18F-FDG-PET/CT聯(lián)合MRI在預(yù)測結(jié)直腸癌術(shù)前TN分期中的臨床價值

祖亮，王祖飛，陳煒越，吳徐璐，肖揚(yáng)銳，紀(jì)建松

麗水市中心醫(yī)院 溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院 放射科 浙江省影像診斷與介入微創(chuàng)研究重點實驗室，浙江 麗水 323000

結(jié)直腸癌是最常見的消化道腫瘤之一，其發(fā)病率和病死率均較高[1]，我國更是結(jié)直腸癌高發(fā)區(qū)域[2]。結(jié)直腸癌的治療方案往往根據(jù)其術(shù)前分期來制定[3]，因此，準(zhǔn)確的術(shù)前分期是制定最佳治療策略的重要依據(jù)。目前，病理學(xué)檢查仍是結(jié)直腸癌精準(zhǔn)分期的金標(biāo)準(zhǔn)，但其存在有創(chuàng)性、順應(yīng)性差等缺點。影像學(xué)檢查在腫瘤精準(zhǔn)分期中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力，但其在結(jié)直腸癌術(shù)前分期中的應(yīng)用價值仍需進(jìn)一步證據(jù)支持。18F-FDG-PET/CT作為重要的分子影像學(xué)手段，在診斷結(jié)直腸癌分期及評估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面有其獨特優(yōu)勢，但診斷存在部分假陽性或假陰性的情況[4-5]。常規(guī)的MRI具有分辨率高、無電離輻射等優(yōu)勢，但其不能準(zhǔn)確評估淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[6]，容易漏診部分小病灶[7]。基于此，筆者將探索18F-FDG-PET/CT聯(lián)合MRI在結(jié)直腸癌術(shù)前TN分期中的臨床應(yīng)用價值，分析兩者能否互補(bǔ)來提高分期準(zhǔn)確性，從而為臨床實踐提供參考。

1 對象和方法

1.1 對象 收集2015年1月至2019年10月在麗水市中心醫(yī)院就診的經(jīng)臨床和病理診斷為結(jié)直腸癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者接受手術(shù)切除治療并在術(shù)后進(jìn)行病理診斷分期；②患者在術(shù)前兩周內(nèi)行18F-FDG-PET/CT和MRI掃描檢查；③患者在影像學(xué)檢查前未接受藥物化療或放療；④患者基本情況良好，排除其他腸道疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：影像學(xué)圖像質(zhì)量較差且影響本研究的患者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

1.2.118F-FDG-PET/CT檢查：設(shè)備為德國西門子公司Biograph mCT型PET/CT，超高分辨率0.24 mm。檢查前患者禁食4 h以上，常規(guī)測量并控制空腹血糖＜7.0 mmol/L，按體質(zhì)量3.7～5.5 MBq/kg經(jīng)前臂淺靜脈推注18F-FDG，掃描范圍顱底至股骨中段，電流120 mA、電壓120 kV、掃描時間21～30 s、掃描層厚5 mm；后行體部PET采集，一般6～7個床位，2.0～3.0 min/床位；頭部掃描方法同前，采集1個床位。儀器自動利用CT數(shù)據(jù)對PET圖像進(jìn)行衰減校正，進(jìn)行圖像重建和融合。圖像采用有序子集最大期望值迭代Corrected-TrueX+TOF（ultraHDPET）法重建，迭代次數(shù)為3，子集為21，獲1.5倍圖像分析。

1.2.2 MRI檢查：設(shè)備為荷蘭Philips 3.0T Ingenia磁共振儀，采用體部表面相控陣線圈。所有患者均作軸位T1WI、T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging, DWI），冠狀位和失狀位T2WI及動態(tài)增強(qiáng)掃描。采用MR掃描儀配套的高壓注射器按0.1 mmol/kg的對比劑釓噴酸葡胺注射液（Gd-DTPA）以2.5 mL/s流率經(jīng)肘靜脈注射，注藥后開始掃描軸位、冠狀位和矢狀位的脂肪抑制T1WI序列，掃描范圍包括全直腸，至恥骨聯(lián)合下緣。結(jié)腸癌掃描序列主要參數(shù)如下：T1WI、T2WI序列層厚6 mm，層間距0.6 mm，F(xiàn)OV 350 mm×350 mm，體素0.7mm×0.8 mm，NSA 1次；直腸癌掃描序列主要參數(shù)如下：T1WI、T2WI序列層厚3 mm，層間距0.3 mm，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，體素0.6 mm×0.6 mm，NSA 1次。

