多參數磁共振成像VI-RADS 評分對膀胱癌肌層浸潤診斷價值的初步研究

張添輝，古志聰，姚 純，朱文標，程亞寶，張文巨，馮志強，范偉雄

（梅州市人民醫院，廣東 梅州 514031）

膀胱癌是泌尿系統最常見的惡性腫瘤之一，術前準確區分非肌層浸潤性膀胱癌（Non-muscle invasive bladder cancer，NMIBC，≤T1 期）和肌層浸潤性膀胱癌（Muscle invasive bladder cancer，MIBC，≥T2 期）對臨床治療決策具有重要意義[1-2]，前者的治療為經尿道膀胱腫瘤切除術（Transurethral resection of bladder tumor，TURBT），而后者的治療為根治性膀胱切除術。多參數磁共振成像（Mutiparametric magnetic resonance imaging，mp-MRI）對術前準確判斷膀胱癌肌層浸潤具有重要價值[3]，但其報告不規范阻礙了多中心、不同專業領域醫師之間的交流，臨床迫切需要膀胱mp-MRI 的標準化影像報告與數據系統。基于此，2018 年歐洲泌尿外科學會、歐洲泌尿影像學會、日本腹部放射學會聯合相關學者以共識形式發布了膀胱影像報告和數據系統（Vesical imaging-reporting and data system，VI-RADS）[4]。然而，其應用價值尚需進一步研究驗證。本研究將初步探討mp-MRI VI-RADS 的評分一致性及其在膀胱癌肌層浸潤中的診斷價值，為下一步研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2016 年7 月—2018 年7 月行1.5T MRI 檢查的膀胱癌患者的資料。納入標準：①膀胱mp-MRI 掃描序列完整，包括T1WI、T2WI、DWI 及動態對比增強掃描（Dynamic contrast-enhanced，DCE）；②患者均于MRI 檢查后1 月內行TURBT 術或根治性膀胱切除術，手術病理證實為膀胱癌且有分期結果。剔除標準：①患者在MRI 檢查之前行手術、化療或放療等治療；②MRI 圖像模糊，質量差，影響分析者。最終99 例符合條件的膀胱癌患者納入本研究，其中男80 例，女19 例，年齡24～90 歲，平均（63±12）歲。

1.2 檢查方法

使用GE Optima MR 360 1.5T MR 掃描儀掃描，采用8 通道腹部相控陣線圈。患者取仰臥位并適度充盈膀胱。掃描序列包括：軸位T1WI：TR 341 ms，TE 9.4 ms，矩陣288×224，FOV 36 cm×36 cm，層厚5 mm，層間距2 mm；軸位、矢狀位T2WI：TR 3 324 ms，TE 85 ms，矩陣288×224，FOV 28 cm×28 cm，層厚4 mm，層間距1 mm；軸位DWI：TR 2 000 ms，TE 81.4 ms，矩陣128×96，FOV 28 cm×28 cm，層厚4 mm，層間距1 mm，b 值分別為0、800 s/mm2，自動生成ADC 圖；DCE 掃描采用肝臟容積加速采集（Liver acquisition with volume acceleration，LAVA）序列，TR 3.7 ms，TE 1.7 ms，矩陣256×180，FOV 40 cm×40 cm，層厚5 mm，層間距0 mm，于注射對比劑前掃描一期，然后于注射對比劑后25 s 開始圖像采集，連續掃描4 期，之后行矢狀位和冠狀位延遲增強掃描。對比劑為釓雙胺0.1 mmol/kg，注射速率為2 mL/s。

1.3 圖像分析

根據VI-RADS 評分標準[4]，由兩位不同年資的閱片者A 和B（分別具有2 年和5 年腹部影像診斷經驗）獨立盲法對所有病灶的mp-MRI 圖像進行評分。具體評分標準見表1，圖1。

1.4 手術及病理

所有患者均在MRI 檢查后1 月內行手術治療，其中74 例行TURBT 術，5 例行部分膀胱切除術，20例行根治性膀胱切除術。對于多發性膀胱癌，將各個腫瘤切除分別送病理學檢查。根據腫瘤是否侵犯固有肌層分為NMIBC 組（包括Tis、Ta、T1 期）與MIBC組（包括T2～T4 期）。

1.5 統計學分析

采用SPSS 20.0 及MedCalc 15.6.1 軟件進行統計分析。兩位閱片者VI-RADS 評分的一致性分析采用Kappa 檢驗，一致性強度分為：Kappa 值≤0.20為一致性差，0.20＜Kappa 值≤0.40 為一般，0.40＜Kappa 值≤0.60 為中等，0.60＜Kappa 值≤0.80 為良好，0.80＜Kappa 值≤1.0 為極佳。繪制受試者工作特征曲線（Receiver operating characteristic curve，ROC）分析VI-RADS 評分對膀胱癌肌層浸潤的診斷效能，用約登指數得到最佳診斷閾值，并計算其診斷敏感性、特異性、陽性預測值（Positive predictive value，PPV）、陰性預測值（Negative predictive value，NPV）和曲線下面積（Area under curve，AUC）。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

表1 VI-RADS 具體評分標準

圖1 VI-RADS 評分流程圖。Figure 1.The flow chart of VI-RADS scoring.

