胃癌术前cTN分期的影像研究进展
2019-03-19何文琪
何文琪 伍 兵 *
胃癌是起源于胃黏膜上皮的恶性肿瘤,好发于中老年人,男女发病率约为2∶1,近年来全球范围内胃癌的发病率及死亡率整体有所下降,但在我国各种恶性肿瘤中,其发病率及死亡率仍高居第2位[1],严重危害人们健康。外科手术是胃癌的主要治疗手段,早期胃癌局限于黏膜层时可行内镜下治疗,而进展期胃癌可结合新辅助化疗,因此对胃癌病人进行准确的TNM分期尤为重要[2]。影像技术的不断发展使胃癌分期的方法更加多样,除了传统的胃肠道钡餐造影外,还包括多层螺旋C T(MDCT)、正电子发射体层成像(PET)/CT、MRI、超声内镜(end oscopic ultrasonogra phy,EUS)等。本文将结合第8版TNM分期系统,分析总结以上影像技术在胃癌的临床TN(cTN)分期中的研究现状。
1 第8版TNM分期系统影像相关解读
国际抗癌联盟(UICC)和美国癌症联合会(AJCC)共同制定的TNM分期系统是当前胃癌临床治疗决策和评估预后的最重要参考标准。2018年1月1日起正式启用的第8版胃癌TNM分期系统新增临床分期 (cTNM)及新辅助治疗后病理分期(ypTNM)[3]。
对于胃癌治疗前评价与初始治疗决策,新增的cTNM分期较原来的TNM分期更加适用。分期制定委员会发现cT4bNxM0病人的预后非常差,与多数临床实践中一致,因此将该亚组列入cTNM分期中的Ⅳ期,而不是第7版分期中的Ⅲ期。新版分期还将pT4aN2M0及pT4bN0M0由第7版分期的ⅢB期调整为ⅢA期,但这种改变是否合理有待更多的研究予以验证。
该版cTNM分期中影像方面的内容较多,突出了EUS对cT分期的价值,并明确指出CT的多平面重组(MPR)影像对胃癌分期的作用,这对今后的规范化推广有指南意义。根据之前的文献[4-5]报道,CT与EUS的术前T分期准确度差别并不大,且CT具有普及率广、简便无创等优势,相信在相当长一段时期内,CT仍是我国大多数医院唯一可依靠的胃癌治疗前cT分期的手段。第8版分期还将所有cT4b期的病人均归为ⅣA期,因为此类病人预后差且腹膜转移率高。若胃癌进展为腹膜转移,可导致癌性腹水、肠道梗阻及恶病质等并发症,其也是胃癌病人死亡的首要原因[6]。为避免过度分为Ⅳ期,依据影像诊断对cT4b的判断应该更加严格,对于部分小面积接触或仅是脂肪间隙消失者,多数实际并无侵犯,不应分期为cT4b[7]。该版分期明确将远隔(非局域)淋巴结的转移定义为远处转移(M1)而非N分期,影像评估时应注意区分。
2 胃癌cT分期
2.1 US EUS在直接观察胃肠道黏膜病变的同时,可以清晰显示与组织学相对应的胃壁5层结构,也是目前唯一能较准确鉴别黏膜及黏膜下癌的手段[5]。Ikoma等[8]研究表明EUS在胃癌T分期方面准确度为82%。一项荟萃分析[9]共纳入了7 747例接受EUS分期的胃癌病人资料,研究结果显示,EUS区分早期与进展期胃癌的敏感度和特异度分别为86%和90%,区分T1和T2期肿瘤的敏感度和特异度分别为85%和90%,但区分黏膜癌及黏膜下癌的准确度<80%。而2018年韩国的一项研究[10]显示EUS区分黏膜癌和黏膜下癌的准确度达到了89.4%。上述研究结果不一致的原因为:①超声设备,韩国的研究主要采用微型探头,它对表浅病灶分辨率极高。②病变特点,肿瘤位置、组织类型及是否存在溃疡都会影响EUS对肿瘤浸润深度及范围的评估(如胃底部病灶和溃疡性病灶的T分期准确度会下降[11])。③操作者间的差异,东亚地区报道的EUS诊断早期胃癌的准确度明显高于西方国家[9],初学者判断胃癌T分期的准确度明显低于有经验的专家[12]。近年Mankaney等[13]报道EUS可以检测到胃息肉中的早期胃癌,通过径向和线性EUS在病人4 cm厚的息肉内发现了1.5 cm的低回声区,细胞学检查结果显示为恶性肿瘤细胞,与病人术后病理检查结果高度一致。
