扩散加权成像评估结直肠癌区域淋巴结转移预后相关因素分析

张 森 ZHANG Sen

康 钰 KANG Yu

杜湘珂 DU Xiangke

扩散加权成像评估结直肠癌区域淋巴结转移预后相关因素分析

张 森 ZHANG Sen

康 钰 KANG Yu

杜湘珂 DU Xiangke

作者单位
北京大学人民医院放射科 北京 100044

目的 扩散加权成像（DWI）能显著提高对未出现体积增大的转移淋巴结的诊断能力，本研究旨在评估结直肠癌区域淋巴结转移DWI表现是否有助于评估患者的预后，并分析与预后有关的因素。资料与方法 47例结直肠癌患者行DWI检查后均行手术治疗，对照术后病理结果，确定区域转移性（DWI阳性）和非转移性（DWI阴性）淋巴结。比较DWI阳性和阴性患者5年无病生存率和整体生存率。评估患者各相关因素与预后的相关性，相关因素包括有无DWI诊断区域淋巴结转移（DWI阳性淋巴结）、DWI阳性最大淋巴结的短轴直径和长轴直径、DWI阳性淋巴结的数量。结果 47例患者中，DWI诊断区域淋巴结转移10例（21%），DWI阳性表现为淋巴结受侵犯，呈高信号。DWI阴性患者5年无病生存率和整体生存率明显高于DWI阳性患者（P＜0.05）。最大转移淋巴结的短轴直径与发生远处转移有相关性（AUC=0.77，P＜0.05），最高准确率为76%时的短轴直径为9 mm。最大转移淋巴结的短轴直径、长轴直径与整体生存率有相关性（AUC=0.84、0.75，P＜0.05），最高准确率为85%时的短轴直径为9 mm，最高准确率为76%时的长轴直径为11 mm。DWI阳性最大淋巴结短轴直径≤9 mm患者的5年无病生存率和整体生存率高于短轴直径＞9 mm患者（P＜0.05）；长轴直径≤11 mm患者的5年无病生存率和整体生存率高于长轴直径＞11 mm患者（P＜0.05）。全部DWI阳性淋巴结均被切除的患者5年无病生存率高于DWI阳性淋巴结未被完全切除的患者（P＜0.05）。结论 DWI阴性的患者预后更好；在DWI阳性患者中，转移淋巴结较小的患者预后更好。

结直肠肿瘤；淋巴转移；预后；磁共振成像；扩散加权成像

传统观点认为，结直肠癌患者如果出现区域淋巴结转移是无法治愈的[1]。然而，部分区域淋巴结转移的结直肠癌患者在接受手术及辅助放化疗后，其预后较好，可以无病生存多年[1-3]。只有当区域淋巴结增大时，CT或MRI才可以诊断淋巴结是否转移，而多数直肠癌患者受侵犯的淋巴结未见增大[4]。对于已经出现淋巴结转移但区域淋巴结未见增大的结直肠癌患者，需要更多有关疾病的信息来评估预后。MRI扩散加权成像（DWI）能显著提高对区域淋巴结转移的判断能力，特别是针对还未出现体积增大的淋巴结转移的诊断能力[5-6]。本研究旨在回顾性分析DWI诊断区域淋巴结转移的结直肠癌患者，判断结直肠癌区域淋巴结转移DWI表现是否有助于评估患者的预后。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2006年1月—2008年12月在北京大学人民医院经直肠指诊、结肠镜检查，并结合肠镜下活组织检查，经病理诊断为结直肠癌患者的临床资料。排除标准：进行影像学检查前接受放疗或化疗者，术前检查发现远处转移者，因影像检查图像存在伪影者，随访资料不完整者。最终纳入47例患者，其中男32例，女15例；年龄42～88岁，平均（67.0±9.7）岁。

