過 永，杜 濤，張曉金，張 祥，齊東華，張 虎

國際、國內(nèi)診療管理指南推薦使用MRI對直腸癌進(jìn)行術(shù)前分期診斷[1，2]，并推薦采用高分辨T2加權(quán)成像（high resolution T2-weight imaging，HR-T2WI）作為術(shù)前分期的主要掃描序列，但該序列在鑒別腫瘤組織與增生反應(yīng)的炎癥組織、纖維化組織中的準(zhǔn)確度不盡如人意[3，4]。準(zhǔn)確區(qū)分直腸癌T分期對治療決策和患者預(yù)后均有重要影響，2018版美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）發(fā)布指南指出[5]，對于無淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的局限于腸壁內(nèi)的T1和T2期直腸癌可直接采用直腸癌根治術(shù)，而突破腸壁的T3和T4期腫瘤術(shù)前應(yīng)采取新輔助放化療（neoadjuvant chemoradiotherapy，nCRT），再行根治性手術(shù)切除。

腸壁內(nèi)外直腸癌的治療決策和預(yù)后均存在差異，而術(shù)前鑒別診斷主要依賴MRI檢查，擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）可反映活體組織中水分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞間水分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)是否受限反映了組織結(jié)構(gòu)的特性，其被廣泛應(yīng)用于腫瘤的術(shù)前檢測。目前將HR-T2WI和DWI聯(lián)合應(yīng)用鑒別腸壁內(nèi)外直腸癌的相關(guān)研究報(bào)道較少，筆者研究主要探討HR-T2WI聯(lián)合DWI鑒別腸壁內(nèi)外直腸腺癌的價(jià)值，并與單獨(dú)使用HR-T2WI進(jìn)行比較，旨在進(jìn)一步提高對直腸腺癌術(shù)前評估的認(rèn)識。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2018年7月至2021年10月在蕪湖市第二人民醫(yī)院住院治療的直腸腺癌患者92例，其中男性61例，女性31例；年齡39～87歲，平均年齡66.82歲（標(biāo)準(zhǔn)差9.78歲）；其中黏液腺癌12例；隆起型41例，潰瘍型51例。

選擇標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均行HR-T2WI和DWI掃描，圖像質(zhì)量滿足研究要求；②MRI檢查1周內(nèi)行直腸腺癌根治術(shù)，手術(shù)病理檢查資料完整；③所有患者術(shù)前均未行任何針對直腸癌的放化療；④檢查前簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查禁忌，不能配合完成檢查；②MRI圖像質(zhì)量不滿足研究要求或病理檢查資料不完整。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描方法

所有患者均在荷蘭PHILIPS ACHIEVA 3.0 T MRI掃描系統(tǒng)完成檢查，運(yùn)用SENSE-XL-Torso 16通道體部相控陣線圈。檢查前禁食4 h以上，排空直腸，膀胱適度充盈，并對患者行呼吸訓(xùn)練。DWI掃描范圍從腎門水平至肛門，采用單次激發(fā)平面回波成像（single-shot echo-planar imaging，ss-EPI）序列，b值取0、800 s/mm2，重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）3 170 ms，回波時(shí)間（echo time，TE）50 ms，層厚5 mm，層間距0.5 mm，視野（field of view，F(xiàn)OV）300 mm×250 mm，矩陣100×82，平均次數(shù)3次，掃描時(shí)間1 min 42 s。HR-T2WI不壓脂，橫軸面垂直病灶掃描，冠狀面平行肛管掃描，掃描范圍包括整個(gè)病灶。HR-T2WI采用快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）序列，TR 3 200 ms，TE 80 ms，層厚3 mm，層間距0 mm，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，矩陣280×256，平均次數(shù)2次，掃描時(shí)間4 min 12 s。

1.2.2 圖像分析

圖像傳至荷蘭PHILIPS Release v7.0.4工作站進(jìn)行處理，甲乙兩名從事腹部MRI診斷工作（5年以上工作經(jīng)驗(yàn)）的醫(yī)師分別運(yùn)用HR-T2WI圖像進(jìn)行直腸腺癌T分期診斷；1周后分別運(yùn)用HR-T2WI聯(lián)合DWI圖像重新進(jìn)行診斷（圖1、2）。HR-T2WI和DWI圖像顯示直腸壁內(nèi)側(cè)出現(xiàn)腫瘤信號，與固有肌層分界清楚，診斷為T1期；腫瘤延伸入腸壁肌層或與肌層分界不清，腸壁外緣光整，無變形，診斷為T2期；腸壁外緣不光整，結(jié)節(jié)狀凸起并廣基底與腸壁相連，腫瘤直接延伸至鄰近系膜脂肪組織內(nèi)，診斷為T3期；腫瘤侵犯直腸系膜筋膜、腹膜或鄰近器官，診斷為T4期。T1和T2期歸為腸壁內(nèi)組，T3和T4期歸為腸壁外組。

