直腸癌術(shù)后病理標(biāo)本與術(shù)前MRI/CT定義腫瘤范圍的對(duì)比研究*

劉媛媛 朱蘇雨 陳曉艷 文露 李金嬌 鮑緒杰 周菊梅 聶少麟

·臨床研究與應(yīng)用·

直腸癌術(shù)后病理標(biāo)本與術(shù)前MRI/CT定義腫瘤范圍的對(duì)比研究*

劉媛媛①②③朱蘇雨①③陳曉艷④文露⑤李金嬌①②③鮑緒杰①②③周菊梅①③聶少麟⑥

目的：比較直腸癌術(shù)后病理標(biāo)本與術(shù)前MRI（T1WI、T2WI、DWI）和/或CT顯示的腫瘤范圍的差異。方法：選取2016年3月至2016年5月間于湖南省腫瘤醫(yī)院擬行全直腸系膜切除術(shù)（TME）的直腸癌患者22例，術(shù)前行盆腔MRI（T1WI、T2WI、DWI）和/或增強(qiáng)CT檢查。分別測(cè)量腫瘤沿腸管縱軸長(zhǎng)度、垂直腸管橫軸位腫瘤最寬徑和橫軸位腫瘤實(shí)際面積，并與術(shù)后病理標(biāo)本測(cè)量對(duì)應(yīng)參數(shù)比較，評(píng)估各影像測(cè)量的精確性。結(jié)果：病理長(zhǎng)度（Lpath-L）為（4.06±1.14）cm，LT1-L、LT2-L、LDWI-L、LCT-L分別為（3.91±1.51）、（4.62±1.41）、（3.39±1.05）、（3.94±1.23）cm，與Lpath-L的相關(guān)系數(shù)分別為0.688、0.635、0.688、0.720（P＜0.05）；T2WI測(cè)量結(jié)果存在平均6 mm高估，T1WI、DWI、CT測(cè)量結(jié)果存在1～6 mm不同程度的低估。病理橫截面腫瘤最寬徑（Lpath-W）為（2.56±0.94）cm，LT1-W、LT2-W、LDWI-W、LCT-W分別為（3.62±0.99）、（3.66±0.76）、（3.23±0.58）、（3.64±1.04）cm，測(cè)量結(jié)果存在平均5.1～11.1 mm的高估。腫瘤病理實(shí)際面積（Apath）為（4.30±2.83）cm2，AT1、AT2、ADWI、ACT分別為（8.98±3.90）、（8.99±3.43）、（8.41±3.09）、（9.63±4.40）cm2，各影像測(cè)量實(shí)際面積存在約2倍程度高估。結(jié)論：在病變長(zhǎng)度方面，各影像存在-6～6 mm差異；最大橫截面方面均存在不同程度高估。因此在直腸癌放療GTV勾畫(huà)時(shí)，斷面?zhèn)确綉?yīng)適當(dāng)保守內(nèi)收，而上下端也不應(yīng)過(guò)多延伸。

