膀胱癌核磁圖像-數(shù)據(jù)系統(tǒng)評分評估膀胱癌肌層的浸潤狀態(tài)

于學煒，仲偉一，張 悅，于宏川，徐 奔

(1.大連市第三人民醫(yī)院泌尿外科，遼寧大連 116000；2.北京大學第一醫(yī)院泌尿外科，北京 100034)

膀胱癌是常見的泌尿系統(tǒng)腫瘤之一，其發(fā)病率在男性腫瘤中位于第四位[1]。膀胱癌治療方式的選擇關鍵點是腫瘤的肌層浸潤狀態(tài)。對于非肌層浸潤膀胱癌患者，主要處理方式為經尿道膀胱腫瘤切除術聯(lián)合膀胱灌注治療，而肌層浸潤膀胱癌患者需要進行根治性膀胱全切除術，并且根據(jù)腫瘤情況聯(lián)合全身化療或者局部放療[2]。根治性膀胱全切除術的手術創(chuàng)傷大且嚴重影響患者的生活質量，因此準確的腫瘤分期至關重要。目前，通過經尿道手術獲取腫瘤基底組織并進行病理分析是明確肌層浸潤狀態(tài)的主要方法。然而，由于術者經驗不足、能量器械對組織的破壞等原因，經尿道膀胱腫瘤診斷性切除術后病理并不能準確地反應腫瘤分期。有研究顯示經尿道手術低估腫瘤分期的比例可高達25%[3-4]。

多參數(shù)核磁共振(multiple-parameter magnetic resonance imaging，mpMRI)作為一種較為簡便且無放射性的檢查手段，目前已逐漸應用于膀胱癌的診斷以及腫瘤分期。相關研究顯示mpMRI區(qū)分膀胱肌層是否有腫瘤浸潤的敏感性和特異性的范圍分別為87%～92%和79%～88%[5-7]。盡管mpMRI受到的重視程度逐漸增加，但尚缺乏統(tǒng)一的圖像診斷標準。近期，PANEBIANCO等[8]提出針對膀胱癌的核磁圖像-數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Vesical Imaging-Reporting and Data System，VI-RADS)用于規(guī)范核磁報告。VI-RADS系統(tǒng)是一個5分類的評分系統(tǒng)，可用于評估膀胱癌浸潤至肌層組織的比例。然而，臨床上針對VI-RADS評分的驗證性研究比較有限。因此，本研究旨在評估VI-RADS評分在膀胱癌中判斷肌層浸潤狀態(tài)的能力。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2013年10月至2018年5月期間確診為膀胱尿路上皮癌并行手術治療的患者，所有患者手術前2周內完成盆腔核磁共振檢查。排除標準包括：①患者既往因膀胱腫瘤接受過手術治療；②核磁影響圖像質量差導致無法進行相應的評分；③MRI掃描序列不完整，即缺少T2加權圖像(T2 weighted image，T2WI)、彌散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)或動態(tài)增強成像(dynamic contrast enhancement，DCE)中的任何一種序列；④手術標本無法明確肌層浸潤狀態(tài)或者最終的病理診斷結果并非膀胱尿路上皮癌。

1.2 檢查方法所有患者采用Discovery MR 750型 3.0T核磁共振儀器進行檢查，T2WI設定為快速自旋回波序列，重復和回波時間分別為4 800、120 ms，矩陣為256×256；DWI取單次平面回波成像，重復和回波時間分別為4 000、1.0 mm，矩陣為512×512，b值為0和1 000 s/mm2；DCE參數(shù)設定：重復和回波時間分別為3.5、1.5 ms，矩陣為256×256。所有圖像層厚為4.0 mm。

按照VI-RADS系統(tǒng)的評分準則分別對每例患者的三種圖像序列進行賦分，然后以3項評分作為依據(jù)得出最終的VI-RADS分值[8]。多病灶的膀胱腫瘤選取瘤體最大者進行評分。2位核磁圖像閱片經驗豐富的影像科醫(yī)生獨立完成該評分過程，其對患者的臨床信息以及病理結果均不知曉。如果2位閱片者的評分結果有異議，則通過雙方討論達成最終一致的結果。

1.3 統(tǒng)計學方法計數(shù)資料以數(shù)量和百分比的形式進行描述，患者年齡以60歲作為臨界值轉換為二分類變量。不同VI-RADS評分的臨床病理信息的差異通過Pearson卡方檢驗或者Fisher’s精確檢驗進行比較。受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線以及曲線下面積(area under the curve，AUC)用于評估VI-RADS評分判斷膀胱癌肌層浸潤的診斷效能，其他診斷指標包括敏感性、特異性和準確性。單因素和多因素Logistic回歸分析明確肌層浸潤狀態(tài)的獨立預測參數(shù)。所有數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進行分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