1.3 圖像評估 以術(shù)后病理診斷分期結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)。18F-FDG-PET/CT和MRI檢查圖像由兩名具有10年以上臨床經(jīng)驗的副主任醫(yī)師獨立閱片分析，產(chǎn)生分歧時由另一名高年資的主任醫(yī)師一同商議，達(dá)成一致后取最終診斷結(jié)果。圖像觀察內(nèi)容包括：①病變部位形態(tài)及侵犯程度與深度（漿膜層是否受侵犯）；②病灶區(qū)測定感興趣區(qū)（region of interest, ROI），最大標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（standard uptake value, SUVmax）；③是否有周圍鄰近組織器官侵犯；④是否有盆腔內(nèi)區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及數(shù)目。

1.4 診斷分期標(biāo)準(zhǔn) 所有入組患者的分子診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2016年第八版美國癌癥學(xué)會（American Joint Committee on Cancer, AJCC）和國際抗癌聯(lián)盟（the Union for International Cancer Control, UICC）制定的結(jié)直腸癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn)[8]與相關(guān)文獻(xiàn)[9-10]進(jìn)行結(jié)直腸癌病理診斷分期。

1.4.118F-FDG-PET/CT分期標(biāo)準(zhǔn)：①T1-T2期：管腔局部或彌漫性增厚，但外壁光滑，腸周脂肪間隙尚清晰，PET/CT上病灶呈放射性濃聚，SUVmax≥2.5；T3期：腸壁增厚＞0.5 cm，腸腔狹窄較顯著，外壁形態(tài)不規(guī)則，脂肪間隙不清晰，病灶呈放射性濃聚，濃聚影達(dá)CT所示的腸壁漿膜層；T4期：腫塊突破漿膜層，腸壁明顯增厚，狹窄較明顯，外周脂肪間隙密度增高（本底值＜SUVmax＜2.5），濃聚影示累及相鄰的臟器組織或血管。②N分期：病灶淋巴結(jié)引流區(qū)域出現(xiàn)異常攝取，除腸道生理性攝取外，PET表現(xiàn)結(jié)節(jié)狀或塊狀高代謝則考慮為轉(zhuǎn)移灶；N0期：無局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N1期：有1～3枚區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N2期：有4枚及以上區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

1.4.2 MRI分期標(biāo)準(zhǔn)：①T1-T2期：T2加權(quán)MRI序列上肌層表現(xiàn)為清晰的低信號環(huán)，腫瘤未浸透固有肌層；T3期：T2加權(quán)MRI序列顯示腸壁低信號環(huán)不完整，腸周脂肪存在不規(guī)則和毛刺樣改變，腫瘤超過肌層并延伸入直腸系膜脂肪；T4期：邊界模糊，腸周脂肪層消失，腫瘤侵犯臟層腹膜表面或鄰近結(jié)構(gòu)。②N分期：淋巴結(jié)短徑≥5 mm，邊界不清或密度不均，T2加權(quán)MRI序列顯示不同的信號強(qiáng)度認(rèn)為有區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N0期：無局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N1期：有1～3枚區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；N2期：有4枚及以上區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS23.0軟件對資料進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以例數(shù)（百分比）表示，運(yùn)用χ2檢驗比較準(zhǔn)確度、靈敏度和特異度；采用Kappa檢驗評估與病理診斷分期結(jié)果的一致性：Kappa值＜0.4表明一致性較差，0.4～0.75表明一致性中等，＞0.75表明診斷結(jié)果具有較強(qiáng)一致性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料 排除15例不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)直腸癌患者，最終納入92例患者，見表1。

