磁共振T2WI 圖像紋理分析在直腸癌T2/ 3 分期中的應(yīng)用價(jià)值

肖建云 楊志勇 肖志鋒

南通大學(xué)附屬如皋醫(yī)院 江蘇省如皋市人民醫(yī)院放射科，江蘇如皋 226500

直腸癌是一種胃腸道好發(fā)，且預(yù)后較差的惡性腫瘤，是我國主要惡性腫瘤之一，隨著人口結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，我國直腸癌發(fā)病率逐年增加[1-3]。直腸癌患者早期癥狀不明顯，僅有排便次數(shù)異?；蚋共坎贿m，晚期會(huì)出現(xiàn)便血、里急后重等情況[4]。早期直腸癌以手術(shù)治療為主，術(shù)后輔助化療或放療，中晚期直腸癌患者主要以化療、靶向治療、放療為主[5]。直腸癌早期診斷可及時(shí)干預(yù)，降低復(fù)發(fā)率[6]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌T 分期是影響預(yù)后的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確的術(shù)前評(píng)估是術(shù)前治療方案選擇的關(guān)鍵[7]。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）在腫瘤疾病診斷、分期中有組織分辨率高、無創(chuàng)、無輻射等特點(diǎn)，可以多角度、三維方向、多序列對(duì)病變成像，并且可以精準(zhǔn)定位腫瘤，反映病灶形態(tài)學(xué)信息[8]。然而，常規(guī)MRI 診斷不能準(zhǔn)確區(qū)分T2 期與臨界T3 期的腫瘤[9]。磁共振T2加權(quán)像（T2weighted image，T2WI）圖像紋理分析技術(shù)是一種新型的腫瘤影像評(píng)估技術(shù)，在評(píng)估腫瘤浸潤深度方面更加精確，能夠反映組織內(nèi)圖像像素灰度的強(qiáng)度和變化規(guī)律，通過數(shù)據(jù)方程生成相關(guān)參數(shù)[10]。然而，磁共振T2WI 圖像紋理分析技術(shù)在T2/3 期直腸癌術(shù)前分期中的診斷價(jià)值尚不清楚。鑒于此，本研究通過對(duì)南通大學(xué)附屬如皋醫(yī)院收治的T2/3 期直腸癌患者進(jìn)行回顧性分析，探究磁共振T2WI 圖像紋理分析技術(shù)的具體應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

分析2019 年1 月至2022 年1 月南通大學(xué)附屬如皋醫(yī)院治療的92 例經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)的T2/3 期直腸癌患者的相關(guān)資料，其中，T2 期38 例，T3 期54例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合2019.V1 版《NCCN 結(jié)直腸癌診治指南》更新要點(diǎn)解析[11]中直腸癌診斷標(biāo)準(zhǔn)；②經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為T2/3 期；③年齡25～76 歲；④資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①轉(zhuǎn)移性直腸癌；②MRI 圖像存在偽影；③病灶囊性成分大于實(shí)性成分；④病灶邊界不清楚；⑤MRI 檢查前進(jìn)行放化療。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（KY202203015）。

1.2 掃描方法

采用美國GE Discovery 750w 3.0T MRI 掃描儀，掃描前排空腸道糞便，檢查時(shí)取仰臥位，基礎(chǔ)體位是T2WI 橫斷位，在冠狀位、矢狀位定位，矩陣322×448，視野18 cm×18 cm，層間距5 mm，層距3 mm，將掃描圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入MaZda 軟件，感興趣區(qū)由3 名高級(jí)職稱的醫(yī)生確定，并保證病灶邊界顯示清晰完整無缺漏，避免壞死、出血、囊變，紋理特征提取前，將圖像標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過軟件融合獲得3D 感興趣區(qū)勾畫區(qū)域，計(jì)算均值、對(duì)比度、自相關(guān)、熵值、方差和。

1.3 觀察指標(biāo)

①比較T2 期和T3 期直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)；②分析直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)與T2/3 分期的關(guān)系；③分析直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的診斷價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)或百分率表示，比較采用χ2檢驗(yàn)；影響因素分析采用logistic 回歸分析，MRI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的診斷價(jià)值采用受試者操作特征曲線。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 T2 期和T3 期直腸癌患者一般資料比較

T2 期和T3 期直腸癌患者性別、年齡、病灶大小、分化程度比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 T2 期和T3 期直腸癌患者一般資料比較

2.2 T2 期和T3 期直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)比較

T3 期患者均值、自相關(guān)、熵、方差和高于T2 期患者，對(duì)比度低于T2 期患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 T2 期和T3 期直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)比較

