近些年直肠癌发生率及病死率逐年升高，与各类肿瘤疾病相比稳居于高峰。外科手术切除病灶是直肠癌主要的治疗方式，目前术后5年生存率不高，主要是由于较高淋巴结转移率，严重影响直肠癌患者术后的生存率。

       在淋巴结性质、位置及比邻关系上，磁共振较其他影像技术具有较高优势。近年磁共振成像迅速发展，各类序列不断进步，尤其弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）和表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）逐步呈现出崭新面貌，同时提供形态学及功能学诊断。磁共振弥散加权成像是一种快速发展的磁共振功能成像，用于评估组织生理学特点；ADC值是弥散加权成像的定量分析方法，可以反映病变的组织学特点，鉴别病变的良、恶性程度^[1]。研究脏器肿瘤及转移灶病理生理学方面，其方法及测定值得深入探讨。本研究以多b值弥散加权成像为基础，探究转移淋巴结的检出率，对临床直肠癌预后具有显著意义。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       本研究选取吉林大学中日联谊医院2013年2月至2015年2月期间经MRI及DWI检查的患者，纳入标准：(1)临床高度怀疑并术后病理证实的直肠癌患者；(2)内镜组织学检查证实为直肠癌，需明确病灶组织间关系；(3 )术后病理学证实并无放、化疗的直肠癌患者。排除标准：(1)手术及MRI检查时间间隔超过3周者；(2)DWI及ADC图淋巴结显示不清；(3)DWI图像伪影较重；(4)具有严重全身系统性疾病及MR检查禁忌。经医院伦理委员会同意，被检者均签署知情同意书，回顾性分析80例直肠癌患者的弥散加权成像。

1.2　检查方法

       检查前一天少进食，检查前12 h患者均空腹状态，必要时进行肠道清理；扫描前患者左侧卧位经肛门注入少量空气（约400 ml)。采用PHILIPS 3.0 T磁共振；所有直肠癌患者均进行常规MRI及DWI多b值成像扫描，扫描序列范围从腰5椎体下缘至肛缘。(1)常规MRI扫描序列包括：冠／矢／轴状位T2WI、横断面T1WI、脂肪抑制T2WI；(2)DWI功能成像，b=0、20、30、50、600、800、1000 s/mm²。扫描层厚／层间距均为3 mm/0 mm；T1WI/T2WI／脂肪抑制T2WI矩阵＝280×280，冠状位T2WI矩阵＝300×351 ；DWI序列；体素大小= 3 mm，NSA=2。

1.3　图像分析及数据测量

       术中定位并详细测量目标淋巴结的具体位置及比邻关系，术后测量目标淋巴结并送往病理学检查。目标淋巴结ADC值测量，主观标准：目标淋巴结形态：淋巴结呈类圆形；边界模糊；不均匀低信号。客观标准：目标淋巴结ADC值：基于磁共振T2WI平扫明确目标淋巴结，结合DWI图像对其进行ADC值测量，取感兴趣区域（region of interest, ROI）面积为5~10 mm²，ROI范围尽量覆盖淋巴结，避开边缘组织。DWI图像信噪比(signal-to-noise ratio, SNR）测定：SNR淋巴结＝S淋巴结/SD噪声（S淋巴结为所测淋巴结的信号强度，SD噪声为相应层面背景噪声信号强度的标准差），计算不同b值下的SNR。

1.4　统计学分析

       利用SPSS 18.0统计学软件，以P<0.05为差异有统计学意义。所得数据结果与诊断医师诊断一致性采取Kappa检验。测量不同b值下淋巴结检出率；测量相应不同b值下大小淋巴结区别；将淋巴结病理结果作为金标准，将患者分为A、B两组（即转移、非转移淋巴结组），测量直肠癌A组转移淋巴结、B组非转移淋巴结ADC值；对数据结果行独立样本t检验，判断二者间有无统计学意义，根据数据绘制非参数法感受性曲线（receiver operating characteristic curve, ROC)，判断多b值弥散加权成像对转移淋巴结诊断准确性，确定最佳阈值。