胃双重超声成像(do uble contrast-enhanced ultrasonograp hy,DCEUS)是指在胃灌注成像基础上联合应用静脉成像的一种检查方式,能提供病灶定位及定性两方面的信息。有研究[14]显示胃DCEUS对进展期胃癌T分期的诊断准确度>85%,可作为进展期胃癌术前T分期较为准确、可靠的影像方法,但其对于早期胃癌诊断表现不佳,可能因为病灶周围的炎性反应及新生血管使胃壁层次结构变得模糊,超声难以辨认。
2.2 CT 近年来随着CT技术的快速发展,MDCT增强检查已广泛应用于胃癌的术前分期。特别是采用MPR技术可以获得各角度不失真重组影像,避免部分容积效应的影响,从而使观察者可以更加准确地判断肿瘤浸润胃壁深度,且在评估周围脏器、邻近血管是否受侵时有很大价值。因此,MDCT对进展期胃癌的cT分期诊断价值较高,但对于早期胃癌的T分期判定有一定难度,特别是T1期[15]。
双能量CT一次成像可以获得高低2种能量的图像,通过后处理软件得到包括能谱曲线、不同keV的单能量影像、多种基物质影像及其定量浓度值在内的一系列虚拟影像[16],达到多参数成像的目的。双能量CT的最佳单能量影像可以增加肿瘤和正常胃壁的对比度,提高微小病灶的检出率。肿瘤能谱曲线的变化规律客观反映了肿瘤周围脂肪间隙的浸润范围,未受浸润脂肪碘浓度低于受浸润脂肪,可以此确定肿瘤切除范围,目前该技术多应用于肝脏及胰腺肿瘤[17],胃癌是否适用还有待验证。有研究[18]表明利用双能量成像可将胃癌T分期准确度从常规螺旋CT的74%提高到82%,而T1期的准确度为95%,明显高于以往的研究报道,这可能与这项研究中早期胃癌的比例较低(9%)有关。
多层螺旋CT后重组技术的持续发展,使胃癌T分期的准确性得以提高。通过使用虚拟胃镜及CT胃成像技术,可以提高早期胃癌的检出率。MPR可提供冠状面及矢状面影像,减少部分容积效应的影响,从而提高肿瘤浸润深度诊断的准确性。Joo等[19]报道,使用MPR和3D重组影像可以使MDCT对T分期的总体准确度提高8%。有研究者[20]认为运用CT测量癌肿的体积可以对胃癌进行术前cT分期,其在T2-T4期的准确性上与EUS相当,但其对T1期的检出率很低,这可能与T1期肿瘤太小无法测量或测量不准确有关。
2.3 MRI MRI平扫及动态增强扫描通过病灶是否突破黏膜下层、浆膜层及是否侵犯周围组织来判定胃癌范围有较高的准确性。一项关于阿尔巴尼亚人胃癌的研究[21]显示,MRI判定T1期的准确度低于CT,T2期的准确度与CT相当,而T3及T4的准确度则高于 CT (T3:MRI/CT 为 81%/75%,T4:M RI/CT 为83%/64%),但这项研究中早期胃癌数量较少,T1期的准确度有待检验,且这项研究对其他人种是否适用也值得讨论。
扩散加权成像(DWI)通过检测水分子在组织中的扩散状态来间接反映组织微观结构,该技术已广泛应用于肿瘤诊断。有研究[22-23]表明,与常规MRI相比,DWI可以提高胃癌病人TNM分期的敏感度和准确度,尤其是T分期,因为在DWI影像上肿瘤边界显示更清楚,与正常胃壁组织及周围脂肪间隙的对比更加明显。Song等[24]研究发现胃癌表观扩散系数(ADC)值与T分期呈负相关,随着胃癌面积和深度的增加,ADC值逐渐下降,因此可以通过ADC值来定量分析判断胃癌的T分期,但该研究中T3期病人占比超过半数,某些亚组相对较小的样本量可能会造成一些统计偏倚。