圖1 T2期腸壁內(nèi)直腸腺癌HR-T2WI和DWI圖像Fig.1 HR-T2WI and DWI images of T2 rectal cancer interior intestinal wall

1.2.3 病理組織檢查

術(shù)后組織標(biāo)本需經(jīng)10%甲醛溶液浸泡，石蠟包埋固定，蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色。在光學(xué)顯微鏡下評估癌組織浸潤深度并進(jìn)行病理T分期診斷：T1期，腫瘤侵至黏膜下層；T2期，腫瘤侵犯固有肌層；T3期，腫瘤穿透肌層或侵犯周圍無腹膜覆蓋的直腸旁組織；T4期，腫瘤穿透臟層腹膜或直接侵犯周圍器官。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 23.0和Medcalc 15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。Kappa分析甲乙醫(yī)師診斷結(jié)果的一致性，以Kappa系數(shù)為0.61～0.80為一致性較強(qiáng)，0.81～1.00為一致性很強(qiáng)。采用受試者工作特性（receive operating characteristic，ROC）曲線分析分別運(yùn)用HR-T2WI、HR-T2WI聯(lián)合DWI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌的診斷效能，以曲線下面積（area under curve，AUC）0.70～0.90為診斷價(jià)值中等，AUC＞0.90為診斷價(jià)值較高，并計(jì)算靈敏度和特異度。采用Delong檢驗(yàn)分別比較甲乙兩位醫(yī)師采用不同方法診斷效能間的差異。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 T3期腸壁外直腸腺癌HR-T2WI和DWI圖像Fig.2 HR-T2WI and DWI images of T3 rectal cancer exterior intestinal wall

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后病理診斷分期結(jié)果

術(shù)后病理診斷結(jié)果顯示，直腸腺癌T1期4例，T2期32例，T3期51例，T4期5例。T1期和T2期為腸壁內(nèi)組（36例），T3期和T4期為腸壁外組（56例）。

2.2 影像診斷結(jié)果

以術(shù)后病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，甲乙醫(yī)師運(yùn)用HRT2WI診斷T1、T2、T3、T4期直腸腺癌正確例數(shù)分別依次為2/4例、2/4例，17/32例、19/32例，40/51例、38/51例，4/5例、4/5例；HR-T2WI聯(lián)合DWI正確例數(shù)分別依次為2/4例、2/4例，28/32例、29/32例，48/51例、48/51例，5/5例、4/5例。

2.3 一致性分析

甲乙醫(yī)師運(yùn)用HR-T2WI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌一致性較高，Kappa值為0.757，95%可信區(qū)間（confidence interval，CI）為0.616～0.898，P＜0.001；甲乙醫(yī)師運(yùn)用HR-T2WI聯(lián)合DWI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌的一致性很高，Kappa值為0.909，95%CI為0.821～0.997，P＜0.001。

2.4 HR-T2WI單獨(dú)和聯(lián)合診斷效能分析

甲乙醫(yī)師單獨(dú)運(yùn)用HR-T2WI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌的價(jià)值中等，AUC值分別為0.720（95%CI 0.608～0.833），P＜0.001；0.753（95%CI 0.646～0.860），P＜0.001。甲乙醫(yī)師運(yùn)用HR-T2WI聯(lián)合DWI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌價(jià)值較高，AUC值分別為0.932（95%CI 0.869～0.994），P＜0.001；0.954（95 % CI 0.903～1.000），P＜0.001（圖3、表1）。甲乙醫(yī)師運(yùn)用HRT2WI聯(lián)合DWI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌的AUC值均較單獨(dú)運(yùn)用HR-T2WI時(shí)高，Z值分別為4.777（P＜0.001）、4.584（P＜0.001）。

表1 甲乙醫(yī)師分別運(yùn)用HR-T2WI、HR-T2WI聯(lián)合DWI診斷腸壁內(nèi)外直腸腺癌效能比較Tab.1 Comparison of diagnosis efficacy of rectal cancer exterior and interior intestinal wall by HR-T2WI and HR-T2WI combined DWI between 2 physicians

圖3 腸壁內(nèi)外直腸腺癌的ROC曲線Fig.3 ROC curves of rectal cancer exterior and interior intestinal wall

