姚鑫林,吳建波,劉洪濤,池雷霆
(成都天府新區(qū)人民醫(yī)院影像科,四川 成都 610000)
食管癌的發(fā)病率和死亡率近年來(lái)居高不下,整體5年生存率約15%~20%[1]。早期食管癌患者臨床癥狀不明顯,70%~80%患者就醫(yī)時(shí)已是中、晚期[2]。相關(guān)文獻(xiàn)[3,4]報(bào)道:Tis及T1a期病變且無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者是根治性手術(shù)治療適應(yīng)證,其5年生存率高達(dá)83.9%;T2期病變首選手術(shù)治療,術(shù)后是否行輔助性放化療尚存在爭(zhēng)議;對(duì)于中/晚期腫瘤,術(shù)前化療聯(lián)合手術(shù)的模式是最佳治療方案。因此,對(duì)食管癌進(jìn)行早期診斷及治療前準(zhǔn)確分期,對(duì)制定個(gè)體化治療方案至關(guān)重要。GRE-T2*WI序列是相對(duì)較新的MR新技術(shù),其對(duì)磁場(chǎng)的均一性要求較高,能提高微小病變的檢出率。此外,T2*值還能間接反映生物體組織內(nèi)生化成分的變化,如不同氧合狀態(tài)下血管內(nèi)及其周圍組織內(nèi)血紅蛋白的含量[5]。本研究對(duì)食管鱗癌患者進(jìn)行GRE-T2*WI術(shù)前掃描,目的在于探討T2*值對(duì)于可切除性食管鱗癌不同T分期的意義。
1.1 一般資料收集本省某三甲醫(yī)院2017年9月至2019年3月經(jīng)內(nèi)窺鏡檢查并經(jīng)病檢證實(shí)為食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)的患者65例,男41例,女24例,年齡48~78歲,平均年齡63.4歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者沒(méi)有MR檢查的禁忌證且能屏住呼吸配合完成檢查;②在行MR檢查前沒(méi)有接受過(guò)任何腫瘤相關(guān)治療;③無(wú)手術(shù)禁忌證,且即將行食管癌手術(shù)切除;④所得患者M(jìn)R圖像質(zhì)量好,能放置感興趣區(qū)。排除標(biāo)準(zhǔn):①患者在掃描時(shí)不能屏住呼吸配合完成檢查;②由于手術(shù)禁忌證無(wú)法行腫瘤切除;③腫瘤組織太小不能放置感興趣區(qū)。隨機(jī)化選擇25例身體健康志愿者作為對(duì)照組,男16例,女9例,年齡49~73歲,納入標(biāo)準(zhǔn)為:志愿者沒(méi)有食管相關(guān)疾病,沒(méi)有其他惡性腫瘤病史,且與ESCC患者來(lái)自同一地區(qū)。所有ESCC患者及身體健康志愿者均行胸部MR常規(guī)序列及GRE T2*WI序列掃描,ESCC患者在MR檢查后一周內(nèi)行食管腫瘤切除及區(qū)域淋巴結(jié)清掃術(shù),并且將手術(shù)切除腫瘤組織立即送病理科檢驗(yàn)。TNM分期以2010年美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)(AJCC)制定的修訂版TNM系統(tǒng)為食管癌分期參考標(biāo)準(zhǔn)[1],以術(shù)后病理分期為準(zhǔn),相應(yīng)的分期標(biāo)準(zhǔn)及患者分布見(jiàn)表1。
1.2 掃描參數(shù)與方法每個(gè)參與者行MR掃描前需禁食、禁水7~8小時(shí)。檢查使用GE 3.0 TMR掃描系統(tǒng),外加呼吸門(mén)控及心電門(mén)控。使用快速自旋回波序列FSE T2WI、GRE-T2*WI序列及T1WI增強(qiáng)進(jìn)行橫軸位(AX)掃描。使用15 ml釓噴酸葡胺注射液作為增強(qiáng)造影劑。造影劑總用量按照0.2 ml/kg體重推算,以2.5 ml/s速率使用高壓注射器進(jìn)行注射。GRE T2*WI需在屏氣下進(jìn)行掃描。掃描參數(shù)見(jiàn)表2。
表1 相應(yīng)的分期標(biāo)準(zhǔn)及患者分布
表2 掃描參數(shù)
1.3 測(cè)量與分析T2*值首先,分析Ax T1WI增強(qiáng)圖像,鑒別ESCC的出血、壞死區(qū)域。隨后,由GRE-T2*WI掃描所得圖像經(jīng)后處理工作站重建T2*圖,正常食管壁及ESCC的T2*值由生成T2*圖后所測(cè)得。測(cè)量ESCC T2*值時(shí),選擇腫瘤組織較明顯的層面,分別放置6個(gè)感興趣區(qū)域 (region of interest,ROI)在同一病灶,每一個(gè)ROI面積約8~40 mm2。放置ROI的區(qū)域要盡量避開(kāi)出血、壞死病灶。當(dāng)腫瘤體積太小時(shí),則在放大的圖像上放置盡可能大的ROI。6個(gè)ROI所對(duì)應(yīng)的T2*值的平均值即為每個(gè)ESCC患者腫瘤組織的T2*代表值,此值將被納入數(shù)據(jù)分析。通過(guò)類似的方式獲得健康志愿者食管壁的T2*代表值,不同的是測(cè)量健康志愿者食管壁T2*值時(shí),須在放大的圖像上,所選取的ROI約為 4~10 mm2。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法運(yùn)用SPSS 13.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,比較采用t檢驗(yàn)和方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 T2*測(cè)量值最終進(jìn)入統(tǒng)計(jì)分析的65例受檢者的食管癌病變?cè)赥2*WI均得到清晰、完整的顯示,且圖像質(zhì)量良好(如圖1a、b、c)。
