T2WI 聯(lián)合DWI 用于直腸癌的診斷、術(shù)前分期效能及rADC、ADC 值與患者臨床特征的相關(guān)性

郭 婧，高 潔，郭世欣，勾少波，賀燕林

直腸癌屬于常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，近年人均壽命延長、飲食結(jié)構(gòu)改變等因素影響下直腸癌發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]。 目前該病有效的治療手段為手術(shù)治療，但由于直腸癌早期癥狀不明顯，部分患者就診時病情已至中晚期，增加了治療難度，不利于預后[2]。及早診斷、治療是提高直腸癌患者5 年生存率的重要途徑。 MRI 近年在各類腫瘤疾病診斷普遍應用，其良好的軟組織分辨率為惡性病變的早期檢出提供了有利條件[3]。 直腸癌的手術(shù)方式選取依賴于術(shù)前分期，MRI 檢查中T2加權(quán)成像（T2-weighted imaging，T2WI）可良好顯示受檢者直腸系膜及腹膜反折情況，擴散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）可顯示腫瘤形態(tài)改變之前的功能性變化， 在部分研究中已報道T2WI 聯(lián)合DWI 具有良好的術(shù)前分期效能[4]。 表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）作為DWI檢查腫瘤疾病的定量分析依據(jù)，在多種腫瘤疾病良惡性鑒別中具有重要參考價值[5]。 不過，關(guān)于ADC 在不同分化程度、不同病理分期的直腸癌患者間的差異情況仍需補充臨床數(shù)據(jù)。筆者選擇212 例患者為研究對象，就T2WI 聯(lián)合DWI 用于直腸癌診斷、術(shù)前分期的效能及相對表觀擴散系數(shù) （relative apparent diffusion coefficient，rADC）、ADC 與患者臨床特征的關(guān)系進行研究，望為臨床診斷提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2017 年6 月至2021 年6 月在內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院收治的疑似直腸癌患者212 例，其中男性118 例，女性94 例；年齡42 ～83 歲，平均年齡60.93歲（標準差7.06 歲）；病程3 個月～10 年，平均病程5.64 年（標準差1.25 年）。 該研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準。

選擇標準：①經(jīng)X 射線片診斷為直腸病變患者；②患者有腹痛、排便困難等癥狀；③均接受MRI 及病理檢查；④知情研究，已簽署同意書；⑤此前未進行任何手術(shù)治療、放射治療、化學治療。

排除標準：①體內(nèi)植入磁性金屬，無法進行MRI檢查；②嚴重幽閉恐懼癥；③認知功能障礙。

1.2 方法

1.2.1 MRI 檢查

212 例患者進行MRI T2WI 序列聯(lián)合DWI 檢查。采用設備為德國西門子公司Verio 3.0 T MRI 掃描儀。體部相控陣表面線圈為8 通道，檢查前一晚叮囑患者禁食、禁飲。 檢查時指導患者取仰臥位接受掃描。 矢狀位T2WI 掃描，參數(shù)：重復時間（repetition time，TR）3 000 ms，矩陣256 × 256，視野（field of view，F(xiàn)OV）36 cm×36 cm，層厚0.4 cm，層間距0.3 mm，回波時間（echotime，TE）87ms；軸位T2WI 掃描，參數(shù)：TR451ms，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm， 層厚4 mm， 層間距0.3 mm，TE 85 ms，矩陣269 × 384；冠狀位T2WI 掃描，參數(shù)：TR 1 400 ms，層厚0.4 cm，層間距0.3 mm，TE 87 ms，F(xiàn)OV 40cm×40cm；矩陣256×256。DWI 軸位參數(shù)：TR6500，層厚0.4 cm，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm， 層間距0.3 mm，TE 74 ms；矩陣326×384。 由2 名資歷10 年以上影像科醫(yī)師進行診斷，并利用軟件進行DWI 分析，測量直腸癌ADC（b=800 s/mm2），并測量閉孔內(nèi)肌ADC，rADC=直腸癌ADC/閉孔內(nèi)肌ADC。

1.2.2 分期標準

參照2017 版歐洲腫瘤學會（European Society for Medical Oncology，ESMO） 提出的直腸癌原發(fā)灶（tumor，T）、淋巴結(jié)（node，N）、遠處轉(zhuǎn)移（metastasis，M）分期標準[6]。 T 分期標準：T1 期，腫瘤已侵及黏膜及黏膜下層；T2 期，已侵及固有肌層；T3 期，已穿透肌層深至周圍脂肪；T4 期，周圍臟器受腫瘤侵犯。 N 分期標準：N0 期，盆腔內(nèi)淋巴結(jié)未見轉(zhuǎn)移；N1 期，盆腔內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量≤3 個；N2 期， 盆腔內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量＞3 個。