共有166例膀胱癌患者納入分析，其中男性145例(87.3%)，女性21例(12.7%)，患者年齡范圍為27～87歲。在166處膀胱癌病灶中，瘤體最大直徑≥3 cm以及<3 cm的患者數(shù)分別為71例(42.8%)和95例(57.2%)。經病理診斷，115(69.3%)處病灶為非肌層浸潤性膀胱癌，51(30.7%)處病灶為肌層浸潤性膀胱癌。手術方式包括123(74.1%)例經尿道膀胱腫瘤電切術、7(4.2%)例膀胱部分切除術以及36(21.7%)例根治性膀胱全切除術。經過mpMRI圖像評分，各VI-RADS評分病灶數(shù)為：VI-RADS 1有16例(9.6%)，VI-RADS 2有98例(59.0%)，VI-RADS 3有18例(10.9%)，VI-RADS 4有14例(8.4%)，VI-RADS 5有20例(12.1%)。不同VI-RADS評分下患者的臨床病理信息分布情況見表1。圖1為非肌層浸潤以及肌層浸潤膀胱癌的典型核磁圖像。

圖2為VI-RADS評分判斷肌層浸潤的ROC曲線，對應的AUC值為0.886(0.825～0.947)。通過取不同的VI-RADS評分臨界值來計算相應的診斷效能指標，由表2可知，取VI-RADS 3作為臨界值時，總體診斷準確性最高，診斷準確性可達87.3%(84.8%～89.9%)，對應的敏感性和特異性分別為80.4%(66.5%～89.7%)和90.4%(83.2%～94.9%)。

由于VI-RADS 3作為臨界值時診斷效能最大，因此采用VI-RADS 3作為臨界值將其轉換為二分類變量進行單因素和多因素Logistic回歸分析。結果顯示VI-RADS評分≥3(OR：41.113，95%CI：15.694～107.705，P<0.001)是判斷膀胱癌肌層浸潤狀態(tài)的獨立預測因素(表3)。

表1 不同VI-RADS評分對應的患者臨床病理信息

項目VI-RADS評分[例(%)] 12345χ2值P值性別4.5220.311 男15(93.7)83(84.7)15(83.3)12(85.7)20(100.0) 女1(6.3)15(15.3)3(16.7)2(14.3)0(0.0) 年齡3.8850.422 >60歲9(56.3)62(63.3)13(72.2)11(78.6)10(50.0) ≤60歲7(43.8)36(36.7)5(27.8)3(21.4)10(50.0)瘤體最大直徑3.7980.434 ≥3 cm5(31.3)46(46.9)6(33.3)4(28.6)10(50.0) <3 cm11(68.8)52(53.1)12(66.7)10(71.4)10(50.0)病灶數(shù)目1.6000.814 單發(fā)12(75.0)79(80.6)15(83.3)11(78.6)18(90.0) 多發(fā)4(25.0)19(19.4)3(16.7)3(21.4)2(10.0)病理分期116.3920.000 Ta4(25.0)9(9.2)1(5.6)0(0.0)0(0.0) T112(75.0)79(80.6)6(33.3)3(21.4)1(5.0) T20(0.0)6(6.1)10(55.6)6(42.9)8(40.0) T30(0.0)3(3.1)1(5.6)4(28.6)5(25.0) T40(0.0)1(1.0)0(0.0)1(7.1)6(30.0)分級32.7530.000 低級別15(93.8)45(45.9)5(27.8)1(7.1)3(15.0) 高級別1(6.3)53(54.1)13(72.2)13(92.9)17(85.0)

圖1 非肌層浸潤性膀胱癌和肌層浸潤性膀胱癌的核磁圖像

A、D：T2WI像；B、E：DWI像；C、F：DCE像。

表2VI-RADS評分取2、3、4、5作為臨界值判斷膀胱癌肌層浸潤的診斷效能

VI-RADS評分敏感性(%)特異性(%)準確性(%)≥2100.0(91.2～100.0)13.9(8.4～21.9)40.4(36.6～44.2)≥380.4(66.5～89.7)90.4(83.2～94.9)87.3(84.8～89.9)≥458.8(44.2～72.1)96.5(90.8～98.9)84.9(82.2～87.7)≥537.3(24.5～51.9)99.1(94.5～100.0)80.1(77.0～83.2)

表3 膀胱癌肌層浸潤的單因素和多因素分析

參數(shù)單因素分析OR(95%CI)P值多因素分析OR(95%CI)P值性別(女vs.男)1.487(0.513～4.306)0.4651.406(0.304～6.502)0.663年齡(≤60歲vs.>60歲)1.239(0.620～2.479)0.5441.292(0.479～3.483)0.613病灶最大直徑(≥3 cm vs.<3 cm)1.099(0.563～2.144)0.7821.282(0.488～3.365)0.614多灶性(多發(fā)vs.單發(fā))2.083(0.798～5.442)0.1342.684(0.711～10.138)0.145VI-RADS評分(≥3 vs. <3)38.764(15.302～98.199)0.00041.113(15.694～107.705)0.000

