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临床研究
小视野T2WI直肠癌T分期临床应用研究
管枢 朱绍成 张单霞 李超

管枢,朱绍成,张单霞,等.小视野T2WI直肠癌T分期临床应用研究.磁共振成像, 2017, 8(11): 839-843. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2017.11.008.


[摘要] 目的 探讨小视野T2WI对直肠癌T分期的应用价值以及肿瘤体积与其T分期之间的相关性。材料与方法 搜集经肠镜证实为直肠癌的患者90例,于术前行磁共振常规序列和小视野、薄层T2WI序列扫描,由2名医师同时对其进行T分期,并逐层勾画肿瘤边界,获得每层肿瘤面积,计算并记录肿瘤体积。比较磁共振小视野T2WI对直肠癌T分期与病理T分期的一致性,分析小视野T2WI测得的肿瘤体积与病理T分期的相关性。结果 应用小视野T2WI诊断直肠癌T分期与病理T分期具有较好的一致性(Kappa=0.771),诊断准确率为84.44%,其中T1期肿瘤诊断的准确度、敏感度和特异度分别为96.67%、80.00%、97.65%;T2期分别为88.89%、80.00%、92.31%;T3期分别为86.67%、82.05%、90.20%;T4a期分别为96.67%、95.24%、97.10%。磁共振上测量的肿瘤体积与病理T分期呈中度相关(r=0.657,P<0.05)。结论 小视野T2WI在直肠癌T分期方面具有较高的应用价值,对术前肿瘤T分期的评估及治疗方案的制订具有一定的潜在应用价值。
[Abstract] Objective: To investigate the value of small field-of-view T2 weighted imaging in rectal carcinoma T staging and the correlation between tumor volume and T staging.Materials and methods: Ninety cases with rectal carcinoma confirmed by colonoscopy underwent MRI scanning, including conventional T2 weighted imaging and small field-of-view, thin-section T2 weighted imaging. Two radiologists analyzed T staging at the same time, and drew the outline of tumor boundary, in order to acquire tumor size of each layer and to calculate tumor volume. Consistency between T staging by small field-of-view T2WI and pathological method was compared, and the correlation between tumor volume by small field-of-view T2WI and pathological T staging was analyzed.Results: Small field of view T2 weighted imaging for T stage was highly consistent with pathological stage (Kappa=0.771). The diagnostic accuracy in predicting T stage was 84.44%. The accuracy, sensitivity and specificity for tumor of T1 stage were 96.67%, 80.00%, 97.65%, respectively. The accuracy, sensitivity and specificity for tumor of T2 stage were 88.89%, 80.00%, 92.31%, respectively. The accuracy, sensitivity and specificity for tumor of T3 stage were 86.67%, 82.05%, 90.20%, respectively. the accuracy, sensitivity and specificity for tumor of T4a stage were 96.67%, 95.24%, 97.10%, respectively. Moderate correlation in tumor volume was detected between MRI measurement and pathological T staging (r=0.657, P<0.05).Conclusions: Small field-of-view T2WI has relatively high application value in rectal carcinoma T staging, as well as in the tumor T staging evaluation before surgery and the selection of therapeutic schedule.
[关键词] 直肠肿瘤;磁共振成像;肿瘤分期
[Keywords] Rectal neoplasms;Magnetic resonance imaging;Neoplasm staging

管枢 新乡医学院研究生处,新乡 453003;河南省人民医院,郑州 450003

朱绍成* 河南省人民医院,郑州 450003

张单霞 新乡医学院研究生处,新乡 453003;河南省人民医院,郑州 450003

李超 新乡医学院研究生处,新乡 453003;河南省人民医院,郑州 450003

通讯作者:朱绍成,E-mail:zsc2686@163.com


收稿日期:2017-06-02
接受日期:2017-10-09
中图分类号:R445.2; R735.37 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2017.11.008
管枢,朱绍成,张单霞,等.小视野T2WI直肠癌T分期临床应用研究.磁共振成像, 2017, 8(11): 839-843. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2017.11.008.