直腸癌 病理標(biāo)本 磁共振影像 計(jì)算機(jī)斷層影像 大體腫瘤體積

“等待和觀察”是直腸癌新輔助放化療后達(dá)到臨床完全緩解（clinical complete response，cCR）患者治療的新策略，部分前期研究結(jié)果顯示，該策略療效與再行根治手術(shù)相似［1-3］。這個(gè)治療新概念強(qiáng)調(diào)了新輔助治療中放療的重要性，尤其是提高直腸癌腫瘤局部放療劑量以期達(dá)到手術(shù)前更高比例cCR，從而使療效最大化［4］。調(diào)強(qiáng)放療是直腸癌術(shù)前高劑量放療的核心技術(shù)，其關(guān)鍵是大體腫瘤體積（GTV）的定義和勾畫(huà)。目前主要根據(jù)術(shù)前影像MRI和/或CT來(lái)定義，其精確性還有待驗(yàn)證。本研究測(cè)量直腸癌術(shù)后標(biāo)本顯示的體積參數(shù)，并與術(shù)前影像（T1WI、T2WI、DWI）和/或CT測(cè)量對(duì)應(yīng)參數(shù)進(jìn)行比較，分析術(shù)前影像定義大體腫瘤體積（GTV）的精確性，旨在為直腸癌術(shù)前放療GTV精確勾畫(huà)提供參考和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選取2016年03月至2016年05月間于湖南省腫瘤醫(yī)院擬行全直腸系膜切除（TME）手術(shù)的直腸癌患者22例，其中男性12例，女性10例，年齡32～71歲，中位年齡62歲。臨床分期為T(mén)1-4aN0-2M0，Ⅰ～Ⅲ期，腫塊下緣距肛緣距離≤5cm為8例，5～10cm為10例，＞10cm為4例。術(shù)后病理高中分化腺癌1例，中分化腺癌18例，中低分化腺癌1例，黏液細(xì)胞癌2例。除常規(guī)檢查外，術(shù)前均行MRI盆腔序列影像和/或盆腔增強(qiáng)CT檢查，無(wú)影像學(xué)檢查禁忌證。影像學(xué)檢查距手術(shù)時(shí)間為1～23d，中位時(shí)間為5 d。所有入組患者術(shù)前均未行任何治療，無(wú)手術(shù)禁忌證，對(duì)于有術(shù)前新輔助放療指征的患者，因自身原因拒絕行新輔助治療。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審查同意，所有患者簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描、GTV勾畫(huà)及測(cè)量 患者取仰臥位，采用GE MR360進(jìn)行掃描，掃描序列包括T2WI、LAVAT1WI及DWI，軸位掃描方位與矢狀位直腸長(zhǎng)軸方向垂直。獲取圖像后，將圖像傳至CAD軟件，由兩位消化道腫瘤MRI影像診斷醫(yī)師逐層進(jìn)行測(cè)量勾畫(huà)，當(dāng)存在較大差異時(shí)，相互協(xié)商確定，或請(qǐng)第三位醫(yī)師進(jìn)行確認(rèn)。T2WI圖像上以腸壁增厚，直腸壁黏膜、黏膜下層及肌層信號(hào)帶異常作為GTV勾畫(huà)標(biāo)準(zhǔn)；LAVA-T1WI及DWI圖像上以高信號(hào)區(qū)為GTV范圍（圖1）。T2WI圖像在矢狀位上測(cè)量沿直腸軸向腸腔內(nèi)病變長(zhǎng)度（LT2-L），病變較長(zhǎng)時(shí)，在生理彎曲點(diǎn)將病變分兩部分，兩部分長(zhǎng)度之和為病變總長(zhǎng)度；T1WI及DWI圖像均在軸位圖像上根據(jù)病變的層數(shù)計(jì)算病變長(zhǎng)度（LT1-L、LDWI-L）。根據(jù)T1WI、T2WI和DWI影像勾畫(huà)GTV的層面圖，選含腫瘤浸潤(rùn)最寬截面，測(cè)量GTV最寬徑（LT1-W、LT2-W、LDWI-W）及其實(shí)際勾畫(huà)GTV橫斷面積（AT1、AT2、ADWI），面積由軟件計(jì)算得出。

圖1 直腸癌患者不同影像大體腫瘤體積（GTV）勾畫(huà)Figure 1 Example of the gross tumor volume(GTV)delineation in a rectal cancer patient

1.2.2 CT掃描、GTV勾畫(huà)及測(cè)量 應(yīng)用SOMATOM DEFINITION AS 64排增強(qiáng)CT掃描，靜脈注射碘海醇增強(qiáng)?；颊呷⊙雠P位，在平靜呼吸下進(jìn)行掃描，5 mm層厚，5 mm層間距。獲取圖像后，將圖像傳至CAD軟件，由兩位消化道腫瘤CT醫(yī)師逐層進(jìn)行勾畫(huà)，當(dāng)存在爭(zhēng)議時(shí)，由第三位醫(yī)師進(jìn)行確認(rèn)。以直腸壁增厚超過(guò)5mm、局限性或環(huán)形腸壁增厚，局部可見(jiàn)強(qiáng)化和/或腸腔不規(guī)則狹窄為標(biāo)準(zhǔn)勾畫(huà)GTV（圖1），軸位圖像上根據(jù)CT圖像GTV層面數(shù)目測(cè)量病變長(zhǎng)度（LCT-L），并測(cè)量腫瘤浸潤(rùn)最寬截面圖上腫瘤最寬徑（LCT-W）及腫瘤實(shí)際面積（ACT）。面積由軟件計(jì)算得出。

