周霖,曾蕾
前列腺癌患者行根治性切除術(shù)時(shí),往往需要進(jìn)行盆腔淋巴結(jié)清掃,以達(dá)到有效清除盆腔內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、減少術(shù)后不良預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的目的[1-4]。因此,術(shù)前準(zhǔn)確判斷前列腺癌盆腔腫大淋巴結(jié)的性質(zhì),能為前列腺癌臨床分級(jí)以及手術(shù)清掃范圍提供參考依據(jù),有效避免不必要的手術(shù)創(chuàng)傷,減少手術(shù)時(shí)間和手術(shù)并發(fā)癥,改善患者預(yù)后水平。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以通過(guò)監(jiān)測(cè)活體組織水分子的擴(kuò)散受限情況,并通過(guò)表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)值進(jìn)行定量分析,繼而進(jìn)一步反映組織細(xì)胞的致密性及增殖情況,對(duì)宮頸癌[5]、子宮內(nèi)膜癌[6]、直腸癌[7]等盆腔腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況具有較高的診斷價(jià)值。然而,DWI對(duì)前列腺癌盆腔淋巴結(jié)的應(yīng)用鮮有文獻(xiàn)報(bào)道,且不同測(cè)量方法獲取到的ADC值對(duì)淋巴結(jié)的定性診斷效能又不盡一致。因此,本研究試圖探討不同ADC值對(duì)前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的診斷價(jià)值,為ADC值的最優(yōu)化應(yīng)用提供參考依據(jù)。
本研究入組的前列腺癌患者共計(jì)58例,年齡54(45~81)歲;以血清PSA、Gleason評(píng)分進(jìn)行前列腺癌危險(xiǎn)因素分級(jí),分為低危組9例、中危組16例、高危組33例;以術(shù)后盆腔清掃淋巴結(jié)病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),包括炎性淋巴結(jié)22枚、轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)47枚。
對(duì)2012年1月—2018年1月湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院收治的前列腺癌患者進(jìn)行回顧性分析。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)患者磁共振掃描序列中包括MRDWI;(2)患者行前列腺癌根治術(shù)并進(jìn)行盆腔淋巴結(jié)清掃;(3)磁共振檢查時(shí)間與手術(shù)時(shí)間間隔不超過(guò)14天。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患者術(shù)前行前列腺癌放化療等;(2)患者合并其他惡性腫瘤;(3)影像學(xué)資料不齊全或質(zhì)量不合格。
采用1.5T磁共振進(jìn)行前列腺及盆腔掃描。檢查開(kāi)始時(shí),患者取仰臥位,使用腹部相控線圈,掃描范圍從腹主動(dòng)脈分叉處至恥骨聯(lián)合下緣。常規(guī)MR進(jìn)行冠狀位與軸位掃描,掃描參數(shù)如下:FOV=20 cm×20 cm,層厚/層間距=3 mm/0.5 mm,NEX=4。軸位FSE T1WI,TE/TR=12 ms/460 ms;FRFSE T2WI,TE/TR=86 ms/3500 ms。MR-DWI掃描:FOV 24 cm×24 cm,層厚/層間距=3 mm/1 mm,TE/TR=50 ms/3 000 ms;b值取0、800 s/mm2。
前列腺癌患者行擴(kuò)大分區(qū)盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù),將盆腔淋巴結(jié)劃分為5個(gè)組9分區(qū):髂內(nèi)組(右側(cè)為Ⅲ區(qū),左側(cè)為Ⅷ區(qū));髂外組(右側(cè)為Ⅰ區(qū),左側(cè)為Ⅵ區(qū));髂總組(右側(cè)為Ⅱ區(qū),左側(cè)為Ⅶ區(qū));閉孔組(右側(cè)為Ⅳ區(qū),左側(cè)為Ⅸ區(qū));骶前組(即Ⅴ區(qū))[8]。手術(shù)清掃過(guò)程中參照術(shù)前磁共振掃描獲得的盆腔淋巴結(jié)圖譜,并進(jìn)行同號(hào)標(biāo)記,以確保術(shù)前磁共振淋巴結(jié)圖譜與手術(shù)清掃淋巴結(jié)的一致性。
