1.5T和3.0T磁共振检查在直肠癌术前分期价值的比较

宋立涛 张 欢 潘自来 庞丽芳 柴维敏丁 蓓 宋 琦 杜联军 赵 任 陈克敏

直肠癌是严重威胁人们健康和生命的疾病之一。目前,我国已全面进入结直肠癌高发地区行列,并以年均3.9%的增幅攀升,发病率在恶性肿瘤中已从原来的第7位上升到第5位[1]。手术治疗是其目前最主要的治疗方式,而术前的准确分期对于临床医生选择最佳手术方案及对预后的评估具有重要意义。MRI具有良好的软组织分辨率,无辐射损伤和细节显示能力等优点,随着分期准确性的提高,已逐步成为直肠癌术前分期重要的检查方式。以往的文章1.5T磁共振对直肠癌T分期的准确性在67%～86%[2],3.0T的研究报道T分期准确性在69%～97%之间[3],两种检查方式N分期准确性均不高,总分期准确性在57%～65%[4]之间。本研究通过对1.5T和3.0T磁共振检查在直肠癌诊断和术前分期中的作用进行对比,旨在探讨两种设备在直肠癌术前分期中的应用价值。

方 法

1.临床资料

选择瑞金医院2009年12月至2010年8月经肠镜活检为直肠癌病人60例,均能耐受磁共振检查且无相关禁忌证。其中男性43例,女性 17例,年龄24～81岁,平均年龄59岁。临床表现包括便血,排便习惯改变,大便变形,腹痛,肛门疼痛。病人均未接受过放疗或者化疗。病人用盲法随机分为两组,每组各30例,一组行1.5T磁共振检查,另一组行3.0T磁共振检查。所有检查均于术前完成,并于检查后一周内行外科手术,手术按全直肠系膜切除术(TME)原则进行。

2.MR检查技术

患者于检查当日检查前2h肛注开塞露清洁肠道,肠腔内不使用任何对比剂,采用GE 1.5T Singa HDX MR和GE 3.0T Singa HDXT磁共振设备,8通道相控阵列线圈,两种检查采用扫描序列一致。扫描获得的图像由两位有经验的影像专家共同分析,对阅片过程中不同意见经协商达成一致。1.5T与3.0TMRI扫描序列及参数见表1。

3.MRI分期标准

采用美国癌症联合会(AJCC)在2002年制定的直肠癌TNM分期标准 .另外由于两种设备均无法显示肠壁各层,T1、T2期病变无法鉴别,故本研究采用的分期标准为:T:原发瘤。T1-2:原发癌未突破固有肌层;T 3:原发癌穿透固有肌层至浆膜下或进入无腹膜包裹的结肠旁直肠旁组织中;T4:癌肿直接侵入其他器管或结构和(或)穿透脏层腹膜。N:区域淋巴结。NX:区域性淋巴状态不能确定;N0:无区域性淋巴结转移;N1:有1～3个区域淋巴结转移;N2:有4个或更多的区域淋巴结转移。M:远处转移;MX:指有无远处转移不详;M0:无远处转移;M1:有远处转移。因MRI扫描范围的局限性,本研究不对M分期进行评估。

4.统计学方法

将直肠癌MRI各T分期和N分期数据及相应术后的病理各T分期和N分期数据归类输入SPSS 13.0统计软件包,然后采用Kappa分析比较直肠癌MRIT分期和N分期与病理分期的一致性。采用Binomial检验分析比较直肠癌1.5TMRI与3.0TMRI T分期和N分期一致性。

表1 1.5T(3.0T)MRI扫描序列及参数

结 果

1.直肠癌部位及手术方式

上段直肠癌(距肛缘12～16cm)7例,中段(距肛缘 8～12cm)24例,下段直肠癌(距肛缘 4～8cm)29例。其中41例行腹腔镜直肠前切除(L-D),16例行腹腔镜腹会阴联合切除 (L-M),3例行腹腔镜ISR(经内外括约肌间切除)。

2.MRI影像表现

60例直肠癌中45例表现为肠壁局限性增厚 (厚度大于6mm),累及肠管一周或部分,15例表现为腔内软组织肿块,增强扫描增厚的肠壁或肿块多呈明显强化。肠壁外缘光滑者11例,肠壁外缘不光滑或肿块呈结节样或团块样突出于肠壁外者42例,其中5例表现为侵犯外周器官。