1.2.3 大體標(biāo)本處理和病理測(cè)量 22例患者均接受TME手術(shù)。標(biāo)本離體后盡快將直腸沿腫瘤主體對(duì)側(cè)縱向剖開(kāi)，并測(cè)量縱軸方向上腫瘤肉眼可見(jiàn)最長(zhǎng)徑（Lpath-L）。測(cè)定后取肉眼可見(jiàn)腸管橫軸腫瘤浸潤(rùn)最寬截面標(biāo)本，切取厚約5 mm環(huán)形腸管一段，自然狀態(tài)下，將腸管復(fù)原，并用大頭針固定于鏤空板條上，制成病理大切片，以消除標(biāo)本回縮影響。將大頭針固定的新鮮標(biāo)本置于10%福爾馬林中常規(guī)固定24h。應(yīng)用高清數(shù)碼相機(jī)對(duì)固定后標(biāo)本拍照。后將固定后大標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)脫水、浸蠟、包埋（采用自制包埋框進(jìn)行包埋），制成蠟塊，將其置于（萊卡RM2235輪轉(zhuǎn)式）切片機(jī)上連續(xù)切片（厚度為4 μm），通過(guò)免疫組織化學(xué)染色制成病理玻片（圖2）。由消化道腫瘤病理醫(yī)師在不借鑒任何影像資料的情況下，應(yīng)用CAD軟件，在固定后標(biāo)本上，結(jié)合病理玻片，勾畫(huà)出腫瘤邊界，并測(cè)量腫瘤最寬徑（Lpath-W）及實(shí)際浸潤(rùn)面積（Apath）（圖2）。

1.3 體積計(jì)算

本研究并未對(duì)術(shù)后病理標(biāo)本進(jìn)行三維立體重建，未計(jì)算真實(shí)體積，而是通過(guò)測(cè)量的參數(shù)來(lái)定義。病變“體積”＝面積（腫瘤浸潤(rùn)最寬截面實(shí)際面積）×長(zhǎng)度。病理和各影像計(jì)算體積分別以Vpath、VT1、VT2、VDWI和 VCT來(lái)代表。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)不同影像測(cè)量腫瘤長(zhǎng)度、橫截面最寬徑、橫截面實(shí)際面積及“體積”分別與術(shù)后標(biāo)本腫瘤長(zhǎng)度、橫截面最寬徑、橫截面實(shí)際面積及“體積”行Pearson相關(guān)分析。其兩兩之間的一致性評(píng)估采用Bland-Altman分析方法。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各成像測(cè)量腫瘤長(zhǎng)度與病理測(cè)量長(zhǎng)度相關(guān)性

4種圖像上測(cè)量的GTV長(zhǎng)度和術(shù)后病理標(biāo)本的病變長(zhǎng)度相關(guān)性分析，以及一致性分析結(jié)果見(jiàn)表1。除T2WI所測(cè)LT2-L平均有6 mm高估外，其余3種影像測(cè)量均值有1～6 mm低估。各影像測(cè)量值與其病理測(cè)量值有明顯相關(guān)性。

圖2 直腸癌病理標(biāo)本的處理和腫瘤體積參數(shù)測(cè)量Figure 2 Processing of pathological specimen and measurement of tumor volume parameters for rectal cancer

表1 22例直腸癌患者不同影像測(cè)量的大體腫瘤體積長(zhǎng)度與術(shù)后標(biāo)本病變長(zhǎng)度的Pearson相關(guān)分析Table 1 Correlation between rectal tumor length measured by MRI sequences(T1WI,T2WI,DWI),CT,and by pathological specimen

