MRI常规序列结合DWI对盆腔内结直肠癌术前临床分期的价值
2016-12-29张彬张禀评毛宁刘馨蔚王滨
张彬,张禀评,毛宁,刘馨蔚,王滨
(1.滨州医学院临床医学院,山东 烟台 264003;2.山东省龙口市人民医院a放射科,b肾内科,山东 龙口 265700;3.青岛大学附属医院影像科,山东 青岛 266003;4.山东省毓璜顶医院放射科,山东 烟台 264000)
MRI常规序列结合DWI对盆腔内结直肠癌术前临床分期的价值
张彬1,2a,张禀评3,毛宁4,刘馨蔚2b,王滨1
(1.滨州医学院临床医学院,山东 烟台 264003;2.山东省龙口市人民医院a放射科,b肾内科,山东 龙口 265700;3.青岛大学附属医院影像科,山东 青岛 266003;4.山东省毓璜顶医院放射科,山东 烟台 264000)
目的:探讨MRI常规序列结合DWI对盆腔内结直肠癌术前T-N分期的价值。方法:53例经病理证实结直肠癌患者,术前对其行MRI常规序列及DWI检查。并根据AJCC 2010版癌症分期手册制订影像学分期标准,进行术前T分期和局部N分期,与术后病理T分期(pathological T stages,pT)和局部的N分期(pathological N stages,pN)比较。结果:MRI对pT1~2期的诊断准确率88.7%,pT3期83.0%,pT4期94.3%,对T分期总诊断准确率83.0%,与病理分期一致性好(K=0.582,P<0.01)。MRI对N分期诊断准确率81.1%,特异性89.2%,敏感性62.5%,阳性预测值71.4%,阴性预测值84.6%,与病理分期一致性好(K=0.536,P<0.001)。结论:MRI常规序列结合DWI对盆腔内结直肠癌术前T-N分期具有重要价值。
肿瘤;磁共振成像,弥散;肿瘤分期
结直肠癌是常见恶性肿瘤,发病率和死亡率均呈逐年上升趋势[1]。MRI在结直肠癌术前分期中的价值已得到临床医师的认可,但其分期的准确性、序列的选择及扫描参数的设定等有待进一步研究。本研究旨在探讨MRI常规序列结合DWI对盆腔内结直肠癌术前T-N分期的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料收集2009年12月至2015年8月青岛大学附属医院、滨州医学院附属医院、龙口市人民医院53例结直肠癌患者,其中男36例,女17例;年龄33~85岁,中位年龄62岁。纳入标准:经肠镜活检证实为结直肠癌,并在MRI检查后行结直肠癌根治术手术。排除标准:有盆腔手术史、大肠多处癌变。
1.2 仪器与方法采用GE HDxT 1.5 T MRI扫描仪,8通道相控阵线圈。扫描参数:轴位DWI,TR 4000ms,TE 78 ms,层厚6 mm,层距0.6 mm,b值0 s/mm2和800 s/mm2,NEX 2次,FOV 340 mm×340 mm;轴位T1WI,FOV 340 mm×340 mm,TR 980 ms,TE 10 ms,层厚6 mm,层距0.6 mm,NEX 2次,频率编码方向A/P;轴位T2WI,FOV 340 mm×340 mm,TR 4 760 ms,TE 100 ms,层厚6 mm,层距0.6 mm,NEX 3次,频率编码方向R/L;矢状位T2WI,FOV 320 mm×320 mm,TR 4 000 ms,TE 102 ms,层厚6 mm,层距0.6 mm,NEX 4次;冠状位T2WI,FOV 310 mm×310 mm,TR 4 000 ms,TE 102 ms,层厚6 mm,层距0.6 mm,NEX 4次。
1.3 图像分析2位MRI医师独立对全部图像进行阅片诊断。根据AJCC 2010版癌症分期手册[2]制订影像学分期标准:T1~2期为病变段肠管外脂肪间隙清晰,无结节影突向壁外,肌层低信号带完整;T3期为病变段肠管外壁不光滑,肌层低信号带不连续,肿瘤呈结节状突破肌层外缘突入脂肪间隙;T4期为病变肠管与周围脏器脂肪间隙消失。评估淋巴结转移N分期采用全或无的研究,即有淋巴结转移为N1~2期,无淋巴结转移N0期。影像学诊断淋巴结转移的标准为,结节状异常信号,边缘不规则,信号不均匀,DWI表现为高信号,短径≥8 mm。
1.4 统计学方法采用SPSS 16.0统计软件。分别统计MRI常规序列联合DWI术前分期的准确率、敏感性、特异性、阴性预测值及阳性预测值。使用一致性检验评估MRI诊断T-N分期与术后病理T分期(pathological T stages,pT)和局部的N分期(pathological N stages,pN)的一致性:K≤0.20,一致性很差;0.20<K≤0.40,一致性差;0.4<K≤0.75,一致性较好;K>0.75,一致性好。
