合成磁共振成像在直肠癌术前评估中的价值_邵建国.pdf

现代消化及介入诊疗2022 年 第27 卷 第12 期Modern Interventional Diagnosis and Treatment in Gastroenterology 2022，Vol27，No121597病原菌分布及耐药性变迁J 中国实验诊断学，2019，23(12):2081-2085 23 周勤鹏，何光智，彭玉，等 弥漫性肝内胆管积气超声表现 1例J 现代诊断与治疗，2019，30(16):2886，2928 24 Ignee A，Cui X，Schuessler G，et al Percutaneous transhepaticcholangiography and drainage using extravascular contrast enhancedultrasound J Z Gastroenterol，2015，53(5):385-90 25 许鑫森，刘颖斌 急性重症胆管炎的处理策略J 中华肝胆外科杂志，2021，27(10):789-792(收稿日期:2022-10-08)(本文编辑:姚永莉)诊疗技术合成磁共振成像在直肠癌术前评估中的价值邵建国，赵伟，任千里【摘要】目的评价合成磁共振成像在直肠癌患者术前评估中的应用价值。方法前瞻性临床研究纳入 2020 年 6 月至2022 年6 月入我院确诊直肠癌患者78 例为研究对象，术前采用3.0 T MI 成像，扫描序列包括轴位 T1WI 和 T2WI、冠状位和矢状位 T2WI 以及扩散加权成像(DWI)，然后进行合成 MI 序列。合成 MI 获得定量参数纵向弛豫时间(T1)、横向弛豫时间(T2)、质子密度(PD)和表观扩散系数(ADC)值。比较肿瘤 T 分期、N 分期、壁外静脉侵犯(EMVI)、环切缘(CM)和分化级别组间 T1、T2、PD 和 ADC 值的差异。结果T1、T2、PD 和 ADC 值在肿瘤 T 分期、EMVI 和 CM 组间比较，差异无统计学意义(P 0.05)，肿瘤 N1 N2 组 T2 和 PD 值显著低于 N0 组，肿瘤低分化组 T2 和 PD 值显著低于中高分化组(P 0.05)，但是 T1和 ADC 值比较差异不明显(P 0.05)。受试者工作曲线(OC)显示，T2、PD 和 T2+PD 诊断 N 分期和分化级别的曲线下面积(AUC)均较好。结论合成磁共振成像较常规序列能够提供更丰富的肿瘤信息，定量参数 T2 和 PD 在直肠癌患者术前评估 N分期和分化级别方面有重要的应用潜力。【关键词】合成磁共振成像;直肠癌;纵向弛豫时间;横向弛豫时间;质子密度;表观扩散系数中图分类号:445;574文献标志码:ADOI:10 3969/j issn 1672 2159 2022 12 024作者单位:235000 淮北市人民医院影像科通信作者:赵伟，E-mail:18156156937163 com基金项目:安徽省卫生健康委科研项目(AHWJ2021b147);2020 年淮北市科技计划立项项目(2020HK03)据流行病学调查显示1，结直肠癌已成为全球第三大恶性肿瘤，死亡率居第二位。腺癌是其主要病理类型，已经确定许多因素与结直肠腺癌患者的生存预后相关，如肿瘤 TNM 分期、壁外静脉侵犯(extramural venous invasion，EMVI)、手术环切缘(circumferential resection margin，CM)和 分 化 级 别等2 3。目前指南多推荐手术根治适用于 T1 2N0 期患者，术前新辅助放化疗(neoadjuvant chemoradiotherapy，NCT)适用于 T3 T4 或 T1 2N1 2 期局部晚期患者，不仅降低了局部复发率，而且提高了无病生存率4。因此，准确评估直肠癌的临床分期对于制定恰当的干预方案，实现最大临床获益比具有十分重要的意义。