2.2 各影像測(cè)量腫瘤橫截面最寬徑及實(shí)際面積與病理測(cè)量相關(guān)性

22例患者中有5例因腫塊較小和/或病理橫截面獲取失敗未納入研究，共入組17例，病理橫截面腫瘤最寬徑（Lpath-W）為（2.56±0.94）cm，LT1-W、LT2-W、LDWI-W、LCT-W分別為（3.62±0.99）、（3.66±0.76）、（3.23±0.58）、（3.64±1.04）cm，與Lpath-W的相關(guān)系數(shù)分別為0.620（P=0.024）、0.472（P=0.076）、0.856（P=0.002）、0.724（P=0.028）；Bland-Altman分析圖（圖 3）表明，相較于Lpath-W，LT1-W、LT2-W、LDWI-W、LCT-W有5.1 ～11.1 mm程度不等的高估。DWI測(cè)量結(jié)果與病理測(cè)量一致性最高。最大橫截面腫瘤病理實(shí)際面積（Apath）為（4.30±2.83）cm2，AT1、AT2、ADWI、ACT分別為（8.98±3.90）、（8.99±3.43）、（8.41±3.09）、（9.63±4.40）cm2，與Apath相比，各影像測(cè)量實(shí)際面積存在約2倍程度高估。

2.3 各影像測(cè)量腫瘤“體積”與病理測(cè)量相關(guān)性

入組 17 例，Vpath為（19.20±14.60）cm3，VT1、VT2、VDWI、VCT分 別 為（40.18± 23.44）、（46.35± 20.83）、（31.96±17.71）、（37.90±22.57）cm3。各影像均存在高估現(xiàn)象，DWI測(cè)量結(jié)果最接近病理測(cè)量。

圖3 不同影像測(cè)量與病理測(cè)量最大橫截面腫瘤最寬徑的Bland-Altman一致性分析Figure 3 Bland-Altman plots showing the difference against mean maximum tumor width perpendicular to rectal axis measured on three imaging modalities and pathological parameters

3 討論

目前放療定位主要采用以CT為基礎(chǔ)的模擬定位系統(tǒng)，隨著圖像融合軟件的開(kāi)發(fā)及成像技術(shù)的發(fā)展，MRI、DWI、PET/CT等常被應(yīng)用于放療計(jì)劃制定。一系列對(duì)肺癌、食道癌和喉癌的研究提示根據(jù)影像（CT、MRI、PET/CT）勾畫(huà)的GTV與實(shí)際腫瘤范圍有一定的差異［5-8］，與手術(shù)病理標(biāo)本勾畫(huà)GTV對(duì)比能夠更客觀反映這些差異，因而病理GTV被認(rèn)為是驗(yàn)證影像勾畫(huà)GTV精確性的“金標(biāo)準(zhǔn)”。Buijsen等［9］對(duì)26例直腸癌的前瞻性研究顯示盆腔CT及T2WI高估了腫瘤長(zhǎng)度，PET-CT基于臀大肌的靶區(qū)/本底SUV值自動(dòng)勾畫(huà)的腫塊最長(zhǎng)直徑與手術(shù)病理標(biāo)本最接近，且具有較強(qiáng)的一致性。隨后針對(duì)PET-CT不同SUV值勾畫(huà)靶區(qū)的對(duì)比研究表明在矢狀面上30%SUVmax勾畫(huà)的腫瘤長(zhǎng)徑及40%SUVmax勾畫(huà)的腫瘤寬徑與病理標(biāo)本最接近［10］，為臨床靶區(qū)勾畫(huà)提供了可靠依據(jù)。但PET/CT相對(duì)昂貴，在臨床上并不常用于直腸癌術(shù)前放療模擬定位，尤其對(duì)直腸癌的分期和診斷價(jià)值有限而未在NCCN指南中推薦。MRI是目前直腸癌診斷和分期中最常用的影像檢查方法。但有關(guān)基于MRI序列影像勾畫(huà)GTV的精確性，及其與病理標(biāo)本差異研究目前尚缺乏報(bào)道。

