鄭冬,劉怡,劉家金,李科,徐白萱,田嘉禾*
1.戰(zhàn)略支援部隊(duì)特色醫(yī)學(xué)中心放射診斷科,北京 100101;2.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心核醫(yī)學(xué)科,北京 100853;3.解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心普通外科,北京 100853;*通信作者 田嘉禾 tianjh301@163.com
胃癌居惡性腫瘤第五位、癌癥死亡原因第三位[1]。2020年我國(guó)胃癌新發(fā)病例及病死率約占全世界的44%和50%[2]。PET/MRI已應(yīng)用于16種以上腫瘤疾病,其診斷效能與PET/CT相似或更好[3-7]。由于呼吸和胃蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)偽影,既往MRI很少應(yīng)用于胃部。隨著MRI技術(shù)的飛速發(fā)展,其越來(lái)越多地應(yīng)用于胃部,有研究顯示MRI 在T 分期準(zhǔn)確率約83.5%~92.7%[8-9],這也為PET/MRI應(yīng)用于胃部創(chuàng)造了條件。本研究擬評(píng)估PET/MRI 在胃癌術(shù)前分期中的診斷效能,并與PET/CT對(duì)比。
1.1 研究對(duì)象 本研究為前瞻性研究,納入2016年12月—2017年11月收治的胃癌30例。納入標(biāo)準(zhǔn):胃鏡確診胃癌,年齡>18歲,無(wú)胃癌治療史,無(wú)PET和MRI檢查禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn):有其他腫瘤,有梗阻或出血并發(fā)癥。本研究經(jīng)解放軍總醫(yī)院倫理審查委員會(huì)審批(第S2017-119-01號(hào)),患者均簽署知情同意書。
1.218F-FDG PET/CT顯像 患者空腹6~8 h,空腹血糖<11 mmol/L。平臥約20 min后靜注18F-FDG顯像劑,用量約為5.5 MBq/kg,休息40~60 min,排空膀胱,飲800~1 000 ml生理鹽水后仰臥,掃描范圍為顱底至大腿中部。PET/CT(西門子)掃描方案為CT掃描:管電壓120 kV,電流40~100 mAs,層厚5.0 mm,螺距0.75,重建層厚3.0 mm;PET掃描:2~2.5 min/床位,每人5~7個(gè)床位。
1.318F-FDG PET/MRI顯像 PET/MRI(西門子)在PET/CT檢查3 d后進(jìn)行,檢查前準(zhǔn)備及注射顯像劑用量與PET/CT檢查相同,掃描包括全身掃描(頭到腹股溝,時(shí)間約30~40 min)及胃部精細(xì)掃描(左側(cè)膈肌至腎門,時(shí)間約20 min),胃部掃描參數(shù)見表1。
表1 MRI各序列掃描參數(shù)
1.4 圖像分析 在Syngo-True D工作站(西門子)得到MRI、CT圖像與PET圖像的融合圖像。由3位具有至少5年P(guān)ET/CT和2年P(guān)ET/MRI經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師(2名主治醫(yī)師、1名副主任醫(yī)師)進(jìn)行圖像分析。分期標(biāo)準(zhǔn)為第8版TNM分期系統(tǒng)。PET/CT分期分析:根據(jù)黏膜層和黏膜下層厚度占胃壁厚度約50%這一解剖基礎(chǔ)上觀察融合圖像PET高代謝區(qū)占據(jù)胃壁深淺程度判斷T分期(圖1)。PET/MRI分期分析:PET主要作用為發(fā)現(xiàn)、定位病灶,MRI圖像印證高代謝區(qū)域是否為病灶,如確定為病灶,由于黏膜下層為疏松結(jié)締組織,含水量多,T2WI呈高信號(hào),可與內(nèi)層稍低信號(hào)黏膜層、外層低信號(hào)肌肉和漿膜層達(dá)到分層的效果,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行T分期判斷(圖2)。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn):①短徑>5 mm;②中心有壞死征象;③DWI呈高信號(hào),且在表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)圖像上呈低信號(hào);④代謝高于本底。2位醫(yī)師采用盲法獨(dú)立分析圖像,結(jié)論不一致時(shí),由第3位醫(yī)師進(jìn)行判斷,并與其他2位醫(yī)師達(dá)成共識(shí)。首先分析PET/CT 圖像,4 周后打亂順序分析PET/MRI圖像,以減少回憶偏倚。閱片者確定T1~4、N0~3及M0或M1。
