淺談直腸癌及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系范文
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摘要:目的探討功能性磁共振成像(fMRI)方法擴散加權(quán)成像(DWI)和動態(tài)對比增強磁共振成像(DCE-MRI)參數(shù)與直腸癌患者病理學(xué)T分期、Dukes分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性。方法通過對78例經(jīng)病理檢查證實的直腸癌患者DWI及DCE-MRI圖像進行回顧性分析，獲得DWI參數(shù)ADC值及DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep值，進一步對這些參數(shù)值與腫瘤的T分期、Dukes分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移進行相關(guān)性分析。結(jié)果直腸癌患者的DWI參數(shù)ADC值隨腫瘤T分期、Dukes分期的增加及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移而減低(P均＜0．05)。DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve值隨腫瘤T分期、Dukes分期的增加及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移而升高(P均＜0．05);不同T分期、Dukes分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05)。結(jié)論fMRI中DWI參數(shù)ADC值及DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve值與直腸癌患者的病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定關(guān)系，能為直腸癌術(shù)前分期提供有價值的信息。
關(guān)鍵詞:直腸癌;功能性磁共振成像;動態(tài)對比增強;表觀擴散系數(shù)
直腸癌是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，我國直腸癌的發(fā)病率和病死率呈逐年遞增趨勢。MRI是直腸癌的重要影像學(xué)檢查方法，近年來隨著MRI新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，包括擴散加權(quán)成像(DWI)和動態(tài)對比增強磁共振成像(DCE-MRI)的功能性磁共振成像(fMRI)方法，實現(xiàn)了形態(tài)與功能相結(jié)合，已成為國內(nèi)外研究的熱點。2016年6月，我們主要分析DWI參數(shù)表觀擴散系數(shù)(ADC值)和DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep值與直腸癌患者T分期、Dukes分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性。
1資料與方法
1．1臨床資料
收集2014年3月～2015年12月在我院接受盆腔MRI常規(guī)、DWI及DCE-MRI檢查并經(jīng)手術(shù)病理檢查證實的直腸癌患者78例，男47例、女31例，年齡29～80(60．3±12．6)歲。病理分期:T1期10例、T2期14例、T3期35例、T4期19例;DukesA期16例、B期34例、C期20例、D期8例;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移53例、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移25例。
1．2fMRI檢查方法
采用SiemensSkyra3．0TMR超導(dǎo)儀，18通道體表相控陣列線圈，掃描范圍包括整個盆腔，先行常規(guī)MRI掃描(T1WI軸位，T2WI軸位、矢狀位、冠狀位)，后行DWI(b=0，1000)軸位掃描及DCE-MRI掃描。DWI掃描:b值取0和1000s/mm2，TR6500ms，TE75ms，層厚5mm，層距1mm，F(xiàn)OV380mm×380mm，距陣128×128，激勵次數(shù)1，掃描結(jié)束后自動生成表觀彌散系數(shù)ADC圖;DCE-MRI掃描:采用T1VIBE序列(TR5．10ms，TE1．75ms，層厚3．5mm，F(xiàn)OV260mm×260mm，矩陣154×192，激勵次數(shù)1)，對比劑選用釓雙胺注射液，由高壓注射器自肘靜脈注射，速度3mL/s，劑量0．1mmol/kg;重復(fù)掃描35個時相，第二個時相掃描結(jié)束后注入對比劑，掃描時間共280s，對比劑注射完成后即刻用20mL生理鹽水沖洗管道。
1．3圖像處理及分析方法