1.2.3 病理檢查

手術(shù)治療后采集患者腫瘤組織，進行甲醛溶液固定后給予石蠟包埋，4 ℃條件下保存。 切片后烘烘片，脫蠟處理后進行乙醇水化、抗原修復等操作，給予蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色，再進行脫水、透明、封片處理，于顯微鏡下觀察，結(jié)合組織結(jié)構(gòu)及細胞形態(tài)進行診斷。

1.2.4 觀察指標

以病理診斷結(jié)果為金標準，計算T2WI 聯(lián)合DWI診斷直腸癌及其T 分期、N 分期的準確度、靈敏度、特異度，并與病理診斷結(jié)果進行一致性檢驗；以不同分化程度、病理類型、良惡性等臨床特征進行分組，觀察rADC、ADC 值差異情況。

1.3 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 21.0 軟件處理數(shù)據(jù)。 計量資料采用均數(shù)± 標準差表示， 兩組比較采用t 檢驗，3 組及3 組以上比較進行方差分析；兩組比較t 檢驗，利用Kappa 值進行一致性檢驗。 繪制受試者工作特性（receiver operating characteristic，ROC）曲線，探究ADC、rADC 值對直腸癌的診斷效能。 P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 病理組織診斷結(jié)果

術(shù)后病理診斷惡性172 例，良性40 例。T1 期、T2期、T3 期、T4 期 分 別 為8 例、35 例、31 例、6 例，N0期、N1 期、N2 期分別為37 例、22 例、21 例。

2.2 T2WI 聯(lián)合DWI 診斷與病理診斷結(jié)果比較

2.2.1 T2WI 聯(lián)合DWI 診斷病變性質(zhì)與病理診斷結(jié)果比較

T2WI 聯(lián)合DWI 診斷為直腸癌164 例，良性病變48 例。 T2WI 聯(lián)合DWI 診斷準確度為92.45 %（196/212），靈敏度為93.02%（160/172），特異度為90.00%（36/40）。 見表1。

表1 T2WI 聯(lián)合DWI 診斷與病理診斷結(jié)果比較 例Tab.1 Comparison diagnosis results between of T2WI + DWI examination and pathological diagnosis cases

2.2.2 T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前T 分期結(jié)果與病理診斷結(jié)果比較

T2WI 聯(lián)合DWI 診斷為直腸癌且符合病理診斷結(jié)果的160 例患者，T2WI 聯(lián)合DWI 診斷為T1 期、T2期、T3 期、T4 期分別為16 例、70 例、60 例、14 例。 表2 可知，T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷T 分期總符合率為90.00%（144/160），其中T1 期、T2 期、T3 期、T4 期診斷準確度分別為95.00%、93.75%、96.26%、95.00%，靈敏度分別為75.00 %、94.12 %、93.55 %、71.43 %，特異度分別為97.22 %、95.65 %、95.92 %、97.26 %。一致性檢驗可知，T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷直腸癌T分期與病理診斷結(jié)果一致性較好（Kappa=0.863，P=0.000，95%CI 0.797 ～0.930）。

表2 T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷T 分期結(jié)果與病理診斷結(jié)果對比Tab.2 Comparison diagnosis results between T2WI+DWI preoperative T staging and pathological diagnosis

2.2.3 T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷N 分期結(jié)果與病理診斷結(jié)果比較

T2WI 聯(lián)合DWI 診斷為N0 期、N1 期、N2 期分別為76 例、40 例、44 例。表3 可知，T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷N 分期總符合率為90.00%（144/160），其中N0 期、N1期、N2 期診斷準確度分別為93.75%、90.00%、96.25%，靈敏度分別為94.59%、77.27%、95.24%， 特異度分別為93.02%、94.83%、96.61%。T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷直腸癌N 分期與病理診斷結(jié)果一致性較好（Kappa=0.844，P=0.000，95%CI 0.771 ～0.916）。

表3 T2WI 聯(lián)合DWI 術(shù)前診斷N 分期結(jié)果同病理診斷結(jié)果比較Tab.3 Comparison diagnosis results between T2WI+DWI preoperative N staging and pathological diagnosis

2.3 ADC、rADC 在不同病變特征間的差異比較

良性病變及腺癌ADC、rADC 顯著高于惡性病變及黏液腺癌（P ＜0.05）， 不同分化等級病變間ADC、rADC 從高至低依次為高分化、中分化、低分化（P ＜0.05），高分化顯著高于中分化、低分化（P ＜0.05），中分化顯著高于低分化（P ＜0.05）。 見表4。

表4 不同病變特征的ADC、rADC 比較Tab.4 Comparison of ADC and rADC in different lesion characteristics

2.4 rADC、ADC 診斷直腸癌的效能

繪制ROC 曲線可知，ADC 診斷直腸癌曲線下面積（area under curve，AUC）為0.987，95%CI 0.976 ～0.999，P ＜0.001，靈敏度為92.44%，特異度為97.50%，最佳截 斷 值 為1.225 × 10-3s/mm2。 rADC 診 斷 結(jié) 直 腸 癌AUC 為0.941，95%CI 0.862 ～0.985，P ＜0.001，靈敏度為92.44 %， 特異度為87.50 %， 最佳截斷值為1.028×10-3s/mm2。 見圖1。

