MRI與DWI在直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)中的診斷價值

孫召龍，孫愛國，郭 影，張麗娜，王 鐵

1.河北省滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院影像中心，河北 滄州 061001；

2. 河北省滄縣醫(yī)院影像科，河北 滄州 061000；

3.河北省滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院介入科，河北 滄州 061001；

4.河北省滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院胃腸外科，河北 滄州 061001

直腸癌是發(fā)病率較高的消化道惡性腫瘤，手術(shù)治療為其主要的根治性治療手段。但即使接受了根治性手術(shù)切除的直腸癌患者也有較高的復(fù)發(fā)率，既往文獻(xiàn)［1-3］報道直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)率可達(dá)40%，其一旦發(fā)生則預(yù)示患者預(yù)后不良［4］。直腸癌有效治療手段不多，最有效的方式為早期發(fā)現(xiàn)，早期發(fā)現(xiàn)后可較早予以針對性的治療，從而改善患者預(yù)后，并降低其死亡風(fēng)險。因此，尋找有效、簡便的診斷手段對直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者來說十分重要。目前，臨床上磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）因有良好的軟組織分辨率，可以更好地顯示直腸壁與周圍浸潤性改變，在直腸癌的診斷、療效判斷、治療后復(fù)發(fā)，以及術(shù)后復(fù)發(fā)纖維瘢痕、炎性病變等的診斷中均具有較高的價值［5］。但由于常規(guī)MRI在成像上的固有特性，導(dǎo)致其在診斷纖維瘢痕組織中小體積的復(fù)發(fā)灶方面存在一定局限性［6］。彌散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）已被證實在檢測體積較小的腫瘤，尤其是在盆腔腫物的鑒別診斷中具有顯著效果［7］。本研究旨在進(jìn)一步明確常規(guī)MRI與DWI對直腸癌患者根治術(shù)后局部復(fù)發(fā)的診斷價值，從而為臨床直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)患者提供一種有效的早期診斷手段。

1 資料和方法

1.1 資料

收集2015年1月—2018年12月于河北省滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院行直腸癌根治性手術(shù)并在術(shù)后復(fù)查和/或隨訪中懷疑局部復(fù)發(fā)的患者74例。患者常見臨床癥狀和指征主要有肛區(qū)疼痛伴或不伴下墜感、便血、排便習(xí)慣性狀改變、癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）連續(xù)性升高及盆腔計算機體層攝影（computed tomography，CT）發(fā)現(xiàn)原瘤床區(qū)異常等。所有患者擬診斷為直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)之后均行盆腔MRI檢查。

74例患者中男性53例，女性21例；年齡為31～75歲，中位年齡63歲；接受直腸、肛管經(jīng)腹會陰聯(lián)合切除術(shù)19例，另55例行經(jīng)腹直腸癌切除術(shù)。所有患者均接受常規(guī)MRI和DWI序列檢查，其中50例接受動態(tài)增強MRI（dynamic contrastenhanced MRI，DCE-MRI）檢查。手術(shù)切除原發(fā)腫瘤到行MRI檢查時間為3～60個月，中位時間17.5個月。

1.2 掃描方法及參數(shù)

采用美國GE公司Signa EXCITE 3.0 T HD高分辨MRI掃描儀進(jìn)行盆腔掃描，患者采取仰臥位，以恥骨聯(lián)合為中心，掃面范圍為雙側(cè)髂棘連線至盆腔底。平掃選用自旋回波序列（spin echo，SE），主要掃描參數(shù)：軸位T1加權(quán)成像（T1-weighted imaging，T1WI），重復(fù)時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）為400 ms/16 ms，層厚5 mm，層間距1 mm；軸位T2加權(quán)成像（T2-weighted imaging，T2WI），TR/TE為4 000 ms/96 ms，層厚5 mm，層間距1 mm；矢狀位T2WI，TR/TE為4 000 ms/96 ms，層厚5 mm，層間距l(xiāng) mm；軸位DWI，TR/TE為4 000 ms/最小值，層厚5 mm，層間距l(xiāng) mm，b值分別取0、1 500 s/mm2。在X、Y、Z軸3個方向上施加敏感梯度脈沖。冠狀位T2壓脂，TR/TE為4 000 ms/96 ms；T1為150 ms。50例患者靜脈注射對比劑釓噴替酸葡甲胺（Gd-DTPA）行增強掃描。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。以病理學(xué)檢查結(jié)果為診斷標(biāo)準(zhǔn)，對常規(guī)MRI和DWI診斷價值進(jìn)行分析。診斷效能采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析，并以常規(guī)MRI和DWI診斷為檢驗變量，病理學(xué)檢查為狀態(tài)變量。曲線下面積（area under curve，AUC）越大，且越接近于1，說明診斷效能較好。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者臨床癥狀及指征分析

