譚春燕 ,楊松華,羅 濤,李 晨,文 露,劉思野,吳世行,于小平
(1.湖南省懷化市第二人民醫(yī)院放射科,湖南 懷化 418200;2.中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院 湖南省腫瘤醫(yī)院放診科,湖南 長沙 410013)
壁外血管侵犯(extramural vascular invasion,EMVI)是指直腸癌侵犯到直腸固有肌層以外的血管腔內(nèi),是影響直腸癌患者預(yù)后的重要因素之一[1]。MRI 是直腸癌治療前后評估的重要方法,在無創(chuàng)性評估EMVI 狀態(tài)時(shí)也有重要作用。本研究回顧性分析與直腸癌EMVI 狀態(tài)相關(guān)的MRI 表現(xiàn),探討術(shù)前MRI 對EMVI 的診斷效能,以期為直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)分層、治療決策及預(yù)后評估提供新的影像學(xué)方法。
1.1 一般資料 從湖南省腫瘤醫(yī)院住院病歷檢索系統(tǒng)中檢索2019 年2—11 月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的直腸癌患者550 例,其中266 例于術(shù)前1 周行直腸MRI檢查。266 例中,83 例被剔除(32 例臨床、MRI 或病理資料不完整,51 例于MRI 前或術(shù)前曾行抗腫瘤治療),余183 例最終納入本研究,其中男101 例,女82例;年齡29~81 歲,平均(58.1±10.9)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為直腸癌;②術(shù)前1 周內(nèi)行MRI檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):①臨床、MRI 或病理資料不完整;②MRI 檢查前或術(shù)前曾行抗腫瘤治療。
1.2 儀器與方法 采用GE Discovery 750W 3.0 T MRI 掃描儀及腹部相控陣線圈于術(shù)前1~3 d 行MRI檢查。檢查前,患者無需清潔灌腸或腸腔內(nèi)充填液體膠狀物,對無禁忌證患者肌內(nèi)注射山莨菪堿10 mg以抑制腸蠕動?;颊呷⊙雠P位頭先進(jìn),依次行:①直腸矢狀位高分辨T2WI,TR 2 698 ms,TE 103 ms,視野200 mm×220 mm,矩陣256×288,層厚3.0 mm,層距0.5 mm,激勵次數(shù)2;②直腸橫軸位高分辨T2WI,TR 3 273 ms,TE 105 ms,視野200 mm×220 mm,矩陣288×256,層厚3.0 mm,層距0.5 mm,激勵次數(shù)2,掃描層面垂直于直腸病變;③直腸冠狀位高分辨T2WI,TR 2 049 ms,TE 105 ms,視野200 mm×220 mm,矩陣256×288,層厚3.0 mm,層距0.5 mm,激勵次數(shù)2,掃描層面垂直于橫軸位T2WI 圖像;④盆腔橫軸位DWI,采用單次激發(fā)自旋回波擴(kuò)散加權(quán)平面回波成像(ssSE-DW-EPI)序列,b=1 000 s/mm2,TR 2 935 ms,TE 75 ms,層厚3.0 mm,層距0.5 mm,矩陣128×128,視野320 mm×380 mm,激勵次數(shù)4;⑤盆腔橫軸位增強(qiáng)T1WI,TR 3.53 ms,TE 1.72 ms,視野320 mm×380 mm,矩陣221×224,層厚3.0 mm,層距0.5 mm,激勵次數(shù)2。
1.3 圖像分析 由1 名不知道病理結(jié)果的放射科醫(yī)師(正高職稱,具有20 年腹部MRI 診斷經(jīng)驗(yàn)),以高分辨T2WI 圖像為主要依據(jù),參考DWI 及T1WI 增強(qiáng)掃描圖像,按SMITH 等[2]提出的基于MRI 的EMVI評分體系(簡稱mrEMVI)進(jìn)行評分:0 分,病灶穿透腸壁、非結(jié)節(jié)狀,鄰近無血管;1 分,病灶穿透腸壁、呈條狀深入直腸系膜,鄰近無血管;2 分,血管與病灶相鄰,但輪廓、管徑及信號正常;3 分,血管腔內(nèi)出現(xiàn)腫瘤信號,血管輪廓及管徑輕微異常;4 分,血管腔內(nèi)出現(xiàn)腫瘤信號,輪廓及管徑明顯異常。0~2 分為陰性;3~4 分為陽性。
