多參數磁共振成像VI-RADS對膀胱癌肌層侵犯的預測價值和輸尿管口膀胱癌肌層侵犯征象研究

鄧磊，鄒玉堅，楊水清，張坤林，黃翔，李建鵬

據2020年全球癌癥統計數據，膀胱癌的發病率位列36種常見腫瘤的第12位，在男性腫瘤中位列第6位[1]。膀胱癌根據是否浸潤膀胱肌層分為非肌層浸潤性膀胱癌（non-muscle invasive bladder cancer, NMIBC）和肌層浸潤性膀胱癌（muscle invasive bladder cancer, MIBC）兩大類，NMIBC的首選診斷方法和治療手段為經尿道膀胱腫物電切術（transurethral resection of the bladder tumor, TURBT），根據復發危險決定是否行第二次TURBT和/或膀胱內灌注化療[2]，MIBC的標準治療為根治性膀胱切除術+盆腔淋巴結清掃術，部分患者可選擇膀胱部分切除術，T2～T4a N0M0期膀胱尿路上皮癌推薦術前新輔助化療，術后根據病理結果決定是否輔助化療和/或放療[3],因此術前準確評估膀胱癌是否浸潤肌層對于患者治療方案制訂、預后評估十分重要。近年來，多參數MRI（multi-parametric MRI, mp-MRI）已成為膀胱癌術前診斷及分期特別是評估肌層浸潤的首選影像手段[4-9]。2018年4月歐洲泌尿學會和歐洲泌尿影像學會聯合日本腹部放射學學會發表了膀胱影像報告和數據系統（Vesical Imaging-Reporting and Data System, VI-RADS）[10],旨在規范膀胱癌影像學報告和統一臨床治療方案。國內外已有相關報道[11-15]探討不同醫師之間的VI-RADS評分一致性和診斷效能，這些研究基本通過不同醫生單獨評分來評價，而且在預測膀胱癌肌層浸潤的最佳分界評分分數時仍有爭議。另外膀胱癌好發于三角區、膀胱頸和輸尿管區[16]，但VI-RADS評分及相關報道中卻未提及腫瘤與輸尿管間影像征象在預測膀胱癌肌層浸潤中的作用。本研究由4個不同年資醫師分成兩組回顧性分析122個膀胱癌病灶的影像特征，模擬日常工作“雙簽模式”進行VI-RADS評分，探討其在預測膀胱癌肌層浸潤的一致性和診斷價值，討論預測肌層浸潤的最佳閾值評分，并分析位于膀胱輸尿管口區腫瘤與輸尿管間影像表現對于預測肌層浸潤意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究經南方醫科大學附屬東莞醫院倫理委員會批準，免除受試者知情同意，批準文號：KYKT2021-044。收集2019年11月至2021年5月于南方醫科大學附屬東莞醫院行3.0 T盆腔MRI檢查的膀胱癌患者資料。納入標準：（1）盆腔mp-MRI掃描序列包括T1WI、高分辨率T2WI（high-resolution T2W, HR-T2WI）、擴散加權成像（diffusion-weighted imaging, DWI）、動態對比增強磁共振成像（dynamic contrast-enhanced magnetic resonanceimaging,DCE-MRI）；（2）患者須在手術治療前行MRI 檢查，并在接受mp-MRI檢查后2周內接受手術治療，手術方法包括TURBT、部分性膀胱切除術或根治性膀胱切除術；（3）病理證實為膀胱癌且有pT分期。排除標準：（1）患者MRI檢查前曾行手術、化療或放療；（2）患者為多發病灶，但所得病理診斷結果無法定位相應病灶。

1.2 檢查方法

使用SIEMENS Skyra 3.0 T 磁共振掃描儀、18 通道腹部相控陣線圈。所有患者檢查前禁食4～6 h，并在檢查前2 h排尿后禁止排尿直至檢查完成。取仰臥位行盆腔MRI 常規序列、HR-T2WI、DWI、DCE-MRI序列掃描。（1）軸位HR-T2WI序列掃描參數：采用快速自旋回波（turbo spin echo, TSE）序列，TR=7600 ms，TE=103 ms，層厚=4.0 mm，層間距=0.4 mm，FOV=200 mm×200 mm，采集時間189 s。（2）軸位DWI序列掃描參數：采用多次激發分段讀出平面回波成像序列，TR=3400 ms，TE1=63 ms，TE2=99 ms，層厚=4.0 mm，層間距=0 mm，FOV=156 mm×260 mm，b 值0、1000 s/mm2，采集時間275 s。（3）增強掃描序列掃描參數：采用T1 三維容積內插體部檢查（3D volume interpolated body examination, 3D-VIBE）序列,TR=3.31 ms，TE=1.22 ms，層厚=2 mm，FOV=300 mm×300 mm；于掃描一期后注射對比劑釓噴酸葡胺（Gd-DTPA）,劑量0.2 mmol/kg，注射流率為2 mL/s，注射后15～190 s 采集8 期圖像。最后行冠狀位和矢狀位掃描[自旋回波（spin echo, SE）序列]。

