直腸癌術前MRI對異時遠處轉移的預測價值評估

劉歡歡， 汪登斌， 沈偉， 崔艷芬， 張財源， 崔龍， 傅佶泓

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·腹部影像學·

直腸癌術前MRI對異時遠處轉移的預測價值評估

劉歡歡， 汪登斌， 沈偉， 崔艷芬， 張財源， 崔龍， 傅佶泓

目的：探討直腸癌術前MRI對異時遠處轉移的預測價值。方法：回顧性分析291例經手術病理證實為直腸癌患者治療前的MR資料及隨訪資料，分析直腸癌MR征象與異時遠處轉移的相關性，分析異時遠處轉移的獨立危險因素，并與病理結果進行對照。結果：291例患者中69例(23.7%)發生異時遠處轉移。單因素分析結果表明治療前癌胚抗原(CEA)水平(P<0.001)、mrT分期(P=0.037)，mrN分期(P<0.001)和環周切緣狀態(mrCRM)(P<0.001)與直腸癌異時遠處轉移具有相關性。多因素分析結果顯示CEA升高(P<0.001)、mrN2期(P=0.013)和mrCRM(P=0.001)受侵是直腸癌異時遠處轉移的獨立危險因素。相比于mrN0患者，mrN1和mrN2期患者發生異時遠處轉移的危險比值比(OR值)分別為1.93和2.60。病理結果亦證實N分期為遠處轉移的危險因素。結論：直腸癌術前mrN分期是直腸癌異時遠處轉移的獨立危險因素，有助于篩選遠處轉移的高危患者，從而采取個性化治療，以提高預后。

磁共振成像； 直腸腫瘤； 淋巴結； 腫瘤轉移

直腸癌是胃腸道常見的惡性腫瘤，其發病率呈逐年上升趨勢[1]。隨著直腸癌全直腸系膜筋膜切除術(total mesorectal excision，TME)的開展以及放化療的應用，直腸癌局部復發率已降至10%以下[2]。然而，直腸癌患者遠處轉移的發病率仍處于較高水平，發病率約20%～50%[3]。直腸癌遠處轉移的患者預后較差，文獻報道直腸癌肝轉移患者的2年生存率僅為3%，4年生存率為0[4]。對于直腸癌肝臟或肺轉移的患者，行手術切除治療后的5年生存率可提高至40%和56.2%[5]。因此，術前篩選直腸癌遠處轉移的高危人群，對其進行個性化的治療方案，對提高患者預后具有重要的意義。目前，有關直腸癌遠處轉移患者的預后研究多依據病理結果[4,6,7]。而術前MRI對直腸癌異時遠處轉移的預測價值研究報道較少。本文旨在探討直腸癌術前MRI對直腸癌異時遠處轉移的預測價值，為術前篩選遠處轉移的高危人群提供無創性的檢查手段，以提高患者預后。

材料與方法

1.臨床資料

本研究經院倫理委員會同意。回顧性分析2010年1月-2011年12月經手術病理證實為直腸癌并具有完整影像資料的患者415名。排除標準：①合并其他原發腫瘤(n=16)；②姑息性手術切除者(n=35)；③同時轉移者，即術中發現遠處轉移或術后6個月內出現遠處轉移者(n=45)；④失訪者(n=28)。最終納入研究者291例，其中男108例，女183例，年齡30～89歲，中位年齡62歲。患者的臨床表現包括排便習慣改變、便血等。109例患者手術前接受新輔助化療或者放療結合化療治療，182例患者術前未行新輔助治療；128例患者手術后依據病理結果行化療治療。

2.MRI檢查技術

患者于檢查前1 d開始流質飲食，檢查前2 h肛注開塞露清潔腸道。采用GE 3.0T Signa HDxt磁共振設備進行掃描，使用8通道相控陣線圈。掃描序列：矢狀面T2W，TE 102 ms，TR 4600 ms；橫斷面T2W，TE 102 ms，TR 4600 ms和冠狀面T2W，TE 102 ms，TR 2780 ms，層厚3 mm，層間距1 mm，矩陣256×256，視野25 cm×25 cm～28 cm×28 cm。

3.CT檢查技術

為評估患者遠處轉移情況，患者術前均行胸部及上腹部增強CT檢查。采用第一代雙源CT(Siemens Somatom Definition Flash,Germany)進行掃描。患者均行平掃、動脈期及門脈期掃描，掃描范圍從肺尖至雙腎下極水平。增強掃描采用高壓注射器經肘前靜脈團注非離子型對比劑優維顯(300 mg I/mL)70～120 mL(1.5 mL/kg)，注射流率2.0～3.0 mL/s。動脈期掃描采用Smart-pre軟件技術(低劑量曝光實時監測腹主動脈CT值，當達到閾值100 HU時自動啟動正式掃描)，門靜脈期為延遲70 s進行掃描。掃描參數：管電壓120 kV，管電流200 mAs，螺距0.6，層厚、層間距5 mm。