由另1 名不知道病理結(jié)果的放射科醫(yī)師(副高職稱,具有12 年腹部MRI 診斷經(jīng)驗(yàn)),以高分辨T2WI 圖像為主要依據(jù),參考DWI 及T1WI 增強(qiáng)掃描圖像,對直腸病灶的其他狀態(tài)進(jìn)行評估,包括腫瘤位置、腸壁累及范圍、原發(fā)腫瘤臨床分期(cT 分期)及臨床淋巴結(jié)分期(cN 分期)情況。①依據(jù)腫瘤距肛緣的距離判斷腫瘤位置:高位>10 cm;中位5~10 cm;低位<5 cm。②依據(jù)國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)直腸癌診療指南(版本2018.V2)行cT 分期[3]。對cT3 期患者,再依據(jù)其最大壁外侵犯深度進(jìn)行亞分期[4]:cT3a,<1 mm;cT3b,1~5 mm;cT3c,6~15 mm;cT3d,>15 mm。③在直腸橫軸位高分辨T2WI 圖像上評估腫瘤對腸壁的侵犯范圍:將整圈腸壁的弧度定義為360°,腫瘤侵犯腸壁≥180°,視為腸壁累及范圍≥1/2 圈;<180°則為腸壁累及范圍<1/2 圈。④cN 分期分為cN0(無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)及cN+(有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)。區(qū)域淋巴結(jié)符合以下任一條件[5],即評估為cN+:a.短徑≥9 mm;b.短徑5~8 mm 伴至少2 個(gè)形態(tài)學(xué)異常征象;c.短徑<5 mm伴3 個(gè)形態(tài)學(xué)異常征象;d.淋巴結(jié)內(nèi)含黏液(任何短徑)。形態(tài)學(xué)異常征象共3 個(gè),即圓形、邊緣不規(guī)則、信號不均勻。
1.4 病理分析 所有患者均行全直腸系膜切除術(shù),以術(shù)后病理檢查結(jié)果作為EMVI 狀態(tài)的診斷金標(biāo)準(zhǔn)。其病理示直腸固有肌層外襯有血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞或彈力纖維管腔內(nèi)出現(xiàn)癌細(xì)胞[6]。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用MedCalc 軟件(版本19.1.3,MedCalc Software bv,Ostend,Belgium;https://www.medcalc.org;2019)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以表示,計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示。各MRI 指標(biāo)與EMVI狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)分析采用χ2檢驗(yàn)。根據(jù)χ2檢驗(yàn)結(jié)果,將與EMVI 狀態(tài)顯著相關(guān)的MRI 指標(biāo)納入評分體系[2],以便構(gòu)建一種新的基于MRI 的EMVI 評分體系(暫稱為N-mrEMVI)。采用ROC 曲線及四表格診斷試驗(yàn)評價(jià)MRI 對EMVI 狀態(tài)的診斷效能。采用MedCalc 軟件中的Comparison of ROC Curves 功能模塊,比較mrEMVI 評分體系[2]與N-mrEMVI 評分體系在預(yù)測EMVI 狀態(tài)方面的效能差別。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
病理示EMVI 陽性45 例,陰性138 例。腫瘤EMVI 狀態(tài)與其腸壁累及范圍、cT 分期及cN 分期顯著相關(guān)(均P<0.01),與腫瘤位置無明顯關(guān)系(表1)。在N-mrEMVI 體系中,腸壁累及范圍<1/2 圈、cT1~cT3a 及cN0 均計(jì)0 分,而腸壁累及范圍≥1/2圈、cT3b~cT4 及cN+均各計(jì)1 分,再加上患者原有的mrEMVI 評分,作為其N-mrEMVI 的評分(評分范圍0~7 分)。分別以mrEMVI 評分≥3 分及N-mrEMVI評分≥5 分作為上述2 種MRI 評估方法中EMVI陽性的診斷標(biāo)準(zhǔn),探討其對EMVI 的診斷效能,NmrEMVI 相比于mrEMVI,具有更高的準(zhǔn)確率、敏感度和更大的ROC 曲線下面積(均P<0.05)(表2,圖1)。1 例EMVI 陽性患者的MRI 及病理圖像見圖2。
表1 EMVI 狀態(tài)與其MRI 表現(xiàn)之間的關(guān)系 例
表2 不同MRI 評分體系對EMVI 狀態(tài)的診斷效能
