%和71.4%。B組T分期、N分期、CRM評估和EMVI評估的準(zhǔn)確率分別為88.1%、66.7%、78.6%和88.1%。A、B兩組間4項(xiàng)術(shù)前評估指標(biāo)行卡方檢驗(yàn),兩者在T分期上滿足P<0.05,存在顯著差異,說明A、B兩組序列在直腸癌T分期的準(zhǔn)確率上具有明顯的不同,且3D-SPACE聯(lián)合RESOLVE-DWI組的準(zhǔn)確率顯著高于常規(guī)高清T2WI組。A組即高清T2WI組在T分期中出錯(cuò)一般有3種原因,一種是對于較大范圍的腫瘤,未找到腫瘤浸入深度最大的層面進(jìn)行掃描,技術(shù)人員存在一定的人為選擇失誤,而B組使用了3D-SPACE技術(shù)進(jìn)行T2WI掃描,去除了人為因素的干擾(圖1);另一種是T分期中一直存在的T2/T3a鑒別診斷難題,常規(guī)的T2WI上有突破肌層的低信號纖維條索影,但無法判斷其良惡性,B組聯(lián)合使用的超清RS-EPI DWI技術(shù)進(jìn)行彌散加權(quán)成像掃描,對于細(xì)微的纖維條索影也能很好的顯示,根據(jù)其彌散特性可以輔助判斷其良惡性(圖2);第三種是T2WI圖像上直腸癌與鄰近組織器官緊密相連,難以判斷其是否侵犯,B組使用的高清RS-EPI DWI序列可以清晰的顯示腫瘤邊界,輔助診斷醫(yī)師判斷(圖3)。兩者在N分期、CRM評估、EMVI評估上P值均>0.05,不存在顯著性差異(表2)。
表2 兩組聯(lián)合RS-EPI DWI組術(shù)前評估比較
隨著我國人民生活水平的提升和飲食結(jié)構(gòu)的改變,直腸癌在我國的發(fā)病率也越來越高。直腸癌的合理治療也顯得越來越重要,臨床如何選擇直腸癌的治療方式取決于準(zhǔn)確的術(shù)前評估。常規(guī)的三方位高清T2WI序列雖然在直腸癌的術(shù)前評估中有很多優(yōu)點(diǎn),如其判斷直腸系膜筋膜受累準(zhǔn)確率可以達(dá)到95%~96%[13,14],對腹膜折返的可見率可以達(dá)到80%~92%[13,14]。但在T2/T3的鑒別以及N分期上依舊存在著一定的困難。常規(guī)三方位T2WI如何定位多取決于MRI技術(shù)員的選擇,人為因素影響較大。同時(shí),常規(guī)軸面定位一般取矢狀面腫瘤的最大徑,但可能得到的并非是腫瘤浸潤深度最大的層面。
圖2 患者,男,49歲,術(shù)后病理結(jié)果證實(shí)為直腸絨毛管狀腺癌,分期為T3NOMx,CRM-,EMVI-。a) 術(shù)后病理圖,HE×40; b) 術(shù)后病理圖,HE×100; c)常規(guī)高清T2WI圖示纖維條索影(箭),但難以區(qū)分其性質(zhì); d) 超清RS-EPI DWI圖示纖維條索影呈彌散受限高信號(箭),提示T分期為T3。圖3 患者,女,60歲,術(shù)后病理結(jié)果證實(shí)為直腸低分化腺癌,分期為T2N2Mx,CRM-,EMVI+ 。a) 常規(guī)高清T2WI圖,難以判斷腫瘤是否侵及提肛肌(箭); b) 超清RS-EPI DWI圖像,可清楚反映腫瘤范圍(箭),提示腫瘤未突破固有肌層。
T2WI 3D-SPACE聯(lián)合RS-EPI DWI序列組T分期的準(zhǔn)確率顯著高于常規(guī)T2WI組(P<0.05),更接近于術(shù)后病理結(jié)果。一方面是因?yàn)椴捎?D-SPACE技術(shù)進(jìn)行T2WI掃描,其三方位各項(xiàng)同性的特性使其可以任意方位重建。診斷醫(yī)師可以根據(jù)自己的要求實(shí)時(shí)各角度、各方位的觀察掃描視野內(nèi)的任意感興趣區(qū),排除人為因素的干擾。對于大范圍的直腸腫瘤也可以準(zhǔn)確的找到浸潤深度最大的層面,從而更準(zhǔn)確的判斷腫瘤的局部分期[16]。另一方面是因?yàn)楸狙芯渴褂玫某錜S-EPI DWI序列其分辨率高,在b值=800 s/mm2時(shí)依舊可較清晰的顯示突破肌層的纖維條索影,可直觀的反映其彌散特性,輔助診斷醫(yī)師分期。對于與鄰近組織器官緊密相連的直腸腫瘤,T2WI上有時(shí)不易鑒別腫瘤是否突破肌層浸入腹膜漿膜層,RS-EPI DWI圖上可清晰顯示腫瘤邊界,判斷腫瘤有無侵犯。
T2WI 3D-SPACE聯(lián)合RS-EPI DWI序列組在N分期、CRM、EMVI評估的準(zhǔn)確率上雖然比高清T2WI組稍高,但兩者無差異顯著性(P>0.05)??赡苁且?yàn)镽S-EPI DWI在鑒別良惡性區(qū)域淋巴結(jié)方面僅能提升其特異性,準(zhǔn)確性上提升不明顯,在評估CRM、EMVI上也沒能提供更多的信息,也可能是因?yàn)闃颖玖枯^少的原因?qū)е聶z驗(yàn)效力不夠。
本研究還存在一些不足,病例數(shù)較少,沒能進(jìn)行大樣本的采樣分析。僅僅只進(jìn)行了主觀評價(jià)方面的術(shù)前分期評估,沒有加入其他學(xué)者進(jìn)行的有數(shù)據(jù)的客觀評價(jià)研究及對腫瘤的類別進(jìn)行的鑒別等[17,18]。今后,將繼續(xù)搜集更多的病例,跟進(jìn)病例的病情發(fā)展、預(yù)后復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等,聯(lián)合客觀測量的ADC數(shù)據(jù),使用高分辨多模態(tài)磁共振成像技術(shù)在直腸癌術(shù)前評估、評估術(shù)后復(fù)發(fā)高危因素及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移高危因素等方面做更深入,更細(xì)化的研究。
總之,T2WI 3D-SPACE聯(lián)合RS-EPI DWI序列組對比常規(guī)高清T2WI序列,明顯提升了直腸癌T分期的準(zhǔn)確率,在N分期、CRM、EMVI的評估方面準(zhǔn)確率稍有提升??沙R?guī)用于直腸癌MRI術(shù)前評估MRI掃描。