表1 納入患者的一般資料

2.2 影像學(xué)聯(lián)合檢查對結(jié)直腸癌術(shù)前T分期與N分期與病理結(jié)果的一致性分析 對于結(jié)直腸癌T分期的評價，術(shù)前行聯(lián)合檢查的準(zhǔn)確度高于單獨行PET/CT，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=17.462，P＜0.001）；但與單獨行MRI的準(zhǔn)確度比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=2.876，P=0.090）。一致性檢驗結(jié)果顯示聯(lián)合檢查以及單獨MRI檢查與病理診斷結(jié)果的一致性較強(qiáng)（Kappa分別為0.888和0.756，P＜0.001）。對于結(jié)直腸癌N分期的評價，術(shù)前行聯(lián)合檢查的準(zhǔn)確度高于單獨行MRI和PET/CT，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.001、0.023）；一致性檢驗顯示僅聯(lián)合檢查結(jié)果與病理結(jié)果的一致性較強(qiáng)（Kappa=0.804，P＜0.001），見表2?；颊咝g(shù)前均行PET/CT和MRI檢查進(jìn)行T分期和N分期的典型病例見圖1和圖2。

圖1 結(jié)腸肝曲隆起型中分化腺癌T4N2期影像學(xué)檢查圖

圖2 直腸隆起型高-中分化腺癌T2N0期影像學(xué)檢查圖

2.3 術(shù)前18F-FDG-PET/CT和MRI檢查評價結(jié)直腸癌T分期和N分期的診斷效能比較 對不同影像學(xué)方法T分期效能進(jìn)行了比較，針對T1-T2分期，聯(lián)合檢查和單獨MRI的特異度明顯高于單獨PET/CT，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）；對T3分期，聯(lián)合檢查和單獨MRI的靈敏度顯著高于單獨PET/CT，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）；對T4分期，聯(lián)合檢查和單獨檢查的靈敏度和特異度間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表3。對不同影像學(xué)方法行N分期的診斷效能進(jìn)行了比較，對于N1分期，聯(lián)合檢查和單獨檢查的靈敏度和特異度差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；對于評價N2分期，聯(lián)合檢查和單獨PET/CT的特異度均明顯高于單獨MRI，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=10.371，P=0.006），見表4。對結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的評價結(jié)果顯示，聯(lián)合檢查的準(zhǔn)確度和特異度優(yōu)于單獨行MRI（χ2=11.830，P=0.001；χ2=9.846，P=0.002）和單獨行PET/CT檢查（χ2=4.354，P=0.037；χ2=4.360，P=0.037），差異有統(tǒng)計學(xué)意義，見表5。

表3 18F-FDG-PET/CT、MRI及其聯(lián)合檢查評價結(jié)直腸癌T分期（%）

表4 18F-FDG-PET/CT、MRI及其聯(lián)合檢查評價結(jié)直腸癌N分期（%）

表5 18F-FDG-PET/CT、MRI及其聯(lián)合檢查診斷結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（%）

3 討論

結(jié)直腸癌術(shù)前準(zhǔn)確分期對于患者治療方案的確定與預(yù)后的評估具有重要參考價值，并直接關(guān)系到臨床治療方案的決策、隨訪計劃的制定及生存期的預(yù)測等[11]。目前，臨床上通常采用術(shù)中病理活檢來確定腫瘤分期，但缺乏術(shù)前精確評估工具。隨著影像學(xué)掃描技術(shù)在臨床上普及和快速發(fā)展，其已成為結(jié)直腸癌術(shù)前分期的重要手段，可同時確定腫瘤大小、形態(tài)、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等情況，但不同的影像學(xué)檢查手段的診斷效能仍未知。本研究著重對18F-FDG-PET/CT和MRI兩種不同的影像學(xué)檢查手段在結(jié)直腸癌術(shù)前分期中的應(yīng)用價值進(jìn)行探索。