圖1 新的MRI 評分體系(N-mrEMVI)及傳統(tǒng)MRI 評分體系(mrEMVI)診斷壁外血管侵犯(EMVI)的ROC 曲線 圖2 男,49 歲,EMVI 陽性直腸癌(中分化腺癌,pT3N1) 圖2a 直腸橫軸位高分辨T2WI,示直腸中段腫塊突破肌層(cT3b)、累及腸壁>1/2 圈 圖2b 圖2a 上方層面示瘤灶鄰近血管明顯增粗、輪廓不規(guī)則(燕尾箭),直腸系膜內(nèi)可見形態(tài)不規(guī)整、信號不均的淋巴結(jié)(箭頭) 圖2c 直腸矢狀位高分辨T2WI 示瘤灶后方增粗的血管(箭) 圖2d 盆腔矢狀位增強(qiáng)T1WI 示血管腔內(nèi)充盈缺損(箭) 圖2e 病理切片示肌層外血管內(nèi)瘤栓(HE×100)。N-mrEMVI 評分為7 分,mrEMVI 評分為4 分
直腸癌EMVI 狀態(tài)與其術(shù)前腸壁累及范圍、cT分期及cN 分期之間具有一定相關(guān)性,并據(jù)此對傳統(tǒng)mrEMVI 評分體系進(jìn)行改進(jìn),且改進(jìn)后的N-mrEMVI能更準(zhǔn)確地預(yù)測直腸癌EMVI 狀態(tài)。本研究發(fā)現(xiàn),腸壁受累范圍廣(≥1/2 圈)的直腸癌患者更易出現(xiàn)陽性EMVI,一方面可能是腸壁受累范圍越廣,參與病灶供血及引流的直腸系膜血管越多,因而直腸癌侵犯系膜血管的概率越大;另一方面,腸壁受累范圍廣也可能代表病灶生長迅速(惡性度高)或存在時(shí)間長,因而出現(xiàn)陽性EMVI 的概率更大。另外,直腸癌EMVI 狀態(tài)與其T、N 分期顯著相關(guān),即T、N 分期越高,EMVI 陽性概率越大,與以往文獻(xiàn)[7-9]相似。
以往研究[1]表明,EMVI 陽性直腸癌患者的局部復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)及死亡率均顯著高于EMVI 陰性患者。因而,EMVI 狀態(tài)是直腸癌重要的預(yù)后影響因素,對治療方式的選擇也有影響[10-11]。治療前被評估為EMVI 陽性的直腸癌患者,需先行新輔助放(化)療再行手術(shù)治療[3,11]。因此,須在治療前準(zhǔn)確評估直腸癌的EMVI 狀態(tài)。目前,病理檢查仍是評估直腸癌EMVI 狀態(tài)的金標(biāo)準(zhǔn),但也存在一定不足[12]:①病理EMVI 狀態(tài)僅能在術(shù)后獲得,具有一定滯后性,無益于術(shù)前早期治療決策;②新輔助放(化)療會引起組織纖維化及血管內(nèi)皮破壞,從而導(dǎo)致病理檢查時(shí)易低估EMVI狀態(tài)[2,12],不利于作出準(zhǔn)確的治療決策。文獻(xiàn)[12]報(bào)道,新輔助放(化)療可能使得EMVI 的病理診斷假陰性率達(dá)30%。因此,有必要探尋一種能夠在術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測直腸癌EMVI 狀態(tài)的新方法。
SMITH 等[2]于2007 年 提 出 了mrEMVI 評 分 體系。該體系也是評價(jià)EMVI 狀態(tài)的傳統(tǒng)MRI 方法,根據(jù)直腸病灶外侵的形態(tài)、病灶與直腸系膜內(nèi)血管的位置關(guān)系、受累血管的粗細(xì)及血管腔內(nèi)信號改變進(jìn)行評分,并以此判斷EMVI 狀態(tài)。但多項(xiàng)研究[2,6,9,13]發(fā)現(xiàn),mrEMVI 在判斷EMVI 狀態(tài)方面存在特異度高而敏感度較低的不足,其敏感度為28%~62%,提示該方法需進(jìn)一步完善。mrEMVI 敏感度較低的原因可能是受MRI 空間分辨力的限制,盡管高分辨力成像已普遍應(yīng)用于該評分體系,但該評分體系仍主要用于評估較粗(管徑≥3 mm)的血管[9,13]。本研究在傳統(tǒng)的MRI 評分體系(mrEMVI)基礎(chǔ)上,嘗試納入與EMVI 狀態(tài)顯著相關(guān)的其他因素(腸壁受累范圍、cT分期及cN 分期),以構(gòu)建一種新的MRI 評分體系(N-mrEMVI)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該體系能夠顯著提高預(yù)測EMVI 狀態(tài)的敏感度、準(zhǔn)確率及ROC 曲線下面積,且不降低特異度。說明,在評估直腸癌EMVI 狀態(tài)方面,N-mrEMVI 優(yōu)于mrEMVI,原因可能為新評分體系中納入了與EMVI 狀態(tài)相關(guān)的更多指標(biāo),從而提升了MRI 對EMVI 的診斷效能。
總之,本研究發(fā)現(xiàn)直腸癌術(shù)前原發(fā)灶及淋巴結(jié)MRI 特征對預(yù)測其EMVI 狀態(tài)具有一定的補(bǔ)充價(jià)值,有望為治療前準(zhǔn)確評估直腸癌病情提供幫助。