OR：比值比；CI：置信區(qū)間。

圖2VI-RADS評分預測肌層浸潤性膀胱癌的ROC曲線

3 討 論

膀胱癌的準確分期是制定個體化治療方案的重要基礎，而明確腫瘤分期除了依靠經尿道手術的病理結果，術前的影像診斷也是有效的判斷依據(jù)[9]。VI-RADS評分系統(tǒng)明確了mpMRI應用于膀胱癌的診斷和分期的報告規(guī)范，同時被推薦用于判斷膀胱癌肌層浸潤狀態(tài)。本研究通過回顧膀胱癌mpMRI圖像以及臨床病理信息，評估VI-RADS評分的診斷效能，ROC曲線結果顯示VI-RADS評分系統(tǒng)預測膀胱肌層有腫瘤浸潤的AUC值達0.886(0.825～0.947)，該數(shù)值與已報道的mpMRI相關研究的結果接近[10]。進一步的回歸分析結果顯示VI-RADS≥3是預測膀胱癌肌層浸潤狀態(tài)的獨立危險因素。因此，本研究證實了VI-RADS評分有效區(qū)分膀胱癌是否浸潤肌層組織的能力。

病灶評分為VI-RADS 1的病理結果均為非肌層浸潤膀胱癌，此結果提示我們通過VI-RADS評分為1的膀胱癌病灶在臨床上可認定為腫瘤未浸潤至肌層，因此此類患者可通過經尿道手術達到根治治療的效果。而評分為VI-RADS 5的膀胱癌病灶確診為肌層浸潤的比例達95%，由此可知，此類病灶傾向于考慮為肌層浸潤性膀胱癌。臨床上，對于經尿道手術完整切除腫瘤困難且術前核磁VI-RADS評分為5分的患者，可直接在腫瘤最深處切除部分膀胱平滑肌組織獲取病理診斷，如明確癌細胞累及肌肉組織，則需行根治性膀胱全切除以及尿流改道手術。在評估VI-RADS評分的診斷效能時，當采取VI-RADS 3作為臨界值時，診斷的準確性最高，對應的敏感性和特異性分別為80.4%和90.4%。有學者對VI-RADS評分的研究結果顯示取VI-RADS 3為臨界值計算的敏感性和特異性分別為91%和87%[11]。因此，臨床上可將VI-RADS 3作為臨界值，小于VI-RADS 3的病灶傾向于考慮為非肌層浸潤性膀胱癌，而≥VI-RADS 3的病灶傾向于考慮為肌層浸潤性膀胱癌。

VI-RADS評分由3項核磁圖像評分所組成。其中，T2WI序列的評分為第一項最基本的組成部分，T2WI的優(yōu)勢在于能清楚地顯示膀胱壁的解剖層次，但是對于腫瘤是否浸潤至肌層內弱于DWI序列以及DCE序列。TEKES等[12]報道T2WI序列上膀胱腫瘤與肌肉組織呈現(xiàn)相同信號強度的比例達81%。TAKEUCHI等[13]報道DWI序列具有準確評估膀胱癌分期的效果，并提出黏膜下層“柄”的概念，在DWI序列上觀察到腫瘤具有“柄”結構則表明腫瘤分期為T1或者更低。該研究顯示綜合3種mpMRI序列來區(qū)分非肌層浸潤性腫瘤與肌層浸潤性腫瘤的敏感性和特異性分別為94%和100%。GUPTA等[14]研究顯示DWI序列和DCE序列評估膀胱癌分期的準確性分別為76.7%和73.3%，兩者對分辨肌層浸潤性腫瘤的準確性均為90.0%，因此DCE序列可替代DWI序列用于膀胱癌的分期診斷。近期，一項診斷性Meta分析的結果顯示常規(guī)序列聯(lián)合≥2種功能序列的mpMRI診斷的敏感性和特異性是94%和95%，明顯高于單獨常規(guī)序列的診斷效能(敏感性86%，特異性83%)[6]。

綜合以上分析，VI-RADS評分系統(tǒng)的推出對規(guī)范mpMRI對膀胱癌的分期診斷有重要意義。本研究表明VI-RADS評分系統(tǒng)用于診斷膀胱癌的肌層浸潤狀態(tài)具有較高的敏感性、特異性和準確性，推薦臨床醫(yī)師應用VI-RADS評分進行個體化的術前評估、輔助制定合理化的治療方案。