18F-FDG-PET/CT和MRI在臨床病灶的精準(zhǔn)診斷中各有優(yōu)劣。18F-FDG-PET/CT可以反映腫瘤的生物學(xué)特性，能夠用于評價原發(fā)病灶大小以及有無漿膜侵犯，且診斷靈敏度和準(zhǔn)確度高于常規(guī)CT，常用于診斷腫瘤早期病灶和轉(zhuǎn)移灶[12]。但對于部分黏液腺癌或炎癥性病灶，PET/CT的診斷易出現(xiàn)假陰性或假陽性結(jié)果[13-14]。另外，PET/CT對人體有輻射影響，且檢查費(fèi)用較高，這也在一定程度上限制了其在臨床上的廣泛推廣應(yīng)用。目前PET/CT尚未被美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（National Comprehensive Cancer Network, NCCN）等指南列為結(jié)直腸腫瘤分期、診斷的常規(guī)推薦。相比于其他影像學(xué)檢查手段，MRI對人體無放射性損傷，且一次掃描可顯示多部位、多序列，能夠?qū)Σ≡顚崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的定性，其目前也被結(jié)直腸腫瘤NCCN指南推薦為結(jié)直腸癌術(shù)前分期常規(guī)的影像學(xué)檢查方法之一。然而，MRI檢查在評價結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面尚有不足[15]，對于部分早期或組織結(jié)構(gòu)改變不明顯的患者，也常容易出現(xiàn)漏診或誤診。因此，基于18F-FDG-PET/CT和MRI檢查各自的優(yōu)缺點，本研究考慮聯(lián)合應(yīng)用能夠優(yōu)勢互補(bǔ)，提高分期的診斷效能。

在本研究中，筆者研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前行聯(lián)合檢查評價結(jié)直腸癌T分期，其準(zhǔn)確度顯著高于單獨行PET/CT，但與單獨行MRI檢查比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。這很大程度上是由于CT圖像效果欠佳所引起[16]，研究結(jié)論也與國內(nèi)其他學(xué)者的研究[17]相一致。同時，筆者的研究結(jié)果顯示術(shù)前行聯(lián)合檢查和單獨MRI評價結(jié)直腸癌T分期結(jié)果與手術(shù)病理結(jié)果均有較強(qiáng)的一致性，進(jìn)一步確證了MRI在結(jié)直腸癌術(shù)前T分期中的重要應(yīng)用價值。但是本研究結(jié)果還顯示聯(lián)合檢查對于評價T1-T2期的特異度（95.65%）和T3期的靈敏度（92.45%）均優(yōu)于單獨行PET/CT，而與單獨行MRI相比沒有明顯差異，這表明相比MRI，聯(lián)合檢查在T分期方面并沒有明顯優(yōu)勢。

針對結(jié)直腸癌N分期，本研究結(jié)果顯示聯(lián)合檢查顯著優(yōu)于單獨MRI和PET/CT檢查，且與病理結(jié)果具有較強(qiáng)的一致性。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移作為結(jié)直腸癌最常見的腫瘤轉(zhuǎn)移途徑，研究結(jié)果還提示聯(lián)合檢查能夠顯著提升其術(shù)前診斷效能，這對于臨床決策具有重要的指導(dǎo)價值。聯(lián)合診斷在結(jié)直腸癌N分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面展現(xiàn)出的重要應(yīng)用潛力很大程度上是基于18F-FDG-PET/CT和MRI在診斷上的互補(bǔ)作用。MRI檢查通常將＞5 mm的邊界不規(guī)則的淋巴結(jié)判定為轉(zhuǎn)移，而對于≤5 mm的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，在診斷上容易漏診；而18F-FDG-PET/CT診斷淋巴結(jié)由于是依據(jù)功能代謝顯像，對于小的轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷較MRI有優(yōu)勢[18-19]。同時，部分炎性反應(yīng)會導(dǎo)致FDG攝取增高造成誤診，而高分辨率MRI能夠通過分析淋巴結(jié)的邊界、信號和強(qiáng)化特點等，起到一定的鑒別作用。另外，MRI檢查容易受掃描床位的限制，部分轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)沒能被掃到而漏診，而PET/CT具有全身成像的優(yōu)勢，有助于明確是否存在轉(zhuǎn)移，從而彌補(bǔ)MRI檢查的不足[20]。因此，在術(shù)前評價結(jié)直腸癌N分期（淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）方面，聯(lián)合應(yīng)用MRI和PET/CT能起到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用，具有重要的臨床意義。

18F-FDG-PET/CT聯(lián)合MRI在結(jié)直腸癌患者術(shù)前T分期和N分期中均表現(xiàn)出較強(qiáng)的診斷效能，尤其是對于N分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面展現(xiàn)出較強(qiáng)的互補(bǔ)作用，這對于臨床結(jié)直腸癌診療方案的制定具有重要指導(dǎo)作用。