磁共振動態(tài)增強和彌散加權(quán)成像評估直腸癌術(shù)前壁外血管侵犯的價值分析

【摘要】目的 探討動態(tài)增強（DCE）和彌散加權(quán)磁共振成像（DWI-MRI）評估直腸癌術(shù)前壁外血管侵犯（EMVI）的價值，為臨床治療提供參考。方法 針對2022年1月至2024年1月期間，義烏市中心醫(yī)院接收并治療的72例直腸腺癌病例，分析其臨床診療資料，以進行回顧性探究。根據(jù)EMVI病理診斷結(jié)果分為陰性組（35例）和陽性組（37例）。所有患者術(shù)前均接受常規(guī)序列、DCE及DWI-MRI檢查，獲得體積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）、細胞外血管外體積分數(shù)（Ve）、反流速率常數(shù)（Kep）和標準表觀擴散系數(shù)（ADC）檢測。對EMVI陽性與陰性兩組患者的臨床病理資料進行詳盡對比，并深入剖析這兩類患者在MRI參數(shù)上的差異；同時，評估MRI-EMVI檢測結(jié)果與病理EMVI診斷結(jié)果之間的一致性程度。繪制受試者操作特征（ROC）曲線分析MRI參數(shù)診斷病理-EMVI陽性的診斷效能。結(jié)果 兩組患者性別、年齡、腫瘤位置比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均Pgt;0.05）。病理EMVI陽性組患者CEA水平高于陰性組，腫瘤浸潤深度大于陰性組，環(huán)周浸潤率、Ki67陽性表達率均高于陰性組，組織中低分化、T分期3～4期及N分期陽性占比均高于陰性組（均Plt;0.05）。病理-EMVI陽性組患者Ktrans、Kep、ADC均高于陰性組，MRI-EMVI陽性率高于陰性組（均Plt;0.05）。兩組患者Ve比較，差異無統(tǒng)計學意義（Pgt;0.05）。與病理EMVI結(jié)果比較，MRI-EMVI具有較好的一致性（Kappa值=0.789，Plt;0.05），準確率為83.33%[（29+31）/72]，敏感度為78.38%（29/37），特異度為88.57%（31/35）。ROC結(jié)果顯示：Ktrans、Kep、ADC聯(lián)合診斷病理-EMVI陽性的曲線下面積（AUC）為0.879，敏感度為89.53%，特異度為85.67%，均優(yōu)于各項單一診斷（均Plt;0.05）。結(jié)論 在直腸腺癌的術(shù)前評估中，DCE與DWI-MRI技術(shù)均展現(xiàn)出與病理結(jié)果的高度一致性，特別是在確定EMVI陽性狀態(tài)方面的診斷效能頗為顯著。這兩項技術(shù)不僅能揭示腫瘤的惡性侵襲程度，而且通過聯(lián)合應(yīng)用Ktrans、Kep及ADC定量參數(shù)，進一步提升EMVI陽性診斷的精確性，預(yù)示其在臨床實踐中具有廣闊的應(yīng)用前景與重要價值。

【關(guān)鍵詞】磁共振成像；動態(tài)增強；彌散加權(quán)；直腸癌；壁外血管侵犯；體積轉(zhuǎn)移常數(shù)；反流速率常數(shù)；標準表觀擴散系數(shù)

【中圖分類號】R445.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-2665.2025.02.0125.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-2665.2025.02.039

