T2 mapping評估直腸腺癌預(yù)后相關(guān)因素

李 娟，高雪梅，程敬亮

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，河南 鄭州 450052)

結(jié)直腸癌是消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤之一，30%～35%見于直腸[1]。直腸癌預(yù)后相關(guān)因素包括病理類型、分級、TNM分期、環(huán)周切緣(circumferential resection margin, CRM)及壁外血管侵犯(extramural vascular invasion, EMVI)等[2]。目前MR功能成像應(yīng)用日益廣泛，已有多種MRI技術(shù)用于評估直腸癌病理特征，如彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)、彌散峰度成像(diffusion kurtosis imaging, DKI)及動態(tài)增強(qiáng)(dynamic contrast-enhanced, DCE)等；其中DWI通過探測組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動反映生理或病理狀態(tài)下組織微環(huán)境變化情況，已較為成熟。T2 mapping成像是MR定量成像技術(shù)之一，可測量體素內(nèi)橫向弛豫時間(T2)，定量分析生物組織特性[3]，近年來逐漸用于研究體部腫瘤。本研究以DWI為對照，分析T2 mapping鑒別直腸黏液腺癌與普通腺癌，評估普通腺癌分級、分期及CRM和EMVI狀態(tài)的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年6月—2020年12月83例于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院經(jīng)病理證實(shí)的直腸單發(fā)腺癌患者，男45例，女38例，年齡29～82歲，平均(59.3±10.2)歲，術(shù)前均接受盆腔高分辨T2W、DWI及T2 mapping掃描。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無MR檢查禁忌證，盆腔無金屬偽影；②檢查前未接受手術(shù)、化學(xué)或放射治療；③經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)為直腸腺癌。排除標(biāo)準(zhǔn)：①接受新輔助治療；②病理結(jié)果未報告分化程度、浸潤深度；③直腸神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、淋巴瘤等少見腫瘤；④患者配合度欠佳，或圖像質(zhì)量差。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Prisma 3.0T超導(dǎo)型MR儀，以18通道相控陣線圈行盆腔掃描。檢查前囑患者排空直腸，掃描前5～10 min予肌內(nèi)注射20 mg山莨菪堿，掃描時患者取仰臥位。掃描參數(shù)：斜軸位高分辨率T2W，定位垂直于病變長軸，采用快速自旋回波序列，TR 3 200 ms，TE 101 ms，F(xiàn)OV 20 cm×20 cm，矩陣320×240，層厚3 mm，層間距0.6 mm；DWI，采用單次激發(fā)自旋回波-平面回波序列，TR 4 050 ms，TE 48 ms，F(xiàn)OV 30 cm×22 cm，矩陣168×168，層厚3 mm，層間距0.6 mm，b值為50、800 s/mm2；T2 mapping，采用radial快速自選回波序列，TR 4 000 ms，TE 22、33、44、55、66、77、88、99 ms，F(xiàn)A 145°，回波鏈22，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm，NEX 1，層厚6 mm，層間距0，掃描時間3 min 52 s。

1.3 圖像分析 將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Siemens Syngo.Via工作站，自動生成T2 mapping偽彩圖及表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖。由2名具有10年MRI診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師參考T2WI及病理結(jié)果分析T2 mapping及ADC圖像，意見分歧時經(jīng)討論決定；手動于ADC圖所示病灶最大層面選取面積≥25像素的 ROI，盡量避開囊變、壞死、出血區(qū)域，并將其復(fù)制于T2 mapping偽彩圖，重復(fù)測量ADC及T2值3次，取平均值為結(jié)果；同時觀察CRM及EMVI狀態(tài)：以原發(fā)腫瘤、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、癌結(jié)節(jié)或EMVI位于直腸系膜筋膜5 mm內(nèi)為CRM陽性；載瘤段腸管固有肌層外血管腔內(nèi)腫瘤浸潤為EMVI陽性。

1.4 病理分期 根據(jù)世界衛(wèi)生組織結(jié)直腸癌組織學(xué)分級標(biāo)準(zhǔn)，腺管形成>95%為高分化，腺管形成50%～95%為中分化，腺管形成<50%為低分化。根據(jù)術(shù)后病理腫瘤侵及深度，參考美國癌癥聯(lián)合委員會(American Joint Committee on Cancer, AJCC)分期標(biāo)準(zhǔn)[4]進(jìn)行T分期，分為早期(pT1～2期)和晚期(pT3～4期)，早期為病變局限于固有肌層，晚期為病變超過固有肌層；根據(jù)術(shù)后病理進(jìn)行N分期，pN0期為區(qū)域淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移，pN1～2期為區(qū)域淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移。