       直肠癌是常见的恶性肿瘤,随着生活水平提高、饮食和生活方式改变,我国直肠癌的发病率和死亡率呈逐渐上升趋势[1]。MRI由于其良好的软组织分辨率及多方位、多序列成像等优势而广泛用于直肠癌术前分期的诊断。而高分辨磁共振采用小视野、薄层的技术,能更好地显示肿瘤的范围和深度[2],准确评估直肠系膜筋膜及其与邻近组织器官的解剖关系,提高术前分期的准确性。本研究旨在讨论小视野T2WI对直肠癌术前分期的临床价值,并进一步探讨小视野T2WI测量直肠癌体积与其T分期的相关性。

1 材料与方法

1.1 一般资料

       纳入河南省人民医院2016年1月至2017年4月经肠镜证实为直肠癌的患者90例,并于磁共振检查后两周内行手术治疗。其中男性患者50例,女性患者40例,年龄23~86岁,中位年龄62岁。纳入标准:(1)术前未接受放化疗等抗肿瘤治疗;(2)能耐受磁共振检查;(3)磁共振图像质量符合诊断要求;(4)有完整的术后病理学分期资料,证实为直肠癌。MRI检查前所有患者或家属均知情同意并签署同意书。

1.2 扫描方法与扫描设备

       检查前准备:嘱患者检查前一天进食清淡、少渣饮食,检查前5 min排空膀胱,采用美国GE Discovery 750 3.0 T磁共振扫描仪,8通道相控阵心脏线圈作为接收线圈,患者仰卧位,足先进,平静呼吸。扫描序列:常规扫描序列及垂直肠管小视野、薄层T2WI序列。

       常规扫描序列参数:冠状位T2WI:TR 3634 ms,TE 68 ms,NEX为4,层厚5 mm,间距1 mm,FOV 30 cm×30 cm,矩阵352×256;轴位T1FSE TR 711 ms,TE min full,NEX为1,层厚5 mm,间距1 mm,FOV 30 cm×30 cm,矩阵288×256;轴位压脂T2WI:TR 8526 ms,TE 74,NEX为2,层厚5 mm,间距1 mm,FOV 30 cm×30 cm,矩阵288×256。

       小视野T2FSE序列:TR 8654 ms,TE 85 ms,NEX为4,层厚3.5 mm,间距0 mm,FOV 20 cm×20 cm,矩阵288×256。

1.3 图像分析与测量

       扫描结束后将所有序列传至ADW 4.5工作站,由2名高年资腹部影像诊断医师共同阅片,通过对小视野T2WI分析,对直肠癌进行T分期诊断。MRI分期结束后,在垂直肠管的斜轴位小视野T2WI图像上进行感兴趣区的勾画,通过分析每一个断层层面,勾画肿瘤边界,获得不规则图形,软件自动计算出面积,然后,记录每层面病变的面积,求和,并乘以层厚即得出原发肿瘤体积,意见不统一时经协商达成一致。

1.4 MRI诊断T分期的标准

       采用国际抗癌联盟(UICC)发布的第七版TNM分期。T1期:肿瘤侵犯黏膜下层;T2期:肿瘤侵犯固有肌层;T3期:肿瘤穿透固有肌层到达浆膜下层,或侵犯无腹膜覆盖的结直肠旁组织;T4a期:肿瘤穿透腹膜脏层。

1.5 统计学方法

       采用SPSS 18.0统计软件,计量资料以±s表示。采用Kappa分析比较小视野T2WI和病理分期的一致性,Kappa≤0.20,一致性很差;0.20< Kappa≤0.40,一致性较差;0.40<Kappa≤0.60,一致性一般;0.60<Kappa≤0.80,一致性良好;Kappa>0.80,一致性极好。对T分期之间肿瘤的体积采用Kruskal-Wallis秩和检验,并用Spearman秩相关评估磁共振测量的直肠癌体积与T分期的相关性,以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI-T分期与病理T分期的比较