所有圖像自動(dòng)導(dǎo)入系統(tǒng)后,生成ADC圖。分別由兩名10年以上盆腔影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師在ADC圖上進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量淋巴結(jié)的短徑范圍限定在>1 cm,以減少M(fèi)R-DWI部分容積效應(yīng)造成的幾何失真。測(cè)量方法主要包括:(1)局部測(cè)量法(partial measurement),即取一個(gè)大小為15 mm2的感興趣區(qū)(Region of interest, ROI),在淋巴結(jié)上進(jìn)行3次隨機(jī)放置,每次放置保持ROI大小一致,以3次ROI均值作為ADCpartial值;(2)整體測(cè)量法(overall measurement),對(duì)照常規(guī)MR,選取最佳測(cè)量層面,沿著淋巴結(jié)邊緣進(jìn)行ROI勾畫(huà),以獲取ADCoverall值,見(jiàn)圖1、2。以上操作過(guò)程均由兩名高年資放射科醫(yī)師在不同的時(shí)間段完成,以避免回憶偏倚,取兩名醫(yī)師測(cè)量的均值作為最終研究所需的ADCpartial或ADCoverall值。
圖1 前列腺癌盆腔淋巴結(jié)磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)圖Figure1 DWI image of pelvic lymph nodes in prostate cancer
圖2 前列腺癌盆腔淋巴結(jié)表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)圖Figure2 ADC images of pelvic lymph nodes of prostate cancer
計(jì)量資料用(±s)表示。使用SPSS17.0軟件包,以Kolmogorov-Smirnov D法對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性分布檢驗(yàn);組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC)對(duì)兩名醫(yī)師的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn);獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)良惡性淋巴結(jié)的ADCpartial或ADCoverall值進(jìn)行差異性檢驗(yàn)。使用MedCalc V13.0.2.0軟件包,以Bland-Altman法對(duì)ADCpartial或ADCoverall值的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn);受試者工作曲線(receiver operating curve,ROC)進(jìn)行診斷效能分析,并進(jìn)行非參數(shù)比較。以上均以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
ADCpartial值兩名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的ICC為0.925(P<0.001);ADCoverall值兩名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的ICC為0.974(P<0.001)。該結(jié)果顯示,ADCpartial值與ADCoverall值測(cè)量結(jié)果具有較高的重復(fù)性,且ADCpartial值低于ADCoverall值,表明兩種測(cè)量方法獲取的測(cè)量結(jié)果較穩(wěn)定。
ADCpartial值與ADCoverall值的Bland-Altman結(jié)果見(jiàn)圖3??梢钥闯觯珹DCpartial值與ADCoverall值的差值均數(shù)為0.011×10-3mm2/s,差值的標(biāo)準(zhǔn)差為0.098;兩者的95%一致性界限(95% limits of agreement,95%LoA)為(-0.180~0.203)×10-3mm2/s;且存在8.7%(6/69)在95%LoA之外(超過(guò)5%),說(shuō)明其一致性較差,提示ADCpartial與ADCoverall是淋巴結(jié)ADC值的兩種不同測(cè)量方法,不能相互替代。
ADCpartial值與ADCoverall值均符合正態(tài)分布。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ADCpartial值與ADCoverall值均低于炎性淋巴結(jié),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.164,P<0.001;t=8.862,P<0.001),見(jiàn)表1。
ROC曲線分析結(jié)果顯示:取ADCpartial值=0.836×10-3mm2/s作為最佳診斷閾值時(shí),對(duì)應(yīng)的敏感度、特異性以及曲線下面積分別為82.98%、90.91%以及0.927;取ADCoverall值=0.952×10-3mm2/s作為最佳診斷閾值時(shí),對(duì)應(yīng)的敏感度、特異性以及曲線下面積分別為89.36%、95.45%以及0.962。兩種測(cè)量方法的診斷效能對(duì)比分析表明:ADCpartial值對(duì)前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷效能低于ADCoverall值(Z=2.013,P=0.044),見(jiàn)圖4。