以 CT 和 MI 为主的影像学检查是术前评估直肠癌临床分期的重要工具5，但由于缺乏客观和定量的参数，传统 MI 序列在反映肿瘤的生物学特性方面存在一定的局限性。最近开发的合成 MI 是一种具有多动态多回波(multidynamic multiecho，MDME)序列的新型定量 MI扫描技术，与传统 MI 序列相比，可以在较短时间内一次扫描并获得量化参数包括纵向弛豫时间(longitudinal relaxationtime，T1)、横向弛豫时间(transverse relaxation time，T2)和质子密度(proton density，PD)图6。前期研究发现，合成 MI在区分乳腺癌7 和前列腺癌8 的良恶性病变、确定宫颈癌9 的病理分级和临床分期、以及在诊断多种中枢神经系统疾病10 中显示了良好的结果，与传统的 MI 序列有良好的相关性，并且图像质量较满意11。目前，关于合成 MI 在直肠癌中的应用价值还未形成统一认识。基于此，本研究重点探讨合成 MI 的扫描和图像分析标准，以及在直肠癌患者术前评估中的应用价值。1对象与方法1 1对象资料前瞻性临床研究纳入 2020 年 6 月至 2022 年 6 月入我院确诊直肠癌患者 78 例为研究对象，纳入标准:年龄大于 18岁;通过手术切除标本或内镜活检证实直肠腺癌的组织病理学诊断;在新辅助治疗或手术切除前接受 MI 扫描;图像清晰可保存;患者签署研究同意书，取得伦理学审批。1598现代消化及介入诊疗2022 年 第27 卷 第12 期Modern Interventional Diagnosis and Treatment in Gastroenterology 2022，Vol27，No12排除标准:其他部位原发恶性肿瘤，如肺癌;结直肠转移癌、直肠黏液癌或者没有确诊的病理结果;MI 检查前已经接受放化疗或者手术治疗;近期腹盆部创伤或者手术史;MI 检查禁忌症。1 2研究方法所有患者术前 1 周接受 MI 检查，仪器为 3 0 T MI 扫描仪(Signa Pioneer，GE Healthcare)配套 32 通道相控阵体线圈。排除检查禁忌症，讲解检查流程，固定仰卧位，头先进。首先进行常规 MI 序列扫描，包括轴位 T1WI 和 T2WI、冠状位和矢状位 T2WI 以及扩散加权成像(diffusion weightedimaging，DWI)，然后进行合成 MI 序列扫描。具体扫描参数设置见表 1。合成 MI 采用二维快速自旋回波(FSE)MDME序列，包括两个回波时间(16.2/89.4 ms)和四个自动计算的饱和延迟时间，总扫描时间为 4 分 32 秒。将 MDME 序列加载到合成 MI 后处理平台(Linkping，Sweden)上，10 秒内生成定量 T1、T2 和 PD 图，在扫描仪控制台上从 DWI 图像生成ADC 图。表 1MI 扫描序列和参数参数轴位 T1WI轴位 T2WI冠状位 T2WI矢状位 T2WIDWI(b 值为 0 和800 s/mm2)合成 MI重复时间/回波时间(ms)478/993163/7542233/8572719/854000/5954000/162/89 4层厚(mm)553355层间距(mm)1105111视野(cm)383805203838矩阵384 288384 384320 320320 288128 128320 256激发次数2225161总扫描时间(min:s)2:032:131:571:521:484:32后处理技术:将初始扫描图像转换为 DICOM 格式并传输至后处理工作站，由 2 名经验丰富的 MI 专科医师进行独立判读，结果取平均值。当两者存在较大分歧意见时，由第 3 名MI 专家进行判读，以多数意见为最终结果。首先在合成T2WI 上选择肿瘤最大直径的横断面进行手动描绘感兴趣区域(OI)，确保无伪影，避免肿瘤边缘和肠腔，然后转移到 T1和 PD 图。沿着边界在 ADC 图上描绘一个 OI，参考相应的合成 T2WI 在肿瘤最大直径的横断面上显示肿瘤图像。