DWI及DCE-MRI在直腸癌N分期中的應(yīng)用價值*

謝宗源，譚志斌，王志強，王晶晶，王雅靜，李 暉，劉 濤

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院：1.磁共振室；2.麻醉科,河北唐山 063000)

直腸癌是常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，在我國發(fā)病率呈逐年上升的趨勢[1]。有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度為影響直腸癌預(yù)后的重要因素，術(shù)前準(zhǔn)確的N分期對選擇合理治療措施具有重要意義。MRI具有較高的軟組織分辨力，已成為直腸癌術(shù)前準(zhǔn)確分期的非侵襲性檢查手段[2]。擴散加權(quán)成像(DWI)和動態(tài)對比增強磁共振成像(DCE-MRI)在分子水平上對腫瘤血管及水分子彌散程度進行影像學(xué)檢查逐漸在直腸癌的診斷、分期方面得到應(yīng)用。本研究比較分析常規(guī)MRI、常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI對直腸癌N分期診斷差異，并探討表觀彌散系統(tǒng)(ADC)值及DCE-MRI定量參數(shù)容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)；容積分?jǐn)?shù)(Ve)；回流速率常數(shù)(Vep)值與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集本院2014年1月至2016年12月經(jīng)術(shù)后病理證實為直腸癌患者45例，術(shù)前均行盆腔常規(guī)MRI、DWI及DCE-MRI序列掃描，其中男26例，女19例；年齡31～79歲，平均(50.8±11.5)歲。

1.2方法 采用Siemens Skyra 3.0T MR超導(dǎo)掃描儀。患者檢查前1 d晚上做好腸道清潔工作后，掃描序列包括常規(guī)MRI掃描(橫斷面T1WI，橫斷面、矢狀位、冠狀位T2WI),DWI(b=0,1000 s/mm2)及DCE-MRI橫斷面掃描。DCE-MRI采用T1 VIBE序列，對比劑采用Gd-DTPA，由高壓注射器以3 mL/s流率注射0.1 mmol/kg；共采集35個時相，掃描時間280 s。

1.3圖像分析 所有病例均有2名高年資MRI診斷醫(yī)師共同按美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)TNM分期標(biāo)準(zhǔn)(2010年第7版) 進行N分期。N0期：局部無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N1期：有1～3個局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N2期：有4個及以上局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。首先采用常規(guī)MRI閱片，之后行常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI閱片，并最后取得一致意見。參考常規(guī)MRI圖像，選取DWI上淋巴結(jié)明顯高信號及DCE-MRI上淋巴結(jié)明顯強化區(qū)為感興趣區(qū)(ROI)，盡量避開液化壞死及出血區(qū)。(1)測量淋巴結(jié)表觀擴散系數(shù)(ADC值)；(2)測量淋巴結(jié)DCE-MRI定量參數(shù)值：Ktrans、Ve、Vep。

2 結(jié) 果

45例直腸癌患者術(shù)后病理檢查共檢出淋巴結(jié)285枚，其中無轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)217枚，有轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)68枚。21例患者發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，其中N1期11例，N2期10例。

2.1常規(guī)MRI檢查N分期分析 N分期的診斷準(zhǔn)確率為66.7%(30/45)，過高分期9例，其中有3例N0期被過分期到N2期，4例N0期被過分期到N1期，2例N1期被過分期到N2期。過低分期6例，2例N1期錯誤分入N0期，1例N2期錯誤分入N0期，3例N2期錯誤分入N1期。常規(guī)MRI檢查與病理N分期一致性較好(K=0.47，P<0.05)。

2.2常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI檢查N分期分析 N分期的診斷準(zhǔn)確率為82.2%(37/45)，過高分期5例，其中有2例N0期被過分期到N2期，2例N0期被過分期到N1期，1例N1期被過分期到N2期。過低分期3例，1例N1錯誤分入N0期，1例N2錯誤分入N0期，1例N2錯誤分入N1期。常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI檢查與病理N分期具有高度一致性(K=0.71，P<0.05)優(yōu)于常規(guī)MRI檢查(K=0.47，P<0.05)。

2.3有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者ADC值及Ktrans、Ve、Vep值的相關(guān)性 轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)較非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)ADC值減低，Ktrans、Ve、Kep值升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

