1.5T磁共振擴散加權成像在直腸癌診斷中的應用及其與MVD VEGF及LVD的關系

曾方毅， 羊章哲， 王 昆， 沈長青， 劉麗杰

(1.海南省儋州市人民醫院放射科， 海南 儋州 571700 2.海南醫學院第一附屬醫院放射科， 海南 海口 570102)

直腸癌為消化道常見惡性腫瘤，其深居盆腔，手術治愈效果不佳，術后易復發[1]。MRI對直腸癌早期診斷、治療及預后的評估均具有一定的價值，DWI為MRI檢查方式之一，其定量參數ADC值可有效評估腫瘤彌散特性，反映腫瘤的惡性程度及預后[2]。有研究指出，侵襲及轉移為惡性腫瘤的常見生物學行為，也是導致腫瘤患者預后不良因素[3]。近年來，有研究指出直腸癌的生物學行為與微血管密度(MVD)、血管內皮生長因子(VEGF)及淋巴管密度(LVD)密切相關[4]。目前臨床關于ADC值對直腸癌的這診斷價值的研究較多，但關于ADC值與直腸癌臨床病理及MVD、VEGF、LVD的關系研究尚少。基于此，本研究探討DWI在直腸癌中的應用及ADC值與MVD、VEGF及LVD的關系，以期直腸癌的臨床防治提供參考。結果如下。

1 資料與方法

1.1臨床資料:回顧性選取2018年4月至2021年4月期間在本院收治的的直腸癌患者86例的臨床病例資料。病例納入標準：①符合《中國結直腸癌診療規范》(2017年版)標準[5]，且經病理學確診者；②術前均為行輔助放化療者；③術前均行DWI檢查者；④臨床資料完整且腫瘤血管生成指標結果完整者。排除標準：①合并結腸癌者；②術后病理診斷為黏液腺癌；③因不同原因的偽影致DWI圖像不清；④病理資料不全者。86例直腸癌患者中，男、女各51、35例；年齡35～80歲，平均(58.65±10.72)歲。

1.2儀器與方法

1.2.1DWI檢查:DWI檢查使用GE Prisma 1.5T超導型磁共振掃描儀，檢查前不做腸道準備。檢查時，患者均行仰臥位，使用8通道相控陣體部線圈進行信息采集。所有患者均先行常規先行T2WI及TIWI序列掃描，然后行三平面高分辨率快速自旋回波T2WI掃描。常規掃面后行DWI掃描，序列采集使用平面回波成像(SE-EPI)，DWI序列分別以b=0、1000mm2/s，采集2次。具體參數見表1。完成掃描后手動勾畫感興趣區(ROI)，通過Body Diffusion Toolbox 軟件計算ADC值，其中ROI區參照相應的T2WI圖像在軸位ADC圖上沿腫瘤邊緣勾畫腫瘤組織，勾畫時盡量避開壞死、出血及腸腔內容物，由兩位經驗豐富影像學醫生意見一致后選取ROI，其中ROI區每一病灶劃定3個ROI區進行測量計算，取平均值。

表1 MRI檢查參數

1.2.2MVD、VEGF及LVD表達檢測:試劑：CD34單克隆抗體(鼠抗人)、VEGF單克隆抗體(鼠抗人)、D2-40抗體均購自上海康朗生物科技有限公司。MVD、VEGF及LVD檢測均經石蠟包埋組織切片后，按照免疫組化染色步驟進行CD34、VEGF及D2-40染色。評判標準：①MVD：陽性對照以毛細血管瘤組織為主，PBS取代一抗作為陰性對照。顯微鏡下判讀結果，其中CD34染色陽性表達于血管，以陽性著色的單個內皮細胞為一個陽性微血管。先在低倍鏡下選取直腸組織陽性脈管3個最豐富區，再分別在200倍視野下計數MVD，觀察3個視野，取平均值。②VEGF：以細胞質呈棕黃色為陽性細胞，VEGF為著色細胞總數及染色程度之和的均值為VEGF得分。其中著色細胞總數為0記為0分，≤25%為1分，26%～50%為2分，>50%為3分；染色程度陰性為0分，弱為1分，中為2分，強為3分。③LVD：以淋巴結周圍淋巴管組織為陽性對照組，PBS取代一抗作為陰性對照。顯微鏡下判讀結果，其中D2-40陽性表達于淋巴管，以陽性著色的單個內皮細胞為一個陽性淋巴管。先在低倍鏡下選取直腸組織陽性脈管3個最豐富區，再分別在200倍視野下計數LVD，觀察3個視野，取平均值。

2 結 果

2.1直腸癌病理結果影像學分析:直腸癌患者行MRI檢查后均經病理證實，術后病理分期T2期19例，T3期52例、T4期15例；淋巴結陰性(N0期)37例，淋巴結陽性(N1～2期)49例；分化程度低分化腺癌者24例，中分化腺癌者50例，高分化腺癌者12例。見圖1～5。

圖1 1.5T矢狀位T2加權圖像

圖2 1.5T橫斷位T2脂肪抑制圖像

圖3 1.5T橫斷位T2加權圖像

圖4 1.5T橫斷位T1加權圖像

圖5 1.5T橫斷位DWI圖像

2.2DWI檢查ADC值與病理特征之間的關系:直腸癌患者ADC值在性別、年齡、腫瘤大小之間差異無統計學意義(P>0.05)，但高分化程度、T2期及N0的直腸癌患者ADC值均分別高于分化程度為低+中分化、T4期及N1～2期者。見表2。