壁外血管侵犯（EMVI）是指固有肌層以外血管內(nèi)存在惡性細胞，手術(shù)病理證實約1/3直腸癌患者存在EMVI，其被視為直腸癌早期復(fù)發(fā)及遠端轉(zhuǎn)移的一個關(guān)鍵風險要素，且為評估不良預(yù)后情況的獨立指標[1-2]。國家綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)直腸癌指南推薦， EMVI可作為新輔助治療的重要影像學參數(shù)[3]。然而， EMVI目前主要基于術(shù)中標本的病理結(jié)果，完全依賴組織學標本可能會低估EMVI的靈敏度[4]。 MRI技術(shù)能清晰展現(xiàn)直腸及其周圍組織的全面狀況，通過功能磁共振成像技術(shù)識別的直腸EMVI情況，與直腸癌的組織病理學檢查結(jié)果往往高度吻合[5]。彌散加權(quán)成像（DWI）和動態(tài)對比增強（DCE）是臨床廣泛使用的功能成像技術(shù)，DCE通過量化通透性、灌注和腫瘤微血管生成相關(guān)的參數(shù)，反映腫瘤微血管屬性和血流動力學，還可整合腫瘤形態(tài)學改變特征[6]。定量DCE參數(shù)與多種惡性腫瘤的臨床特征、組織學分級、新輔助放化療反應(yīng)及預(yù)后因素密切相關(guān)[7]。此外， DWI計算標準表觀擴散系數(shù)（ADC）能反映水分子的擴散運動情況。直腸癌中的ADC指標與癌癥的分期階段、惡性程度高低及患者的臨床預(yù)后情況均存在密切的關(guān)聯(lián)性，因此，ADC是直腸癌診斷中具有高度敏感性的圖像生物學標志物[8]?；诖耍狙芯糠治鯠CE和DWI-MRI評估直腸腺癌術(shù)前EMVI的應(yīng)用價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 針對2022年1月至2024年1月期間，義烏市中心醫(yī)院接收并治療的72例直腸腺癌病例，分析其臨床診療資料，以進行回顧性探究。根據(jù)EMVI病理診斷結(jié)果分為陰性組（35例）和陽性組（37例）。兩組患者一般資料，見表1。本研究經(jīng)義烏市中心醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。納入標準：⑴病理證實直腸腺癌[9]，無盆腔手術(shù)史；⑵術(shù)前接受常規(guī)序列、 DCE和DWI-MRI檢查。排除標準：⑴存在直腸轉(zhuǎn)移癌或其他部位原發(fā)惡性腫瘤者，如肺癌；⑵既往行新輔助放化療者；⑶存在黏液腺癌者。

1.2 研究方法

1.2.1 分組方法 將患者根據(jù)病理診斷分為EMVI陰性組（35例）和陽性組（37例）。所有患者術(shù)前均接受常規(guī)序列、 DCE及DWI-MRI檢查，獲得體積轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）、細胞外血管外體積分數(shù)（Ve）和反流速率常數(shù)（Kep）和標準ADC值。統(tǒng)計患者性別、年齡、癌胚抗原（CEA）水平、腫瘤浸潤深度、環(huán)周浸潤率、腫瘤位置、組織分化程度、 T分期、 N分期和Ki67陽性表達率。病理EMVI陽性標準[10]： HE染色顯示固有肌層外的內(nèi)皮細胞排列空間內(nèi)存在圓形腫瘤組織，腫瘤細胞侵入血管腔或淋巴管。

1.2.2 MRI檢查和分析 使用磁共振成像系統(tǒng)[美國 GE Medical Systems， LLC，型號： GE Signa HDxt 1.5 T]進行常規(guī)序列、 DCE和DWI-MRI檢查。掃描參數(shù)： T2WI序列TR=4 800 ms， TE=115 ms， FOV=220 mm×220 mm，厚度3 mm，矩陣320×256； DWI序列TR=5 700 ms， TE=85 ms，F(xiàn)OV=340 mm×340 mm，厚度3 mm，矩陣288×192， b值為0、 100和800 s/mm2； DCE序列TR=5.1 ms， TE=1.7 ms，F(xiàn)OV=340 mm×340 mm，厚度3 mm，矩陣288×192。屏氣多相肝臟加速容積采集序列進行DCE掃描。釓噴酸葡胺注射液[廣州康辰藥業(yè)有限公司，國藥準字H10950272，規(guī)格：15 mL∶7.04 g（按C14H20GdN3O10·2C7H17NO5計）]，劑量為0.1 mmol/kg彈丸式注入掌骨背靜脈（最大劑量0.6 mL），速率2.5 mL/s，后立即使用20 mL生理鹽水沖洗。每個階段獲得30個軸向切片，共35個連續(xù)自動掃描，整個掃描時間35～40 min。