2 结果
2.1 病理结果本组53例中,腺癌49例,黏液腺癌4例。其中pT1~2期9例(图1),pT3期41例(图2~4),pT4期3例。16位发生淋巴结转移(图2),37例无淋巴结转移(图1,4)。
2.2 MRI常规序列结合DWI序列T分期结果与病理分期结果比较(表1,2)MRI常规序列结合DWI术前T分期正确诊断44例,总诊断准确率为83.0%。2例pT1~2期肿瘤过分入T3期,4例pT3肿瘤低分入T1~2期,2例pT3肿瘤过分入T4期,1例pT4肿瘤低分入T3期。MRI常规序列结合DWI术前T分期与病理分期的一致性较好(K=0.582,P<0.001)。
表1 MRI常规序列结合DWI序列T分期结果与病理分期结果比较例
表2 MRI常规序列结合DWI诊断不同T分期结果分析%(例/例)
2.3 MRI常规序列结合DWI盆腔内局部N分期结果与病理分期结果比较(表3)MRI常规序列结合DWI的N分期诊断正确43例,其中4例无淋巴结转移患者误分入了N1~2期,6例有淋巴结转移的误分入了N0期。诊断准确率81.1%,特异性89.2%,敏感性62.5%,阳性预测值71.4%,阴性预测值84.6%。MRI常规序列结合DWI术前N分期与病理分期的一致性较好(K=0.536,P<0.001)。
表3 MRI常规序列结合DWI的N分期例
3 讨论
盆腔内结直肠癌主要治疗方法为全直肠系膜切除术,可使直肠癌复发率从38%降至10%[3],但中晚期患者,术前辅助性放化疗可以提高手术切除率及肿瘤的局部控制率。因此,术前准确分期对结直肠癌患者的整体预后非常重要。MRI可在任何平面显示肿瘤向肠壁外的侵犯[4]。
3.1 MRI常规序列结合DWI对T分期价值及影响因素本组对结直肠癌患者术前分期的准确率为83.0%,略低于孙应实等[5]报道的90.54%,这是由于其采用了高分辨力、小视野扫描;高于Gagliardi等[6]报道的65%,这可能与影像医师的经验和本实验影像学分期标准制订较为细致有关。
本组4例出现过度分期,其中2例pT1~2期肿瘤被过度分期为T3期(图1),主要是由于肿块周围脂肪层内见条索、毛刺影,误认为肿瘤侵透外膜,侵及脂肪层。毛刺可能是由肿瘤周围结缔组织反应性变化引起,包括炎症细胞聚集、促结缔组织增生反应以及富血管供血状态[7],而MRI很难区别肿块周围的纤维组织内是否含有肿瘤细胞[8-9](图1a,3b)。2例pT3期肿瘤过度分期为T4期(图3),回顾MRI图像发现这2例病变累及直肠前部,向前压迫子宫及附件,常规序列和DWI均不能显示两者之间的间隙。
本组5例分期不足,其中4例pT3期肿瘤被过低分为T1~2期(图2),其主要原因是病变刚突破外膜,而MRI图像上仅显示为少量毛刺,易忽视短T2信号带的不完整。1例pT4期病变被低分为T3期,其原因是分辨率不足,不能显示刚刚被侵犯的脏器。
本研究中误诊主要出现在pT1~2期和pT3期,与王婧霖等[10]的报道相似,原因是MRI常规序列上很难区分肠周脂肪中针刺样突出是炎症的纤维化,还是纤维化中包含肿瘤细胞。虽然,DWI对肿瘤细胞引起的扩散受限非常敏感,但受其分辨力的影响,很难显示针刺状突起和条索,这与Beets-Tan[11]观点一致。另外,MRI常规序列和DWI都很难显示已经变得菲薄的肌层,部分病变MRI图像上显示肌层已经消失,但病理显示病变未突破肌层。
3.2 MRI常规序列结合DWI对盆腔局部N分期价值及影响因素本组16例淋巴结转移,37例无淋巴结转移,MRI常规序列结合DWI正确诊断43例,总准确率为81.1%,高于路成文等[12]报道的66.7%。准确判断淋巴结转移仍是一个世界性难题,原因可能为:①肿大的淋巴结既可以是转移性淋巴结,也可以是反应性增生的淋巴结,但不排除小淋巴结有转移可能[4],且淋巴结反应性增大就发生在癌肿周围的系膜内[13-14]。②MRI、超声、CT判断淋巴结转移的标准,主要是依靠淋巴结的短径大小,而这个标准又不统一[15];③病变段肠管周围出现的孤立的或与病变相连的结节很难判断是转移的淋巴结还是癌结节突破外膜。本组4例pN0被过度分期为N1~2期(图4),均是由于最大淋巴结直径>8 mm所致,分别为8.6 mm、10.1 mm、10.0 mm、10.1 mm。6例pN1~2被过度分为N0期,主要原因是其最大淋巴结的短径均<8 mm。可见,单纯将淋巴结直径作为淋巴结转移的判断标准有其局限性,这与容蓉等[16]的观点一致。本研究为了提高判断的准确性,将边缘不规则、信号不均匀也作为淋巴结转移判断标准,提高了诊断的准确性,但限于本研究未采用高分辨力MRI扫描,因此仅少数患者的转移淋巴结表现出了这一征象。