根据“DISTANCE”标准12 进行肿瘤图像特征评估，主要包括:从肿瘤下部到过渡皮肤的距离、T 分期、肛门复合括约肌和耻骨直肠肌、淋巴结分期、CM 和 EMVI。根据 MI 图像特征分组，分为 T1 2 组与 T3 4 组、N0组与 N1 2 组、无 EMVI 组与 EMVI 组、无 CM 组与 CM组、中高分化组与低分化组，比较各组间 T1、T2、PD 和 ADC值的差异。1 3统计学方法采用 SPSS 20.0 统计软件对符合正态分布的计量资料以均数 标准差表示，两组间比较采用独立样本 t 检验，不符合正态分布的计量资料以中位数和四分位表示，比较采用Mann-Whitney U 检验;受试者工作曲线(OC)计算曲线下面积(AUC)、灵敏度、特异度和最佳临界值;取双侧检验水准P 0.05 为差异有统计学意义。2结果2 1患者和肿瘤特征78 例直肠癌患者中男性 43 例，女性 35 例，年龄 55 78岁，平均(63.4 7.6)岁，术前血清癌胚抗原2.54 10.55 ng/mL，中位值为 5.03 ng/mL。术前根据合成 MI 图像分为 T12 组20 例和 T3 4 组58 例，N0 组26 例和 N1 2 组52 例，EMVI 组20 例和无 EMVI 组58 例，CM 组22 例和无 CM 组56 例，低分化组 18 例和中高分化组 60 例，NCT 组 50 例和无 NCT 组 28 例。2 2组间患者 T1、T2、PD 和 ADC 值的比较T1、T2、PD 和 ADC 值在肿瘤 T 分期、EMVI 和 CM 组间比较，差异无统计学意义(P 0.05)。肿瘤 N1 N2 组 T2 和PD 值显著低于 N0 组，肿瘤低分化组 T2 和 PD 值显著低于中高分化组，差异有统计学意义(P 0.05);但是 T1 和 ADC 值比较差异不明显(P 0.05)。见表 2。2 3T2 和 PD 诊断 N 分期和分化级别的 OC 分析分别以 T2、PD 和 T2+PD 值作为诊断指标，N 分期(N0=0，N1 2=1)和分化级别(中高分化=0，低分化=1)作为诊断结果，纳入 OC 模型。结果显示，T2、PD 和 T2+PD 诊断 N 分期和分化级别的 AUC 均较好。见表 3 和图 1。3典型病例图 2 所示男性 66 岁病理确诊直肠癌 T3N2，EMVI 阳性，CM 阴性，病理显示中分化。图中小箭头示转移淋巴结，大箭头示肿瘤病变。A、B 和 C 为合成 MI 的 T1、T2 和 PD 图，D 为 DWI 图，计算得到 T1=1335 ms、T2=80 ms、PD=77pu，ADC=1308 106mm2/s。图 3 所示 70 岁男性病理确诊直肠癌 T2N0，EMVI 阴性，CM 阳性，病理显示低分化。图中箭头示肿瘤。A、B 和 C 为合成 MI 的 T1、T2 和 PD 图，D 为 DWI 图，计算得到 T1=1344 ms、T2=74 ms、PD=72pu，ADC=1269 106mm2/s。4讨论高空间分辨率的磁共振成像在结直肠癌术前诊断和临床分 期中广泛应用，证实与术后病理有高度一致性13。随着现代消化及介入诊疗2022 年 第27 卷 第12 期Modern Interventional Diagnosis and Treatment in Gastroenterology 2022，Vol27，No121599表 2组间患者 T1、T2、PD 和 ADC 值的比较组别例数T1(ms)T2(ms)PD(pu)ADC(106mm2/s)T1 2 组201336(1256，1478)8456 56980(75，82)1313(1156，1402)T3 4 组581342(1250，1485)8334 50279(76，80)1278(1143，1386)Z/t 值05690 8590 5420855P 值06470 4260 6260342N0 组2