由兩名多年腹部成像經(jīng)驗的放射科醫(yī)生對MRI圖像進行獨立分析，根據(jù)Smith等[11]意見，MRI-EMVI被劃分為5個等級，0～2分被界定為陰性范疇，3～4分則歸屬于陽性范疇。T2WI顯示腫瘤展現(xiàn)出螺旋狀延伸形態(tài)，其信號強度清晰可辨于直腸系膜血管結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)，伴隨不規(guī)則血管擴張和血管邊界輪廓；DWI顯示血管系統(tǒng)內(nèi)高信號特征，腔內(nèi)充盈缺損；DCE顯示血管腔被充盈缺損或腫瘤信號影取代。分別在ADC圖和DCE上測量參數(shù)，避開血管、鈣化、壞死和囊性部分，在可見腫瘤的最大尺寸上手動追蹤感興趣區(qū)（ROI），以T2WI和DWI圖像作為參考，確保ROI準確定位。ADC在GE工作站上使用Functool軟件自動計算，使用tissue 4D軟件獲取DCE定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep。典型病例，見圖1?；颊邽槟行裕?8歲，因“排便習慣改變1月”就診，直腸MRI T2WI序列（見圖1-A）、DCE序列（見圖1-B）和DWI序列（見圖1-C）。提示“中位直腸癌，T3N2，EMVI（+）。行“腹腔鏡下直腸癌根治”術(shù)。病理結(jié)果：⑴直腸潰瘍型，浸潤性腺癌（中分化），浸潤至肌層下纖維脂肪組織，腫塊大小：4 cm×4 cm×1 cm，侵犯神經(jīng)，1枚淋巴結(jié)脈管內(nèi)見腫瘤細胞團。⑵腫瘤出芽分級：中級別，病理分期為pT3N1M0。⑶腸周2/11枚淋巴結(jié)見癌轉(zhuǎn)移（其中1枚淋巴結(jié)為脈管內(nèi)見腫瘤細胞團）。⑷上、下切緣陰性，局灶環(huán)周切緣陽性。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料[例（%）]組間比較采用χ2檢驗；計量資料（x）兩組間比較采用t檢驗；采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）評價MRI-EMVI與病理-EMVI的一致性，以ICCgt;0.70為相關(guān)性良好；繪制受試者操作特征（ROC）曲線，并計算曲線下面積（AUC）。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 病理-EMVI陽性組與陰性組患者臨床及病理資料比較 兩組患者性別、年齡、腫瘤位置比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均Pgt;0.05）。病理EMVI陽性組患者CEA水平高于陰性組，腫瘤浸潤深度大于陰性組，環(huán)周浸潤率、Ki67陽性表達率均高于陰性組，組織中低分化、T分期3～4期及N分期陽性占比均高于陰性組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 病理-EMVI陽性組與陰性組患者MRI參數(shù)比較 病理-EMVI陽性組患者Ktrans、 Kep、 ADC均高于陰性組， MRI-EMVI陽性率高于陰性組，差異均有統(tǒng)計學意義（均Plt;0.05）。兩組患者Ve比較，差異無統(tǒng)計學意義（Pgt;0.05），見表2。

2.3 MRI-EMVI與病理EMVI結(jié)果的一致性比較 與病理EMVI結(jié)果比較， MRI-EMVI具有較好的一致性（Kappa值=0.789， Plt;0.05），準確率為83.33%[（29+31）/72]，敏感度為78.38%（29/37），特異度為88.57%（31/35），見表3。

2.4 MRI參數(shù)診斷病理-EMVI陽性的診斷效能 ROC結(jié)果顯示： Ktrans、 Kep、 ADC聯(lián)合診斷病理-EMVI陽性的AUC為0.879，敏感度為89.53%，特異度為85.67%，均優(yōu)于各項單一診斷（均Plt;0.05），見表4、圖2。