所有病例由兩名具有5年以上直腸MRI工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師采用雙盲法閱片，各自進行ROI的勾畫。參照T1WI、T2WI、常規(guī)增強掃描圖像上腫瘤的位置及形態(tài)，選取腫瘤最大徑線的連續(xù)層面，在DCE-MRI強化最明顯的區(qū)域及b=1000s/mm2DWI圖像上明顯高信號區(qū)域，與病灶的周邊部分保持一定距離，選擇圓形或橢圓形為感興趣區(qū)(ROI)面積約30mm2，盡量避開肉眼可見大血管、出血、脂肪、液化壞死及腫瘤周圍正常組織，以減少部分容積效應(yīng)，記錄每個ROI參數(shù)值，每名醫(yī)師均重復(fù)測量3次，取平均值。最終結(jié)果取2名醫(yī)師所測量的平均值，用Kappa檢驗兩名醫(yī)師測量的一致性，fMRI參數(shù)的一致性均＞0．85。①在ADC圖像上測量病灶的表觀擴散系數(shù)(ADC值);②使用SiemensSkyra工作站Tissue4D軟件包進行定量分析，獲得Ktrans、Ve、Kep偽彩圖及定量參數(shù)值，容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans):對比劑從血管泄漏到細胞外血管外間隙(EES)的速率;EES容積比(Ve):EES容積分數(shù);速率常數(shù)(Kep):對比劑從EES返流回血管的速率。
1．4統(tǒng)計學(xué)方法
采用SPSS19．0統(tǒng)計軟件。計量資料以x珋±s表示，對DWI參數(shù)ADC值及DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep值與直腸癌不同T分期、Dukes分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間的比較用方差分析。P＜0．05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2．1直腸癌患者不同
T分期ADC值及Ktrans、Ve、Kep值比較見表1。隨著腫瘤T分期的增加，ADC值逐漸減低，Ktrans、Ve值逐漸升高(P均＜0．01)。T2、T3期ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0．05);其余各T分期間ADC值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。T1、T2期之間與T2、T3期之間Ktrans值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05);其余各T分期間Ktrans值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。T1、T2期之間與T1、T3期之間及T2、T3期之間Ve值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05);其余各T分期間Ve值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。不同T分期直腸癌患者的Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05)。
2．2直腸癌患者不同
Dukes分期ADC值及Ktrans、Ve、Kep值比較見表2。隨腫瘤Dukes分期的增加，ADC值逐漸減低、Ktrans值及Ve值逐漸升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．01)。DukesC、D期之間ADC值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0．05);其余各Dukes分期間ADC值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。各Dukes分期間Ktrans值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。DukesA、B期之間與DukesB、C期之間及DukesC、D期之間Ve值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05);其余各Dukes分期間Ve值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)。不同Dukes分期直腸癌患者的Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均＞0．05)。
2．3直腸癌患者有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移
ADC值及Ktrans、Ve、Kep值比較。有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的ADC值低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的Ktrans值及Ve值高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均＜0．05)，而有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者之間Kep值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0．05)。
3討論