总之,MRI常规序列结合DWI可以很好地对结直肠癌进行术前分期,为治疗方案的制订提供帮助,但MRI分期标准有待进一步细化。
图1 男,60岁,便秘,病理诊断pT2N0,术前诊断T3N0图1a轴位T2WI示肌层低信号带显示不清(短箭),脂肪间隙内见条状短T2信号(长箭)图1bDWI示病变呈明显高信号(短箭),并见多发结节状高信号(长箭)图2女,69岁,病理诊断pT3N2,术前诊断T3N1~2图2a轴位T2WI示肌层低信号带不连续(短箭),并见多发结节状等高信号(长箭)图2b轴位DWI示结节状高信号,短径1.1 cm(箭头)图3女,52岁,病理诊断pT3N1,术前诊断T4N0图3a轴位DWI示病变直肠呈明显高信号,与子宫分界不清,脂肪间隙消失(箭头)图3b轴位T2WI示肠管周围毛刺状短T2信号(短箭),病变直肠与子宫分界不清,脂肪间隙消失(长箭)图4男,33岁,病理诊断pT3N0,术前诊断T3N1~2图4a轴位T2WI脂肪抑制序列见结节状稍高信号,短径为8.6 mm(箭头)图4b轴位DWI见结节状高信号(箭头)
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Study of DWI combined with conventional MRI sequence in pre-surgical staging of colorectal cancer
HANG Bin,ZHANG Bingping,MAO Ning,LIU Xinwei,WANG Bin.Binzhou Medical University,Yantai,264003,China.
Objective:To investigate the value of diffusion weighted imaging(DWI)combined with conventional MRI sequence in pre-surgical staging of colorectal cancer.Methods:53 patients confirmed colorectal cancer received MR examination before surgery.Tumor staging were performed according to the imaging standard of Cancer Staging Manual of AJCC(edition 2010). Pathological T stages(pT)and pathological N stages(pN)were evaluated based on MRI results before surgery and compared with post-surgical pathology.Results:The accuracy of MRI diagnosis was 88.7%in p T1~2,83.0%in pT3and 94.3%in pT4.The total accuracy of T staging was 83.0%and had good accordance with pathology(P<0.01,kappa=0.582).For N staging,the total accuracy was 81.1%,the specificity was 89.2%,the sensitivity was 62.5%,the positive predictive value was 71.4%,and the negative predictive value was 84.6%,N staging by MRI had good accordance with pathology.Conclusions:DWI combined with conventional MRI sequence has great value in pre-surgical T and N staging of colorectal cancer.
Colorectal neoplasms;Diffusion magnetic resonance imaging;Neoplasm staging
2015-11-28)
10.3969/j.issn.1672-0512.2016.02.007
国家自然科学基金项目(81171303)。
王滨,E-mail:binwang001@aliyun.com。