ADC值對食管癌T分期及病理分級的診斷價值

孫靜，王鑄

食管癌是常見的消化系統惡性腫瘤，主要表現為進行性吞咽困難。由于食管癌早期診斷指標相對不夠完善，早期癥狀隱匿，首次就診時多已中晚期[1-2]，故發病率和死亡率在均較高。對于早期的食管癌患者，可以選擇進行根治性手術治療。但對于局部進展期的患者往往采取放、化療為主的綜合治療[3-4]。因此對食管癌患者進行早診早治以及規范化診療是降低食管癌死亡率的根本途徑。而這依賴于用影像學的準確評估，根據分期的不同制定合適的治療方案。這就對食管癌分期的準確性提出了更高的要求，更準確、適用人群更廣、價格更低的檢查方法將使更多食管癌患者受益。目前臨床常用的成像方法都有一定的局限性，而MRI檢查有著軟組織分辨率高、多參數多方位成像的優點[5-6]，彌散加權成像(diffusion weighed imaging，DWI)是功能磁共振成像的一個組成部分，利用腫瘤組織與正常組織內水分子擴散程度、運動方向的差異成像，能夠提供組織結構的微觀結構信息，而ADC值則進一步彌補了常規MRI序列的不足[7-8]，提供了定性和定量信息，本研究擬探討食管癌患者ADC值與臨床T分期、部分臨床病理特征的相關性。

1 材料與方法

1.1 一般材料

對2013年1月至2018年1月期間收治57例食管癌患者的臨床及影像學資料進行回顧性分析。納入標準：(1)術前病理活檢證實為食管癌；(2)術前均未行放療或化療等輔助治療；(3)有完整的術后病理結果。排除標準：(1) MRI圖像不清晰；(2)合并其他原發性惡性腫瘤；(3)臨床資料不完整；(4)術前接受過放化療治療。按照TNM分期分為四組T1、T2、T3、T4；按腫瘤病理分級為兩組：中-高分化分、低分化；腫瘤N分期按照有無淋巴結轉移分為兩組。

1.2 儀器與方法

采用美國GE Discovery MR750型3.0 T超導磁共振掃描儀，32通道體部專用相控陣線圈，采用呼吸門控技術。檢查前，患者接受了憋氣和自由呼吸方法的指導。檢查時，患者取仰臥位，雙手抱頭。掃描序列包括軸位T2WI序列、軸位T2WI壓脂序列、軸位DWI序列(b值取800 mm2/s)，DWI圖像采用單次激發自旋平面回波序列，具體掃描參數見表1。

1.3 圖像后處理

采用GE Advantage Windows Workstation 4.6版，使用Functool軟件，由1名高年資放射科醫師與1名住院醫師共同在DWI圖像上手動選擇3個腫瘤實性區域作為感興趣區(region of interest，ROI)，有異議時通過協商達成一致意見，避開明顯壞死、囊變區，軟件自動將ROI復制到ADC圖像上得出ADC值，然后計算平均值作為最終ADC值。

表1 MRI掃描序列及掃描參數Tab. 1 MRI scan sequences and parameters

表2 各分組ADC值及單因素分析Tab. 2 Comparison of ADC values of esophageal cancer patients with different T groups

1.4 統計學方法

采用SPSS 23.0軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差表示，不同T分期、不同病理分級組間ADC值比較采用單因素方差分析，Tukey多重比較法分析腫瘤分化程度、T分期的組間ADC值差異性。數據分析進行Levene方差齊性檢驗。采用Pearson分析進行相關性分析。

2 結果

2.1 MRI表現

1例患者在檢查后接受了術前放療、11例患者缺少術后病理資料被排除。本研究最終共納入45例初診為食管癌的患者。男35例，女10例，男女；年齡46～72歲，平均(58.56±6.46)歲。食管癌位于上段5例、中段20例、下段20例；食管鱗癌42例、腺癌3例。T1期13例、T2期6例、T3期20例、T4期6例。淋巴結轉移陽性27例，淋巴結轉移陰性共18例。食管癌病灶在DWI (b=800 mm2/s)均表現為高信號，對應的ADC圖上表現為低信號。

2.2 食管癌患者T分期與ADC值的相關性分析

不同組數據經Levene方差齊性檢驗符合方差齊性，食管癌T1、T2、T3、T4期的平均ADC值分別為是(2.1049±0.4093)×10-3mm2/s，(2.0148±0.2465) ×10-3mm2/s，(1.6291±0.2581)×10-3mm2/s，(1.4169±0.2436)×10-3mm2/s。單因素分析顯示各組組間ADC值差異有統計學意義(F=10.387，P=0.000)(表2)。

應用Tukey多重比較將各組進行兩兩比較，進展期食管癌ADC值顯著高于早期食管癌，T1期腫瘤的ADC值明顯高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)，而T2期腫瘤的ADC值高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)。Pearson相關性分析結果顯示食管癌平均ADC與T分期呈負相關(r=-0.645，P＜0.01)，隨著腫瘤T分期的增加，ADC值呈逐漸減小趨勢(圖1，2)。

2.3 不同病理分級食管癌患者ADC值比較

病理結果顯示食管癌高中分化25例，低分化20例。低分化組平均ADC值小于中-高分化組，中-高組平均ADC值為(1.8514±0.40295)×10-3mm2/s，低分化組患者平均ADC值為(1.7125±0.37767)×10-3mm2/s，不同分化程度兩組間平均ADC值差異不具有統計學意義(t=1.181，P=0.683)。