本研究不僅從MRI不同序列（T1WI、T2WI、DWI）和CT等不同成像測(cè)量的腫瘤長(zhǎng)度與術(shù)后病理進(jìn)行比較，并對(duì)直腸癌在不同影像軸位方向中浸潤(rùn)范圍與術(shù)后病理標(biāo)本軸位方向上腫瘤實(shí)際浸潤(rùn)范圍進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果顯示在T2WI圖像上測(cè)量的腫瘤長(zhǎng)度與既往相關(guān)研究結(jié)果相似［9］，顯示其高估了腫瘤長(zhǎng)度（平均高估6 mm）；但發(fā)現(xiàn)在MRI其他序列影像T1WI和DWI，以及CT圖像上測(cè)量的腫瘤長(zhǎng)度存在不同程度的低估（平均1～6 mm），而一系列關(guān)于食道癌、肺癌、頭頸部腫瘤研究顯示，CT圖像常常高估了腫瘤范圍［5-8］，這可能與CT影像本身對(duì)直腸癌病變細(xì)節(jié)顯示欠精確，尤其在對(duì)直腸癌黏膜表淺病變的判斷上主要依賴(lài)病變厚度來(lái)判斷有關(guān)，因而在測(cè)量直腸病變上下長(zhǎng)度時(shí)會(huì)出現(xiàn)觀察者差異。采用MRI和CT定義直腸癌腫瘤范圍時(shí)，其在直腸側(cè)位水平方向上均存在較大程度的高估，與既往Daisne等［5］研究結(jié)果相似，其通過(guò)對(duì)9例喉癌的術(shù)后病理標(biāo)本與術(shù)前影像對(duì)比發(fā)現(xiàn)CT、MRI及PET均高估了腫瘤的外侵，相對(duì)來(lái)講，采用功能分子影像（PET）勾畫(huà)的GTV較解剖影像（CT/MRI）勾畫(huà)GTV更接近病理標(biāo)本體積大小。本研究也得到了類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)，DWI成像（水彌散加權(quán)功能成像）在腫瘤水平方向浸潤(rùn)測(cè)量與病理的測(cè)量結(jié)果最接近，且一致性最高；新興的功能成像技術(shù)DWI，能從分子水平上，通過(guò)分析各組織成分之間水分子交換的功能狀態(tài)對(duì)疾病作出早期的診斷，其圖像上高信號(hào)區(qū)間接反映了腫瘤組織的范圍。在直腸癌方面，DWI成像在腫瘤中的診斷分期及再分期的準(zhǔn)確性、敏感性及特異性均高于常規(guī)解剖影像［11-12］。Burbach等［13］研究結(jié)果顯示T2WI勾畫(huà)的直腸腫瘤體積較DWI平均高估了19.85 cm3，但其研究結(jié)果未從病理“金標(biāo)準(zhǔn)”上進(jìn)行驗(yàn)證。本研究通過(guò)與病理標(biāo)本對(duì)照得到了類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)，DWI圖像無(wú)論顯示直腸癌的長(zhǎng)度還是側(cè)位水平方向的浸潤(rùn)寬度和面積均小于T2WI所測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步證實(shí)了該結(jié)論。

與既往研究相比，本研究具有以下優(yōu)勢(shì)：1）與Buijsen等［9］研究相比，本研究入組患者術(shù)前均未行短程放療和新輔助化療，術(shù)后病理測(cè)量結(jié)果不受之前治療影響因而更客觀；除1位患者因經(jīng)濟(jì)原因?qū)е率中g(shù)日期延后外，余入組患者影像學(xué)檢查時(shí)間距手術(shù)時(shí)間無(wú)較長(zhǎng)間隔（中位時(shí)間為5 d）。2）腫瘤最大橫截面寬徑測(cè)量及面積測(cè)量，均在福爾馬林固定后，而關(guān)于肺癌、前列腺癌的相關(guān)研究表明［7-8，14］，經(jīng)福爾馬林固定后標(biāo)本存在變形和退縮。本研究充分考慮了這方面因素，在最原始的4例標(biāo)本中曾嘗試采用直腸系膜筋膜作為影像“在體”和手術(shù)標(biāo)本“離體”的參照物，并計(jì)算手術(shù)標(biāo)本離體后的退縮因子來(lái)修正相應(yīng)測(cè)量數(shù)值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)如將手術(shù)標(biāo)本切片采用大頭針?lè)椒ü潭ㄔ阽U空板上，則病理標(biāo)本切片在病理處理過(guò)程中將無(wú)明顯退縮和形變。因此，在福爾馬林固定標(biāo)本前，將新鮮標(biāo)本切片放在鏤空板上攤平恢復(fù)原狀，采用大頭針固定腫瘤組織，保障病理測(cè)量“金標(biāo)準(zhǔn)”本身的精確和可靠性。在后續(xù)的研究中，將嘗試在患者行影像學(xué)檢查前，經(jīng)腸鏡在腫瘤上下及左右端各植入標(biāo)記物，以其為參照點(diǎn)，分別測(cè)量影像學(xué)上各標(biāo)記物在矢狀位上下端距離、軸位上左右端及與直腸系膜筋膜的距離。在獲得術(shù)后病理標(biāo)本時(shí)，同樣測(cè)量以上參數(shù)，并與影像參數(shù)進(jìn)行比較，進(jìn)而校正病變“在體”與“離體”的形變。