1.2 仪器与方法 患者在肿瘤切除手术前行MRI检查，检查前给予患者臀部肌内注射10 mg 654-2以抑制肠道蠕动，并清洁洗肠。采用GE Medical Systems HD EXCITE 1.5T（GE Healthcare）进行MRI检查，患者取仰卧位采集上腹部及盆腔图像。上腹部扫描参数：轴位T2加权成像：TR 4000 ms，TE 80 ms；轴位T2抑脂加权成像：TR 4275 ms，TE 85 ms；轴位T1抑脂加权成像：TR 210 ms，TE minimum，翻转角80°，层间距1 mm，层厚6 mm，视野38 cm，矩阵大小为320×256，激励次数2；DWI：TR 5500 ms，TE minimum，矩阵大小为128×128，b值为1000 s/mm2。盆腔扫描参数：轴位和矢状位T2加权成像：TR 4000 ms，TE 85 ms；轴位T2抑脂加权成像：TR 4275 ms，TE 85 ms，轴位T1加权成像：TR 700 ms，TE 14 ms，层间距1 mm，层厚6 mm，视野28 cm，矩阵大小为320×256，激励次数4；DWI：TR 6250 ms，TE minimum，矩阵大小为128×128，b值为1000 s/mm2。

1.3 图像分析 MRI图像由2名放射科副主任医师结合DWI图像及常规MR序列（T1、T2 及抑脂扫描）进行分析，依据以下诊断标准达成一致意见。对于常规MR序列，当淋巴结直径＞5 mm、淋巴结出现异常信号或淋巴结出现不规则边缘时，在DWI图像上淋巴结呈高信号为淋巴结受侵犯（DWI阳性），淋巴结无高信号为淋巴结无侵犯（DWI阴性）[7]。当发现可疑淋巴结转移时，阅片者需描述淋巴结与邻近肠管的位置关系，包括直肠近、中、远段，直肠与乙状结肠交界水平，肠管左侧、右侧等[8]。评估DWI诊断区域淋巴结转移的相关因素，包括转移淋巴结的数量、最大转移淋巴结的最长径和最短径。通过对照手术资料、病理诊断和影像诊断，确定是否所有DWI阳性区域转移淋巴结均被切除。根据以上结果对比分析部分切除DWI阳性区域淋巴结患者与全部切除DWI阳性区域淋巴结患者的预后。

1.4 治疗与随访 患者在MRI检查后接受手术治疗，根据术后病理结果，出现区域淋巴结转移的患者术后接受辅助化疗。术后每3～6个月进行1次复查，包括癌胚抗原（CEA）检查、CT或MRI检查，随访5年。对于发现复发或转移的患者进行相应的治疗。

1.5 病理方法与标准 手术标本用中性甲醛溶液固定24 h后经HE染色，由1名病理科副主任医师判断是否存在区域淋巴结转移。组织病理学检查结果为最终诊断标准。

1.6 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，统计随访患者的无病生存率（未出现肿瘤转移或复发）和整体生存率（包括出现肿瘤复发或转移的患者），采用Kaplan-Meier法评估生存率，采用Log-rank检验分析生存率的差异；对于DWI诊断区域淋巴结转移的相关因素，应用ROC曲线分析其预测潜力并确定最高准确率（影像诊断与病理诊断的符合率），根据最高准确率对进行Kaplan-Meier分析的患者进行分组；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DWI与病理诊断结果 47例直肠癌患者中，DWI诊断区域淋巴结转移10例（21%）。DWI及术后病理诊断区域淋巴结转移结果见表1。DWI阴性表现为淋巴结无侵犯，无高信号（图1），DWI阳性表现为淋巴结受侵犯，呈高信号（图2）。

表1 DWI及术后病理诊断区域淋巴结转移结果（例）

图1　女，57岁，直肠癌。盆腔MRI T2WI示直肠系膜脂肪组织内可疑淋巴结影，直径＜5 mm且形态规则（箭，A）；DWI示淋巴结未见异常高信号，术后病理淋巴结未见癌转移（箭，B）

图2 女，62岁，直肠癌。盆腔MRI T2WI示直肠系膜脂肪组织内可疑淋巴结影，直径＜5 mm且形态规则（箭，A）；DWI可见淋巴结呈明显高信号，术后病理证实为淋巴结转移（箭，B）