2.3 直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)與T2/3 分期的關(guān)系

以患者分期（T2 期=0，T3 期=1）為因變量，將“2.2”中均值、對(duì)比度、自相關(guān)、熵、方差和（原值帶入）作為自變量，進(jìn)行多因素logistic 回歸分析。結(jié)果顯示，均值、自相關(guān)、熵、方差和均是直腸癌患者T2/3 分期的影響因素（P＜0.05）。見表3。

表3 直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)與T2/3 分期的關(guān)系

2.4 直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的診斷價(jià)值

MRI 紋理參數(shù)聯(lián)合檢測診斷直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的曲線下面積高于各項(xiàng)單獨(dú)檢測。見表4、圖1。

圖1 直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)診斷T2/3 期的受試者操作特征曲線

表4 直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的診斷價(jià)值

3 討論

直腸癌具體發(fā)病原因尚未完全明確，可能與飲食、環(huán)境、遺傳及炎癥刺激等多種復(fù)雜因素有關(guān)[12-14]。臨床主要通過肛門指檢和腸鏡檢查進(jìn)行診斷，直腸癌治療方案的選擇依賴于臨床分期，影像學(xué)檢查是術(shù)前分期檢查的常用方法[15-18]。直腸超聲和MRI 檢查在直腸癌局部分期中具有重要作用，超聲內(nèi)鏡在早期腫瘤T 分期中具有一定的優(yōu)勢，但對(duì)于腫瘤體積大、侵犯深度較深患者，MRI 檢查更具優(yōu)勢[19-20]。然而，僅依靠影像醫(yī)師判讀MRI 影像資料仍然存在誤診現(xiàn)象[21]。有研究報(bào)道，MRI 紋理分析技術(shù)能夠定量、定性評(píng)估腫瘤深度，用于腫瘤分期診斷可以提高準(zhǔn)確性[22]。

本研究結(jié)果顯示，T3 期患者均值、自相關(guān)、熵、方差和高于T2 期患者，對(duì)比度低于T2 期患者；均值、自相關(guān)、熵、方差和均是直腸癌患者T2/3 分期的影響因素。分析原因?yàn)?，與常規(guī)MRI 比較，MRI 紋理特征可以獲取更加詳細(xì)的病灶信號(hào)變化，T2加權(quán)序列具有高對(duì)比度、高分辨率的特點(diǎn)，可以區(qū)分正常直腸壁結(jié)構(gòu)和病理組織，以紋理基元為基礎(chǔ)，提取病灶紋理空間分布和位置關(guān)系信息，并且可以利用圖像像素灰度分布規(guī)律分析紋理特征，將提取的病灶信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)軟件可獲得均值、對(duì)比度、自相關(guān)、熵、方差和等MRI紋理參數(shù)。均值是紋理灰度像素值；方差和能夠直觀反映圖像的對(duì)比，描述圖像中灰度值變化程度；對(duì)比度可以表示圖像紋理深淺；熵可以反映圖像紋理的均勻性和復(fù)雜程度；自相關(guān)反映灰度值分布偏倚程度[23-25]。相關(guān)研究表明，通過比較腫瘤患者病灶A(yù)DC圖像和灰度共生矩陣，熵、方差和較低時(shí)，腫瘤浸潤風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[26]。本研究結(jié)果顯示，MRI 紋理參數(shù)聯(lián)合檢測診斷直腸癌患者M(jìn)RI 紋理參數(shù)對(duì)T2/3 期的曲線下面積高于各項(xiàng)單獨(dú)檢測。分析原因?yàn)?，磁共振T2WI圖像紋理參數(shù)聯(lián)合診斷時(shí)可以利用各項(xiàng)參數(shù)在直腸癌不同分期中的差異，充分反映病灶變化特點(diǎn)，避免單個(gè)參數(shù)評(píng)估準(zhǔn)確性不足，進(jìn)而提高診斷準(zhǔn)確性。張益蘭等[27]研究報(bào)道，MRI 紋理分析用于直腸癌術(shù)前T2/3 分期診斷具有重要價(jià)值，與本研究結(jié)果相符。磁共振T2WI 圖像紋理分析技術(shù)用于直腸癌術(shù)前T2/3分期診斷具有檢查方便、無創(chuàng)等特點(diǎn)，并且可以用于腫瘤患者療效評(píng)估及預(yù)后預(yù)測，隨著技術(shù)研究的不斷深入，將更加廣泛地應(yīng)用于臨床。

綜上，磁共振T2WI 圖像紋理分析技術(shù)用于T2/3期直腸癌術(shù)前分期具有較高的診斷價(jià)值。然而，本研究病例有限，仍需納入大樣本病例進(jìn)一步論證。此外，在腫瘤病灶感興趣區(qū)選擇時(shí)僅選擇腫瘤最大層面作為測量范圍，不能代表整個(gè)腫瘤的異質(zhì)性。