圖1 食管鱗癌患者T2*WI圖像 a:T1期;b:T2期;c:T3期
2.2 不同分期T2*值之間的比較正常食管壁及ESCC的平均T2*值分別為(17.32 ± 2.88)ms、(24.32 ± 6.02)ms,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.56,P<0.05)。ESCC T1期的T2*值為(17.78 ± 2.99)ms、T2期的T2*值為(23.51 ± 2.95)ms、T3期的T2*值為(26.72 ± 6.06)ms,方差分析及SNK法作多個(gè)樣本之間的兩兩比較結(jié)果顯示,T2*值可以輔助區(qū)分T1與T2期ESCC(P<0.05);也可以輔助區(qū)分T1與T3期ESCC(P<0.05);但T2與T3期ESCC的平均T2*值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
隨著MR新技術(shù)的發(fā)展,如快速掃描技術(shù)、呼吸門(mén)控、心電門(mén)控和使用表面線圈,使得MRI對(duì)ESCC進(jìn)行T分期的臨床診斷效能有了顯著提高。其中,多回波GRE-T2*WI序列對(duì)主磁場(chǎng)的均一性要求較高,故主磁場(chǎng)的不均勻性及組織本身所致的橫向磁化矢量的衰減,可以通過(guò)一個(gè)量化的指標(biāo)T2*值反映出來(lái),所以T2*值可以用來(lái)定量評(píng)價(jià)組織和器官的生理或病理狀態(tài)[6]。與CT及EUS相比,GRE-T2*WI序列既可以通過(guò)形態(tài)學(xué)成像,又可以進(jìn)行T2*值測(cè)量定量反映組織器官生化成分的改變[5]。目前,臨床上該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于評(píng)估多種腫瘤組織的氧化水平,如肝細(xì)胞癌、腎癌等[7,8]。目前,仍未有文獻(xiàn)報(bào)道過(guò)GRE-T2*WI技術(shù)被用于評(píng)估ESCC的氧化水平,本研究用該技術(shù)測(cè)量分析ESCC不同T分期的T2*值,為今后臨床應(yīng)用T2*值診斷、分期食管癌提供依據(jù)。
本研究發(fā)現(xiàn),從正常食管壁到T1期、T2期到T3期食管鱗狀細(xì)胞癌的T2*平均值表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。這一發(fā)現(xiàn)的潛在機(jī)制可能是不同分期的食管鱗狀細(xì)胞癌組織的血氧水平不同所致。相關(guān)文獻(xiàn)[9]報(bào)道,新生血管生成、豐富的氧氣和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移中扮演著至關(guān)重要的角色。環(huán)氧合酶-2(COX-2)蛋白在食管癌組織中表達(dá)呈強(qiáng)陽(yáng)性,而微血管密度在COX-2表達(dá)陽(yáng)性的食管癌組織中可能會(huì)明顯高于COX-2表達(dá)陰性的組織,且隨著腫瘤浸潤(rùn)深度的增加(原位癌→腫瘤侵犯粘膜及粘膜下層→腫瘤侵犯淺肌層→腫瘤侵犯深肌層)呈遞增的趨勢(shì)。血管密度的增加會(huì)導(dǎo)致血流量和血氧含量的增加,相反,脫氧血紅蛋白含量水平下降,導(dǎo)致局部磁場(chǎng)減少,T2*值隨著腫瘤T分期級(jí)別的增加而增加[10]。
然而,由于部分T2期與T3期食管鱗狀細(xì)胞癌組織的T2*值所在范圍重疊,致使兩者之間的差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其原因在于,隨著食管鱗狀細(xì)胞癌T2期到T3期的進(jìn)展,惡性腫瘤細(xì)胞的快速增值及異常血流動(dòng)力學(xué)的改變可以顯著增加腫瘤細(xì)胞的耗氧量,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞乏氧。從而導(dǎo)致脫氧血紅蛋白含量變化所致的效應(yīng)不明顯,即脫氧血紅蛋白的含量在食管鱗狀細(xì)胞癌T2期與T3期的變化沒(méi)有意義。
本研究存在的局限性:首先,MRI掃描期間難免受到呼吸及心搏偽影干擾,而且數(shù)據(jù)測(cè)量所放置感興趣區(qū)域的位置、形狀和大小均有可能會(huì)影響結(jié)果;其次,本研究所采樣本量較??;再者,多回波GRE-T2*WI參數(shù)的設(shè)置也可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。
綜上所述,本研究應(yīng)用MRI多回波GRE-T2*WI測(cè)得的正常食管壁與ESCC的T2*平均值之間存在差異,并發(fā)現(xiàn)T2*值可以作為輔助腫瘤術(shù)前T分期的一個(gè)量化指標(biāo),并有助于為患者的治療方案做決策。