圖2 PET/MRI的T分期影像。A、B.男,58歲,影像及病理診斷為T1期。T2圖像顯示胃小彎局限性胃壁增厚,呈高代謝,低信號(hào)病灶局限于黏膜下層高信號(hào)影中,高信號(hào)尚連續(xù)(箭)。C、D.女,46歲,影像及病理診斷為T2期。T2像顯示賁門部局限性胃壁增厚,PET高代謝,病灶突破高信號(hào)的黏膜下層局限于胃壁肌層,肌層的低信號(hào)影尚連續(xù)(箭)。E、F.男,68歲,影像及病理診斷為T3期。T2顯示胃竇局限性壁增厚,PET為高代謝,低信號(hào)病灶浸潤(rùn)整個(gè)胃壁,漿膜面光滑(箭)。G、H.男,74歲,影像及病理診斷為T4期。T2像顯示胃賁門部壁不規(guī)則增厚,PET高代謝,增厚胃壁邊緣不規(guī)則,低信號(hào)病灶浸潤(rùn)整個(gè)胃壁,突入胃周脂肪層(箭)
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用MedCalc 12.2.1.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示,非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M(Q1,Q3)表示;計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。以術(shù)后病理結(jié)果及隨訪結(jié)果作為TNM分期“金標(biāo)準(zhǔn)”,計(jì)算PET/MRI及PET/CT對(duì)胃癌分期的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率。繪制受試者工作特征(ROC)曲線,以評(píng)估各成像模態(tài)在T、N、M期的診斷能力。McNemar檢驗(yàn)比較兩種影像學(xué)檢查的敏感度、特異度和總準(zhǔn)確率。采用De Long檢驗(yàn)比較AUC的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 病理分期 26例患者接受D2淋巴結(jié)清掃胃癌根治術(shù),1例在術(shù)前化療后接受姑息性胃切除術(shù)。腹膜種植、肝臟、腹膜后淋巴結(jié)、鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移各1例。胃癌組織類型見表2。根治性胃切除術(shù)后分期見表3。
表2 30例胃癌患者臨床及腫瘤特征
表3 胃癌患者病理分期及影像學(xué)分期[例(%)]
2.2 診斷效能分析
2.2.1 T分期的診斷價(jià)值 總體T分期,PET/MRI與PET/CT的診斷準(zhǔn)確率分別為76.9%(20/26)和57.7%(15/26)(χ2=3.2,P>0.05)。PET/MRI與PET/CT的診斷敏感度、特異度、準(zhǔn)確率及各期AUC值比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表4。在T1和T4期,PET/MRI 的診斷敏感度均為100%,PET/MRI 和PET/CT 對(duì)T4 期的特異度均為75%。PET/MRI 或PET/CT在T2和T3期表現(xiàn)較差,PET/CT在T3期的敏感度僅為25%。T分期的代表性病例見圖1、2。