图3 DWI阳性患者与DWI阴性患者5年无病生存率曲线对比

图4 DWI阳性患者与DWI阴性患者5年整体生存率曲线对比

图5 淋巴结短轴直径≤9 mm患者与淋巴结短轴直径＞9 mm患者无病生存率曲线对比

图6 淋巴结短轴直径≤9 mm患者与淋巴结短轴直径＞9 mm患者整体生存率曲线对比

2.2 DWI阳性患者与DWI阴性患者5年无病生存率和整体生存率比较 DWI阴性患者的5年无病生存率和整体生存率分别为94%、96%，明显高于DWI阳性患者的62%、68%，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见图3、4。

2.3 区域转移淋巴结数量及直径与患者生存率的相关性经ROC曲线分析，区域淋巴结转移的数量与生存率无相关性。最大转移淋巴结的短轴直径与发生远处转移有相关性（AUC=0.77，P＜0.05），达到最高准确率（76%）时的短轴直径为9 mm。最大转移淋巴结的短轴直径、长轴直径与整体生存率有相关性（AUC=0.84、0.75，P＜0.05），达到最高准确率（85%）时的短轴直径为9 mm，达到最高准确率（76%）时的长轴直径为11 mm。

患者根据最高准确率进行分组。最大转移淋巴结短轴直径≤9 mm的患者中，1例淋巴结长轴直径＞11 mm；最大转移淋巴结长轴直径≤11 mm的患者中，1例淋巴结短轴直径＞9 mm，其生存率曲线见图5～8。最大转移淋巴结短轴直径≤9 mm患者的无病生存率和整体生存率分别为83%、87%，明显高于短轴直径＞9 mm患者的21%、43%，差异均有统计学意义（P＜0.05）。最大转移淋巴结长轴直径≤11 mm患者的无病生存率和整体生存率分别为77%、77%，明显高于长轴直径＞11 mm患者的21%、43%，差异均有统计学意义（P＜0.05）。11例DWI阳性淋巴结均被切除患者的无病生存率明显高于DWI阳性淋巴结未被完全切除的患者（83%比35%，P＜0.05），但整体生存率差异无统计学意义（P＞0.05）。

图7 淋巴结长轴直径≤11 mm患者与淋巴结长轴直径＞11 mm患者无病生存率曲线对比

图8 淋巴结长轴直径≤11 mm患者与淋巴结长轴直径＞11 mm患者整体生存率曲线对比

3 讨论

3.1 结直肠癌区域淋巴结转移与预后的关系 结直肠癌患者出现区域淋巴结转移通常预示预后不良[1]，且常视为不可治愈的[1,3]。本研究结果显示DWI未发现区域淋巴结转移患者预后更好。在DWI诊断区域淋巴结转移患者中，转移淋巴结较小的患者预后更好。DWI未发现区域淋巴结转移的结直肠癌患者预后显著好于DWI诊断区域淋巴结转移患者，后者的5年整体生存率仅为68%。然而，如果患者的区域转移淋巴结较小（最大转移淋巴结短轴直径≤9 mm或长轴直径≤11 mm），其5年无病生存率和整体生存率超过70%。最大区域转移淋巴结的短轴直径数值应该是主要的选择标准，经ROC曲线分析，短轴直径数值与预后有显著相关性。而全部切除了DWI诊断的受侵区域淋巴结患者的预后最好。本研究结果与既往相关研究的结果基本一致[1-3]，说明转移淋巴结的数量和大小是影响预后的因素。虽然仅有较小区域淋巴结转移的患者很少出现远处转移，仅有区域淋巴结转移的患者比出现广泛淋巴结转移的患者预后更好，但后者能否被治愈仍存在疑问[1,3]。本研究结果显示，全部切除DWI阳性淋巴结的患者，其5年无病生存率达到83%，说明在出现远处转移前仍有治愈的机会。所以对于仅有区域淋巴结转移而没有远处转移的患者，应选择区域根治性手术治疗。

3.2 DWI对于区域淋巴结转移诊断的价值 DWI探测的是组织内水分子自由扩散所产生的信号。对于受侵犯区域淋巴结，其细胞密度会增加，细胞外空间减小，水分子自由扩散受到限制，使淋巴结在DWI图像上信号升高，而这些信号变化是早于淋巴结体积增大出现的，这就使得影像检查发现早期淋巴结转移成为可能。这种方法在预测结直肠癌区域淋巴结转移时具有＞90%的敏感度和60%～70%的特异度[9-14]，可以基于DWI对于区域淋巴结的诊断结果来选择患者进行区域性治疗。