1.3 圖像分析

由兩組閱片者1和2（分別為5年主治醫師和3年副主任醫師組、5年住院醫師和5年副主任醫師組）按VI-RADS評分標準[10]對每個病灶的mp-MRI圖像模擬日常工作“雙簽模式”采用盲法進行評分，由低職稱醫師先評分、高職稱醫師復核得出該組最終評分，意見不一致時由兩組醫生討論后取得腫瘤的VI-RADS一致綜合評分。

1.4 手術及病理

所有患者均在盆腔MRI 檢查后2 周內通過手術取得病理組織學結果，其中71 例行TURBT 術，16 例行根治性膀胱切除術。對于多發病灶的膀胱癌，將各個病灶分別行病理學檢查。根據膀胱癌2017 國際抗癌聯盟（Union for International Cancer Control, UICC）TNM分期，把膀胱癌分為NMIBC組（包括Ta、T1期）與MIBC組（包括T2～T4期），本組病例中無Tis期膀胱癌。

1.5 統計學分析

采用SPSS 20及MedCalc軟件進行統計分析。分別繪制兩組閱片者的受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線分析預測MIBC診斷效能，采用Kappa一致性檢驗評價兩組閱片者的評分結果。一致性強度按照Kappa 值分為：0～0.20 為極低的一致性；0.21～0.40 為一般的一致性；0.41～0.60 為中等的一致性；0.61～0.80 為高度的一致性；0.81～1.00為幾乎完全一致。根據綜合評分的ROC曲線計算Youden指數，確定診斷MIBC的最佳診斷閾值，并計算不同閾值預測MIBC的敏感度、特異度、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 the curve, AUC）。

2 結果

2.1 一般資料

經納排標準篩選后87 例膀胱癌患者資料（單發76 例，多發11 例）共122 個病灶納入本研究，其中男76 例，女11 例，年齡30～83（63±12）歲，122 個病例分布情況見表1。病理類型為尿路上皮細胞癌，分組情況：NMIBC 組82 個（67.2%），MIBC組40個（32.8%）。

表1 膀胱癌患者的基本資料

2.2 兩組閱片者的VI-RADS評分結果的比較

2.2.1 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。兩組閱片者VI-RADS 評分具有高度的一致性，Kappa 值為0.727（P＜0.001）。閱片組1和閱片組2評分AUC分別為0.880 [95%置信區間（confidence interval,CI）：0.808～0.932]和0.905（95%CI:0.838～0.950），Delong分析顯示兩閱片組對于膀胱肌層浸潤預測能力無顯著差異（Z=1.285，P=0.1988）（圖1）。

圖1 兩組閱片者VI-RADS 評分預測肌層浸潤性膀胱癌的ROC 曲線。注：VI-RADS 評分：膀胱影像報告和數據系統；ROC：受試者工作特征。

表2 兩組閱片者VI-RADS評分與膀胱癌病理分組結果（例）

2.2.2 診斷效能分析和閾值的選擇

取兩組閱片者討論所得綜合評分對膀胱癌肌層浸潤的診斷效能分析（表3）。結果顯示，以VI-RADS≥3分作為診斷MIBC的標準時，其約登指數最大，為67.8%，預測MIBC的敏感度為76.7%，特異度為91.1% ，陽性預測值82.5%，陰性預測值87.8%。

表3 不同評分閾值對預測膀胱癌肌層浸潤的診斷效能

2.3 發生于膀胱輸尿管口膀胱癌肌層浸潤征象分析

本研究122 個病灶中有29 個腫瘤位于膀胱輸尿管開口區，其與輸尿管口關系分為“蒂包埋輸尿管口”和“腫瘤組織與輸尿管口分界不清”兩組，其病例分布如表4。本組病例表現為“蒂包埋輸尿管口”組共7 個腫瘤，有6 個（85.7%）為NMIBC。表現為“腫瘤與輸尿管口分界不清”組共22 個腫瘤，有21 個（95.5%）為MIBC，伴有輸尿管擴張的16 個腫瘤中有15 個（93.8%）為MIBC，見圖2、3。

