鄭 云,孫西河,徐芹艷,王 穎,葛艷明
1.濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系(山東濰坊261053)
2.濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像中心(山東濰坊261031)
磁共振DWIBS在結(jié)直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)中的診斷價(jià)值
鄭 云1,孫西河2?,徐芹艷2,王 穎2,葛艷明2
1.濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)系(山東濰坊261053)
2.濰坊醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像中心(山東濰坊261031)
目的探討磁共振背景抑制擴(kuò)散加權(quán)成像(DWIBS)在結(jié)直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)灶中的診斷價(jià)值。方法對(duì)49例結(jié)直腸癌術(shù)后并經(jīng)病理證實(shí)的患者,均行常規(guī)MRI及DWIBS檢查,其中有5例行MR增強(qiáng)檢查?;乇苣易儔乃绤^(qū),測(cè)量復(fù)發(fā)灶與鄰近正常腸管在常規(guī)MRI及DWIBS中的表觀彌散系數(shù)(ADC)值,信號(hào)強(qiáng)度(SI)及背景噪聲標(biāo)準(zhǔn)差(SD),分別計(jì)算在T1WI、T2-STIR、DWIBS中復(fù)發(fā)灶的對(duì)比噪聲比(CNR)。判斷常規(guī)MRI及DWIBS聯(lián)合序列在結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)灶中的準(zhǔn)確性、敏感性及特異性。結(jié)果DWIBS對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)灶診斷的敏感性為100%,準(zhǔn)確性為95.9%;復(fù)發(fā)組信號(hào)強(qiáng)度明顯高于對(duì)照組(P<0.05),ADC值明顯小于對(duì)照組(P<0.05);DWIBS聯(lián)合序列與常規(guī)MRI序列對(duì)復(fù)發(fā)組的診斷無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。結(jié)論DWIBS對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)灶的監(jiān)測(cè)靈敏度較高,增加DWIBS可提高診斷術(shù)后復(fù)發(fā)灶的敏感率及正確率。
磁共振背景抑制擴(kuò)散加權(quán)成像;結(jié)直腸癌;術(shù)后復(fù)發(fā)
結(jié)直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)是結(jié)直腸癌患者術(shù)后影響預(yù)后的重要因素[1],診斷術(shù)后復(fù)發(fā)的方法很多,各有優(yōu)缺點(diǎn)。磁共振背景抑制擴(kuò)散加權(quán)成像(DWIBS)對(duì)結(jié)直腸癌的臨床研究多集中在術(shù)前分期[2]、原發(fā)灶的篩查[3]等,而對(duì)術(shù)后局部復(fù)發(fā)的評(píng)估價(jià)值研究較少。本文旨在探討DWIBS在結(jié)直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)中的診斷價(jià)值。
1.1 病例資料搜集2013年9月至2015年1月我院的結(jié)直腸癌術(shù)后并經(jīng)病理證實(shí)的患者49例,其中男31例,女18例,年齡27~88歲,平均61.5歲,術(shù)后時(shí)間1.2~1.7年,平均術(shù)后時(shí)間1.45年,潰瘍型中分化腺癌42例,粘液腺癌2例,其他5例,行軸位T1WI、T2-STIR、DWIBS檢查,其中5例增加增強(qiáng)檢查。臨床癥狀表現(xiàn)為便血、腹痛、大便習(xí)慣及性狀的改變。所有病例經(jīng)穿刺活檢、二次手術(shù)、腸鏡活檢病理結(jié)果及隨訪證實(shí);連續(xù)2次以上隨訪中MRI結(jié)果為病變?cè)龃螅ǎ?5%)定為局部腫瘤復(fù)發(fā),隨訪時(shí)限為3個(gè)月,連續(xù)兩次以上MRI檢查顯示病變穩(wěn)定或縮小為無(wú)復(fù)發(fā)。根據(jù)檢查結(jié)果分為復(fù)發(fā)組和無(wú)復(fù)發(fā)組,將無(wú)復(fù)發(fā)組作為對(duì)照組。局部復(fù)發(fā)21例(合并轉(zhuǎn)移11例),對(duì)照組28例。