3 討論

據(jù)最新全球癌癥統(tǒng)計(jì)資料顯示，2020年全球新發(fā)直腸癌約73萬例，死亡約34萬例，嚴(yán)重威脅人類生命、健康[6]，精準(zhǔn)治療有賴于術(shù)前準(zhǔn)確分期。nCRT對治療腸壁外直腸癌至關(guān)重要，判斷錯(cuò)誤將導(dǎo)致腸壁內(nèi)直腸癌被過度治療，從而增加與nCRT相關(guān)的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)；分期不足，腸壁外直腸癌直接手術(shù)后，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增加。因此，精準(zhǔn)判斷腸壁內(nèi)外直腸癌可指導(dǎo)臨床決策，且可根據(jù)腫瘤的浸潤深度等情況制訂個(gè)體化治療方案，對提升患者生存率和生存質(zhì)量有重要意義。

HR-T2WI TE長，圖像清晰度高，層厚薄，可顯示諸多病變細(xì)節(jié)，在疾病的診斷與分期、療效評估中研究逐漸深入[7，8]。筆者研究HR-T2WI運(yùn)用斜軸面、冠狀面和矢狀面多方位觀察，對病變細(xì)節(jié)的顯示進(jìn)一步提高。然而，直腸癌灶周圍的黏膜下層和肌層組織可發(fā)生水腫和炎性細(xì)胞浸潤，在HR-T2WI上表現(xiàn)為中等信號，與腫瘤信號類似、有時(shí)較難區(qū)分，這可能導(dǎo)致對腫瘤邊界的誤判，從而過度診斷腸壁外直腸癌[9]。此外，直腸癌灶鄰近的系膜發(fā)生纖維化在臨床屢見不鮮，發(fā)生率約為25%，癌灶與其周圍的促纖維增生反應(yīng)在HR-T2WI圖像中有一定重疊，這也可能導(dǎo)致過度診斷腸壁外直腸癌[10]。再者，盡管HR-T2WI的信噪比、對比度極佳，但其仍是常規(guī)序列的改進(jìn)，不能做定量分析。

DWI序列可通過人體組織中水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來間接反映人體組織的微觀結(jié)構(gòu)變化，是一種無創(chuàng)檢查手段。直腸癌灶的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到限制，DWI圖像信號增高；而癌灶周圍的直腸壁和炎癥、水腫的腸壁組織的水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受到的限制越少，其DWI信號衰減較多，圖像的信號強(qiáng)度不高[11]。直腸癌灶周圍系膜發(fā)生的纖維化反應(yīng)和突破腸壁的腫瘤組織間水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)亦存在差異，二者在DWI圖像上的信號強(qiáng)度存在差異。纖維結(jié)締組織在HR-T2WI上表現(xiàn)為斑片、針狀低信號影，DWI顯示水分子彌散不受限、信號不高；腫瘤侵犯直腸系膜會(huì)形成向直腸系膜延伸的、較厚的、中等信號強(qiáng)度的結(jié)節(jié)，彌散受限，信號增高[12]。此外，表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值作為DWI成像的定量參數(shù)，可反映直腸癌的生物學(xué)特性，為鑒別診斷和療效評價(jià)等提供客觀依據(jù)[13~15]。鑒于上述HR-T2WI和DWI序列各自特點(diǎn)，筆者將其用于鑒別腸壁內(nèi)外直腸腺癌，研究發(fā)現(xiàn)，不同讀片者單獨(dú)運(yùn)用HR-T2WI進(jìn)行診斷，一致性較高（Kappa=0.757）；運(yùn)用HR-T2WI聯(lián)合DWI進(jìn)行診斷時(shí)一致性很高（Kappa=0.909），兩者聯(lián)合運(yùn)用可提高可重復(fù)性。此外，單獨(dú)運(yùn)用HR-T2WI，診斷效能中等，AUC 0.720～0.753；兩者聯(lián)合運(yùn)用診斷效能明顯提高，AUC 0.932～0.954，與胡飛翔等[4]的研究結(jié)果基本一致。

筆者研究的局限性：①樣本量較小，未將腸壁外直腸腺癌進(jìn)一步分組，不同的T3期與T4期腫瘤預(yù)后存在一定差異，今后將擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步細(xì)化分組；②回顧性研究中只納入了直腸腺癌患者，剔除了特殊病理類型直腸腺癌，研究不夠全面；③病例均為直接手術(shù)患者，造成T4和T3晚期病例相對較少，可能造成選擇偏倚。

綜上所述，運(yùn)用HR-T2WI聯(lián)合DWI鑒別腸壁內(nèi)外直腸腺癌，讀片者一致性和診斷效能均優(yōu)于單獨(dú)使用HR-T2WI，HR-T2WI聯(lián)合DWI有助于改善臨床個(gè)體化治療抉擇，使患者獲益。