近年来,体素内不相干运动(intr avoxel incoherent moti on,IVIM)作为DWI的一种成像方式,已经应用于全身各系统疾病中。相较于传统DWI应用单b值单指数模型得到的ADC值,IVIM双指数模型采用多b值拟合成像,可以得到更本质的D值、D*值及f值,从而更全面地反映水分子的扩散信息。这些数值对鉴别胃癌及正常胃壁有一定帮助,然而模型中b值选择目前尚无统一标准,因此各项研究结果可能存在一定偏差。目前开发出一种内镜下的MRI线圈,已成为胃癌T分期的新手段,与EUS相比,它的T分期精确程度要高得多[25],但这项技术应用于临床还需更多的时间。
3 胃癌cN分期
3.1 US EUS对胃癌N分期的准确性较低,主要是由于超声束的穿透范围有限,不足以评估腹膜外和远处淋巴结转移,且EUS难以区分炎性淋巴结改变和转移性淋巴结。
DCEUS不仅可以显示淋巴结的形态及回声,还可以对其血流灌注进行分析[26],转移淋巴结超声成像多表现为不均匀的显著强化,其内可见坏死的无灌注区,淋巴结的皮髓质分界不清,甚至大片融合;炎性淋巴结则大都表现为淋巴门开始的均匀性强化,边界清楚[27]。谭等[28]研究发现,DCEUS对胃癌N分期的准确度仅为59.57%,漏诊为首要因素。当淋巴结位置较深,部分被大网膜覆盖,超声显示不佳。
有研究者[29]认为,通过三维超声测量肿瘤体积能够预测淋巴结转移风险,主要是由于肿瘤体积越大、浸润越深,其与淋巴管网的接触面积越大,淋巴结转移的可能性也越大。但在实际工作中,胃癌cN分期不能依赖于原发肿瘤的T分期作出预测,因为淋巴结转移受到年龄、肿瘤组织学类型及脉管内瘤栓等诸多因素的影响。临床上早期胃癌即发生淋巴结转移的病例并不少见。
3.2 CT MDCT扫描速度快、成像范围广,对于胃周及远隔淋巴结的显示明显优于超声,增强扫描及后处理技术的应用能较准确地显示可疑转移淋巴结的部位、数目、大小及强化特点,提高5 mm以下淋巴结的检出率,是目前胃癌cN分期的主要检查手段。其准确度在东西方国家的研究中存在较大差异,东亚国家的研究中CT对胃癌N分期的准确性明显高于欧美国家。虽然CT对胃癌N分期的准确性受到地域、人种等因素的影响,但目前国际上普遍认为,当淋巴结的形态为蚕蚀状,中心为相对低密度,呈串珠状融合并压迫相邻血管时,提示转移可能性增大。通过MPR的多角度测量,能克服部分容积效应对影像的影响,更好地观察淋巴结形态特征,提高小淋巴结的检出率及N分期准确性[30]。
双能量CT扫描提供的多个参数如碘浓度、能谱曲线、CT值、最佳单能影像、淋巴结短长径比等,有助于转移淋巴结与非转移淋巴结的定性、定量分析,结合转移淋巴结的形态学特征,可以提高胃癌N分期的准确性。Heye等[31]利用最佳单能量影像对胃癌进行N分期,其准确度超过了80%。
3.3 MRI 常规MRI主要根据淋巴结大小判定其是否为转移性,但这种方法并不准确,癌细胞可以存在于正常大小的淋巴结中,而炎性淋巴结的体积往往大于正常值。DWI可以通过ADC值的测定定量分析转移淋巴结与非转移淋巴结,有研究[23]表明非转移性淋巴结的ADC值明显高于胃癌转移淋巴结,当转移淋巴结的参考标准基于ADC时,总体准确度明显高于基于淋巴结短轴直径时的总体准确度[32]。Caivano等[23]研究显示,DWI将传统 MRI对于胃癌N分期的准确度从80%提高到了93%。Luo等[33]的荟萃分析表明DWI对转移淋巴结的敏感性较高,可以弥补MDCT的不足,2种技术联合应用可能会提高N分期的准确性。DWI的不足在于受到磁场不稳定及空间分辨力低的影响,其影像易发生变形;扩散敏感因子(b值)的选择缺乏统一标准,这也会对影像质量产生影响。