3 討論

MRI對軟組織敏感，能清楚地顯示直腸腫瘤對黏膜和黏膜下的浸潤程度；DCE技術(shù)能揭示腫瘤局部區(qū)域的血液灌注狀況；而DWI技術(shù)則通過評估腫瘤內(nèi)部水分子活動的狀態(tài)，從另一維度展現(xiàn)腫瘤的惡性增殖及侵襲力度[12-13]。

本研究結(jié)果顯示，病理-EMVI陽性率為51.4%；病理EMVI陽性組患者CEA水平高于陰性組，腫瘤浸潤深度大于陰性組，環(huán)周浸潤率、Ki67陽性表達率均高于陰性組，組織中低分化、T分期3～4期及N分期陽性占比均高于陰性組。EMVI陽性是腫瘤術(shù)后早期復(fù)發(fā)和遠程轉(zhuǎn)移的重要原因，直接關(guān)系到患者的不良預(yù)后[14]。MRI-EMVI陽性被定義為腫瘤信號在血管結(jié)構(gòu)內(nèi)螺旋狀延伸；CEA是消化道惡性腫瘤的重要生化標志物，浸潤深度、環(huán)周浸潤率、Ki67陽性表達率、組織分化程度、T分期和N分期是直腸腫瘤的重要病理特征；EMVI陽性是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、局部復(fù)發(fā)、遠程同步轉(zhuǎn)移和總生存率的獨立預(yù)測因素[15-16]。

本研究結(jié)果顯示，病理-EMVI陽性組患者Ktrans、Kep、ADC均高于陰性組，MRI-EMVI陽性率高于陰性組；與病理EMVI結(jié)果比較，MRI-EMVI具有較好的一致性、準確率、敏感度和特異度；ROC結(jié)果顯示：Ktrans、Kep、ADC聯(lián)合診斷病理-EMVI陽性的AUC為0.879，敏感度為89.5%，特異度為85.6%，均優(yōu)于各項單一診斷。分析原因為，直腸癌若具備更高的惡性特征，則其毛細血管通透性會相應(yīng)增強，導(dǎo)致患者的康復(fù)前景更為嚴峻，Ktrans與直腸癌的血管受侵程度間，存在正向的關(guān)聯(lián)性[17]。Kep僅由腫瘤血管外細胞外空間的對比劑濃度和分數(shù)體積決定，其水平升高表明血液回流血管系統(tǒng)的程度越大，可更準確地反映腫瘤毛細血管的灌注功能[18]。Zhu等[19]通過總結(jié)DCE-MRI檢測局部進展期胃癌EMVI患者，發(fā)現(xiàn)EMVI陽性組Ktrans和Kep高于陰性組，與本研究結(jié)果一致。直腸癌的微循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之其血流分布呈現(xiàn)出異質(zhì)性，這些都是導(dǎo)致其特定狀況的重要因素，而ADC與直腸癌的預(yù)后評估及分期判斷間存在密切的關(guān)聯(lián)性[20]。

綜上所述，在直腸腺癌的術(shù)前評估中，DCE與DWI-MRI技術(shù)均展現(xiàn)出與病理結(jié)果的高度一致性，特別是在確定EMVI陽性狀態(tài)方面的診斷效能頗為顯著。這兩項技術(shù)不僅能揭示腫瘤的惡性侵襲程度，而且通過聯(lián)合應(yīng)用Ktrans、Kep及ADC定量參數(shù)，進一步提升EMVI陽性診斷的精確性，預(yù)示其在臨床實踐中具有廣闊的應(yīng)用前景與重要價值。

參考文獻

Christou N， Meyer J， Combescure C， et al. Prevalence of metastatic lateral lymph nodes in Asian patients with lateral lymph node dissection for rectal cancer： A meta-analysis[J]. World J Surg， 2021， 45（5）： 1537-1547.

Tripathi P， Guo W， Rao S， et al. Additional value of MRI-detected EMVI scoring system in rectal cancer： applicability in predicting synchronous metastasis[J]. Tumori， 2020， 106（4）： 286-294.

Kim T H， Woo S， Han S， et al. The diagnostic performance of MRI for detection of extramural venous invasion in colorectal cancer：A systematic review and meta-analysis of the literature[J]. AJR Am J Roentgenol， 2019， 213（3）： 575-585.