1.2 檢查方法采用1.5T磁共振儀(荷蘭飛利浦公司Achieva Nova Dual 1.5T超導(dǎo)雙梯度MR儀)。所有病例均用4通道體表線圈,患者采取仰臥位,行軸位T1WI、T2-STIR、DWIBS、最大密度投影(MIP)及黑白反轉(zhuǎn)成像。成像參數(shù)T1WI(TR/TE:400/14 ms,層厚4mm,層間距1mm,F(xiàn)OV:35mm,矩陣228× 448,NEX:3);T2-STIR(TR/TE:3500/65ms,層厚4 mm,層間距:1 mm;FOV:35 mm,矩陣 224×256,NEX:3);DWIBS(TR/TE:1400/65ms,TI:180ms;層厚5 mm,層間距 0,F(xiàn)OV:38 mm,矩陣 128×176,NEX:6)。
1.3 圖像分析由兩名具有15年以上高年資MR醫(yī)師在PACS工作站通過(guò)雙盲法閱片并觀察復(fù)發(fā)灶的大小、位置、數(shù)目、周圍侵犯情況、表觀彌散系數(shù)(ADC值)及DWIBS上信號(hào)強(qiáng)度。意見(jiàn)不一致時(shí)協(xié)商解決。復(fù)發(fā)灶的腸壁厚度、受累長(zhǎng)度的測(cè)量采用磁共振儀自帶標(biāo)尺于DWIBS上測(cè)量復(fù)發(fā)灶高信號(hào)區(qū)域的厚度及受累長(zhǎng)度。復(fù)發(fā)灶的信號(hào)強(qiáng)度、背景噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差及ADC的測(cè)量:采用磁共振儀自帶分析軟件,選取病變最大層面信號(hào)均勻區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)(ROI),避免囊變壞死區(qū),均測(cè)量3次取平均值作為最終值,并計(jì)算復(fù)發(fā)灶的對(duì)比信噪比(CNR)。計(jì)算公式為:CNR=(SI病變–SI正常)/σ,SI病變表示病變的信號(hào)強(qiáng)度,SI正常表示所對(duì)應(yīng)的鄰近正常組織的信號(hào)強(qiáng)度,σ表示病變所在平面的背景噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),計(jì)算兩組的靈敏度、特異度及準(zhǔn)確性并繪制ROC曲線,計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有顯著性。
2.1 常規(guī)MRI和DWIBS診斷結(jié)果及其比較結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)常規(guī)MRI表現(xiàn)為術(shù)區(qū)腸壁的不均勻增厚,腸腔變窄,呈稍長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào),DWIBS序列上信號(hào)明顯增濃,于ADC圖上呈現(xiàn)低信號(hào)(圖1~4,見(jiàn)封二)。纖維瘢痕組織在T2WI序列上呈低信號(hào)(圖5,見(jiàn)封二)。復(fù)發(fā)21例,無(wú)復(fù)發(fā)28例,常規(guī)MRI最終正確診斷45例,1例假陽(yáng)性,3例假陰性,對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)檢出的靈敏度為85.7%(18/21),特異度為96.4%(27/28),假陰性率為14.3%(3/21),假陽(yáng)性率為3.6%(1/28),正確率為91.8%(45/49),陽(yáng)性預(yù)測(cè)值94.7%(18/19),陰性預(yù)測(cè)值90%(27/30)。常規(guī)序列+DWIBS聯(lián)合序列最終正確診斷47例,2例假陽(yáng)性,無(wú)假陰性診斷,檢出的靈敏度為100%(21/21),特異度為92.9%(26/28),假陰性率為0(0/21),假陽(yáng)性率為7.1%(2/28),正確率為95.9%(47/49),陽(yáng)性預(yù)測(cè)值91.3%(21/23),陰性預(yù)測(cè)值100%(26/26)。其中5例增加增強(qiáng)掃描,3例為復(fù)發(fā),2例無(wú)復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)病灶呈明顯強(qiáng)化,無(wú)復(fù)發(fā)者瘢痕組織呈輕度強(qiáng)化(圖6,見(jiàn)封二),由于病例較少,未納入統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
2.2 常規(guī)MRI與DWIBS聯(lián)合序列兩種方法對(duì)復(fù)發(fā)組、對(duì)照組的比較復(fù)發(fā)組:χ2=3.231,P=0.072,DWIBS聯(lián)合序列較常規(guī)MRI序列對(duì)復(fù)發(fā)組的診斷無(wú)明顯差異(P>0.05);對(duì)照組:χ2=0.352,P=0.553,DWIBS聯(lián)合序列與常規(guī)MRI序列對(duì)對(duì)照組的診斷無(wú)明顯差異(P>0.05)(見(jiàn)表1)。