圖1 患者女，60歲，直腸黏液腺癌 A.斜軸位T2WI(箭示病灶)； B.T2 mapping偽彩圖，病灶T2值為192.24 ms； C.ADC圖，病灶A(yù)DC為1.92×10-3 mm2/s； D.病理圖(HE，×200)

圖2 患者男，64歲，直腸中分化腺癌 A.斜軸位T2WI(箭示病灶)； B.T2 mapping偽彩圖，病灶T2值為92.34 ms； C.ADC圖，病灶A(yù)DC為0.80×10-3 mm2/s； D.病理圖(HE，×200)

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料，行獨(dú)立樣本t檢驗。采用受試者工作特性(receiver operating characteristic， ROC)曲線，計算曲線下面積(area under the curve, AUC)，評價T2值及ADC鑒別黏液腺癌與普通腺癌、評估普通腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及CRM的效能，以DeLong檢驗比較AUC差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

83例直腸腺癌中，15例黏液腺癌(圖1)，68例普通腺癌(圖2)。68例普通腺癌中，51例中分化腺癌，17例中-低分化腺癌[包括12例中-低分化(介于中分化與低分化之間)腺癌及5例低分化腺癌]；28例早期(4例pT1期及24例pT2期)，40例晚期(35例pT3期及5例pT4期)；46例pN0期，22例pN1～2期；15例CRM陽性，53例CRM陰性；12例EMVI陽性，56例EMVI陰性。

2.1 T2值及ADC比較 直腸黏液腺癌T2值[(184.59±47.79) ms]及ADC[(1.75±0.27)×10-3mm2/s]高于普通腺癌[(96.85±17.86)ms、(0.99±0.12)×10-3mm2/s，t=-3.655、-5.562，P=0.034、0.011]。直腸普通腺癌中，不同N分期病灶T2值、CRM陰性與陽性病灶T2值及ADC差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，其余 T2值及ADC差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

2.2 ROC曲線分析 ROC曲線(圖3)顯示，T2值鑒別直腸黏液腺癌與普通腺癌的AUC為0.984，閾值為136.485 ms時，其診斷敏感度和特異度分別為100%和96.79%；ADC鑒別二者的AUC為0.994，閾值為1.382×10-3mm2/s時，診斷敏感度和特異度分別為100%和93.40%。T2值與ACD的AUC差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=0.357，P=0.416)。

T2值評估直腸普通腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的AUC為0.806，閾值為89.911 ms時，診斷敏感度和特異度分別為86.41%和70.63%；評估直腸普通腺癌CRM陽性的AUC為0.751，閾值為91.039 ms時，診斷敏感度和特異度分別為89.45%和64.37%。ADC評估直腸普通腺癌CRM陽性的AUC為0.647，閾值為0.908×10-3mm2/s時，診斷敏感度和特異度分別為80.93%和57.16%，見圖4、5。T2與ADC值評估CRM陽性直腸普通腺癌AUC差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=0.362，P=0.538)。

表1 直腸普通腺癌T2值及ADC(±s，n=68)

表1 直腸普通腺癌T2值及ADC(±s，n=68)

分組T2值(ms)ADC(×10-3 mm2/s)分化程度 中分化腺癌(n=51)97.46±19.691.02±0.10 中-低分化腺癌(n=17)94.35±6.280.99±0.12 t值0.537-0.632 P值0.5930.530T分期 早期(n=28)98.33±21.381.00±0.12 晚期(n=40)94.21±8.520.97±0.12 t值0.8620.994 P值0.3920.324N分期 pN1～2(n=22)85.61±14.530.81±0.12 pN0(n=46)107.46±19.421.10±0.11 t值-0.377-0.964 P值0.0070.239CRM 陽性(n=15)89.78±8.510.88±0.13 陰性(n=53)102.65±20.391.22±0.29 t值-0.560-1.022 P值0.0180.011EMVI 陽性(n=12)85.66±18.050.99±0.11 陰性(n=56)90.85±17.231.02±0.14 t值-0.953-1.031 P值0.0640.307