3.3 本研究的局限性 本组2例患者DWI发现区域淋巴结转移，而术后病理却为阴性。其中2例在术后3个月复查MRI时，DWI发现的转移淋巴结并未被切除。本研究将所有DWI发现区域淋巴结转移的患者纳入分析中，而未基于病理结果选择患者，以发现基于DWI的预后相关因素。这可能会影响分析结果，因为病理结果发现区域淋巴结转移的患者会接受不同的治疗。

总之，DWI结合传统MR影像序列可以减少对于转移淋巴结位置的误判。对于结直肠癌手术，转移淋巴结可以出现在手术区域之外，更准确地发现并定位转移淋巴结将提高治疗有效性。尽管DWI发现区域淋巴结转移并不能决定患者的预后，但是仍然可以明确哪类在DWI发现区域淋巴结转移的患者预后会更好，本研究结果显示最大转移淋巴结短轴直径≤9 mm或长轴直径≤11 mm的患者预后更好，与没有区域淋巴结转移患者的预后相当，对这些患者的治疗应更积极。全部切除DWI阳性淋巴结患者的无病生存率显著高于DWI阳性淋巴结未被完全切除的患者，提示应做更广泛的切除以尽可能清除区域转移淋巴结。

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（本文编辑冯婕）

Diffusion Weighted Imaging in Evaluating the Prognosis of Colorectal Cancer Patients with Regional Lymph Node Metastasis

Purpose Diffusion weighted imaging (DWI) can significantly improve the diagnosis of non-enlarged lymph node metastasis. This study aims to evaluate the correlation between the DWI findings and the prognosis, and to identify prognostic factors. Materials and Methods Forty-seven patients with colorectal cancer underwent MRI scan including DWI sequence before surgery. Imaging findings were compared with the pathologic results to determine the metastatic lymph nodes (DWI positive) or nonmetastatic lymph nodes (DWI negative). Postoperative disease-free survival and overall survival for 5 years of the patients with DWI positive and DWI negative lymph nodes were compared. Correlation between the prognosis and the related factors were investigated including regional DWI-positive lymph nodes, short axis diameter and long axis diameter of the largest DWI-positive lymph node, and number of DWI-positive nodes. Results Of 47 patients,10 (21%) patients had regional DWI-positive lymph nodes showed high signal intensity on diffusion-weighted images. The patients with regional DWI negative lymph nodes had a significant better five-year disease-free survival and overall survival (P＜0.05). The short axis diameter of the largest DWI-positive lymph node was correlated with distant metastasis (AUC=0.77, P＜0.05). The short axis diameter and long axis diameter of the maximum metastatic lymph nodes were correlated with overall survival (AUC=0.84 and 0.75, P＜0.05). Five-year disease-free survival and overall survival of the patients with short axis diameter of the largest DWI-positive lymph node ≤9 mm were higher than the patients with lymph node short axis diameter ＞9 mm (P＜0.05). Five-year disease-free survival and overall survival of the patients with long axis diameter of the largest DWI-positive lymph nodes ≤11 mm were higher than the patients with long axis diameter ＞11 mm (P＜0.05). Five-year disease-free survival of the patients with all DWI positive lymph nodes resected was higher than the patient without DWI-positive lymph nodes resected (P＜0.05). Conclusion The patients with regional DWI-negative lymph node had a better prognosis. Of the patients with DWI-positive lymph nodes, the patients with smaller lymph nodes have better prognosis than who have larger lymph nodes.

Colorectal neoplasms; Lymphatic metastasis; Prognosis; Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.07.010

张 森

Department of Radiology, Peking University People's Hospital, Beijing 100044, China

Address Correspondence to: ZHANG Sen

E-mail: zhangsen@pkuph.edu.cn

R445.2；R735.3

2015-01-15

2015-06-30

中国医学影像学杂志

2015年 第23卷 7期：513-516，522

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(7): 513-516, 522