DWI是通過檢測不同組織間水分子的擴散差異來反映組織的結(jié)構(gòu)特性，從而反映體內(nèi)水分子彌散運動能力及運動方向的成像方法。ADC值能較客觀地量化病變組織中水分子擴散能力，從而在一定程度上反映腫瘤組織腫瘤細胞構(gòu)成，該技術(shù)已廣泛用于腫瘤性病變的診斷與鑒別診斷。大量研究證實，惡性腫瘤的平均ADC值明顯低于良性腫瘤，在惡性腫瘤中，腫瘤組織的細胞增殖旺盛，細胞密度較高，異型性顯著，細胞核漿比例較大，導(dǎo)致細胞外間隙減小，共同造成惡性腫瘤水分子擴散受限，在DWI中呈現(xiàn)出擴散受限的高信號，ADC值減低，因此通過ADC值能定量反映腫瘤組織的細胞結(jié)構(gòu)及其微觀變化，從而判斷ADC值與病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間的關(guān)系。ADC值至少需2個不同b值的DWI數(shù)據(jù)，在一定范圍內(nèi)隨b值的增加，腫瘤組織與正常組織的對比度增加，腫瘤組織檢出的敏感度和特異度均提高，測得的ADC值越準確。因此本研究參考b=1000s/mm2可較好地克服灌注、T2穿透效應(yīng)對直腸癌DWI成像的影響，能更準確地反映擴散狀態(tài)，是直腸癌DWI成像的最佳b值，分別選取0s/mm2和1000s/mm2，經(jīng)過計算機自動分析獲得ADC圖，測出ADC值。本研究結(jié)果顯示，隨腫瘤T分期、Dukes分期的增加ADC值逐漸減低;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的ADC值低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。
直腸癌T分期、Dukes分期越高及在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者，腫瘤的生長速度越快、浸潤深度越大，越有可能伴結(jié)外腫瘤種植，增殖指數(shù)亦越高。DWI對診斷直腸癌T、Dukes分期及區(qū)域有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定價值，此與之前研究得出DWI可評價直腸癌病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的結(jié)論一致。DCE-MRI是在注射磁共振對比劑前、中、后連續(xù)掃描記錄病灶信號強度隨時間發(fā)生的變化，根據(jù)其藥代動力學(xué)特征在分子水平上評價組織和腫瘤血管結(jié)構(gòu)和功能特性，因而為觀察直腸腫瘤血管屬性提供了可能。本研究采用藥代動力學(xué)Tofts模型定量分析對比劑向腫瘤血管內(nèi)和EES的擴散過程和分布，從而得到相關(guān)的血流動力學(xué)參數(shù):Ktrans、Kep、Ve。Ktrans值代表對比劑由從血管泄漏到細胞外血管外間隙的速率，是反映腫瘤內(nèi)新生血管形成程度的最常用定量參數(shù)。本研究結(jié)果表明Ktrans值隨腫瘤T分期、Dukes分期程度的增加而升高，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者Ktrans值高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，由于病理學(xué)分期越高及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的直腸癌血管越不成熟，血管內(nèi)皮生長因子的增加，從而誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移，使血管的完整性存在不同程度破壞或缺陷，血管通透性增大，導(dǎo)致對比劑滲出增加，Ktrans值升高。Ve值代表對比劑分子從血管內(nèi)滲漏到EES的容積與整個EES容積的百分數(shù)。
本研究結(jié)果顯示，Ve值隨腫瘤T分期、Dukes分期程度的增加而升高，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者Ve值高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，說明Ve值與組織的病理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，與腫瘤組織微血管生成、細胞增殖程度和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)。腫瘤病理學(xué)分期越高及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，腫瘤微血管滲透性越高，對比劑分子從血管內(nèi)泄漏到血管外的量增多、占EES的比值增大，Ve值增大。Kep值代表滲漏到EES的對比劑分子流回血管內(nèi)的通過率。本研究結(jié)果顯示，Kep值與腫瘤T分期、Dukes分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)。原因可能是腫瘤細胞的生長進展不一致，各種分期腫瘤生長程度的時間不一致，有所重疊，受血流灌注時間和空間上不平衡分布及細胞成分復(fù)雜等多種因素的共同影響。本研究中Ktrans值、Ve值對T分期、Dukes分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的直腸癌診斷效能較高;Kep值與腫瘤病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無相關(guān)性。此與之前研究結(jié)果一致，證實上述定量參數(shù)對判斷直腸癌的病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定價值。綜上所述，fMRI中DWI參數(shù)的ADC值及DCE-MRI定量參數(shù)Ktrans、Ve值與直腸癌患者的病理學(xué)分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定關(guān)系，ADC值反映腫瘤組織中水分子擴散能力，Ktrans、Ve值可提供腫瘤內(nèi)部的微循環(huán)信息，fMRI參數(shù)能為直腸癌術(shù)前分期提供有價值的信息，為制定臨床治療方案提供參考依據(jù)。
作者：謝宗源；王志強；李暉；王晶晶；王雅靜；譚志斌；劉濤 單位：華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院