圖1 PET/CT的T分期影像。A、B.男,58歲,影像及病理診斷均為T1期。胃體近賁門區(qū)局部胃壁增厚伴高代謝,高代謝區(qū)域未達(dá)正常胃壁厚度的1/2,考慮病灶未突破胃壁黏膜下層(箭)。C、D.女,46歲,影像及病理診斷為T2期,賁門部胃壁局限性增厚并高代謝,高代謝區(qū)域深度>1/2但未達(dá)到胃壁邊緣,考慮病灶突破黏膜下層,但未侵犯胃壁全層(箭)。E、F.男,68歲,影像學(xué)診斷及病理為T3期,病灶位于胃竇部,高代謝病灶深度達(dá)到胃壁邊緣,但胃壁邊緣光滑,考慮浸潤(rùn)胃壁全層,但未侵犯漿膜(箭)。G、H.男,74歲,影像學(xué)及病理診斷為T4期,賁門胃底部胃壁局限性明顯增厚,呈高代謝,其范圍覆蓋胃壁全層并向外突,考慮病灶突破漿膜(箭)
表4 PET/MRI與PET/CT診斷效能的比較
2.2.2 N和M分期的診斷價(jià)值 PET/MRI和PET/CT對(duì)N分期的準(zhǔn)確率分別為53.8%(14/26)和34.6%(9/26),而對(duì)N0與N+的準(zhǔn)確率分別為84.6%(22/26)和73.1%(19/26)。PET/MRI對(duì)N0期的敏感度、特異度和AUC分別為0.73、0.93和0.85,PET/CT為0.67、0.79和0.77,兩者以上指標(biāo)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。N1期PET/MRI和PET/CT的AUC分別為0.63和0.53(Z=2.16,P=0.03),N2期的敏感度分別為0.25和0.20。對(duì)N3期,PET/MRI與PET/CT的敏感度分別為0.67和0。圖3顯示PET/CT判斷為陰性的小淋巴結(jié),PET/MRI通過DWI圖像高信號(hào)及ADC圖像低信號(hào)判斷為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。PET/MRI和PET/CT均未對(duì)腹膜種植轉(zhuǎn)移做出正確診斷,但對(duì)于其他3例肝臟、腹膜后淋巴結(jié)或左鎖骨上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,兩者的檢出率相似。
圖3 男,48歲,胃竇低分化腺癌。增強(qiáng)CT(A)及MR T2WI(B)見8組區(qū)域直徑3 mm小結(jié)節(jié)(箭頭),PET圖像(C)局部代謝不高,考慮良性小淋巴結(jié),而DWI(b=800 s/mm2)圖像(D)呈明顯高信號(hào),ADC圖(E)呈低信號(hào),考慮淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,術(shù)后病理證實(shí)(F)。圖中可見轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)(箭頭)、膽總管(箭)、胃竇腺癌原發(fā)灶(星號(hào))
既往研究顯示,18F-FDG PET/MRI由于呼吸或胃蠕動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)偽影以及檢查時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高,使其在胃癌中的應(yīng)用受限[10]。有研究表明,MRI在胃癌分期中的表現(xiàn)優(yōu)于CT[11]。
3.1 T分期分析 根據(jù)第8版AJCC TNM胃癌分期系統(tǒng)[12],T3期定義為腫瘤穿透肌層至漿膜下結(jié)締組織而未侵犯漿膜,漿膜下結(jié)締組織的厚度小于胃壁的1/10,因此難以識(shí)別。PET/MRI可提供高分辨解剖資料,有望優(yōu)于PET/CT。PET/MRI的敏感度高于PET/CT,AUC也大于PET/CT。盡管兩者在T3期均未達(dá)到最佳效果,但PET/MRI具有優(yōu)勢(shì)。兩者對(duì)T2分期的敏感度較低,是由于多將其誤診為T3期。與PET/CT相比,PET/MRI在診斷T2或T3期的錯(cuò)誤較少,其識(shí)別T1和T4期的準(zhǔn)確率極高。PET/MRI對(duì)T分期的總準(zhǔn)確率為76.9%,PET/CT為57.7%。由診斷實(shí)驗(yàn)和圖像比較結(jié)果可見,PET/MRI在T分期方面的表現(xiàn)優(yōu)于PET/CT。