2　结果

       在0~1000 s/mm²范围内，b=0 s/mm²时，淋巴结显示数目最多；b=1000 s/mm²时，图像淋巴结信噪比最高。随b值的增加，淋巴结检出率递减，多个b值DWI图像比较，淋巴结SNR递增（不同b值下SNR两两比较P<0.05)，有统计学差异。见图1、图2。

       b值=0 s/mm²时，各个大小的淋巴结均可以显示，但图像良、恶性淋巴结SNR相对减低；b值= 1000 s/mm²时，直径<8 mm以下的淋巴结部分未见显示，直径>8 mm以上的淋巴结均可以清楚显示，图像良、恶性淋巴结SNR最高，经病理活检证实，恶性淋巴结DWI图像呈明显高信号。在0~1000 s/mm²范围内，随b值的增加，小淋巴结（直径<8 mm）逐渐显示不清，大淋巴结（直径>8 mm)多个b值DWI图像均可显示，淋巴结检出率无统计学差异(P>0.05)。见表1。

       T2WI平扫确定淋巴结并经术后病理证实，应用多b值DWI图像，计算平均ADC值结果：非转移性淋巴结是(1.06±0.72)×10^-3 mm²/s，转移性淋巴结是(0.74±0.19)×10^-3 mm²/s，二者差异有统计学意义(P<0.05)。见图3、图4。

       根据数据绘制ROC曲线所测得的ADC值为0.98 × 10^-3 mm²/s时，是淋巴结转移与否的最佳鉴别点，敏感性是63.7%，特异性是93.2%。

点击查看大图

图1  男，51岁，低位直肠癌（T3N2Mx）。A~G分别为该患者b=0、20、30、50、600、800、1000 s/mm²的DWI图像
图2  SNR、淋巴结检出数随b值变化的趋势图
图3  转移性淋巴结、非转移性淋巴结平均ADC值比较
图4  男，58岁，低位直肠癌（T3N0Mx）。A：非转移淋巴结ADC图；B：相应病理图片；C：b=1000 s/mm²时的DWI图像
Fig. 1  Male，fifty-one year old，low rectal cancer（T3N0Mx）.A-G stand for this patient DWI imagine of b was 0，20，30，50，600，800，1000 s/mm².
Fig. 2  The trend chart which SNR，lymph nodes change with b valuethe boundary was clear.
Fig. 3  The comparison of malignant and benign lymph nodes under average ADC values.
Fig. 4  Male，fifty-eight year old，low rectal cancer(T3N0Mx). A: ADC figure for the metastasis lymph nodes; B: The corresponding pathological images; C: DWI images of b=1000 s/mm².

点击查看表格

表1  不同b值下淋巴结数目、大小、检出率、SNR比较
Tab. 1  The lymph node number, size, detection rate, SNR comparison under different b values

3　讨论

       淋巴结转移与否用于判断结直肠癌临床分期，对结直肠癌患者的治疗计划及预后判断至关重要。过去影像学判断良、恶性淋巴结通常以淋巴结大小、形态、分布，淋巴结内有无坏死等作为参考，但这些形态学改变敏感性和准确性不稳定，且缺乏客观定量指标，对于肿大的非转移性淋巴结及小淋巴结的微转移病灶有很大的局限性，而DWI-MRI功能成像的出现，实现了客观定量指标。

       当淋巴结发生肿瘤转移，肿瘤细胞侵犯正常组织，恶性病变组织细胞增殖迅速，细胞内结构改变，细胞外间隙缩小，同时由于生物膜结构的阻挡和大分子蛋白的吸附作用限制了水分子的扩散，水分子间运动发生了变化，DWI能直接反映细胞内水分子弥散运动情况，通过水分子运动情况，可靠地判断出淋巴结变化；导致DWI影像上高信号，ADC值降低。ADC值及淋巴结大小在诊断方面的临床应用及价值，在国内外广泛讨论。Seung Ho Kim认为ADC值及淋巴结大小都能鉴别诊断转移淋巴结和非转移淋巴结，并认为ADC值定量价值与淋巴结大小诊断价值相当^[2]；多数学者研究证实ADC值定量对小淋巴结定性诊断明显优于大小及形态学诊断。多数学者研究发现DWI扫描序列用于判断淋巴结性质具有重要意义^[2,3,4,5,6]。笔者的研究结果与多数学者大相近庭。