2.4 ADC值與淋巴結轉移相關性分析

結果顯示淋巴結轉移陽性組27例，淋巴結轉移陰性組18例，淋巴結轉移陽性組平均ADC值低于淋巴結轉移陰性組，淋巴結轉移陽性組平均ADC值為(1.6207±0.2940)×10-3mm2/s，淋巴結轉移陰性組平均ADC值為(2.0431±0.3945)×10-3mm2/s，兩組間平均ADC值差異有統計學意義(t=-4.115，P=0.000)。

3 討論

在早期的MRI研究中，由于技術的限制，對T分期的準確率不高，特別是早期食管癌[9-10]。近年來由于技術的進步，例如呼吸門控技術、多通道線圈接收器、高場強3.0 T核磁等，提高了圖像質量，使MRI已經成為食管癌的研究熱點。但傳統MRI也僅限于提供形態學信息，無法顯示功能變化的信息。而DWI可以在無創、無對比劑的情況下，反映組織結構功能信息，能夠提高病變檢出的敏感度[11-12]，ADC值是水分子擴散運動程度的量化指標。細胞和基質纖維基質相對限制水分子擴散運動，因此細胞內ADC值相對較低因此，ADC值的變化被認為可以反映細胞外體積(extracellular volume，ECV)/細胞內體積(intracellular volume，ICV)比值的變化；ICV增加最終導致ADC值降低，可對細胞環境的微觀結構變化進行推斷。隨著腫瘤疾病的不斷進展，腫瘤細胞對局部組織的不斷浸潤，腫瘤細胞繁殖旺盛，細胞密度高，細胞膜限制水分的擴散運動，細胞外容積減少，細胞核漿比較大、異形性顯著，因此水分子擴散受限程度增大，在DWI呈高信號，ADC值縮小。腫瘤細胞的分化程度不同，對應的細胞異質性、細胞密度、病灶局部微環境差異越大，腫瘤分化程度減低，細胞密度增大，水分子擴散受限程度增大，DWI信號越高，ADC值相對減低。已有多項研究報道ADC值與胃癌、肺癌、結直腸癌、肝癌等實體瘤的臨床分期、病理分級、放化療反應及預后密切相關[13-14]。

本研究最終納入初診為食管癌的患者45例，總結了食管癌不同T分期、病理分級、淋巴結轉移陽性或陰性等情況下平均ADC值的差異，統計分析平均ADC值與T分期、分化程度及淋巴結轉移的相關性。食管癌的治療是以食管癌的分期為基礎的。對于局限于黏膜的早期食管癌，選擇內鏡下黏膜切除或內鏡下黏膜下剝離。對于侵襲黏膜下層的中早期食管癌，手術是主要的治療手段，對于中晚期食管癌，以手術為主的綜合治療是首選[15]。分期也是食管癌預后的最重要的因素。這就要求影像檢查能夠進行早期診斷及準確的分期。我們發現ADC值隨著食管癌T期的增大而降低。T1期腫瘤的ADC值明顯高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)，而T2期腫瘤的ADC值高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)。Pearson相關性分析結果顯示食管癌平均ADC與T分期呈負相關。說明不同分期的食管癌病灶的組織結構存在差異，在DWI上雖然都表現為高信號，但其平均ADC值在不同分期的病灶中存在差異。DWI聯合測量ADC值可以考慮應用于惡性腫瘤的檢出以及分期，為術前方案的選擇提供更可靠的依據，這與以往部分研究結果一致[16-17]。不同分化程度腫瘤組織內的細胞異型性、細胞密度、間質結構存在差異，因此對于腫瘤組織微環結構敏感的DWI序列可能有助于早期發現腫瘤組織的變化，采用ADC值來預測腫瘤組織的惡性程度。本研究依據腫瘤病理分級的不同，分為低分化，中-高分化兩組，雖然不同分化程度食管癌的平均ADC間差異不具有統計學意義，但中-高分化組食管癌的平均ADC值高于低分化組，目前對ADC值與食管癌的病理分級的相關性研究較少，尚無確切統一的結論，之前已有研究發現ADC值可能有助于腫瘤的病理分級[18-19]。有部分研究認為腫瘤的病理分級減低提示腫瘤細胞增殖更加活躍，細胞數目增多，細胞外間隙減少，細胞異型性增大[20]。淋巴結轉移已被證實是影響食管癌預后的獨立因素[21]。我們研究發現淋巴結轉移陽性組平均ADC值低于淋巴結轉移陰性組，兩者差異有統計學意義，可以提示原發灶ADC值與食管癌的惡性程度有一定相關性。

本研究存在一定的局限性：樣本量較小，應進一步研究擴大樣本量，減少誤差；T分期組內分布不均，由于部分T4期患者無法手術，無法得到準確的病理結果，所以研究僅納入了可手術切除的食管癌患者，這可能造成統計結果出現抽樣誤差；本研究采用傳統DWI，未納入多b值DWI序列，無法將區分灌注成分和彌散成分，多b值雙指數模型的定量參數比單純ADC值準確度更高，可以有效排除血流灌注以及T2透射效應的影響；本研究采用平均ADC值，未納入最高、最低ADC值，不能完全代表食管癌病灶的整體情況。

綜上所述，ADC值在為評估食管癌病灶提供定量信息方面有重要意義，能夠彌補常規磁共振成像缺乏定量指標僅能提供解剖信息等方面的不足，對食管癌術前評估提供更全面的信息，這一發現有助于在術前或是綜合治療之前為臨床對腫瘤分期及分化程度預測提供量化指標，從而為臨床治療提供幫助。

利益沖突：無。