74例患者中24例肛區(qū)疼痛，其中9例伴有下墜感；18例有血便或黏液血便癥狀；15例盆腔CT檢查時發(fā)現(xiàn)原直腸病變瘤床區(qū)異常組織；7例排便習(xí)慣改變，其中4例伴排便性狀改變；30例臨床至少2次CEA數(shù)值呈持續(xù)性增高，其中10例僅CEA數(shù)值升高，15例伴隨上述癥狀。

2.2 MRI檢查

74例直腸癌患者共有49例被常規(guī)MRI診斷為腫瘤復(fù)發(fā)，其余25例診斷為良性改變；52例患者被DWI診斷為腫瘤復(fù)發(fā)，其余22例診斷為良性改變。MRI診斷為復(fù)發(fā)的患者的主要表現(xiàn)為骶前不規(guī)則軟組織腫物，其中37例可見分葉狀改變，與正常肌肉組織相比較，腫瘤組織T1WI呈低、等信號，T2WI呈混雜高信號，DWI呈高亮信號，其表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值明顯下降，且呈不均勻或環(huán)形強化。患者M(jìn)RI圖像上的表現(xiàn)主要為腫塊侵及膀胱，主要表現(xiàn)為突入膀胱內(nèi)的腫塊、膀胱壁不規(guī)則增厚等；腫塊與前列腺粘連或分界不清，其間隙的脂肪信號消失或不清而導(dǎo)致T2WI信號減弱；腫塊與精囊腺分界不清；盆腔腫瘤與骶椎關(guān)系密切導(dǎo)致T1WI信號明顯減弱。有21例患者同時伴有盆腔或和腹股溝區(qū)淋巴結(jié)腫大。

2.3 病理學(xué)檢查

所有入組的患者均行病理學(xué)檢查，其中56例為手術(shù)后病理學(xué)檢查，18例為穿刺活檢。52例患者病理學(xué)檢查證實為復(fù)發(fā)，其余22例為良性增生，包括術(shù)后瘢痕、炎性增生等。

2.4 MRI和DWI的診斷價值分析

以病理學(xué)檢查結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)MRI和DWI診斷結(jié)果見表1。

表1 MRI和DWI檢查結(jié)果

常規(guī)MRI診斷直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、約登指數(shù)、誤診率和漏診率分別為88.5%、86.4%、93.9%、76.0%、0.777、13.6%和11.5%；DWI的分別為98.1%、95.5%、98.1%、95.5%、0.938、4.5%和1.9%。

經(jīng)ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)DWI診斷直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)價值高于常規(guī)MRI（表2，圖1）。

表2 MRI和DWI診斷直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)ROC曲線分析結(jié)果

圖1 MRI和DWI診斷直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)ROC曲線

3 討 論

直腸癌為臨床較常見的惡性腫瘤，發(fā)病率和病死率均較高，且近年來呈上升趨勢。影像學(xué)檢查作為直腸癌常規(guī)檢查手段，在臨床上對直腸癌患者治療過程中的管理起著重要的作用。MRI是檢查直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)之一［8-9］，因為其具有良好的軟組織分辨率、可提供精細(xì)的解剖細(xì)節(jié)信息、能多方位成像、可動態(tài)連續(xù)觀察等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于直腸癌患者術(shù)前評估、放化療效果評估、治療后復(fù)發(fā)的判斷等。隨著DWI、DCE-MRI等功能成像技術(shù)的發(fā)展，臨床醫(yī)師可以從微環(huán)境及分子病理學(xué)的角度對相關(guān)病變進(jìn)行詳細(xì)分析，從而對許多肉眼無法量化和識別的小腫瘤進(jìn)行定量研究［10-11］。

直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)在MRI圖像上的表現(xiàn)與CT類似，主要表現(xiàn)為原瘤床區(qū)、吻合口周圍或盆腔的軟組織腫塊，可為不規(guī)則形狀或結(jié)節(jié)狀，腫塊可與周邊的組織器官，例如膀胱、子宮、精囊、前列腺、骶前組織及盆腔肌肉等關(guān)系密切，形成浸潤，而使原有的脂肪間隙消失或變模糊，正常器官、組織形狀發(fā)生改變等。多數(shù)復(fù)發(fā)病變在常規(guī)MRI圖像上表現(xiàn)為T1WI低信號及T2WI高信號。

一般在使用常規(guī)序列分析直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)病變時，需要同時結(jié)合形態(tài)和信號強度分析。T2WI序列既可以清晰地顯示盆腔解剖結(jié)構(gòu)信息，又能夠準(zhǔn)確地提供病變的形態(tài)信息，而且T2WI序列對復(fù)發(fā)腫瘤組織與纖維瘢痕組織信號之間的差異更敏感，所以主要的診斷序列常選擇T2WI。

