磁共振扩散加权成像在膀胱癌中的应用价值研究

杨晓亮,李亚杰,杨晓波

膀胱癌(BCa)是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤之一[1],全球范围内BCa在恶性肿瘤中的发病率居第9位、死亡率居第13位[2]。2019年全国肿瘤登记中心数据显示,BCa在国内发病率居恶性肿瘤的第13位,居男性恶性肿瘤的第7位[3]。BCa最常见的病理类型为上尿路上皮癌(UTUC),占90%以上,肌层浸润性膀胱癌(MIBC)占30%[4]。区分组织病理学类型、肿瘤分级、分期对于确定治疗方法至关重要,并且与疾病进展、复发和患者生存高度相关[5],BCa的临床治疗主要基于临床分期、分级确定。经尿道膀胱肿瘤切除术 (TURBT) 为最常用的诊断和治疗手术方式[6],目前临床上使用最多的检查是泌尿系彩超、有创的膀胱镜检查、计算机断层扫描尿路造影 (CTU)及磁共振尿路造影(MRU)[7]。研究显示,MRU的T2加权和动态对比增强MRI (DCE MRI) 用于BCa 分期优于CTU[8-9]。在另一项比较CTU和MRU的研究中,Gandrup等人发现多参数 MRI 在诊断 BCa方面优于CTU[10]。扩散加权成像(DWI)通过应用2个大小相同但方向相反的扩散增敏梯度(具有2个不同的b值)来产生图像对比度,从而测试组织内部水分子的流动性(布朗运动)[11-12]。水分子的扩散与组织细胞的数量和细胞膜的完整性成反比。在细胞密度高、细胞膜完整的恶性病变中,扩散受到限制。然而,它在低细胞密度区域的限制较少[13-14],有研究显示DWI中的ADC值能预测疾病的临床分期、分级,但在BCa中的研究较少,为此,本研究旨在评估DWI在BCa中诊断应用价值及比较不同部位、肿瘤分级的ADC值。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选取2019年1月至2022年6月宁夏医科大学总医院收治的BCa患者146例作为研究对象,其中,男性92例,女性54例,年龄32～79岁,平均年龄61岁,患者因体检或血尿等症状行泌尿系彩超或泌尿系CT重建发现膀胱占位后就诊于我院并行MRI及DWI扫描。

1.1.1 纳入标准:①能够耐受磁共振 DWI检查者;②患者均行手术治疗,具有明确的病理结果;③检查前未进行任何治疗者。

1.1.2 排除标准:①严重肝、肾功能损伤者;②既往有BCa手术史者;③患者拒绝参与本研究;④合并其他恶性肿瘤者;⑤无法行MRI检查的患者;⑥患者有急症无法完成检查。

1.2 方法

1.2.1 检查方法:检查前患者禁食、水12 h,各分组患者均采用磁共振DWI、T2加权成像(T2WI)检查,使用分辨率更高的3.0T磁共振成像仪,选用专用线圈。①T2WI检查。盆腔局部行矢状、冠状及轴状位扫描,层厚选取3.5 mm,回波为112 ms,重复时间为7 950 ms,激励2次,视野(FOV)为200 mm×200 mm,回波链长度24,矩阵320×240,无间距扫描,压脂。②DWI检查。采用平面回波成像序列,b值为500 s/mm2、600 s/mm2、700 s/mm2、800 s/mm2、900 s/mm2、1 000 s/mm2,激励1次,FOV为230 mm×230 mm,矩阵 114×114,无间距扫描,扫描时间2.03 min,自动生成ADC。③在DWI检查的基础上,采用Takeuchi提出的判定标准对肿瘤进行分期。

1.2.2 图像分析与评估标准:成像数据由2名在DWI和膀胱癌成像方面经验丰富的放射科医生独立使用专用工作站(德国慕尼黑西门子莱昂纳多MMWP)进行分析。在b1/4 100 s/mm2DWI图像上仔细识别研究病变的实体部分,并通过在ADC图上放置一个小感兴趣区域(ROI)来测量ADC值。在多个病变的情况下选择最大的病变。在T2加权MRI图像上使用电子卡尺测量病变大小,并进行平行回顾。