4.圖像分析

采用影像工作站從醫學圖像存儲及傳輸系統(PACS)存儲服務器調閱影像，由兩位具有胃腸道腫瘤分期的影像專家共同分析治療前的MR影像，閱片過程中不同意見由協商達成一致。兩位專家閱片前均不知曉患者的手術病理結果。直腸癌MR征象評估包括腫瘤高度(腫瘤距離肛緣距離)、腫瘤長徑、T分期(mrT)、N分期(mrN)和環周切緣(circumferential resection margin，mrCRM)受侵情況。直腸癌TN分期依據第7版美國癌癥聯合委員會(AJCC)/國際抗癌聯盟(UICC)TNM分期系統[8]。T分期標準：T1:腫瘤侵犯黏膜下層；T2：腫瘤侵犯固有肌層；T3：腫瘤穿透固有肌層至漿膜下或進入無腹膜包裹的直腸旁組織中；T4：腫瘤穿透腹膜臟層或直接侵犯或粘連于其他器官或結構。因MRI對T1和T2鑒別困難，因此，本研究將T1和T2期歸類為T1-2期。N分期標準：Nx：區域淋巴結無法評估；N0：無區域淋巴結轉移；N1：1～3枚區域淋巴結轉移；N2：4枚以上區域淋巴結轉移。轉移淋巴結的診斷標準采用短徑≥5 mm(圖1)或邊緣模糊、信號不均勻者[8](圖2)。CRM受侵定義為腫瘤原發病灶、癌結節或轉移淋巴結距離直腸系膜筋膜的最短距離≤1 mm[9](圖3)。

5.手術及組織病理學檢查

所有患者手術均遵循TME原則，手術均經組織病理學檢查。病理結果包括腫瘤病理分級、病理類型、腫瘤浸潤深度以及淋巴結轉移情況。將病理TN分期的結果與mrT分期及mrN分期結果對照，分析MRI評估TN分期的準確度。

6.隨訪

患者行直腸癌根治術后，均行直腸鏡和血清癌胚抗原檢測進行隨訪復查，術后2年內每3個月檢查一次，后3年每6個月檢查一次，隨后每1年復查一次。術后第6個月行胸腹盆CT檢查，后每1年復查一次。出現異時遠處轉移者的記錄轉移部位及轉移時間，異時遠處轉移定義為手術至首次發現遠處轉移的時間>6個月者。

7.統計學分析

采用SPSS 19.0統計學軟件進行數據分析，P<0.05為差異具有統計學意義。選取閾值將本研究中的計量資料轉換成計數資料。采用χ2檢驗分析患者臨床及影像各指標與直腸癌異時遠處轉移的相關性，將單因素分析中具有統計學意義的指標納入多因素Logistic回歸模型中，分析異時遠處轉移的獨立危險因子。將病理結果作為金標準分析異時遠處轉移的危險因子。采用Kappa分析比較兩位專家評估mrT分期和mrN分期的一致性。

結　果

1.隨訪結果

本研究隨訪時間截止至2014年12月，隨訪時間為36～59個月，中位隨訪時間為41個月。291例患者中共69例(23.7%)發生異時遠處轉移，肝臟轉移34例，肺轉移17例，同時伴有肝臟和肺轉移10例，骨轉移2例，腦轉移1例和卵巢轉移2例。其中，21例(30.4%)遠處轉移經手術病理證實，其余因為多發病灶無法手術者，依據CT圖像上典型影像表現診斷。

2.直腸癌部位及手術方式

腫瘤高度為4.2～14.4 cm，平均為(7.5±2.8) cm。腫瘤長徑為1.5～12.3 cm，平均為(4.9±1.7) cm。上段直腸癌27例，中段直腸癌92例，下段直腸癌172例。206例行直腸前切除術，61例行腹-會陰聯合切除術，24例行hartmann術，手術時間在新輔助化療或放化療后的4～8周進行。術中探查117例腫瘤位于腹膜反折下方，72例位于腹膜反折水平，102例位于腹膜反折上方。