圖3 ADCpartial值與ADCoverall值的Bland-Altman結(jié)果Figure3 Bland-Altman results of ADCpartial and ADCoverall values
表1 兩種測(cè)量法ADC值的比較 (×10-3mm2/s)Table1 Comparison of two methods for measuring ADC values (×10-3mm2/s)
圖4 ADCpartial值與ADCoverall值對(duì)前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ROC曲線分析Figure4 ROC curves of metastatic pelvic lymph nodes in prostate cancer with ADCpartial values and ADCoverall values
前列腺癌具有較高的盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移傾向,當(dāng)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高度可疑時(shí),此時(shí)的治療方案應(yīng)選擇前列腺癌根治性切除術(shù)加擴(kuò)大分區(qū)盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù):若術(shù)中清掃出的淋巴結(jié)病理結(jié)果為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié),此類(lèi)患者應(yīng)輔以術(shù)后激素治療;而不存在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)患者則術(shù)后定期復(fù)查PSA即可[9-10]。有研究指出[11-12]:隨著盆腔淋巴結(jié)清掃范圍的擴(kuò)大,清掃出轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的概率越高,患者的5、10年生存率及無(wú)瘤生存率等預(yù)后結(jié)局也將得到更大的改善。然而,盲目擴(kuò)大術(shù)中淋巴結(jié)清掃范圍,無(wú)疑會(huì)增加手術(shù)時(shí)間以及手術(shù)損傷范圍,導(dǎo)致手術(shù)并發(fā)癥增多,制約了患者的預(yù)后。有鑒于此,術(shù)前準(zhǔn)確判斷出前列腺癌患者盆腔淋巴結(jié)性質(zhì),提高對(duì)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)診斷,對(duì)患者治療方案的制定以及術(shù)后并發(fā)癥和不良預(yù)后的改善有著重要意義。
MR-DWI是近年來(lái)興起的一項(xiàng)功能磁共振成像序列,能夠反映組織細(xì)胞微觀水分子擴(kuò)散情況,并且通過(guò)ADC值進(jìn)行定量分析。病理狀態(tài)下水分子所處微環(huán)境發(fā)生變化時(shí),活體水分子的擴(kuò)散屬性隨之發(fā)生相應(yīng)改變:淋巴結(jié)若存在癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移侵襲時(shí),由于腫瘤細(xì)胞的惡性增殖,使得細(xì)胞致密性更大、核質(zhì)比更高,故而水分子受限更加顯著,造成ADC值的降低。既往研究指出:ADC值對(duì)宮頸癌[4]、子宮內(nèi)膜癌[5]、直腸癌[6]等盆腔腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況具有較高的診斷價(jià)值,且表現(xiàn)為轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的趨勢(shì)。
然而,在ADC值的實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,由于測(cè)量者的主觀性、ROI區(qū)域或大小的選擇以及腫瘤異質(zhì)性造成測(cè)量病灶的不均質(zhì)等因素,都有可能造成測(cè)量結(jié)果的偏差,因此選擇最佳的ADC值測(cè)量方法對(duì)提高ADC值的診斷價(jià)值是很有意義的[13-14]。本研究通過(guò)對(duì)淋巴結(jié)進(jìn)行3個(gè)ROI平均局部取值獲取的ADCpartial值以及沿病灶邊緣整體取值獲取的ADCoverall值進(jìn)行一致性比較分析,Bland-Altman結(jié)果顯示:兩種測(cè)量方法的一致性較差,存在8.7%(6/69)在95%LoA之外(超過(guò)5%)。此研究結(jié)果可以從Bland-Altman的基本思想進(jìn)行解釋?zhuān)築land-Altman的基本思想在于計(jì)算兩種定量測(cè)量結(jié)果差值的95%LoA,如果散點(diǎn)圖中的點(diǎn)位于一致性范圍內(nèi)占比所有點(diǎn)的95%以?xún)?nèi),少于5%的點(diǎn)在一致性范圍外,則認(rèn)為兩種方法一致性較好,能夠相互替換[15]。反之,本研究所得出的兩種方法一致性較差,超過(guò)5%的點(diǎn)位于散點(diǎn)圖界定范圍外,故可以認(rèn)為ADCpartial與ADCoverall是淋巴結(jié)ADC值的兩種不同測(cè)量方法,不能相互替代。