表2 DWI檢查ADC值與病理特征之間的關系

2.3MVD、VEGF及LVD表達與臨床病理的關系:直腸癌患者MVD、VEGF及LVD在性別、年齡、腫瘤大小之間差異無統計學意義(P>0.05)，但高分化程度、T2期及N0的直腸癌患者MVD、VEGF及LVD表達均分別低于分化程度低+中分化、T4期及N1～2期。見表3。

表3 MVD VEGF及LVD表達與臨床病理的關系

2.4ADC與MVD、VEGF及LVD表達的相關性:Person相關性顯示，ADC值與MVD、VEGF、LVD均呈負相關(r=-0.428、-0.505、-0.474，P<0.05)。見表4、圖6～8。

圖6 ADC與MVD的相關性

圖7 ADC與VEGF的相關性

圖8 ADC與LVD的相關性

表4 ADC與MVD VEGF及LVD表達的相關性

2.5ADC對不同分化程度及分期的直腸癌的診斷價值:ROC結果顯示，ADC值預測直腸癌分化程度(高分化=0，低+中分化=1)、T分期(是=0，否=1)及N分期(是=0，否=1)的AUC分別為0.904、0.839、0.897，均具有一定準確性；分化程度的最佳臨界值為1.075×10-3mm2/s，T分期為1.115×10-3mm2/s、N分期為1.045×10-3mm2/s，該點預測敏感度、特異度：分化程度為83.3%、87.8%，T分期為68.4%、89.6%，N分期為91.9%、85.7%。見表5、圖9。

表5 ADC對不同分化程度及分期的直腸癌的診斷價值

圖9 ADC對不同分化程度及分期的直腸癌的診斷價值

3 討 論

直腸癌為常見惡性腫瘤，其發病率及死亡率均較高，早期診斷及治療是預后改善的關鍵點。影像學檢查為腫瘤疾病的有效篩查方式之一，且MRI對直腸癌早期診斷、預后及療效的評估均具有一定價值。DWI為MRI檢查方式之一，其定量參數可測量組織信號衰減的程度，進而有效反應水分子的擴散特性，為腫瘤惡性程度及預后的評估提供可能。臨床資料指出，細胞水分子可受細胞膜的限制而擴散較慢，因此水分子在細胞內的擴散速度均有不同，故較多研究者認為組織的擴散特性與細胞內外成分密切相關[6]。其中與正常組織及良性腫瘤相比，惡性腫瘤可表現為更高的細胞密度，其細胞間隙更小，腫瘤組織中水分自由擴散程度相對更小，可在DWI上形成更高的信號，因此DWI的定量參數值-ADC值可有效反映組織中水分子的擴散特性，且ADC值越高提示水分子的擴散速度越強[7]。以上結論均可證實ADC定量參數對腫瘤病理特性的評估價值。TNM分期及分化程度為直腸癌患者預后的影響因素，且其中高分化腺癌及N0、T1～2期的患者的生存率較高。本研究中，ADC值隨分化程度的升高而升高，隨T、N分期的增加而降低。該結果與湯瑯瑯[8]等研究人員的結果具有一致性，其原因可能為：分化程度越低，腫瘤惡性程度越高，其細胞間隙更小，ADC值更小；而隨腫瘤患者T、N分期的增加，直腸黏膜上皮受腫瘤破壞程度越深，浸潤腸壁深度增加，因此腫瘤細胞逐漸變多及增大，促使腫瘤細胞生長密集，增高核漿比值，進一步增大腫瘤細胞的密度，故細胞間隙內水分子自由擴散空間變小，ADC值更小。另ROC分析顯示，ADC值預測直腸癌分化程度、T分期及N分期的AUC分別為0.904、0.839、0.897，敏感度、特異度均較高。提示DWI序列定量參數對直腸癌臨床分期及分化程度的預測價值較高，對直腸癌的臨床治療及預后評估具有重要的參考意義。

侵襲及轉移為惡性腫瘤的常見生物學行為，而微血管密度的增加、血管內皮生長因子的釋放及淋巴管密度的增加與之密切相關[9]。已有研究指出，腫瘤新生血管網絡系統可為腫瘤的生長及繁殖提供充分的營養，且腫瘤的快速增殖也可反作用于血管生成因子，促進其釋放，因此腫瘤血管的增生可一定程度上決定腫瘤的生物學行為[10]。MVD、VEGF及LVD為常見的腫瘤血管生成指標，其中MVD可提示腫瘤血管生成的數量，且與腫瘤的轉移及預后關系密切。VEGF的誘導作用強，可與其受體結合促進血管血管內皮增殖，促進微血管通透性增加及細胞外基質降解，進一步形成大量新生血管，促進腫瘤的生長及轉移。另LVD主要反應淋巴密度，與淋巴轉移密切相關。本研究中MVD、VEGF及LVD表達隨分化程度的升高而降低，隨T、N分期的增加而升高。提示MVD、VEGF及LVD表達可隨腫瘤侵襲及轉移程度的增加而升高，對惡性腫瘤的預后具有一定的評估價值。另本研究中，ADC值與MVD、VEGF、LVD表達均呈負相關。其原因為：直腸癌在生長分化過程中，腫瘤細胞的調控作用可促進血管生成因子大量產生，增強VEGF表達及增加MVD、LVD計數。與此同時腫瘤細胞的快速增長及腫瘤新生血血新生可進一步促進腫瘤的增殖及轉移，促進細胞的排列緊密，降低ADC值。故MVD、VEGF及LVD表達與ADC值之間的關系密切。

綜上所述，1.5T磁共振DWI序列預測直腸癌T分期、N分期及分化程度的靈敏度及特異度均較高，且與MVD、VEGF及LVD表達關系密切，可謂臨床治療及預后評估提供參考依據。