表1 常規(guī)MRI與DWIBS聯(lián)合序列對(duì)兩組的診斷結(jié)果
2.3 常規(guī)MRI與DWIBS聯(lián)合序列對(duì)局部復(fù)發(fā)的診斷能力的ROC曲線對(duì)常規(guī)MRI及DWIBS聯(lián)合序列對(duì)局部復(fù)發(fā)的診斷能力繪制ROC曲線。常規(guī)MRI對(duì)術(shù)后局部復(fù)發(fā)的敏感度為85.7%,特異度為96.4%,AUC為0.728;DWIBS聯(lián)合序列對(duì)術(shù)后局部復(fù)發(fā)的敏感度為100%,特異度為92.9%,AUC為0.813;DWIBS聯(lián)合序列的曲線下面積(AUC)大于常規(guī)MRI序列,說(shuō)明DWIBS聯(lián)合序列較常規(guī)MRI序列診斷價(jià)值高,但AUC之差無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(圖7,見(jiàn)封二)。
2.4 結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)組與對(duì)照組ADC值、信號(hào)強(qiáng)度及CNR的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),在DWI圖像上,復(fù)發(fā)灶信號(hào)強(qiáng)度明顯高于對(duì)照組(P<0.05),于ADC圖上,復(fù)發(fā)灶的ADC值明顯低于對(duì)照組(P<0.05);復(fù)發(fā)組的CNR高于對(duì)照組(P<0.05)(見(jiàn)表2)。
表2 兩組的信號(hào)強(qiáng)度、ADC值、CNR的比較(±s)
表2 兩組的信號(hào)強(qiáng)度、ADC值、CNR的比較(±s)
注:采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),兩組信號(hào)強(qiáng)度的比較:兩方差不齊(F=7.747,P=0.008,P<0.05),t=3.818,P=0.001(P<0.05);兩組ADC值的比較,兩方差不齊(F=4.259,P=0.045,P<0.05),t=-2.542,P=0.016(P<0.05);兩組 CNR的比較,兩方差不齊(F=12.428,P=0.001,P<0.05),t=2.973,P=0.006(P<0.05)。
分組 n 信號(hào)強(qiáng)度值A(chǔ)DC值(10-6mm2/s) CNR復(fù)發(fā)組 21 453.57±207.88 1330.98±576.49 67.41±69.68對(duì)照組 28 257.33±127.89 1703.66±398.11 19.28±29.41
對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后的患者,盆腔復(fù)發(fā)率高于30%,并大多發(fā)生在術(shù)后2年內(nèi),約5%~15%表現(xiàn)為局部復(fù)發(fā)[4-5]。局部復(fù)發(fā)可導(dǎo)致嚴(yán)重的致死率及致殘率,再次手術(shù)切除可提高患者的生存率,故術(shù)后早期診斷至關(guān)重要。盆腔局部復(fù)發(fā)影像診斷目前包括CT、MRI和PET/CT,由于術(shù)后解剖結(jié)構(gòu)紊亂,對(duì)于較小的復(fù)發(fā)灶診斷困難。PET-CT價(jià)格昂貴,難以動(dòng)態(tài)觀察[6]。
3.1 常規(guī)MRI序列對(duì)術(shù)后局部復(fù)發(fā)灶的診斷價(jià)值常規(guī)MRI具有良好的軟組織分辨率,可顯示精細(xì)的解剖學(xué)特征,包括吻合口及周圍組織結(jié)構(gòu)情況,常規(guī)MRI可顯示清晰的形態(tài)學(xué)特征,被認(rèn)為是檢查結(jié)直腸癌局部復(fù)發(fā)很好的技術(shù)[7]。局部復(fù)發(fā)灶表現(xiàn)為吻合口區(qū)不規(guī)則軟組織腫塊影,在T1WI序列上呈現(xiàn)為低信號(hào),在T2WI壓脂序列上表現(xiàn)為高信號(hào)。T2WI序列對(duì)局部復(fù)發(fā)灶及纖維瘢痕組織的鑒別較為敏感,復(fù)發(fā)灶表現(xiàn)為高信號(hào),瘢痕組織由于含有纖維成分呈低信號(hào),但對(duì)于較小的復(fù)發(fā)病灶很可能被纖維組織所掩蓋,所以特異性不高[8]。本研究中,常規(guī)MRI序列診斷結(jié)果1例假陽(yáng)性,3例假陰性,假陽(yáng)性的病例可能是炎性組織亦表現(xiàn)為長(zhǎng)T2信號(hào),與復(fù)發(fā)灶不易區(qū)分。假陰性病例可能是復(fù)發(fā)灶較小不易觀察。曹務(wù)騰等[9]研究表明5年以上高年資診斷醫(yī)師行常規(guī)MRI序列診斷局部復(fù)發(fā)灶的靈敏度、特異度分別為86.2%、85%。Alban等[10]研究表明15年以上高年資診斷醫(yī)師診斷的靈敏度、特異度分別為88%、95%。本研究顯示常規(guī)MRI序列的靈敏度達(dá)85.7%,特異度達(dá)96.4%,正確率為91.8%。本研究中采用常規(guī)MRI序列診斷復(fù)發(fā)灶的正確率較高,可能是由于診斷醫(yī)師具有較高水平及體積較大的復(fù)發(fā)灶占的比例較大。