直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)病變在T2WI上多數(shù)表現(xiàn)為高信號，纖維瘢痕組織由于以纖維成分為主多數(shù)表現(xiàn)為低信號。然而，因為炎性組織的充血水腫也可表現(xiàn)為高信號［12］，T2WI高信號并不一定代表復(fù)發(fā)。相反，由于腫瘤組織可以在一定程度上促進(jìn)纖維組織增生反應(yīng)，可以在腫瘤組織周圍產(chǎn)生大量的纖維組織，使早期復(fù)發(fā)的腫瘤組織被纖維組織的信號所掩蓋，因而可能被誤認(rèn)為是纖維組織［13］。本研究中我們將T2W1信號顯示邊界不清的結(jié)節(jié)樣或不規(guī)則腫塊、信號強度等于或高于肌肉的組織均考慮為復(fù)發(fā)。

本研究中，常規(guī)MRI診斷出現(xiàn)了3例假陽性和6例假陰性，假陽性可能是由于術(shù)后炎性組織導(dǎo)致局部血供豐富而在T2WI上呈現(xiàn)的信號較高，從而導(dǎo)致其信號與腫瘤復(fù)發(fā)不易區(qū)分所致。假陰性可能是由于復(fù)發(fā)腫瘤體積較小，與周圍的術(shù)后形成的纖維瘢痕難以區(qū)分所致。魏定偉［14］對30例直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者的MRI進(jìn)行分析，得出MRI對直腸癌患者術(shù)后局部復(fù)發(fā)的診斷靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為96.67%、97.65%、97.50%，且其診斷結(jié)果與穿刺活檢結(jié)果之間的一致性良好（Kappa=0.745），認(rèn)為MRI可對直腸癌患者術(shù)后局部復(fù)發(fā)予以準(zhǔn)確診斷，可作為直腸癌患者術(shù)后局部復(fù)發(fā)診斷的主要手段，但在此研究中并未對常規(guī)MRI和DWI進(jìn)行比較分析。莊曉曌等［15］對60例直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者和60例未復(fù)發(fā)患者的常規(guī)MRI和DWI進(jìn)行比較，經(jīng)ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)常規(guī)MRI診斷直腸癌患者根治術(shù)后局部復(fù)發(fā)的靈敏度為92.00%，特異度為95.00%，AUC為0.731；DWI診斷直腸癌患者根治術(shù)后局部復(fù)發(fā)的靈敏度為96.00%，特異度為93.00%，AUC為0.815；DWI的AUC高于常規(guī)MRI，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05），他們認(rèn)為DWI對直腸癌患者根治術(shù)后局部復(fù)發(fā)的診斷價值較高，較常規(guī)MRI具有更高的診斷效能，值得臨床推廣應(yīng)用。既往相關(guān)文獻(xiàn)［16-17］報道，常規(guī)MRI診斷直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)的靈敏度為77%～100%，特異度57%～90%，本研究中使用常規(guī)MRI診斷直腸癌術(shù)后局部復(fù)發(fā)具有較高準(zhǔn)確度，主要原因可能與復(fù)發(fā)的腫瘤體積較大和閱片人員臨床經(jīng)驗較豐富有關(guān)。

本研究對常規(guī)MRI和DWI對直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)的檢出能力進(jìn)行了比較，并以病理學(xué)檢查結(jié)果為判斷標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果顯示DWI的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、約登指數(shù)均比常規(guī)MRI高，而誤診率和漏診率比DWI低，進(jìn)一步行ROC曲線分析，結(jié)果顯示DWI的AUC值較常規(guī)MRI大，DWI序列可作為常規(guī)T2WI序列的補充用于局部復(fù)發(fā)直腸癌的診斷。

本研究中，DWI比常規(guī)MRI診斷出更多的腫瘤復(fù)發(fā)，在這些患者中，腫瘤復(fù)發(fā)在DWI上呈明顯高信號，因而提高了靈敏度，由于纖維瘢痕組織中的小復(fù)發(fā)灶在常規(guī)MRI上不易檢出，在DWI上呈高信號而容易被鑒別出來，因此增加DWI的目的主要在于診斷較小的腫瘤病變。Syk等［18］的研究顯示，較小的吻合口復(fù)發(fā)在影像學(xué)檢查上漏診率較高，他們認(rèn)為增加功能成像可能在檢測這些較小腫瘤上起作用。增加DWI的另一個作用是提高其診斷的特異度，在常規(guī)MRI上考慮可能為復(fù)發(fā)的患者，經(jīng)過與DWI圖像的比較之后可能排除了復(fù)發(fā)，因此減少了假陽性。既往的相關(guān)研究［19-20］結(jié)果顯示，常規(guī)MRI常常會將術(shù)后纖維瘢痕組織誤診為腫瘤復(fù)發(fā)。

綜上所述，本研究結(jié)果顯示，MRI為評價直腸癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)的一種有效的檢查手段，而DWI在判斷腫瘤復(fù)發(fā)中具有較高的準(zhǔn)確度，有利于直腸癌術(shù)后患者復(fù)發(fā)情況的觀察，且能有效彌補常規(guī)MRI序列的缺陷，可作為直腸癌根治術(shù)后患者局部復(fù)發(fā)的補充診斷手段。