Gürses B， B?ge M， Alt?nmakas E， et al. Multiparametric MRI in rectal cancer[J]. Diagn Interv Radiol， 2019， 25（3）： 175-182.

Chen Y， Yang X， Wen Z， et al. Association between high-resolution MRI-detected extramural vascular invasion and tumour microcirculation estimated by dynamic contrast-enhanced MRI in rectal cancer：preliminary results[J]. BMC Cancer， 2019， 19（1）： 498.

李修奎，孟德杰.術(shù)前ceMDCT用于原發(fā)性胃癌壁外靜脈血管侵犯診斷與術(shù)后無病生存的相關(guān)性分析[J].現(xiàn)代消化及介入診療， 2020， 25（10）： 1367-1372.

呂霞，劉強，劉峴，等.直腸癌DCE-MRI定量參數(shù)與病理分化程度和p53的相關(guān)性[J].實用醫(yī)學雜志， 2022， 38（4）： 479-483.

李建華，曾劍兵，于大飛，等. DCE-MRI在直腸癌術(shù)前TN分期中的應(yīng)用價值[J].中國現(xiàn)代普通外科進展， 2020， 23（12）： 979-981.

中華醫(yī)學會腫瘤學分會早診早治學組.中國結(jié)直腸癌早診早治專家共識[J].中華醫(yī)學雜志， 2020， 100（22）： 1691-1698.

van den Broek JJ， van der Wolf FSW， Heijnen LA， et al. The prognostic importance of MRI detected extramural vascular invasion （mrEMVI） in locally advanced rectal cancer[J]. Int J Colorectal Dis， 2020， 35（10）： 1849-1854.

Smith N J， Barbachano Y， Norman A R， et al. Prognostic significance of magnetic resonance imaging-detected extramural vascular invasion in rectal cancer[J]. Br J Surg， 2008， 95（2）： 229-236.

Delli Pizzi A， Chiarelli A M， Chiacchiaretta P， et al. MRI-based clinical-radiomics model predicts tumor response before treatment in locally advanced rectal cancer[J]. Sci Rep， 2021， 11（1）： 5379.

章俊，夏鵬，李君君，等. MRI定量分析與影像組學評估直腸癌壁外血管侵犯研究進展[J].臨床誤診誤治， 2024， 37（8）： 95-100.

Haak H E， Maas M， Lahaye M J， et al. Selection of patients for organ preservation after chemoradiotherapy： MRI identifies poor responders who can go straight to surgery[J]. Ann Surg Oncol， 2020， 27（8）： 2732-2739.

張景，靳恒軍，張芳，等. DWI和T2WI直腸癌體積測量與壁外血管侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性[J].放射學實踐， 2020， 35（9）： 1151-1156.

Yu X， Song W， Guo D， et al. Preoperative prediction of extramural venous invasion in rectal cancer： comparison of the diagnostic effcacy of radiomics models and quantitative dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging[J]. Front Oncol， 2020， 10（4）： 459.

劉穎平，易文中，丁如.多模態(tài)影像學在直腸癌壁外血管侵犯中的研究進展[J].醫(yī)學影像學雜志， 2023， 33（1）： 131-134.

rampolini F， Taschini S， Pecchi A， et al. Magnetic resonance imaging performed before and after preoperative chemoradiotherapy in rectal cancer： predictive factors of recurrence and prognostic significance of MR-detected extramural venous invasion[J]. Abdom Radiol， 2020， 45（10）： 2941-2949.

Zhu Y， Zhou Y， Zhang W， et al. Value of quantitative dynamic contrast-enhanced and dfusion-weighted magnetic resonance imaging in predicting extramural venous invasion in locally advanced gastric cancer and prognostic significance[J]. Quant Imaging Med Surg， 2021， 11（1）： 328-340.

Schurink N W， Lambregts D M J， Beets-Tan R G H. Diffusion-weighted imaging in rectal cancer： current applications and future perspectives[J].Br J Radiol， 2019， 92（1096）： 20180655.