3 討 論

3.1常規(guī)MRI及常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI檢查N分期與病理N分期的比較 目前，臨床上對直腸癌治療的主要方法仍為切除腫瘤本身及區(qū)域淋巴結(jié)清掃，準(zhǔn)確判斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的程度進行N分期，有助于合理選擇治療方案[3]及判斷患者的預(yù)后。本研究在常規(guī)T2WI上，直腸系膜內(nèi)淋巴結(jié)可以與脂肪形成明顯的對比，可顯示大于或等于3 mm的淋巴結(jié),正常的直腸系膜內(nèi)淋巴結(jié)可以是低、中、高信號。本研究參考相關(guān)文獻[4-5]結(jié)合淋巴結(jié)短徑大于或等于5 mm,形態(tài)不規(guī)則,內(nèi)部信號不均勻、其內(nèi)可見囊變、壞死等特點綜合評估淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移。常規(guī)MRI檢查N分期準(zhǔn)確率66.7%(30/45)。9例過高分期病例常規(guī)MRI顯示直腸周圍、腸系膜間多發(fā)腫大淋巴結(jié)，直徑均大于5 mm，部分淋巴大于1.0 cm，形態(tài)不規(guī)則，信號不均勻，但病理證實為淋巴結(jié)反應(yīng)性增生,沒有腫瘤細(xì)胞。6例過低分期中有2例由于淋巴結(jié)體積小,MRI上未能明顯顯示淋巴結(jié)影；4例MRI顯示淋巴結(jié)短徑小于5 mm,信號較均勻,病理結(jié)果顯示淋巴結(jié)內(nèi)含有腫瘤細(xì)胞。常規(guī)MRI檢查與病理N分期一致性較好(K=0.47),分析誤診原因可能為腫瘤可同時導(dǎo)致淋巴結(jié)炎性反應(yīng)性增大,與轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)難以區(qū)分。常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI檢查N分期準(zhǔn)確率82.2%(37/45)。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)DWI上呈高信號結(jié)節(jié)影是由于細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞外間隙減小，限制了水分子的擴散。DCE-MRI上1.0 cm以上的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)表現(xiàn)為強化不均勻，部分淋巴結(jié)內(nèi)可見壞死、表現(xiàn)為無強化區(qū)。4例常規(guī)MRI過高分期中，在DWI上無高信號表現(xiàn)，其中1例在DCE-MRI上表現(xiàn)為均勻強化，病理結(jié)果顯示無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。3例常規(guī)MRI過低分期中，在DWI上均表現(xiàn)為高信號，其中1例在DCE-MRI上表現(xiàn)為不均勻強化，病理結(jié)果顯示為轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI檢查與病理N分期一致性較好(K=0.71),作為常規(guī)MRI N分期的補充，對轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的區(qū)分有一定幫助。

3.2ADC值及Ktrans、Ve、Kep值與直腸癌N分期的相關(guān)性 ADC值反映腫瘤組織中細(xì)胞水分子擴散能力，與擴散速度呈正相關(guān)[6]。在惡性腫瘤，細(xì)胞分裂增殖較快，細(xì)胞的異型性越顯著，細(xì)胞核及核漿比例較大，導(dǎo)致水分子擴散受限，DWI上信號增高，ADC圖為低信號，ADC值降低。轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)實質(zhì)內(nèi)會發(fā)生與原發(fā)腫瘤相一致的病理變化，使得DWI評價轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)成為可能[7]。本研究結(jié)果顯示：直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)平均ADC值低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這與相關(guān)學(xué)者研究得出轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ADC值低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的結(jié)論一致[7-9]。但與部分學(xué)者直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義的研究結(jié)果不符[10]。分析原因可能是ROI的選取及ADC值的測量方法不同的結(jié)果，淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移及壞死部分微環(huán)境不同，信號強度不同，ROI放置區(qū)域不同容易產(chǎn)生測量偏差。也可能是由于部分反應(yīng)性增生淋巴結(jié)內(nèi)部細(xì)胞增殖活躍，導(dǎo)致水分子擴散均受限，ADC值減低，與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的ADC值減低有所重疊，導(dǎo)致研究結(jié)果不同。

DCE-MRI反映了病變形態(tài)學(xué)與血流動力學(xué)特點，通過藥代動力學(xué)兩室模型來定量分析病變內(nèi)對比劑濃度的變化，從而得到定量參數(shù)值：Ktrans、Ve、Kep。Ktrans反映對比劑由從血管進入細(xì)胞外血管外間隙(EES)的速率。Ve反映分布在EES中的對比劑占整個體素的百分?jǐn)?shù)。Vep反映對比劑從EES反流回血管的速率。本研究結(jié)果顯示：直腸癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)Ktrans、Ve、Kep值均高于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。說明轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)由于腫瘤組織的浸潤，腫瘤新生毛細(xì)血管不成熟，完整性存在不同程度破壞，通透性增加，對比劑較良性淋巴結(jié)更容易外漏，Ktrans值增大。分布在EES容積內(nèi)的對比劑分子占比值增加，Ve值增大。由于腫瘤新生毛細(xì)血管破壞嚴(yán)重，通透性明顯增加，對比劑從EES流入血管內(nèi)的能力強，Vep值增大。目前很少有關(guān)于直腸癌DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep值與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)研究。張文文等[11]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)平均Ktrans、Kep值高于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。YAN等[12]研究發(fā)現(xiàn)頭頸部轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)Ktrans、Ve值較非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)高。本研究與KIM等[13]研究直腸癌N分期與定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義的研究結(jié)果不符。分析原因可能是由于使用不同的藥代動力學(xué)模型、ROI的選取及Ktrans、Ve、Kep值的測量方法造成不同的結(jié)果。本研究結(jié)果顯示直腸癌Ktrans、Ve、Kep值與N分期存在一定的關(guān)系，Ktrans、Ve、Kep值高可能預(yù)示發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

總之，常規(guī)MRI結(jié)合DWI和DCE-MRI將有效提高直腸癌術(shù)前N分期的準(zhǔn)確率，ADC值及Ktrans、Ve、Kep值在一定程度上反映淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，反映病變的水分子擴散狀態(tài)及血流動力學(xué)特點，有助于淋巴結(jié)性質(zhì)的判斷，為臨床制訂合理的治療方案提供參考依據(jù)。