       病理结果显示:T1期5例,T2期25例,T3期39例,T4a期21例。MRI分期中正确分期共76例,错误分期共14例,准确率为84.44%,其一致性好,Kappa=0.771。其中7例分期过高,7例分期过低,分期错误主要分布在T2和T3期(表1表2图1图2图3图4)。

图1  直肠癌T1期,小视野T2WI显示肿块呈稍低信号(长箭),可见高信号的黏膜下层(短箭)
图2  直肠癌T2期,小视野T2WI可见肿块位于直肠右壁,侵犯肌层(长箭),但肌层低信号带连续性尚存(短箭)
图3  直肠癌T3期,小视野T2WI可见肿块突破固有肌层(长箭),周围模糊,伴壁外结节影(短箭)
图4  直肠癌T4a期,小视野T2WI可见肿块侵犯直肠系膜筋膜(短箭)
Fig. 1  T1 stage rectal carcinoma. Small field-of-view T2WI showed a low signal lump (long arrow) and a high signal intensity which is the submucosa (short arrow).
Fig. 2  T2 stage rectal carcinoma. Small field-of-view T2WI showed a lump invades the muscular layer (long arrow), but however, the low signal band of muscular layer continuity remains (short arrow).
Fig. 3  T3 stage rectal carcinoma. Small field-of-view T2WI showed the lump break through the muscularis propria (long arrow), with blurred surrounding and nodules (short arrow).
Fig. 4  T4a stage rectal carcinoma. Small field-of-view T2WI showed the lump involved the mesorectal fascia (short arrow).
表1  小视野T2WI序列T分期与病理T分期对照(例,n=90)
Tab. 1  The comparison between small field-of-view T2WI and pathologic T staging (n=90)
表2  小视野T2WI对直肠癌T分期的诊断效能[% (例),n=90]
Tab. 2  The diagnostic effect of small field-of-view T2WI on rectal carcinoma [% (n), n=90]

2.2 MRI测量直肠癌体积与病理T分期的比较

       小视野T2WI测量直肠癌肿瘤的体积与相应病理T分期呈中度相关(r=0.657,P<0.05),二者之间的关系如表3所示,体积随分期的增高而增大,且差异有统计学意义(P<0.05)。

表3  小视野T2WI对肿瘤体积的测量与病理T分期的比较(mm3)
Tab. 3  The comparison between small field-of-view T2WI tumor volumetry and pathologic T staging (mm3)

3 讨论

       磁共振由于其良好的软组织分辨率、多参数、多方位成像等优势,已成为直肠癌早期检出的最有效手段之一,目前,美国国立综合癌症网络指南(national comprehensive cancer network,NCCN)已将磁共振检查推荐为直肠癌术前分期的首选[3],而小视野在其良好分辨率的优势基础上,能进一步提高空间分辨率,可清晰地显示直肠壁解剖结构及肿瘤的浸润深度,可明确肿瘤与邻近组织器官之间的关系及直肠系膜环周切缘的累及情况,可以检出常规检查容易漏诊的征象,可提高术前分期的准确性[4]。而直肠由于其特殊的解剖结构,笔者采用垂直肿瘤所在的肠管的方位,避免由于肠管走形迂曲而引起的假象,可以清晰显示直肠系膜。因此本研究旨在讨论小视野T2WI对直肠癌术前分期的临床应用价值。