超微超顺磁性氧化铁颗粒(USPIO)是一种新型MR对比剂。正常淋巴结摄取USPIO后在MRI上呈黑色;而转移淋巴结因吞噬细胞被破坏,USPIO只能部分被摄取,在MRI上呈部分黑色或者不着色,因此可根据淋巴结的着色程度区分转移淋巴结及非转移淋巴结[34]。
3.4 PET/CT PET/CT由PET提供病灶详尽的功能与代谢信息,CT提供病灶的精确解剖定位,一次成像可获得全身各方位的断层图像,现已用于肿瘤监测、分期和疗效评估。目前PET/CT应用较多的示踪剂是18F-FDG,它是葡萄糖类似物,肿瘤细胞因为葡萄糖摄取明显增加,使得该部位大量18F-氟脱氧葡萄糖(FDG)积聚而显像。18F-FDGPET/CT对于胃癌原发肿瘤的评估价值不大,但它在检测淋巴结转移,特别是远处淋巴结转移中发挥着较为重要的作用。Altini等[35]对45例新诊断胃癌病人治疗前的研究表明,18F-FDGPET/CT对于淋巴结转移的特异度明显高于增强CT(分别为95.24%和61.9%);Kudou等[36]则认为由于18F-FDGPET/CT对于淋巴结转移具有高特异度,其在Ⅲ/Ⅳ期胃癌的诊断中有重要价值。然而另有研究者认为,因18F-FDGPET/CT的低敏感度可能导致其对胃癌N分期的准确度降低。Kawanaka等[37]对106例进展期胃癌病人的研究中发现,18F-FDGPET/CT和增强CT联合检测远处淋巴结转移的敏感度、特异度和准确度明显优于单用增强 CT。 3′-脱氧-3′-18F-氟代胸苷(3′-deoxy-3′-18F-fluorothymidine,18F-FLT)是胸腺嘧啶类似物,作为另一种示踪剂,其显像原理与18F-FDG不同,为不摄取或摄取较低18F-FDG的印戒细胞癌和分泌黏液的胃癌提供了更多的显像方法。Masatoyo等[38]报道,FLTPET/CT和FDG PET/CT对胃癌淋巴结转移具有相同的诊断价值,前者可作为后者的有益补充,降低误诊率。PET/CT在胃癌N分期方面有独到之处,但费用较高,不适宜胃癌的常规检查。
4 小结及展望
综上所述,EUS在胃癌cT分期方面有其独特的优势,特别是对早期胃癌浸润深度有较高的准确性;MDCT结合MPR后重组对于进展期胃癌的cT分期准确度较高,且MDCT具有普及率广、简便无创等优势。两者应作为cT分期的初始影像手段,MRI及DCEUS可作为进一步精确cT分期的补充手段。能谱CT及DWI等功能成像手段有望进一步提高胃癌cT分期的准确性。
近年来各种影像检查手段已经用于胃癌cN分期,且各有优缺点。目前MDCT增强检查以其诸多优点仍为胃癌cN分期的主要影像手段,碘对比剂过敏者可用MRI替代;而超声由于其穿透力的限制,对cN的分期价值有限。PET/CT价格昂贵,不宜作为常规检查,可作为CT及MRI的补充手段。当前尚无一种影像检查方法能提供胃癌淋巴结转移的标准。因此,现阶段无论采用淋巴结大小、形态、强化等联合评估标准,还是功能影像手段均难以完全解决cN分期水平不高的临床现状。影像科医师应主动地与相关临床科室及设备供应商开展协作,深入了解胃癌规范化诊疗的需求,探索更多的技术手段和指标,不断提高胃癌cN分期的准确性。