圖1 rADC、ADC 診斷直腸癌的ROC 曲線圖Fig.1 ROC curve of rADC and ADC in diagnosis of rectal cancer

3 討論

在中國直腸癌占大腸癌比例約60%～70%；近年發(fā)病年齡有年輕化趨勢，是威脅人們生命健康的常見疾病之一[7]。 及早確診并進行相應干預對于改善患者預后具有重要意義。既往常用超聲內(nèi)鏡進行腸道病變診斷， 但超聲無法準確對腫瘤侵犯的直腸系膜、筋膜等進行顯示，逐漸不能滿足臨床診斷需要[8]。 MRI作為軟組織分辨率較高的影像學技術(shù)，T2WI 序列可多方位顯示腫瘤、直腸系膜筋膜、病灶周圍臟器，且檢查無侵襲性，是直腸癌診斷及術(shù)前分期的有效手段[9]。但是， 由于人體多種組織及腸內(nèi)容物均可能在MRI 檢查時表現(xiàn)為高信號， 僅僅進行T2WI 檢查也易出現(xiàn)誤診、漏診[10]。

DWI 與其量化指標ADC 可連續(xù)評估受評估組織內(nèi)水分子運動受限程度，有效反映組織細胞的生物學特點及病理狀態(tài)[11]。 由于惡性腫瘤增殖速度快，促使水分子運動空間收縮，擴散運動受限，在DWI 檢查中惡性腫瘤呈高信號，ADC 圖呈低信號，而其他直腸炎性病變或良性腫瘤伴隨的炎性細胞及良性腫瘤細胞增多， 對水分子擴散的影響程度較少， 在DWI 及ADC 圖像中均呈高信號，因而通過DWI 及ADC 測量可進行腫瘤性質(zhì)鑒別[12]。 筆者觀察中利用T2WI 聯(lián)合DWI 進行直腸癌診斷，結(jié)果顯示診斷準確度為92.45%，靈敏度為93.02%，特異度為90.00%。 證實T2WI 聯(lián)合DWI 診斷直腸癌具有良好診斷效能。

術(shù)前精準分期是制定手術(shù)方案、改善患者預后的重要因素。 在不同T、N 分期患者的治療中，T1 及T2期腫瘤僅局限在腸壁，可利用手術(shù)直接切除，而T3 及T4 期患者術(shù)前往往需進行新輔助化學治療， 待瘤體縮小后再行手術(shù)[13]。 通過T2WI 聯(lián)合DWI 觀察患者盆腹腔有無轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)是否腫大、病灶周圍組織受侵犯程度等情況，可對直腸癌患者進行術(shù)前分期診斷[14]。筆者觀察中T2WI 聯(lián)合DWI 診斷T 分期及N 分期的總符合率均達90%， 且與病理診斷結(jié)果一致性較好（Kappa=0.846、0.844，均P ＜0.001）。 證實T2WI 聯(lián)合DWI 具有良好的術(shù)前分期效能。

ADC 作為DWI 測量水分子運動的量化指標，既往研究已證實其與腫瘤患者良惡性、腫瘤病理性質(zhì)等具有密切關(guān)聯(lián)[15]。 筆者觀察中發(fā)現(xiàn)良性病變、腺癌患者ADC 及rADC 顯著高于惡性腫瘤及黏液腺癌患者（P ＜0.05）。 究其原因，惡性腫瘤增殖速度更快，對水分子運動影響更大。 既往研究普遍報道黏液腺癌ADC 值較腺癌ADC 值更高，而筆者研究中多數(shù)黏液腺癌患者為黏液腺癌與非黏液腺癌的混合型，這導致對ADC、rADC 的觀察與既往研究存在一定差異[16]。在腫瘤分化程度觀察中， 不同分化程度的腫瘤ADC 及rADC 從高至低依次為高分化、中分化、低分化（P ＜0.05）， 表明通過ADC 及rADC 可對直腸癌患者腫瘤分化程度進行有效鑒別。 究其原因，腫瘤不同分化程度直接影響細胞排列的緊密程度，隨腫瘤細胞分化程度降低，水分子擴散受限程度上升。 ROC 曲線分析中ADC 及rADC 診斷直腸癌的AUC 均高于0.9，也證實該兩項參數(shù)對直腸癌有良好診斷效能。 不過，由于筆者收集樣本有限，T2WI 聯(lián)合DWI 的直腸癌術(shù)前分期診斷結(jié)果和ADC 及rADC 測量結(jié)果可能與既往研究存在一定出入，需在后續(xù)研究補充樣本予以完善。

綜上所述，T2WI 聯(lián)合DWI 具有良好的直腸癌診斷效能，且其術(shù)前T、N 分期符合率高，與病理診斷結(jié)果一致性較好，且ADC 及rADC 與患者腫瘤良惡性、病理類型、腫瘤分化程度有關(guān)。