基于T2WI 及DWI 影像特征鉴别T2 期与T3 期直肠癌

2022-12-12邱勇刚曾锦花汪鑫斌冯汉楼存诚董浩

中国临床医学影像杂志 2022年8期

邱勇刚，曾锦花，汪鑫斌，冯汉，楼存诚，董浩

（1.杭州市萧山区第一人民医院放射科，浙江杭州 311200；2.杭州市萧山区第二人民医院放射科，浙江杭州 311241）

直肠癌是我国最常见的消化道恶性肿瘤之一，其发病率和病死率分别居于全身肿瘤的第3 位和第4位，且呈逐年上升的趋势[1]。直肠癌的预后及治疗方案主要依据其TNM 分期所决定，而非外科医生的主观判断。根据美国国立综合癌症网络及2020 年中国结直肠癌诊疗指南[2]建议，对于无淋巴结及远处转移的直肠癌患者，其T 分期治疗方案有所差异，T2 期建议采用全直肠系膜切除术（Total mesorectal excision，TME），而T3 期则需术前新辅助放化疗（Neoadjuvant chemoradiotherapy，NCRT）。治疗方案的差异要求临床应在术前精确鉴别诊断T2 期与T3期直肠癌。近年来基于MRI 定量参数测定、影像组学特征提取等多种微观研究被广泛开展，并进一步证实有助于提高其诊断准确率[3-5]，但较难应用于日常繁忙的临床一线工作中。因此，本研究基于实际工作，采用T2WI 及DWI 宏观影像特征分析T2 期与T3 期直肠癌的差异，以提高诊断准确率。

1 材料与方法

1.1 一般资料

收集杭州市萧山区第一人民医院2019 年1月—2021 年12 月61 例直肠癌患者的影像学资料进行回顾性分析，其中T2 期19例，T3 期42 例。纳入标准：①经手术病理证实为T2 期或T3 期直肠癌；②影像学资料完整，包含T2WI 及DWI；③检查前没有接受其他治疗。排除标准：①术前行放、化疗治疗；②幽闭恐惧症患者；③MRI 图像质量差而无法评估者。本研究经杭州市萧山区第一人民医院伦理委员会批准（2022 年伦审字（科）第21 号）。

1.2 方法

使用Siemens Aera 1.5T MR 及GE Signa Voyager 1.5T MR 扫描仪。患者检查前未行肠道清洁准备，取仰卧位、头先进，采用8 通道相控表面线圈，行病变处常规T2WI 轴位、矢状位、冠状位扫描，其中轴位垂直于病变段肠管，矢状位和冠状位平行于病变段肠管，常规DWI 横断位薄层扫描，b 值取50 s/mm2和800 s/mm2。MRI 扫描参数见表1。

表1 T2WI 及DWI 扫描参数

1.3 MRI 影像征象分析

由两名高年资影像诊断医师分别对61 例病例进行双盲法阅片，依据两组（T2 期、T3 期）病例T2WI及DWI 影像特征（图1）进行评估。T2WI 低信号中断征：T2WI 直肠壁固有肌层连续性的低信号中断；T2WI 边缘结节征：直肠肠壁轮廓外缘的分叶状及结节性突起；T2WI 边缘毛刺征：与直肠肠壁轮廓外缘相邻的条索影；DWI 外壁结节征：直肠壁轮廓外的分叶状及结节状高信号。其中T2WI 征象评估阳性征象定义为轴位、矢状位、冠状位图像中至少两组序列观察到即为阳性，DWI 外壁结节征阳性定义为观察到与T2WI 对应的轮廓外分叶状及结节状高信号。对评估结果有不同意见时，由两位医生共同讨论，取得一致后确定。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计软件进行处理。计量资料采用均数±标准差（）表示，计数资料以频数表示。计量资料组间比较采用独立样本t 检验，计数资料主要采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料结果

61 例患者包括男35例，女26例，年龄31～89岁，T2 期与T3 期中位年龄分别为70 岁和64 岁。采用独立样本t 检验比较两组间年龄差异和卡方检验比较两组间性别差异，均无统计学意义。

2.2 MRI 影像特征结果

MRI 影像特征结果见表2，采用卡方检验比较两组间T2WI 低信号中断征、T2WI 边缘结节征、T2WI边缘毛刺征、DWI 外壁结节征的差异，结果显示T2WI 低信号中断征、T2WI 边缘结节征、DWI 外壁结节征两组间差异有统计学意义，T3 期百分比均高于T2 期；T2WI 边缘毛刺征（图2，3）两组间差异无统计学意义。评估T3 期直肠癌诊断效能中，T2WI 低信号中断征（图4）及T2WI 边缘结节征（图4，5a，5b）的敏感性较高，T2WI 边缘结节征的准确性较高，DWI 外壁结节征（图5b，5c，6）的特异性最高。