本研究進(jìn)一步對(duì)兩者的診斷效能進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,ADC值對(duì)鑒別前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)有較高的診斷價(jià)值,接近于ADC值在宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、直腸癌等其他惡性腫瘤盆腔轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)定性診斷的報(bào)道[4-6]。此外,在探討具體的ADC值測(cè)量方法時(shí),ADCoverall值對(duì)前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的檢出價(jià)值優(yōu)于ADCpartial值,與之前類(lèi)似文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相仿,即整體層面法測(cè)量ADC值的診斷效能優(yōu)于傳統(tǒng)3點(diǎn)局部法[13-14]。我們對(duì)既往文獻(xiàn)[4,13-14]進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為其原因可能是:(1)由于轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)異構(gòu)性,可能造成淋巴結(jié)組織結(jié)構(gòu)上并非完全被腫瘤組織所替代,尚有殘存淋巴結(jié)的存在。因此,在實(shí)際測(cè)量此類(lèi)淋巴結(jié)ADC值時(shí),傳統(tǒng)的3點(diǎn)法選取ROI(即ADCpartial)難以準(zhǔn)確反映淋巴結(jié)受腫瘤轉(zhuǎn)移部位、造成測(cè)量結(jié)果的偏差;(2)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的腫瘤細(xì)胞生物學(xué)異構(gòu)性、病變區(qū)域的壞死、黏液等因素均容易導(dǎo)致ADC值分布不均勻,不同區(qū)域ADC值存在一定的差異性,干擾了ADCpartial值;(3)鑒于以上存在的客觀因素,測(cè)量者用ADCpartial值難以準(zhǔn)確反映轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)腫瘤細(xì)胞真實(shí)聚集區(qū)域,造成測(cè)量結(jié)果不夠客觀,降低了轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的可比性;而測(cè)量者通過(guò)對(duì)整個(gè)淋巴結(jié)最佳層面進(jìn)行ROI勾畫(huà)時(shí)(即ADCoverall),能夠很好地避免人為主觀因素的干擾,更接近于反映淋巴結(jié)整體的水分子受限情況。本研究結(jié)果亦表明,ADCpartial的ICC值低于ADCoverall,更進(jìn)一步證明了ADCoverall值的穩(wěn)定性,重復(fù)性更強(qiáng)。
綜上所述,MR-DWI對(duì)前列腺癌盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的定性診斷具有較大的應(yīng)用價(jià)值,并且能夠通過(guò)ADC值對(duì)病變淋巴結(jié)水分子擴(kuò)散受限程度進(jìn)行定量分析。ADCpartial與ADCoverall是淋巴結(jié)ADC值的兩種不同測(cè)量方法,以病灶最佳層面整體法測(cè)量的ADCoverall值具有可重復(fù)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì),故而能進(jìn)一步反映組織病理狀態(tài),鑒別前列腺癌盆腔轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷效能更優(yōu)。
本研究的局限性在于:為減少M(fèi)R-DWI部分容積效應(yīng)造成的幾何失真,本研究所納入的淋巴結(jié)短徑在1 cm以上,可能會(huì)導(dǎo)致選擇偏倚;此外,為追求臨床實(shí)用性,本研究引入的ADCpartial與AD-Coverall均是在病灶二維層面進(jìn)行ADC值的測(cè)量,尚缺乏對(duì)全容積層面淋巴結(jié)的進(jìn)一步研究。最后,本研究入組的病例數(shù)較少,且為單中心研究,在其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行類(lèi)似研究時(shí),其結(jié)果可能存在小范圍的偏差。