3.直肠癌病理分期

手术标本组织病理学分期分别为,1.5T:T1期1例,T2期7例,T3期20例,T4期 2例,有淋巴结转移患者有13例。手术标本中共找到淋巴结261枚,平均每例淋巴结数8.7枚。3.0T病人病理分型及分期:T1期1例,T2期8例,T3期18例,T4期 3例,有淋巴结转移患者有12例。手术标本中共找到淋巴结290枚,平均每例淋巴结数9.7枚。

4.直肠癌的MRIT分期

1.5 TMRI:T1-28例,T320例,T42例,1.5T:T分期总准确率为80%(24/30)。T1-2分期准确率为50%(4/8);T3分期的准确率为90%(18/20);T4分期的准确率为100%(2/2)。5例过度分期,1例过低分期。

3.0 TMRI:T1-29例,T318例,T43例,3.0T对T分期分期准确性80%(24/30)。T1-2分期的准确率为56%(5/9);T3分期的准确率为89%(16/18);T4分期的准确率为100%(3/3)。5例过度分期,1例过低分期。

MR评价T分期与病理结果比较见表2和表3。

表2 1.5TMRI评价T分期与病理结果比较

表3 3.0TMRI评价T分期与病理结果比较

5.MRI对直肠癌的N分期

1.5 TMRI:N016例,N15例,N29例,N分期总准确率为67%(20/30)。N0分期准确率为94%(15/16);N1分期准确率为40%(2/5);N2分期准确率为56%(5/9)。1例过度分期,8例过低分期。3.0TMRI:N018例,N110例,N22例,N分期总准确率为77%(23/30)。N0分期准确率为83%(15/18);N1分期准确率为60%(6/10);N2分期准确率为100%(2/2)。4例过度分期,3例过低分期(表4,5)。

表4 1.5TMRI评价N分期与病理结果比较

表5 3.0TMRI评价N分期与病理结果比较

讨 论

直肠癌准确的术前分期关系到临床医师手术方案的选择和对患者预后的评估。早期病例可以行局部切除,对于进展期直肠癌病例可行新辅助放化疗+手术的治疗方式。目前应用于临床术前分期的方式有超声内镜、CT、MRI及PET,相对于其他两种检查方式而言,MRI具有无辐射损伤、具有较高的软组织分辨率、患者耐受性好等优点。以往的研究以1.5T术前分期为主,随着3.0T等更新更先进设备的应用,磁共振在直肠癌诊断中的作用又有了新的发展,但是目前仍有许多问题尚待解决。

1.检查技术

本实验在检查技术上未使用对比剂充盈肠腔,Brown等[5]主张不使用任何对比剂,而Kim等[6]报道用水作为对比剂与不用对比剂相比,其分期的准确性提高。本次实验不使用对比剂充盈肠腔,原因是:①磁共振检查时间普遍较长,平均时间在30min左右,若直肠内引入对比剂充盈则病人不易耐受,增加了病人的痛苦且病人不易配合。②使用对比剂充盈肠腔改变了正常肠壁的形态,肠壁张力增加,影响病变的T分期。另外本实验3.0T磁共振检查中对下腹部采用腹垫加压。以往的研究[7]认为直肠位置比较固定,蠕动较弱,检查时不需用任何辅助措施,而在临床中相当一部分上段直肠癌图像的运动伪影要高于下段直肠癌病例,对诊断会有一定的影响,本研究通过腹部加压的方式减少了腹部的运动伪影,较未加腹垫而言,其图像质量有明显改善,对于直肠上段病变显示更为清楚(图1,2)。

另外,本研究中扫描序列中未选用T2压脂及常规T1WI。因直肠周围存在大量脂肪组织,能形成良好的天然对比,可使病灶在其衬托下显示更加清楚;而T1WI对于病变及肠周侵犯不及T2WI,只用T2WI即可满足诊断需要;且因检查时间较长,病人不易耐受,因此只选用常规T2WI。

对于弥散加权成像b值选取的问题,有研究[8]对不同b值下图像质量及ADC值的测量进行比较并得出b=1000s/mm2是大肠癌DWI成像的合理b值,本研究中亦采用上述参数。