2 結果

2.1 病理結果

99 例膀胱癌患者（單發者91 例，多發者8 例）共109 個癌灶納入本研究。病理類型均為尿路上皮細胞癌。分期分布：Ta 期9 個（8%），T1 期79 個（72%），T2 期14 個（13%），T3 期6 個（6%），T4 期1個（1%）。分組情況：NMIBC 組88 個（81%），MIBC 組21 個（19%）。

2.2 觀察者間一致性分析

VI-RADS 評分與膀胱癌手術病理分期結果見表2（圖2，3）。兩位閱片者對T2WI、DWI 及DCE 圖像評分的一致性均良好，Kappa 值分別為0.722、0.711 和0.729（P 均＜0.001）。兩位閱片者VI-RADS 最終評分的一致性良好，Kappa 值為0.721（P＜0.001）。

表2 VI-RADS 評分與膀胱癌手術病理分期結果

2.3 診斷效能分析

根據ROC 曲線分析：對于閱片者A，當閾值為≥4 時，VI-RADS 診斷膀胱癌肌層浸潤的敏感性、特異性、PPV、NPV 分別為76.2%、95.5%、80.0%、94.4%；對于閱片者B，當閾值為≥4 時，VI-RADS 診斷膀胱癌肌層浸潤的敏感性、特異性、PPV、NPV 分別為71.4%、95.5%、79.0%、93.3%。ROC 曲線分析結果見表3，圖4。

表3 VI-RADS 評分對膀胱癌肌層浸潤的診斷效能

3 討論

膀胱癌是泌尿系統最常見的惡性腫瘤之一，近年來，隨著人口老齡化加劇、吸煙人群增多及環境污染加重，中國膀胱癌發病率呈逐年升高的趨勢，成為我國泌尿系統發病率最高的惡性腫瘤[5]。膀胱癌術前準確的分期，尤其是明確固有肌層浸潤與否，是制定治療方案及預測預后的重要因素。mp-MRI 軟組織分辨率高，可多參數、多平面成像，并且無電離輻射，在觀察膀胱癌的浸潤深度，尤其是固有肌層浸潤方面具有很大的優勢[6]。然而，由于缺乏統一、規范的膀胱MRI 影像報告系統，使得臨床醫師常對模棱兩可的報告感到十分困惑。基于此，2018 年由來自歐洲、美洲及亞洲的多學科團隊通過共識制定并發布了VI-RADS，旨在為臨床和研究工作提供標準化、定量化的膀胱MRI 報告系統，以便于臨床醫師與影像醫師更好地交流，也有助于不同研究者在不同研究之間進行比較。與之前的幾種RADS 評分系統類似[7-9]，推薦使用5 分制報告膀胱癌肌層浸潤的風險水平，具體為：1 分，肌層浸潤極不可能存在；2分，肌層浸潤不太可能存在；3 分，肌層浸潤可疑存在；4 分，肌層浸潤可能存在；5 分，肌層浸潤和膀胱周圍浸潤極有可能存在[4]。

在臨床和研究工作中應用VI-RADS 的關鍵前提是其應具備良好的穩定性，即閱片者之間的一致性，若一致性不理想，將直接影響到基于該評分的各種研究。本研究結果顯示，兩位不同年資閱片者無論是對T2WI、DWI、DCE 圖像評分，還是對最終VIRADS 評分的一致性均良好。分析其主要原因為：①VI-RADS 對mp-MRI 每個序列圖像的膀胱癌影像表現均作了嚴格的分類，通過標準化、規范化的評分定量評估病變，有利于降低圖像解讀的差異，減少報告的模糊性和多樣性[10]。②VI-RADS 對mp-MRI 各序列的評分順序、觀察重點及診斷權重作了規范：首先基于T2WI 序列評估固有肌層連續性是否完整，特別是對于類別1～3；而DWI 和DCE 序列則用于明確是否存在肌層浸潤，且以DWI 為主要序列，DCE 為次要序列[4]。此外，清晰、簡潔的評分流程圖，也更有利于評分者精確劃分類別，提高影像報告的一致性。