3.2 N分期分析 轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中一部分很難通過影像學(xué)發(fā)現(xiàn),因轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)是大小依賴性的(從>5 mm到>1 cm)[13-15]。然而,轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)并不總是會(huì)腫大[16]。本研究中,有病理診斷的淋巴結(jié)768例,轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)126例,直徑<5 mm者占58%(73/126),PET高代謝者僅占9.5%(12/126)。此外,腫大淋巴結(jié)并不總是轉(zhuǎn)移,可能是由于炎癥而腫大[17]。以上結(jié)果顯示,通過大小依賴性或代謝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確的N分期極其困難。根據(jù)既往經(jīng)驗(yàn)及文獻(xiàn)報(bào)道,轉(zhuǎn)移
性淋巴結(jié)可通過DWI和ADC圖像信號(hào)變化而不是大小識(shí)別,因此PET/MRI可以識(shí)別更多的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)[18]。PET/MRI N分期的總準(zhǔn)確率為53.8%,PET/CT的準(zhǔn)確率為34.6%。在N3期,PET/MRI的診斷正確率為4/6,PET/CT的診斷正確率為0。PET/MRI診斷N3期10例(其中4例真陽(yáng)性),PET/CT僅診斷1例(其為假陽(yáng)性)。以上結(jié)果支持PET/MRI比PET/CT更能識(shí)別轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的觀點(diǎn)。因此,PET/MRI是N分期較好的成像技術(shù)。
3.3 M分期分析 本研究中,PET/MRI與PET/CT在M分期腹膜種植均未能做出正確診斷。既往研究顯示PET/MRI診斷M分期表現(xiàn)滿意,但由于本研究樣本量小,不能支持這一結(jié)論。肝轉(zhuǎn)移圖像表明PET/MRI在診斷肝臟病變和預(yù)測(cè)可切除性方面有顯著優(yōu)勢(shì)。
3.4 本研究的局限性 本研究納入樣本量小,盡管絕大多數(shù)指標(biāo)PET/MRI優(yōu)于PET/CT,但不能確定2種方法之間的差異,僅在N1期AUC上有顯著差異。另外,胃切除離體淋巴結(jié)清掃術(shù)(EVD)可獲得更多的淋巴結(jié),比無(wú)EVD組N分期更準(zhǔn)確,無(wú)EVD組中28%的病例分期不充分[19]??赡苄枰獙VD與PET/MRI相結(jié)合的前瞻性研究進(jìn)一步評(píng)估PET/MRI在N分期中的真實(shí)價(jià)值。
3.5 PET/MRI的優(yōu)勢(shì) 首先,PET/MRI對(duì)T1和N0分期有較高的診斷價(jià)值(準(zhǔn)確率:T1期100%;N0期85%),可為內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)提供更全面準(zhǔn)確的證據(jù)。其次,與其他檢查相比,PET/MRI可識(shí)別更多的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。在臨床實(shí)踐中,T分期主要用于確定新輔助化療的必要性,但如果有更精確的N分期證據(jù),外科醫(yī)師可提供更準(zhǔn)確的手術(shù)選擇和化療。一般在增強(qiáng)CT或超聲內(nèi)鏡首次評(píng)估胃癌后,如有疑似的轉(zhuǎn)移性病變,則可行PET/CT。如有肝轉(zhuǎn)移,將行MRI檢查。整個(gè)過程時(shí)間長(zhǎng),費(fèi)用昂貴。而PET/MRI可以在1~2 h內(nèi)為臨床決策提供全身和局部的證據(jù),其成本僅與PET/CT相當(dāng)。
總之,PET/MRI在T、N分期方面優(yōu)于PET/CT,其通過優(yōu)化MRI序列平掃即可對(duì)胃壁分層,功能成像與代謝顯像結(jié)合有望在N分期中更具優(yōu)勢(shì),其在胃癌中的應(yīng)用值得推薦。