磁共振T2WI 图像纹理分析在直肠癌T2/ 3 分期中的应用价值

肖建云 杨志勇 肖志锋

南通大学附属如皋医院 江苏省如皋市人民医院放射科，江苏如皋 226500

直肠癌是一种胃肠道好发，且预后较差的恶性肿瘤，是我国主要恶性肿瘤之一，随着人口结构和生活方式的改变，我国直肠癌发病率逐年增加[1-3]。直肠癌患者早期症状不明显，仅有排便次数异常或腹部不适，晚期会出现便血、里急后重等情况[4]。早期直肠癌以手术治疗为主，术后辅助化疗或放疗，中晚期直肠癌患者主要以化疗、靶向治疗、放疗为主[5]。直肠癌早期诊断可及时干预，降低复发率[6]。临床研究发现，直肠癌T 分期是影响预后的重要指标，准确的术前评估是术前治疗方案选择的关键[7]。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）在肿瘤疾病诊断、分期中有组织分辨率高、无创、无辐射等特点，可以多角度、三维方向、多序列对病变成像，并且可以精准定位肿瘤，反映病灶形态学信息[8]。然而，常规MRI 诊断不能准确区分T2 期与临界T3 期的肿瘤[9]。磁共振T2加权像（T2weighted image，T2WI）图像纹理分析技术是一种新型的肿瘤影像评估技术，在评估肿瘤浸润深度方面更加精确，能够反映组织内图像像素灰度的强度和变化规律，通过数据方程生成相关参数[10]。然而，磁共振T2WI 图像纹理分析技术在T2/3 期直肠癌术前分期中的诊断价值尚不清楚。鉴于此，本研究通过对南通大学附属如皋医院收治的T2/3 期直肠癌患者进行回顾性分析，探究磁共振T2WI 图像纹理分析技术的具体应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

分析2019 年1 月至2022 年1 月南通大学附属如皋医院治疗的92 例经病理学检查证实的T2/3 期直肠癌患者的相关资料，其中，T2 期38 例，T3 期54例。纳入标准：①符合2019.V1 版《NCCN 结直肠癌诊治指南》更新要点解析[11]中直肠癌诊断标准；②经病理学检查证实为T2/3 期；③年龄25～76 岁；④资料完整。排除标准：①转移性直肠癌；②MRI 图像存在伪影；③病灶囊性成分大于实性成分；④病灶边界不清楚；⑤MRI 检查前进行放化疗。本研究经医院伦理委员会批准（KY202203015）。

1.2 扫描方法

采用美国GE Discovery 750w 3.0T MRI 扫描仪，扫描前排空肠道粪便，检查时取仰卧位，基础体位是T2WI 横断位，在冠状位、矢状位定位，矩阵322×448，视野18 cm×18 cm，层间距5 mm，层距3 mm，将扫描图像数据导入MaZda 软件，感兴趣区由3 名高级职称的医生确定，并保证病灶边界显示清晰完整无缺漏，避免坏死、出血、囊变，纹理特征提取前，将图像标准化处理，通过软件融合获得3D 感兴趣区勾画区域，计算均值、对比度、自相关、熵值、方差和。

1.3 观察指标

①比较T2 期和T3 期直肠癌患者MRI 纹理参数；②分析直肠癌患者MRI 纹理参数与T2/3 分期的关系；③分析直肠癌患者MRI 纹理参数对T2/3 期的诊断价值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差（）表示，比较采用t 检验；计数资料用例数或百分率表示，比较采用χ2检验；影响因素分析采用logistic 回归分析，MRI 纹理参数对T2/3 期的诊断价值采用受试者操作特征曲线。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 T2 期和T3 期直肠癌患者一般资料比较

T2 期和T3 期直肠癌患者性别、年龄、病灶大小、分化程度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 T2 期和T3 期直肠癌患者一般资料比较

2.2 T2 期和T3 期直肠癌患者MRI 纹理参数比较

T3 期患者均值、自相关、熵、方差和高于T2 期患者，对比度低于T2 期患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 T2 期和T3 期直肠癌患者MRI 纹理参数比较