本研究仍存在以下不足：1）未進(jìn)行不同影像勾畫(huà)的GTV與病理GTV（GTVpath）進(jìn)行錯(cuò)配比較，未進(jìn)一步探討圖像融合技術(shù)的價(jià)值。Caldas-Magalhaes等［15］的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)CT、MRI、PET都明顯地高估了10例喉癌/下咽癌實(shí)際肉眼病理標(biāo)本病變的大小，盡管采用PET勾畫(huà)的GTV最接近GTVpath大小。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)手術(shù)標(biāo)本與CT、MRI、PET勾畫(huà)的靶區(qū)分別有約15%、12%、23%體積互相不重疊；且直腸癌通過(guò)MRI與PET/CT勾畫(huà)的靶區(qū)體積也存在互相不重疊現(xiàn)象［16］。2）在行磁共振DWI掃描時(shí)，已知隨b值的提高，直腸癌與周?chē)M織信號(hào)差異越明顯，病變檢出的敏感性和特異性提高，但b值進(jìn)一步增高，噪聲和圖像變形也進(jìn)一步加重，侯棟梁等［17］對(duì)29例食管癌的研究表明不同b值測(cè)量的腫瘤長(zhǎng)度不一，b值為600、800 s/mm2時(shí)，低估了腫瘤范圍，選擇b值為400 s/mm2較為合適。本研究?jī)H針對(duì)b值為800 s/mm2進(jìn)行比較，未比較不同b值勾畫(huà)靶區(qū)的差異及與病理靶區(qū)的相關(guān)性。3）直腸為空腔臟器，其內(nèi)殘余糞便與空氣對(duì)圖像有一定影響；本研究要求病理位置與影像相一致，但實(shí)際操作過(guò)程中可能存在少許偏差。4）較以往相關(guān)研究比較，本研究從橫斷面方向比較不同影像腫瘤面積與術(shù)后病理的差別，但并未進(jìn)行三維影像數(shù)字重建立體方向進(jìn)行比較。

綜上所述，磁共振序列影像（T1WI、T2WI、DWI）和CT影像均明顯高估直腸癌軸位腫瘤范圍，且T2WI高估腫瘤沿腸管縱軸方向的長(zhǎng)度，但T1WI、DWI和CT一定程度上低估了腫瘤長(zhǎng)度，這一結(jié)論對(duì)直腸癌術(shù)前高精放療，尤其是腫瘤局部高劑量放療時(shí)GTV的精確勾畫(huà)有一定的指導(dǎo)意義。因此，在逐層影像勾畫(huà)直腸癌GTV時(shí)可適當(dāng)考慮內(nèi)收范圍，在最頂端和最底端層面影像GTV勾畫(huà)時(shí)也無(wú)需過(guò)度上下外延（考慮常用影像層厚5 mm）。另外，直腸癌腫瘤病理影像三維立體重建與各影像腫瘤體積三維重建的匹配研究，將有助于更精確了解各影像對(duì)腫瘤顯示的精確性。

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（2016-12-30收稿）

（2017-06-27修回）

（編輯：武斌 校對(duì)：鄭莉）

Comparison of rectal cancer tumor volume parameters measured by MRI sequences and CT with those by pathological specimen