3 討論

MRI具有無輻射、軟組織對比度高、多方位多參數(shù)成像等優(yōu)點(diǎn)，高分辨MRI，尤其小FOV、薄層T2WI不僅可較清晰顯示直腸腸壁各層結(jié)構(gòu)，還能分辨直腸周圍系膜、肛提肌等周圍解剖結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確判斷直腸癌術(shù)前分期、CRM及EMVI狀態(tài)[5]。T2 mapping通過測量組織T2值定量分析組織內(nèi)部成分變化，近年來逐漸用于體部腫瘤[6-8]。本研究中T2 mapping采用多回波自旋回波序列，信噪比高、采集時間短，具有較高準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

黏液腺癌是直腸腺癌的常見亞型，預(yù)后較差，對新輔助治療不敏感，腫瘤黏液成分超過50%，腺癌細(xì)胞漂浮于黏液中，排列較疏松，水分子擴(kuò)散運(yùn)動受限相對小，故其T2值、ADC較高[9]。本研究結(jié)果證實(shí)，黏液腺癌T2值及ADC均明顯高于普通腺癌，與T2WI及ADC圖上直腸黏液腺癌信號較高相符，考慮與黏液組織含水量較高有關(guān)；T2值及ADC對鑒別直腸黏液腺癌與普通腺癌的敏感度及特異度均較高，可為定量診斷直腸黏液腺癌提供依據(jù)。

直腸癌分化程度是影響預(yù)后的重要因素之一。 ADC與腫瘤病理學(xué)分級相關(guān)[10]。本組中分化腺癌T2值及ADC與中-低分化腺癌差異無統(tǒng)計學(xué)意義，推測可能與本組缺少高分化腺癌病例，且低分化腺癌較少，中分化腺癌與中-低分化腺癌分化程度差異較小且有部分重疊有關(guān)。術(shù)前準(zhǔn)確評估T分期對選擇治療方案有重要價值。本組直腸不同T分期普通腺癌間T2值及ADC差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示不同T分期腫瘤微環(huán)境差異可能不顯著。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否是制定直腸癌治療計劃及判斷預(yù)后的重要影響因素，目前常以淋巴結(jié)大小、形態(tài)、信號、強(qiáng)化方式等作為判斷依據(jù)，準(zhǔn)確性有待提高。本研究直腸普通腺癌pN1～2期T2值低于pN0期，與GE等[11]的結(jié)果一致，表明T2值對預(yù)測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有一定價值；而pN1～2期ADC與pN0期差異無統(tǒng)計學(xué)意義。林曉君等[12]報道，ADC圖像紋理分析可鑒別直腸癌AJCC分期Ⅰ～Ⅱ期與Ⅲ期，即pN0期與pN1～2期。直腸系膜筋膜是包繞直腸系膜的線樣結(jié)構(gòu)，代表全直腸系膜切除術(shù)(total mesorectal excision, TME)的手術(shù)切緣，即CRM。MRI發(fā)現(xiàn)CRM陽性相當(dāng)于病理所見原發(fā)腫瘤、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、癌結(jié)節(jié)或EMVI位于直腸系膜筋膜1 mm內(nèi)[13]，CRM陽性腫瘤局部復(fù)發(fā)率高、患者生存率低[14]，需術(shù)前新輔助治療以縮小腫瘤、降低腫瘤分期。本組 CRM陽性直腸普通腺癌T2值及ADC均低于CRM陰性者，T2值與ADC診斷CRM陽性的AUC差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明T2值與ADC均有助于評估CRM狀態(tài)，提高術(shù)前分期的準(zhǔn)確性。EMVI陽性是直腸癌的獨(dú)立預(yù)后因素[15]，與腫瘤局部復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、腫瘤相關(guān)死亡等不良預(yù)后事件密切相關(guān)。本研究EMVI陽性與陰性直腸普通腺癌T2值及ADC差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，表明單獨(dú)應(yīng)用T2值不能判斷EMVI狀態(tài)，需結(jié)合高分辨率T2WI以提高診斷準(zhǔn)確性。

圖3 T2值及ADC鑒別直腸黏液腺癌與普通腺癌的ROC曲線 圖4 T2值評估直腸普通腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的ROC曲線 圖5 T2值及ADC評估直腸普通腺癌CRM的ROC曲線

本研究的主要局限性：①樣本量小，腫瘤病理分化程度相對單一，且不同分期腫瘤分布不均；②手動選取ROI，腫瘤的不均質(zhì)性可能致結(jié)果偏倚；③未對T2值與免疫組織化學(xué)指標(biāo)、基因表達(dá)等進(jìn)行相關(guān)性分析。

綜上，T2 mapping有助于評估包括病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及CRM在內(nèi)的直腸腺癌預(yù)后相關(guān)因素。