       b值是DWI最重要的参数，反映扩散梯度场强度和强度持续时间，b值越大，DWI的扩散权重越强，毛细血管内血流的灌注对ADC值的影响越小，对良、恶性病变的差别越敏感，但同时空间分辨率降低、信噪比下降，图像磁敏感伪影越多。小b值容易受微灌注影响，图像偏重于T2WI，良、恶性病变内水分子扩散受限差异减少，诊断特异性减弱，但小b值更易于淋巴结的显示^[7,8,9,10]。本研究的结果与上述结论相符合，随着b值的递增，淋巴结的显示数目逐渐减少，不利于直径<8 mm的淋巴结显示。但是b=800、1000 s/mm²时，直径>8 mm的淋巴结可以清楚显示，良恶性淋巴结在DWI均清楚显示为高信号，随b值增大，良性淋巴结信号减低明显，恶性淋巴结信号衰减不明显，更有利于恶性淋巴结的显示。

       学者提出多b值DWI成像技术可提高诊断准确性，通过影响水分子扩散运动及微循环灌注，取值高低、变化对ADC值有直接影响，因此b值取值点越多，ADC值更加准确^[7]。国内外已有研究证实表观弥散系数能无创性鉴别淋巴结转移^{[1,2,3, 7,8, 11,12]}。经临床实践、研究及文献调查，小b值图像的维灌注效应和大b值图像变形、模糊的缺点^[13]，难以使ADC图像显示清楚、准确，DWI多b值后处理所得的融合图像，使得图像信噪比更高，更加真实，进一步增加了ADC值的真实性^[14,15]和准确性^[16]，降低测量误差。过去弥散加权成像发生、发展以来，常以小b值或大b值单独进行研究，面对的问题是无法同时避免小b值和大b值弊端，本研究采取多b值成像这个崭新的尝试，用于直肠癌淋巴结良、恶性鉴别。

       许多研究提出DWI-MRI鉴别良、恶性淋巴结，ADC阈值也不相同。Tamer F研究是1.15×10^-3 mm²/s时（敏感性96%,特异性88%)^[4]，Yamaguchi K认为阈值是0.852×10^-3 mm²/s时（敏感性85%,特异性81%)^[5]，Vag T提出阈值是1.01×10^-3 mm²/s时（敏感性69.7%，特异性78.57%)^[6]，由此可见，目前对于淋巴结良恶性的鉴别诊断，ADC阈值尚无统一标准。较常规DWI成像方法^[4,5,6]，多b值DWI成像判断肿瘤性质具有较高特异性，并且利用多b值后处理生成的ADC图，其稳定性较好。本次研究应用多b值方法鉴别直肠癌淋巴结良、恶性，计算得出非转移性淋巴结平均ADC值为（1.06±0.72)×10^-3 mm²/s，转移性淋巴结为(0.74±0.19)×10^-3 mm²/s，差异存在统计学意义(P<0.05)。通过ROC曲线计算得出最佳阈值，结果证实ADC阈值取1.21×10^-3 mm²/s时，是判断淋巴结转移与否的最佳鉴别点，其敏感性为63.7%、特异性为93.2%。鉴别诊断淋巴结性质的生理、病理基础是：恶性淋巴结内含有肿瘤细胞种植，肿瘤细胞快速增殖，细胞密集，核浆比值增加，细胞外容积减少，组织间隙缩窄，水分子弥散运动及幅度减慢，DWI呈异常稍高或高信号。采用ADC值鉴别转移淋巴结与非转移淋巴结，在国外引起高度重视^[11]，目前为止，DWI序列已经广泛应用于淋巴结性质鉴别诊断中，特别是颈部淋巴结的研究中^{[17,18,19,20]}，多数学者证实ADC值测定在转移性淋巴结中具有重要意义。而笔者此次研究得出，高场强多b值诊断转移、非转移淋巴结的最佳临界点具有较高的特异性和中度敏感性，证明了多b值DWI成像在判断淋巴结转移与否的临床意义、前景^{[12,13, 20]}。

       本研究不足之处：样本量相对较少，研究时间窗尚短，今后有待于扩大样本研究；在转移淋巴结定位方面，术后病理结果和MRI定位拟合度欠佳，降低实验准确性。多种指标用于诊断淋巴结转移，依靠淋巴结形态及ADC值作为诊断标准，缺乏诊断敏感性、特异性。对直肠癌等肿瘤性病变淋巴结情况，探讨综合多指标诊断淋巴结转移，势在必行。提高淋巴结显示情况，为临床手术术式选择及预后，有着更加广阔的研究和应用空间。