图1 常规1.5TMRIT2图像和 3.0T常规T2图像。A.为常规1.5TMRI T2图像;B.为 3.0T常规T2图像加用腹垫。图示对于直肠上段病变,1.5TMRI图像运动伪影较多,病变显示较模糊而不利于分期,而3.0TMRI图像运动伪影明显减少,对于病变的显示较为清晰。

图2 1.5T常规T 2及DWI、b=1000s/mm2图像(A、B)和3.0T常规T2及DWI、b=1000s/mm 2图像(C、D)。示3.0TMRI DWI图像质量较1.5T有明显改善,且对于直肠癌原发病灶及肠周淋巴结显示能力均好于1.5TMRI。

2.MRI对于术前T分期的价值

正常直肠环形肌层在T2WI上表现为均匀的等信号环。若此环完整表示癌肿并未突破肌层而视为T1-2期。其中环形肌未受累为T1期,环形肌受累但未突破其外缘、周围脂肪完整为T2期[9]。本组病例对于 T1期与T2期病变的鉴别能力有限,两位T1期病例1.5T与3.0T均过度分期为T2期,说明两者均不能较好对T1和T2期进行区分,故将T1及T2期综合为T1-2期。

T2和T3的鉴别是是否进行新辅助治疗的标准之一[10],两者鉴别依据是浆膜层有否受侵,通常将肿瘤信号呈结节状或团块状突入肠周脂肪等脂肪浸润的表现视为T3期。本实验中1.5T与3.0T对于T3分期的准确率均较高,而对于T2期病变的准确率判断降低,这是造成T分期准确率降低的主要原因。主要原因是对于炎症反应引起的肠周毛刺样或细条样异常信号影突入肠周系膜与肿瘤侵犯浆膜引起的改变鉴别困难。本组实验1.5T与3.0T均有4例T2期过度分期为T3期。对于增强扫描是否有助于改善T分期目前存在争议,报道结论不一,V liegen等[11]得出的结论为增强扫描对于病灶浸润程度意义不大,而Wallengren等[12]指出增强扫描使分期更加准确,笔者通过认真比对图像后认为,增强扫描对于T2及T3期病变鉴别有帮助,因病变的周边侵犯表现较僵硬,且增强多与原发病灶强化方式相似,而炎症性条索样影增强扫描呈延迟强化。对于T4期病变,1.5T及3.0T准确性均较高。

3.MRI对于术前N分期的价值

以往判断淋巴结转移的标准不一,多以直径大于10mm或直径大于8mm作为诊断标准[13]。但有研究指出并不能单纯以淋巴结大小判断转移与否,淋巴结轮廓不规则和信号不均匀比淋巴结大小对判断转移更有价值[14]。另有研究指出弥散加权成像序列对直肠癌淋巴结转移评价有意义[15]。故本实验综合上述标准对淋巴结是否转移做评价。实验表明两种检查仪器对于N 0期分期准确性均较高且相仿,差异无统计学意义,而对于N1与N2期3.0T分期准确性高于1.5T,且应用3.0T磁共振对于淋巴结的检出数高于1.5T,这可能是由于3.0T弥散加权序列图像质量优于1.5TMRI(图2),与常规T2WI结合能更好地显示肠周淋巴结转移的情况,而且3.0T磁共振图像的细节分辨率高于1.5T,能更好地显示肠周淋巴结,所以小淋巴结检出率提高。

4.本实验的不足

影像学检测到的阳性淋巴结无法与手术获得的淋巴结一一对应,本实验不能将直肠系膜内的淋巴结与影像断层上的阳性淋巴结对应起来,对于阳性淋巴结的判断有一定影响。样本例数少,本组3.0T N2期及1.5T N1期病例较少,因此需要增加样本例数,进一步验证结论的可靠性。

本文对1.5T与3.0TMRI在直肠癌术前分期中的T分期及N分期准确性进行了比较,实验表明1.5T与3.0TMRI在直肠癌分期中均有较高的应用价值,3.0TMRI对于N1及N2期淋巴结转移的准确率优于1.5T,且检出淋巴结数目要高于1.5TM RI,而1.5T因在各医院中更为普及,且检查费用相对较低,在临床中应用广泛。因此,3.0T与1.5TMRI在直肠癌术前分期中均具有较高的应用价值。

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