3.2 DWIBS的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)是一種顯示水分子運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù)。Taka?hara等[11]提出DWIBS的概念,DWIBS不同于DWI的是不需要呼吸抑制,是在自由呼吸狀態(tài)下采集信號(hào),在DWI基礎(chǔ)上加入脂肪抑制、黑白反轉(zhuǎn)技術(shù),抑制背景信號(hào),突顯病灶,從而提高腫瘤檢出率。DWIBS由于背景信號(hào)被抑制,解剖信息缺乏,在解剖定位方面,常規(guī)MRI序列是必不可少的,DWIBS與常規(guī)MRI序列的聯(lián)合可提高靈敏度及特異度。
3.3 常規(guī)MRI結(jié)合DWIBS聯(lián)合序列對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)灶的診斷價(jià)值常規(guī)MRI序列從形態(tài)學(xué)上顯示病變,而DWIBS是從功能學(xué)上診斷腫瘤。本研究中常規(guī)MRI序列的靈敏度、特異度、正確率分別為85.7%、96.4%、91.8%;常規(guī)MRI與DWIBS聯(lián)合序列的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確率分別為 100%、92.9%、95.9%,DWIBS聯(lián)合序列與常規(guī)MRI序列對(duì)復(fù)發(fā)灶的診斷無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表示常規(guī)MRI序列診斷復(fù)發(fā)灶的正確率較高,增加DWIBS序列后診斷正確率進(jìn)一步提高,雖然兩者之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,這與Colosio A[10]等學(xué)者的研究結(jié)果一致。增加DWIBS序列假陰性率明顯降低,這是由于DWIBS序列復(fù)發(fā)灶表現(xiàn)為明顯高信號(hào),敏感率明顯提高,對(duì)于比較小被纖維組織掩蓋的復(fù)發(fā)灶在常規(guī)MRI序列容易漏診,在DWIBS序列上表現(xiàn)為高信號(hào),極容易被鑒別出來(lái),DWIBS提高了小病灶的檢出率。本研究中靈敏度為100%,特異度較常規(guī)MRI序列略低,可能是因?yàn)檠仔圆∽円脖憩F(xiàn)為DWIBS信號(hào)強(qiáng)度增高,這可通過(guò)ADC圖將炎性病變與腫瘤組織鑒別開(kāi)來(lái)[12],本文定量測(cè)量了ADC值,復(fù)發(fā)灶的ADC值明顯低于對(duì)照組。
3.4 ADC值對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)的診斷價(jià)值A(chǔ)DC值能定量的反應(yīng)水分子擴(kuò)散的難易程度,其計(jì)算至少需要2個(gè)不同b值的圖像。前期研究表明,高b值較低b值測(cè)量腫瘤的ADC值穩(wěn)定性高;采用b值=800 s/mm2圖像質(zhì)量較好。ADC值越大,DWIBS信號(hào)強(qiáng)度越低,反之,ADC值越小,DWIBS信號(hào)強(qiáng)度越增濃。本研究中復(fù)發(fā)組的ADC值較對(duì)照組的明顯減低。常規(guī)MRI序列的假陽(yáng)性率為3.6%,DWIBS聯(lián)合序列的假陽(yáng)性率為7.1%。對(duì)于DWIBS聯(lián)合序列中假陽(yáng)性率增高,ADC值可進(jìn)一步進(jìn)行鑒別,使假陽(yáng)性率降低。此在本課題前期工作中已進(jìn)行闡述[13]。
本研究存在一些不足之處,其中早期病例數(shù)量較少,增強(qiáng)病例不夠,增加早期病例及增強(qiáng)檢查為后續(xù)研究的重點(diǎn)。綜上所述,DWIBS安全無(wú)創(chuàng),簡(jiǎn)單易行,對(duì)結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)灶監(jiān)測(cè)敏感性較高,能直觀監(jiān)測(cè)術(shù)后復(fù)發(fā)病變,可彌補(bǔ)常規(guī)MRI序列的不足,與常規(guī)MRI序列相比,增加DWIBS可提高診斷術(shù)后復(fù)發(fā)灶的敏感率及正確率,可作為診斷術(shù)后復(fù)發(fā)的常規(guī)序列。臨床上可用DWIBS判斷預(yù)后及定制術(shù)后治療方案,對(duì)臨床有指導(dǎo)意義。