表2 直肠癌患者临床、影像特征及T3 期诊断效能比较

3 讨论

3.1 直肠癌T 分期MRI 评估现状

结直肠癌作为威胁全球人类健康的第三大常见癌症，约1/3 发生在直肠[5]。直肠癌较高的发病率、死亡率与其术后复发和转移高风险息息相关。近年来，得益于TME 和NCRT 的广泛应用，直肠癌局部复发及转移率明显减低[6]。精准的术前肿瘤分期有助于临床医师制定更为合适的治疗方案。对于已存在淋巴结转移或远处转移的患者需行NCRT；但是对于淋巴结阴性和无远处转移的患者则依据其T 分期制定不同治疗方案[7]。T1 期及T2 期直肠癌的复发及转移率低，可行内镜下黏膜切除术或TME，而T3 期及T4 期直肠癌需行术前NCRT 以减少其复发转移风险[2，8]。因此，通过影像特征术前准确判断T2 期或T3 期直肠癌也是众多学者努力研究的方向。

目前，MRI 因具有较高的软组织分辨率而作为直肠癌术前评估最常用的影像学检查方法，可通过T2WI 清晰的显示直肠壁及周围系膜、系膜筋膜等层次结构。但是由于肿瘤慢性生长的过程中会刺激周围产生炎性反应及纤维增生[9]，使得部分T2 期肿瘤呈现T3 期系膜浸润等特征，进而导致过度分期，错失合适的手术机会。

近年来，基于CT 及MRI 微观分析的影像组学、纹理参数分析等在鉴别直肠癌T 分期的研究中呈现出一定的价值[3-5]，但缺乏临床实用价值。因此，本研究基于T2WI 及DWI 宏观影像特征进行分析，以更好的帮助鉴别T2 期及T3 期直肠癌。

3.2 基于T2WI 及DWI 影像特征与T 分期相关性结果及分析

本研究基于T2WI 及DWI 提取4 个宏观影像特征鉴别T2 期与T3 期直肠癌，包括T2WI 低信号中断征、T2WI 边缘结节征、T2WI 边缘毛刺征及DWI 外壁结节征。Zhang等[9]认为低信号中断征有助于鉴别T2期与T3 期直肠癌，但由于MRI 部分容积效应的影响及肠道不自主蠕动时肌层收缩所致的肠壁凹陷，导致该征象存在一定的假阳性。本研究通过改良重新定义的低信号中断征，以两组不同方位（其中至少需包括轴位）的T2WI 影像同时观察到低信号连续性中断作为其阳性的评判依据，结果显示T2WI 低信号中断征诊断T3 期直肠癌的敏感性达83.33%，与Lu等[10]研究结果相仿，但准确性提高（77.05% vs 67.3%）。T2WI 边缘结节征反映的是肿瘤邻近肠壁外缘的形态，由于肿瘤细胞受坚韧的直肠固有肌层阻挡，未突破肌层时多呈外缘光滑的形态，突破固有肌层后则易出现边缘结节状突起[11]。Zhang等[9]通过分析30 篇文献共1 878 例T3 期直肠癌T2WI 边缘结节征的诊断效能，显示其敏感性和特异性分别为80%和74%。本研究显示T2WI 边缘结节征诊断T3 期直肠癌的敏感性、特异性和准确性分别为92.86%、78.95%、88.52%，均高于文献[9]数据，说明基于改良的T2WI边缘结节征可作为T3 期直肠癌的独立诊断依据。T2WI 边缘毛刺征包含两种病理状态：①直肠癌周围肿瘤浸润；②肿瘤周围炎性反应及纤维增生[12]。这也与多位学者[6，10，13]提到的过度分期高度有关，本研究52.6%（10/19）的T2 期及64.3%（27/42）的T3 期直肠癌具备此征象，分析显示该征象在T2 期与T3 期直肠癌中分布无统计学差异，其独立评估T3 期直肠癌的特异性仅为47.37%。DWI 信号通过反映组织内水分子活动受限制的程度来判断其病理状态[14]，肿瘤细胞由于增殖活跃度及核质比高，其细胞外间隙水分子相对少，在DWI 上常呈明显高信号[7]，而肿瘤周围炎性反应及纤维增生则表现为等或低信号（图2c）[15]。通过与T2WI 对应的DWI 外壁结节征能更准确识别病灶[16]，本研究显示DWI 外壁结节征诊断T3 期直肠癌的准确性为75.41%，但特异性（89.47%）最高，与Feng等[7]的研究结果相仿，也进一步证实MR 功能成像在直肠癌分期中的重要价值。