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3.0T磁共振背景抑制弥散加权成像对直肠癌淋巴结转移的诊断价值
发布人:root 发布时间:2011-10-14 9:46:46

编者按术前准确评价直肠癌的淋巴结转移情况,可以指导相应临床治疗方案的制定。目前在直肠癌手术中,常采用肿瘤周围浆膜下注射异硫蓝或其他染料的方法寻找前哨淋巴结;但因其播散较快,可能遗漏转移性淋巴结。MRI因其极佳的软组织分辨力,对于评价直肠癌转移性淋巴结的准确性较超声和CT更高,但常规MRI对小的直肠癌转移性淋巴结的显示率仍不足。磁共振背景抑制弥散加权成像(DWIBS)可以反映微观水平的细胞内外水分子的弥散运动情况,属于一种无创性功能成像。该研究评估了DWIBS对于直肠癌转移性淋巴结的判断价值。

该研究采用德国Siemens公司的Magnetom Trio 3.0 TA Tim system超导型MR成像仪,在常规T2WI上测量淋巴结长径和短径;在表观弥散系数(ADC)图像上结合DWI选取淋巴结最大层面,测量淋巴结的ADC值。绘制ROC曲线,获得淋巴结长径、短径及ADC值术前判断淋巴结转移情况的敏感度、特异度及曲线下面积。

既往用于判断直肠癌转移性淋巴结的MRI标准主要是淋巴结大小,该研究结果提示,淋巴结长径的判断价值高于短径,两者均有较高的敏感度。由于增大的淋巴结可能是炎性反应的结果,仅应用淋巴结形态大小来评价有无淋巴结转移,其特异度较低。该研究进一步结合淋巴结的形态和内部密度-信号-回声改变,采用ADC值来进行判断,获得了较高的特异度,但敏感度却较低。因此,3.0T磁共振DWIBS ADC值的定量测量结合淋巴结径线测量进行综合评价,有望进一步提高直肠癌转移性淋巴结的诊断准确率。


3.0T磁共振背景抑制弥散加权成像对直肠癌淋巴结转移的诊断价值

 

庄晓曌 余深平 崔冀 陈创奇 赵晓娟 潘碧涛 李子平

在直肠癌的临床治疗中,有无淋巴结转移以及转移淋巴结的数量是影响预后的重要因素之一[1]术前准确评价直肠癌的淋巴结转移情况,可以指导相应临床治疗方案的制定,减少术后局部复发和远处转移的风险[2-3]目前影像学上鉴别直肠癌淋巴结良恶性的主要手段是依靠CTMRI形态学标准,但敏感性和特异性均较低。磁共振背景抑制弥散加权成像(diffusion weighted imaging with background signal suppressionDWIBS)可以反映微观水平的细胞内外水分子的弥散运动情况,属于一种无创性功能成像,在诊断转移性淋巴结上具有潜在的应用价值。本研究旨在评估DWIBS在判断直肠癌转移性淋巴结方面的准确性及临床应用价值。

资料与方法

一、研究对象

收集20109月至20113月间中山大学附属第一医院胃肠胰外科收治的35例直肠癌病例的临床资料。病例纳入标准:(1)手术行直肠癌切除加盆腔淋巴结清扫术;(2)术前行常规MRIDWI检查;(3)术中记录了清扫淋巴结的部位;(4)清扫淋巴结均有术后病理描述;(5)术前未行新辅助放化疗;(6)影像检查与手术时间间隔不超过2周。

二、MRI检查方法

采用德国Siemens公司的Magnetom Trio 3.0 TA Tim system超导型MR成像仪。MR扫描包括常规盆腔平扫横断T1WI、横断压脂T2WIDWI扫描。DWI扫描序列是单次激发平面回波成像序列(single-shot echo-planar imagingSSEPI),采用频率饱和脂肪抑制技术和全面自动校准部分并行采集(generalized autocalibrating partially parallel acquisitionsGRAPPA技术。扫描参数:重复时间/回波时间(TR/TE10300 ms/ 76 ms;层厚3 mm;层数90层;视野(FOV350 mm× 350 mm;采集矩阵128×128,部分傅立叶采集,弥散方向为3,扩散敏感梯度为01000s / mm2;带宽1502 Hzpixel;采集次数8次;采集时间62秒;自由呼吸完成扫描。容积数据利用三维最大密度投影(MIP)及黑白翻转技术重建成类PET图像。

三、淋巴结影像学指标

根据MRI图像确定目标淋巴结,在表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)图像上结合DWI选取淋巴结最大层面,避开坏死区,选择圆形感兴趣区(ROI),测量淋巴结的ADC值。所取的ROI边缘均与淋巴结边缘有一定距离,以减少部分容积效应影响。术中定位并记录目标淋巴结位置,术后分离标本,测量相应淋巴结并送病理,确定转移性或非转移性淋巴结。对于MRI不能定位以及不能确定是否转移的淋巴结予以剔除。在常规T2WI上测量淋巴结短径、长径,并计算短径/长径比率。

        四、统计学方法

采用SPSS 16.0统计软件进行统计分析。采用独立样本t检验比较转移性淋巴结和非转移性淋巴结的ADC值、长径、短径及短径/长径比。绘制受试者工作特征曲线(receive operating characteristic curveROC)分析ADC值、长径及短径对直肠癌转移淋巴结的诊断价值。

 