2.3 直肠癌患者MRI 纹理参数与T2/3 分期的关系

以患者分期（T2 期=0，T3 期=1）为因变量，将“2.2”中均值、对比度、自相关、熵、方差和（原值带入）作为自变量，进行多因素logistic 回归分析。结果显示，均值、自相关、熵、方差和均是直肠癌患者T2/3 分期的影响因素（P＜0.05）。见表3。

表3 直肠癌患者MRI 纹理参数与T2/3 分期的关系

2.4 直肠癌患者MRI 纹理参数对T2/3 期的诊断价值

MRI 纹理参数联合检测诊断直肠癌患者MRI 纹理参数对T2/3 期的曲线下面积高于各项单独检测。见表4、图1。

图1 直肠癌患者MRI 纹理参数诊断T2/3 期的受试者操作特征曲线

表4 直肠癌患者MRI 纹理参数对T2/3 期的诊断价值

3 讨论

直肠癌具体发病原因尚未完全明确，可能与饮食、环境、遗传及炎症刺激等多种复杂因素有关[12-14]。临床主要通过肛门指检和肠镜检查进行诊断，直肠癌治疗方案的选择依赖于临床分期，影像学检查是术前分期检查的常用方法[15-18]。直肠超声和MRI 检查在直肠癌局部分期中具有重要作用，超声内镜在早期肿瘤T 分期中具有一定的优势，但对于肿瘤体积大、侵犯深度较深患者，MRI 检查更具优势[19-20]。然而，仅依靠影像医师判读MRI 影像资料仍然存在误诊现象[21]。有研究报道，MRI 纹理分析技术能够定量、定性评估肿瘤深度，用于肿瘤分期诊断可以提高准确性[22]。

本研究结果显示，T3 期患者均值、自相关、熵、方差和高于T2 期患者，对比度低于T2 期患者；均值、自相关、熵、方差和均是直肠癌患者T2/3 分期的影响因素。分析原因为，与常规MRI 比较，MRI 纹理特征可以获取更加详细的病灶信号变化，T2加权序列具有高对比度、高分辨率的特点，可以区分正常直肠壁结构和病理组织，以纹理基元为基础，提取病灶纹理空间分布和位置关系信息，并且可以利用图像像素灰度分布规律分析纹理特征，将提取的病灶信息导入计算机软件可获得均值、对比度、自相关、熵、方差和等MRI纹理参数。均值是纹理灰度像素值；方差和能够直观反映图像的对比，描述图像中灰度值变化程度；对比度可以表示图像纹理深浅；熵可以反映图像纹理的均匀性和复杂程度；自相关反映灰度值分布偏倚程度[23-25]。相关研究表明，通过比较肿瘤患者病灶ADC图像和灰度共生矩阵，熵、方差和较低时，肿瘤浸润风险明显增加[26]。本研究结果显示，MRI 纹理参数联合检测诊断直肠癌患者MRI 纹理参数对T2/3 期的曲线下面积高于各项单独检测。分析原因为，磁共振T2WI图像纹理参数联合诊断时可以利用各项参数在直肠癌不同分期中的差异，充分反映病灶变化特点，避免单个参数评估准确性不足，进而提高诊断准确性。张益兰等[27]研究报道，MRI 纹理分析用于直肠癌术前T2/3 分期诊断具有重要价值，与本研究结果相符。磁共振T2WI 图像纹理分析技术用于直肠癌术前T2/3分期诊断具有检查方便、无创等特点，并且可以用于肿瘤患者疗效评估及预后预测，随着技术研究的不断深入，将更加广泛地应用于临床。

综上，磁共振T2WI 图像纹理分析技术用于T2/3期直肠癌术前分期具有较高的诊断价值。然而，本研究病例有限，仍需纳入大样本病例进一步论证。此外，在肿瘤病灶感兴趣区选择时仅选择肿瘤最大层面作为测量范围，不能代表整个肿瘤的异质性。