1.2.3 评价指标:分析 DWI、T2WI 单项及联合诊断不同分期BCa结果,金标准为病理结果,计算BCa的特异度、敏感度及不同部位、分级的ADC值。

2 结果

146例参与研究的患者中,所有膀胱占位均在DWI结果上可见,提示本研究中膀胱占位DWI的检出率为100%。术后病理检查结果提示,其中121例为BCa,25例为炎症。121例BCa患者中,病理类型分别为UTUC 115例,腺癌4例,小细胞癌2例。BCa患者中DWI诊断出109例,漏诊12例;膀胱炎症诊断出20例,误诊5例。因此,DWI与金标准相符合的有129例,不符合的有17例。

2.1 ADC值的比较:不同组织成分ADC值不同,其中BCa为(0.61～1.27)×10-3mm2/s,癌灶周围膀胱壁为(1.29～1.56)×10-3mm2/s,膀胱炎症为(1.37～1.66)×10-3mm2/s,尿液为(2.26～2.85)×10-3mm2/s,BCa与周围组织ADC值无交叉。BCa与其周围膀胱壁、BCa与尿液、BCa与炎症的平均ADC值之间比较差异有统计学意义(P<0.05)。高分级与低分级膀胱尿路上皮癌的平均ADC值分别为(0.75±0.15)×10-3mm2/s、(1.15±0.19)×10-3mm2/s,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。

2.2 DWI鉴别膀胱癌及NMIBC与MIBC的效能:DWI区分NMIBC、MIBC的敏感度、特异度和准确度分别为91.00%、69.00%和88.00%,见表1。

表1 DWI鉴别膀胱癌及NMIBC与MIBC的效能(%)

3 讨论

BCa是最常见的泌尿系肿瘤之一,近年来,中国BCa发病率呈明显增长的趋势,成为我国泌尿系统发病率最高的恶性肿瘤[15-16]。据全国肿瘤登记中心统计,1998—2008年中国膀胱肿瘤发病率增加了56.59%,达到7.49/10万,10年间的年增长比例为4.6%[15]。准确的术前评估对膀胱癌的治疗至关重要,因为治疗取决于疾病的临床分期。T1期病变经尿道膀胱肿瘤电切配合术后膀胱灌注治疗,低级别T2期病变除选择经尿道膀胱肿瘤电切外,部分病例可采用膀胱部分切除术。T3期常规行根治性膀胱切除术治疗,而姑息性放射治疗是 T4期常见的治疗方法。大多数膀胱肿瘤是尿路上皮性的,诊断时约75%为NMIBC[1,17]。NMIBC 预后良好,经尿道膀胱切除术进行诊断和治疗,如果 NMIBC 复发或进展为MIBC,则需要进行全膀胱切除术或全身化疗药物治疗[17]。DWI是20世纪90年代发展起来的基于MRI检查的新技术,可无创检测组织内水分子扩散运动,可在分子水平反映组织结构特征。DWI主要依靠细胞外水分子运动和血流灌注检查,并采用ADC值进行描述。恶性肿瘤增殖活跃,缺乏细胞间接触抑制,细胞数量多且排列紧密,致使细胞间隙变小,水分子扩散受限,因此DWI上呈高信号,ADC值降低。DWI上肿瘤轮廓显示清晰,无明显变形及伪影,与周围组织对比显著,有助于病变检出。因此,如能利用MRI无创检查明确膀胱癌存在与否,可极大减轻患者膀胱镜检查操作的创伤与痛苦。

本研究中DWI诊断膀胱癌的敏感度、特异度和准确度分别为90.00%、80.00%和88.00%。膀胱癌、膀胱炎症、病灶周围膀胱壁和尿液的平均ADC值之间差异均有统计学意义(P<0.05)。DWI区分NMIBC和MIBC的敏感度、特异度和准确度分别为91.00%、69.00%和88.00%。研究显示BCa的分级与肿瘤5年进展率有关[18],本研究结果显示高分级与低分级膀胱尿路上皮癌的平均ADC值分别为(0.75±0.15)×10-3mm2/s和(1.15±0.19)×10-3mm2/s,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。因此,通过ADC值辅助区分不同级别BCa,指导临床医生更积极地治疗高级别BCa,预防其进展。

综上所述,DWI有望成为BCa常规检查,用于术前诊断、分期、分级、评估预后,以及TURBT术后随访和放、化疗监测等。然而,DWI空间分辨力差,需结合其他MRI检查定位,且部分BCa与正常组织ADC存在交叉现象,因此需要后续纳入更多的样本量进行更深入的研究,以提高DWI在BCa诊断、分期、分级及预后评估中的作用。