一、淋巴结DWI图像

对照手术病理记录与常规MRIDWI图像,本组35例手术标本中共确定淋巴结151枚,其中65枚为转移性淋巴结。淋巴结在常规MRI上呈椭圆形或类圆形结节。转移性淋巴结在T1WI上呈等或稍低信号;在T2WI上以高信号为主,部分病灶信号不均匀;在DWI上呈明显高信号;在ADC图像上呈低信号;见图1。非转移性淋巴结在T1WI上呈均匀等信号;在T2WI上呈均匀等或稍高信号;在DWI上呈稍高或高信号,ADC图像上呈等信号;见图2

二、直肠癌淋巴结的ADC值和径线的测量结果

转移性淋巴结和非转移性淋巴结ADC值和径线的比较见表1

1  转移性与非转移性淋巴结ADC值和径线的比较(x±s

组别

枚数

ADC值(×10-3mm2.s-1

长径(mm

短径(mm

短径/长径比

转移性淋巴结

65

0.86±0.14

9.78±3.13

7.65±2.00

0.80±0.12

非转移性淋巴结

86

0.94±0.16

7.90±1.77

6.45±1.19

0.83±0.09

t

 

3.540

-4.345

-4.313

1.407

P

 

0.001

<0.001

<0.001

0.162

 

三、ADC值和径线对转移性淋巴结的诊断价值

        ADC值、长径及短径判断淋巴结转移与否的ROC曲线见图3和图4。三者的曲线下面积(area under the curveAUC)、诊断的最佳分界值及该值鉴别淋巴结良恶性的敏感性和特异性见表2  

2  ADC值、长径及短径判断淋巴结转移与否的ROC曲线分析结果

指标

曲线下面积

P

最佳分界值

敏感性

特异性

ADC

0.648

0.002

1.05×10-3mm2.s-1

93.8%

30.2%

长径

0.706

<0.001

7.95mm

75.4%

61.6%

短径

0.692

<0.001

5.90mm

90.8%

38.4%

 

 

目前在直肠癌手术中,常采用肿瘤周围浆膜下注射异硫蓝或其他染料的方法寻找前哨淋巴结;但因其播散较快,可能遗漏转移性淋巴结[4]MRI因其极佳的软组织分辨力,对于评价直肠癌转移性淋巴结的准确性较超声和CT更高。但常规MRI对小的直肠癌转移性淋巴结的显示率仍不足,有文献指出,对于直肠癌淋巴结的N分期,CT和常规MRI的诊断准确性分别为55%65%47%89.8%[5]

对于预测转移性淋巴结并无统一的形态学标准,增大的淋巴结可能是炎性反应的结果,而正常大小的淋巴结可能已有了微转移。曾应用于诊断直肠癌转移性淋巴结的MRI标准包括:任何可以观察到的淋巴结、淋巴结直径大于3 mm、大于5 mm、大于8 mm和大于1 cm,其诊断准确性43%85%不等[6]Monig[7]的研究显示,结直肠癌转移性和非转移性淋巴结平均直径分别为5.9 mm3.9 mm,直径小于5 mm的淋巴结中93%无淋巴结转移;但其同时也指出使用淋巴结大小来判定淋巴结有无转移是一个不太确切的指标。本研究中转移性淋巴结长径和短径的平均值均大于非转移性淋巴结,淋巴结长径的ROC曲线下面积较大,说明其诊断淋巴结转移的价值高于短径;取7.95 mm为淋巴结长径最佳分界值判断转移性淋巴结,敏感性为75.4%,特异性为61.6%。然而,Dworak[8]在组织学研究中发现,98例直肠癌中31例有转移性淋巴结,其转移性淋巴结的直径均小于5 mm。而一项针对12957枚淋巴结的大宗病例的病理研究显示,直肠癌相关淋巴结的大小在正常或者反应性的淋巴结与转移性淋巴结之间有相当多的重叠[9]。这说明对于较小的转移性淋巴结,仅凭淋巴结直径来定性非常困难。因此,仅应用淋巴结形态大小来评价有无转移的准确性和特异性较低,如结合淋巴结的形态和内部密度-信号-回声改变,有助于提高诊断特异性[6,10]

Beets-Tan[11]的研究显示,DWI因其较差的空间分辨率在肿瘤T分期上并无优势,但对直肠系膜内及髂血管周围的转移性淋巴结的显示优于常规T2WI。由于淋巴结转移时淋巴结内细胞数量增大,细胞外间隙减小,细胞外水分子弥散受限,其表观弥散系数减小,ADC值降低,使之有可能与非转移性淋巴结鉴别。另外,在DWI上血管等正常组织信号被抑制,转移性淋巴结呈明显高信号,可提高检出率。Mizukami[1]研究报道,DWI结合常规MRI在发现直肠癌转移性淋巴结方面的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值以及准确性都较CT要高。目前,在直肠癌转移性淋巴结DWI研究方面,主要是DWI结合常规MRI对淋巴结检出率的研究报道,而应用DWI对直肠癌转移性和非转移性淋巴结进行鉴别的研究较少。本研究使用3.0T超高场强磁共振能够提供更高分辨率的DWI图像,并以DWIADC值作为鉴别的量化指标,对直肠癌淋巴结进行鉴别诊断的相关研究,结果显示,转移性淋巴结的ADC值明显低于非转移性淋巴结;利用ROC曲线分析ADC值对于淋巴结良恶性的诊断价值,曲线下面积为0.648,其诊断准确性仍不够满意,可能与本组研究的淋巴结相对较小有关,对淋巴结ADC值的精确测量有一定影响。

    综上所述,随着临床直肠癌诊治的不断进展,需要对直径越来越小的转移性淋巴结做出诊断。3.0T磁共振DWIBS ADC值的定量测量能够反映病灶弥散受限程度,加以淋巴结径线测量进行综合评价,有望进一步提高直肠癌转移性淋巴结的诊断率。   

参考文献略