       本研究结果显示小视野T2WI对直肠癌术前分期的准确度为84.44%,共76例与病理学分期一致,7例分期过高,7例分期过低。与Yao等[5]的研究结果一致。国内外的研究结果[6,7,8]显示常规T2WI对直肠癌术前分期的准确性为56.8%~79.2%,明显低于本研究中小视野T2WI对直肠癌分期的准确性,小视野由于其高空间分辨率,可清晰地显示直肠的解剖结构及肿块浸润程度,提高诊断的准确性。本研究中过度分期可能是由于肿块周围炎性改变、局部纤维化或血管病变等改变误认为肿瘤浸润征象,而磁共振对肿块周围反应性炎性病灶及局部纤维化改变和肿瘤实质病灶的信号区分存在困难。过低分期可能是由于磁共振不能发现显微镜下才能发现的少许肿瘤浸润征象,只有当肿瘤浸润到更深分层时,常规MRI才能发现并做出诊断。在本研究中,高分辨率MRI对T1和T4a期诊断的准确率较高,对T2和T3期诊断的准确率相对较低,有文献研究显示[9],鉴别T2期和临界T3期是MRl分期面临的难题。本研究中将肌层信号中断及壁外条索影作为鉴别T2与T3期的主要征象,但孙应实等[10]认为病变肠管周围针刺状或细条状异常条索状信号影不能作为肿瘤肠外侵犯的依据,而比较可靠的征象是肿瘤结节状突破肌层。但刘芳等[11]的研究结果显示,肠周结节征的敏感性较低,朱娟等[12]认为与肿瘤明显相连的毛刺作为浸润征象较为可靠,而与肠壁走形一致的线样影则可能是由纤维化或炎症等引起的。因此,直肠癌T2期与T3期在小视野T2WI上依旧存在一定的误诊率,对其术前准确的分期还有一定的难度,需结合其他序列以提高诊断准确率。

       小视野MRI具有较高的空间分辨率,能够运用于临床作为一种可靠的测量肿瘤的方法。罗锦文[13]认为术前CT检查提供的肿瘤厚度可以为临床手术方案的选择提供重要的参考依据,但是Wong等[14]研究发现根据单纯一个层面径线的测量进行分期可能并不适用于全部的直肠癌患者,特别是直肠前壁肿瘤的患者。肿瘤的厚度仅是一个二维的测量值,不能准确地反映肿瘤的生长情况,而肿瘤体积的测量不仅能更好地评价肿瘤的生长情况,还能反映肿瘤的预后[15]。体积已被作为一种研究的方法,用于对肿瘤的体积与分期及预后等的相关性的研究,Nougaret等[16]通过对58例直肠癌病例研究发现肿瘤体积减小为一独立的预后参数,直肠癌体积的测量为直肠癌预后提供一项可靠的指标,可预测肿瘤病人无瘤存活情况和肿瘤消退分级。Guo等[17]对肿瘤体积与鼻咽癌T分期的相关性进行研究,认为鼻咽癌体积的测量能显著提高T分期预测预后的能力。但直肠癌肿瘤体积与T分期之间的相关性研究较少,本研究通过对90例直肠癌患者肿瘤体积与其T分期的相关性进行分析研究,发现肿瘤的体积与T分期之间具有良好的相关性(r=0.657),可以认为肿瘤体积可以作为判断直肠癌T分期的一项指标。肿瘤体积越大,分期越高,且不同分期之间的差异有统计学意义,与胡有强等[18]的研究结果一致,但相邻T分期之间有重叠,提示单纯依靠肿瘤体积作为诊断T分期的标准,会造成一定的偏差。

       本研究存在的不足:首先,本研究T1期较少,可能对结果造成偏倚;其次,本次研究未纳入对淋巴结的研究;最后,直肠内的气体可能会对图像质量产生一定的影响,可能会影响诊断的结果。

       综上所述,小视野T2WI能在术前进行较准确的分期,对直肠癌术前肿瘤T分期的评估及治疗方案的制订具有一定的潜在的应用价值,肿瘤体积的测量也可以作为直肠癌术前T分期的一项指标,能为直肠癌患者个体化治疗方案的选择提供更多的信息支持。

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