圖2 男，52 歲。經手術病理證實為膀胱尿路上皮細胞癌，未見肌層浸潤（T1 期）。軸位T2WI（圖2a）示膀胱右后壁不均勻高信號腫塊影，內見局灶性低信號（白箭），相應膀胱壁肌層低信號連續，T2WI 分類為SC2；軸位DWI（圖2b）示腫物明顯呈高信號，內見楔狀低信號，相應ADC 圖（圖2c）呈明顯低信號，內見楔狀高信號（白箭），DWI 分類為DW2；軸位T1WI 平掃（圖2d）示膀胱右后壁低信號腫塊影，增強掃描動脈期（圖2e）示腫瘤與內層均早期明顯強化，而固有肌層未見強化，DCE 分類為DC2；根據VI-RADS 評分，最終評分為2 分。Figure 2.A 52-year-old man with bladder cancer.Urothelial carcinoma without muscle invasion was confirmed at histopathologic examination after surgery.Axial T2-weighted image(Figure 2a) shows heterogeneous hyperintense mass in right posterior bladder with hypointense focus adjacent to bladder wall (white arrow),T2-weighted image score was SC2.Axial diffusion-weighted image (Figure 2b)shows markedly hyperintense mass with hypointense focus (white arrow),and apparent diffusion coefficient (ADC) map (Figure 2c) shows hypointense mass with hyperintense focus (white arrow) adjacent to bladder wall,DWI/ADC score was DW2.Axial non-enhanced T1-weighted image (Figure 2d) shows hypointense mass in right posterior bladder.Axial arterial phase gadolinium-enhanced image(Figure 2e) shows no early enhancement of muscularis propria with early enhancement of tumor and inner layer (white arrow),DCE score was DC2.Finally,this lesion was assigned a VI-RADS score of 2.

圖3 女，77 歲。經手術病理證實為膀胱尿路上皮細胞癌，侵犯膀胱壁全層達周圍脂肪組織（T3 期）。軸位T2WI（圖3a）示膀胱右后壁軟組織腫塊影，信號介于肌肉和尿液之間，侵犯膀胱周圍脂肪組織（白箭頭），T2WI 分類為SC5；軸位DWI（圖3b）示腫物呈明顯高信號，相應ADC 圖（圖3c）呈明顯低信號，并延伸至膀胱外脂肪組織（白箭頭），DWI 分類為DW5；軸位T1WI 平掃（圖3d）示膀胱右后壁低信號腫塊影，增強掃描動脈期（圖3e）示腫瘤早期強化并延伸至膀胱周圍脂肪間隙（白箭頭），DCE 分類為DC5；根據VI-RADS 評分，最終評分為5 分。Figure 3.A 77-year-old woman with bladder cancer.Focal invasion of the entire bladder wall and extravesical fat by urothelial carcinoma was confirmed at histopathologic examination after surgery.Axial T2-weighted image (Figure 3a) shows a soft mass in right posterior bladder with extension to extravesical fat(arrow head),T2-weighted image score was SC5.Axial diffusion-weighted image(Figure 3b) and apparent diffusion coefficient (ADC) map (Figure 3c) show that this lesion was markedly hyperintense on the DWI and hypointense on the ADC map extending to extravesical fat (arrow head),DWI/ADC score was DW5.Axial non-enhanced T1-weighted image(Figure 3d) shows hypointense mass in right posterior bladder.Axial arterial phase gadolinium-enhanced image(Figure 3e) shows tumor early enhancement extends to extravesical fat(arrow head),DCE score was DC5.Finally,this lesion was assigned a VI-RADS score of 5.

圖4 兩位閱片者VI-RADS 評分診斷膀胱癌肌層浸潤的ROC 曲線。Figure 4.ROC curve of VI-RADS of the two radiologists in detecting muscle-invasiveness of bladder cancer.

多項研究顯示，mp-MRI 診斷膀胱癌肌層浸潤的敏感性為68%～98%，特異性為76%～100%[11-15]。然而，既往的研究缺乏統一、規范及標準化的影像評判標準，不同研究的評判標準存在差異，因此較難進行直接比較。本研究結果顯示，兩位閱片者基于VIRADS 對膀胱癌mp-MRI 進行評分，以VI-RADS≥4 分為閾值，診斷膀胱癌肌層浸潤的敏感性分別為76.2%和71.4%，特異性為95.5%和95.5%，PPV 為80.0%和79.0%，NPV 為94.4%和93.3%，AUC 為0.912 和0.925，表明VI-RADS 對肌層浸潤具有重要的診斷價值，且有較高的診斷特異性和NPV，即當VI-RADS＜4 分時，我們有較大的信心排除膀胱癌肌層浸潤。這將幫助臨床醫師更精確地識別出NMIBC 患者，從而采取保留膀胱的治療方式，避免進行不必要的切除膀胱手術治療[16]。

本研究存在一定局限性：①本研究為單中心回顧性研究，不可避免存在偏倚，并且樣本量偏小，病理分期分布不均勻，與NMIBC 相比，MIBC 病灶數目較少，將來需更大樣本量的多中心、前瞻性研究進一步驗證；②本研究僅評估了VI-RADS 評分在1.5T MRI 中的診斷價值，將來需對不同場強MRI的診斷價值進一步探討。

綜上所述，VI-RADS 評分具有良好的一致性和穩定性，對膀胱癌肌層浸潤具有較好的診斷價值，且具有較高的特異性和NPV，有助于在術前更加準確的評估膀胱癌分期，從而指導臨床選擇最佳的治療方案。