3.MRI分期及病理分期

MRI T分期：mrT1-2期41例，mrT3期243例，mrT4期7例。MR圖像中共發現淋巴結1967枚。其中，362枚淋巴結短徑≥5 mm，或邊緣不規則、信號不均勻。MRI N分期：mrN0期193例，mrN1期51例和mrN2期47例。兩位專家對mrT分期及mrN分期診斷結果一致性良好(k=0.893，k=0.842)。

病理T分期：T1-2期70例，T3期216例，T4期5例。手術標本中共檢出淋巴結4005枚，pN0者 154例，pN1者74例，pN2者63例。

為避免術前新輔助治療對術后手術標本病理學評估的影響，本研究選取182例術前未行新輔助治療患者的術后病理結果作為參考標準來評估MRI評估T分期和N分期的準確性。mrT3-4分期的準確率為75.8%，靈敏度為89.3%，特異度為47.5%。mrN分期的準確率為81.3%， 靈敏度為58.9%，特異度為91.3%。

4.直腸癌異時遠處轉移危險因素分析

患者臨床-影像征象與直腸癌異時遠處轉移相關性的單因素及多因素logistic回歸分析(表1、2)。mrT分期、mrN分期及mrCRM受侵與異時遠處轉移具有顯著相關性，而多因素分析結果表明mrN分期和mrCRM受侵為獨立的危險因素。

本研究分析182例術前未行新輔助治療患者的術后淋巴結轉移與異時轉移的相關性，單因素分析結果表明相比于pN0期，pN陽性患者的危險比值比(Odds ratio，OR)值為4.11(P=0.002)，95%可信區間為1.71～9.85。

表1　臨床影像因素與異時遠處轉移的logistic回歸分析結果

注：OR值(Odds Ratio)，危險比值比(CI：confidence interval，可信區間)，CRM(circumferential resection margin，環周切緣)。

表2　臨床影像征象與異時遠處轉移相關性的單因素分析結果

討　論

本文通過對直腸癌MRI征象與異時遠處轉移相關性研究的單因素和多因素分析結果顯示直腸癌mrN分期與直腸癌異時遠處轉移具有顯著相關性。筆者通過分析病理淋巴結轉移與異時遠處轉移相關性亦證實淋巴結受侵為其危險因素，與以往學者研究直腸癌異時性肺轉移的危險因素以及直腸癌同時遠處轉移的危險因素結果一致[7,8]。本研究結果提示直腸淋巴結轉移的患者為術后異時遠處轉移的危險人群，對高危人群術前可加大術前系統治療的強度以提高患者預后[8]。對于患者術后的隨訪亦可縮短行CT復查的時間，爭取早期發現轉移病灶，采取積極治療手段改善預后。

淋巴結轉移是影響直腸癌患者預后的重要因素。MRI具有高軟組織分辨率和多平面成像的優點，目前已成為直腸癌術前評估的首選。研究報道MRI對直腸癌T分期的診斷準確率可達88.6%[10]，而由于淋巴結微轉移和炎性反應性增生的存在，MRI對淋巴結轉移的診斷準確率差異較大。Ogawa等[11]報道MRI對淋巴結轉移的診斷準確率為57%～85%。因此，轉移淋巴結的評估對于臨床醫生仍然是一個難題。近年來，研究報道顯示MR彌散加權成像、增強掃描MR以及淋巴結短徑聯合形態和信號有助于提高淋巴結轉移診斷準確率[1,12,13]，但目前對于淋巴結轉移尚無統一的診斷標準。本研究采用5mm淋巴結短徑為診斷閾值聯合其形態及信號，診斷的準確率達到81.3%，特異度達91.3%，表明該診斷標準診斷效能較好。通過多因素分析研究發現，相比于mrN0患者，mrN1和mrN2期患者的異時遠處轉移的危險比值比分別為1.93倍和2.60倍。因此，對于淋巴結轉移的患者術前應積極采取個性化治療方案，降低遠處轉移率。近年來，直腸癌患者TME的應用聯合術前新輔助治療以及術后輔助治療已將局部復發率降至10%以下，但對總體生存預后無明顯改進，其重要影響因素之一為遠處轉移[14]。患者行術前放療以及手術根治術使部分患者的耐受性降低，無法完全配合完成術前以及術后足量、足療程的化療，從而影響患者的預后，遠處轉移率亦未得到明顯降低。Chua等[14]研究表明對于MRI評估的低危直腸癌患者，可在術前常規的放化療之前采用全身足量的卡培他濱和奧沙利鉑的誘導化療，然后再行常規的新輔助放化療、手術治療以及術后化療。這種足量的全身化療可以根除微轉移灶，從而降低遠處轉移發生率，改善預后。