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The Diagnosis Value of Background Suppression Diffusion W eighted Imaging(DW IBS)in Assessing Postoperation Recurrence of Colorectal Cancer
ZHENG Yun1,SUN Xihe2,XU Qinyan2,WANG Ying2,GE Yanming2
(1.Department ofMedical Imaging ofWeifang Medical University,Weifang 261053,China;2.Department ofRadiology,Affiliated hospital ofWeifang Medical University,Weifang 261031,China)
ObjectiveTo explore the diagnosis value of background suppression diffusion w eigh?ted im aging(DW IBS)in assessing postoperation recurrence of colorectal cancer.Methods 49 cases of postoperation colorectal cancer confirm ed by pathology underw ent conventional MRI and DW IBS and 5 cases underw ent gadolinium-enhanced MRI.Cystic necrosis area w as avoid,the apparent diffusion coefficient(ADC)value,the signal intensity(SI)and the standard devi?ation of background noise(SD)of lesion and adjacent norm al tissues w ere m easured in con?ventionalMRIand DW IBS.The averages of contrast to noise ratio(CNR)w ere calculated in T1W I,T2-STIR and DW IBS respectively.the accuracy,sensitivity and specificity w ere calculated in conventionalMRIand DW IBS.ResultsThe DW IBS diagnostic accuracy rate of recurrence w as 95.9%,the sensitivity w as 100%.The recurrence appeared high signal on DW IBS,its signal in?tensity w as higher than the contrast group(P<0.01),its ADC value w as m arkedly low er than the contrast group(P<0.05).The diagnosis of recurrence group betw een conventionalMRIand DW IBS had no significant differences(P>0.05).ConclusionDW IBS is sensitive in the recur?rence of the postoperation of colorectal cancer,the conventional MRIw ith DW IBS could en?hance the sensitivity and accuracy rate of the postoperation recurrence of colorectal cancer than conventionalMRIalone.
DW IBS;Colorectal cancer;Postoperation recurrence
R735.34
A
1008-8164(2015)04-0014-04
2015-10-15責(zé)任編輯:牟冬生
山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2013WS0276)。
鄭云(1987-)女,山東壽光人,在讀碩士研究生,研究方向:結(jié)直腸癌中的磁共振診斷;?
孫西河,男,主任醫(yī)師,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:骨關(guān)節(jié)疾病及腹部分子影像學(xué)。