Yuanyuan LIU1,2,3,Suyu ZHU1,3,Xiaoyan CHEN4,Lu WEN5,Jinjiao LI1,2,3,Xujie BAO1,2,3,Jumei ZHOU1,3,Shaolin NIE6

Suyu ZHU;E-mail:zhusuyu@hnszlyy.com

Objective:This study aimed to compare rectal cancer tumor volume parameters measured by MRI sequences(T1WI,T2WI,and DWI)and/or CT with those by pathological specimen.Methods:Twenty-two patients with rectal cancer were prospectively enrolled.MRI sequences including T1WI,T2WI,and DWI,and/or CT of the pelvis were performed before operation.Volume parameters,such as tumor length along the rectal axis,maximum tumor width perpendicular to rectal axis,and tumor actual area in that perpendicular plane,were measured on T1WI,T2WI,DWI,and CT,respectively,for each patient.The respective pathological parameters were further measured in surgical specimen after total mesorectal excision.The two kinds of parameter values measured in imaging and pathology were statistically compared and accuracy appraisal was performed.Results:The mean Lpath-Lwas 4.06±1.14 cm.The mean LT1-L,LT2-L,LDWI-L,and LCT-Lwere 3.91±1.51,4.62±1.41,3.39±1.05,and 3.94±1.23 cm,respectively.Correlation coefficients were 0.688,0.635,0.688,and 0.720(P＜0.05).An average 6 mm overestimation was found in T2WI,and 1 to 6 mm underestimation in T1WI,DWI,and CT in length values compared with those measured in surgical specimen.The mean Lpath-Wwas 2.56 ±0.94 cm.The mean LT1-W,LT2-W,LDWI-W,and LCT-Wwere 3.62±0.99,3.66±0.76,3.23±0.58,and 3.64±1.04 cm,respectively.The magnitude of mean overestimation ranged from 5.1 to 11.1 mm.The Apathwas 4.30 ±2.83 cm2.AT1,AT2,ADWI,and ACTwere 8.98±3.90,8.99±3.43,8.41±3.09,and 9.63±4.40 cm2,respectively,which double overestimated the tumor area in the perpendicular rectal plane.Conclusion:The difference in longitudinal length between MRI sequences/CT and pathological specimen was intherangeof?6mmto6mm.Themeanmaximumtumor widthandareas inthemaximumtumor perpendicular planewereoverestimated.This study indicated that gross tumor volume delineation based on CT or MRI for rectal cancer irradiation should be conservative in theaxial images of rectum,and meticulous consideration is required along the rectum.

rectal cancer,pathological specimen,MRI,computer-assisted tomography,gross tumor volume delineation

10.3969/j.issn.1000-8179.2017.13.490

①湖南省腫瘤醫(yī)院，湘雅醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院腹部/淋巴瘤放療科（長(zhǎng)沙市410013）；②南華大學(xué)研究生院；③生物靶區(qū)調(diào)強(qiáng)放療研究室；④病理科；⑤放射科；⑥結(jié)直腸外科

*本文課題受新國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：61271382）和湖南省衛(wèi)計(jì)委課題（編號(hào)：B2017102）資助

朱蘇雨 zhusuyu@hnszlyy.com

1Department of Radiation Oncology,Lymphoma and Abdominal Section,Hunan Cancer Hospital,the Affiliated Cancer Hospital of Xiang Ya School of Medicine,Central South University,Changsha 410013,China;2Graduate School,China University of South China,Hengyang 421001,China;3Biological Targeting Modulated Radiotherapy Research Laboratory,China;4Pathology Department;5Diagnostic Radiology Department;6Intestinal Surgery Department,Hunan Cancer Hospital,the Affiliated Cancer Hospital of Xiang Ya School of Medicine,Central South University,Changsha 410013,China

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(No.61271382)and the Health and Family Planning Commission of Hunan Province(No.B2017102)

劉媛媛 專(zhuān)業(yè)方向?yàn)橹蹦c癌的臨床治療，腫瘤精準(zhǔn)靶區(qū)勾畫(huà)。

E-mail：yuanyuaniu@qq.com