本研究結果顯示mrT分期與直腸癌異時遠處轉移具有相關性，但不是獨立的危險因素。孫毅等[4]研究表明局部腫瘤浸潤深度每增加一個等級，死亡的風險度將增加1.743倍。其原因可能為本研究中27例T1-2期的患者高估為T3期患者，造成評估的誤差；T4期患者的例數較少，可能對統計結果有一定的影響。目前，MRI對于鑒別直腸癌T2期和T3期具有一定的難度，T2期患者往往被診斷為T3期，造成高估的原因主要是病變周圍局部纖維化或炎癥、感染或血管病變造成的改變常被誤診為腫瘤浸潤的征象[10]。因此，今后需要提高直腸癌mrT2期和mrT3期的診斷準確率，進一步研究mrT分期對異時遠處轉移的預測價值。

CRM受侵亦是影響直腸癌預后重要因素。Taylor等[15]以1mm為閾值診斷CRM受侵，發現CRM受侵與直腸癌局部復發具有顯著相關性。而Sohn等[8]采用2mm為閾值發現CRM受侵與直腸癌同時遠處轉移有相關性，但不是獨立的危險因子。因此，目前CRM受侵的診斷閾值以及其預后價值尚未達成一致。本研究以1mm為診斷閾值，結果表明mrCRM受侵為異時遠處轉移的獨立危險因素。然而，因術前MRI提示CRM受侵的患者均在術前行新輔助的放化療。因此，本研究無法評估MRI評估CRM的診斷效能。有關CRM對異時遠處轉移的預測價值尚需進一步研究。

本研究存在一定的局限性。①存在一定的患者選擇偏倚；②T4分期患者的病例數較少，今后將擴大樣本量進一步研究；③多數遠處轉移病灶發現時已缺乏手術指征，缺乏病理結果證實，主要依靠典型的CT表現進行診斷。

綜上所述，直腸癌淋巴結轉移是影響患者預后的重要因素。臨床工作中將短徑≥5mm或形態不規則、信號不均勻作為淋巴結轉移的診斷標準有助于篩選出直腸癌異時遠處轉移的高危人群，對臨床術前治療方案以及術后隨訪方案的選擇具有重要意義。

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Evaluation of prognostic value for preoperative MRI in predicting metachronous distant metastasis of rectal cancer

LIU Huan-huan,WANG Deng-bin,SHEN Wei,et al.

Department of Radiology,Xinhua Hospital affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200092,China

Objective：To investigate the prognostic value of preoperative MRI in predicting metachronous distant metastasis of rectal cancer.Methods：Pretreatment MRI and follow-up data of 291 patients with primary rectal cancer proved by histopathology were retrospectively analyzed.The correlations of MRI features and metachronous distant metastasis were evaluated.The independent risk factors of metachronous distant metastasis were analyzed.The histopathological results were used as the reference standard.Results: Among 291 patients,69 patients (23.7%) were confirmed to have metachronous distant metastasis.Pretreatment CEA level (P<0.001),mrT staging (P=0.037),mrN staging (P<0.001) and circumferential resection margin (mrCRM) status (P<0.001) were significantly correlated with distant metastasis in univariate analysis.Multiple-factor analysis showed elevated CEA level (P<0.001),mrN2 staging (P=0.013) and mrCRM involvement (P=0.001) were independent risk factors for distant metastasis.Compared with odds ratios of metachronous distant metastasis in mrN0 staging,the odds ratios in mrN1 staging and mrN2 staging were 1.93 and 2.60 respectively.Pathological results also confirmed that N-staging was risk factor for distant metastasis.Conclusion: Preoperative mrN staging is an independent risk factor for metachronous distant metastasis in patient with rectal cancer,it can help to screen high-risk patients for individual treatment to improve prognosis.

Magnetic resonance imaging; Rectal neoplasms; Lymph nodes; Neoplasm metastasis

200092上海，上海交通大學醫學院附屬新華醫院放射科 (劉歡歡、汪登斌、崔艷芬、張財源)；200092上海，上海交通大學醫學院附屬新華醫院肛腸外科(沈偉、崔龍、傅佶泓)

劉歡歡(1989-)，女，江西新余人，博士研究生，主要從事腹部疾病影像診斷。

汪登斌，E-mail：dbwang8@aliyun.com

國家自然科學基金(No.81371621、No.81171389)、上海市衛生系統優秀學科帶頭人培養計劃(No.XBR2013110)

R445.2; R735.37; R322.25; R73-37

A

1000-0313(2016)06-0506-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.06.007

2015-11-09

2016-01-14)