表4 輸尿管口區膀胱癌與輸尿管口間影像表現（例）

3 討論

膀胱癌按照TNM分期系統分為非肌肉浸潤性（T1期及以下分期）和肌肉浸潤性（T2期及以上分期）并制訂不同的治療方案和預后預測，所以膀胱癌術前對固有肌層浸潤的準確診斷很重要。近年來，mp-MRI技術飛速發展，能更好地評估膀胱癌的固有肌層浸潤深度[4]，已成為膀胱癌的最佳影像檢查方法。最新基于廣泛研究證據制訂的VI-RADS評分以1～5分來確定膀胱癌是否存在肌層浸潤[10]，讓不同專業領域的醫生更清晰、充分地了解患者腫瘤情況，利于治療方案的規劃和預后預測。

3.1 兩組閱片者VI-RADS評分結果的對比分析

本研究結果顯示，兩組閱片者對VI-RADS評分的一致性較強，AUC 分別為0.880（95%CI：0.808～0.932）和0.905（95%CI:0.838～0.950），對膀胱癌肌層浸潤的診斷效能較高，提示該評分系統具備良好的穩定性。這也在多項研究中得到證實[11-14,17,18]，更有研究表明，VI-RADS 評分在放射科醫師與泌尿科醫師間差異無統計學意義[15]。分析其主要原因為VI-RADS對膀胱癌患者的MRI檢查設備、技術規范、檢查參數及評估分類標準制訂了規范，清晰明了的流程圖有利于評分者準確劃分類別。

3.2 VI-RADS預測膀胱癌肌層浸潤的最佳閾值

雖然VI-RADS對于預測膀胱癌固有肌層侵犯有意義[10]，但是對于最佳閾值的選擇仍有爭議。Wang等[12]和Metwally等[19]的研究最佳閾值為≥3 分，Kim[14]和張添輝等[11]的研究中提示最佳閾值為≥4 分。多個研究表明[11-14,19]，VI-RADS 為1 分、4 分、5 分時，其診斷NMIBC 和MIBC 的準確性很高，但VI-RADS為2 分和3 分對于肌層浸潤的預測準確性相對較低。本研究中122 個腫瘤，所有VI-RADS 評分為4 和5 分的腫瘤經病理檢查證實均為MIBC，而所有評分為1 分的病變均證實為NMIBC，對于預測肌層浸潤的準確度為100%，與文獻一致。VI-RADS評分為2 分的腫瘤中，87%（47 例/54 例)被證實為NMIBC，13%（7 例/54 例）被證實為MIBC，對于肌層浸潤方面的預測性能較好。VI-RADS 評分為3 的腫瘤，55.6%（10 例/18 例)被證實為NMIBC，44.4%（8 例/18 例）被證實為MIBC，很難確定腫瘤是否侵犯固有肌層。本研究中，以VI-RADS≥3 分為閾值，診斷膀胱癌的約登指數為67.8%，敏感度為76.7%，特異度為91.1%，PPV 為82.5%，NPV 為87.8%，當VI-RADS≥3 分時，可提示臨床醫生警惕發生肌層浸潤的風險。

3.3 輸尿管口區膀胱癌與輸尿管口間影像表現觀察

輸尿管口區作為膀胱癌的好發部位之一，VI-RADS 評分卻并未提及輸尿管與腫瘤間的表現的評價作用，發生于輸尿管口區的腫瘤?？捎^察到腫瘤處輸尿管口變窄及輸尿管擴張征象，Wang 等[12]的研究中也提及發生于輸尿管口區病灶對于肌層浸潤評價分歧較大。在本研究中把膀胱輸尿管口區腫瘤與膀胱輸尿管口關系分為“蒂包埋輸尿管口”和“腫瘤與輸尿管口分界不清”兩組?！暗侔褫斈蚬芸凇苯M中85.7%為NMIBC?！澳[瘤組織與輸尿管口分界不清”組中95.5%為MIBC，并且在該組中若出現病變側輸尿管擴張的腫瘤中93.8%為MIBC。我們推測，膀胱輸尿管口區腫瘤出現“蒂包埋輸尿管口”征象，腫瘤浸潤肌層的風險較低。腫瘤與膀胱輸尿管口分界不清并伴有同側輸尿管擴張為腫瘤浸潤肌層的間接征象之一。

3.4 本研究不足及展望

本研究還存在以下方面的不足：（1）本研究為單中心、回顧性研究，樣本量相對偏小，對于VI-RADS 評分的研究，我們綜合目前其他研究的結果發現與本研究結果相類似，但是輸尿管口區膀胱癌的輸尿管口影像表現研究較少，仍需要多中心、大樣本進一步驗證；（2）本研究中的病理標本大部分來自TURBT術，有降低病理分期的可能；（3）本研究只針對膀胱癌手術前患者，未來可納入TURBT術后回訪患者進行分組討論。

綜上所述，VI-RADS評分在預測膀胱癌肌層浸潤方面有重要價值，能有效幫助膀胱癌術前分期、診斷和診療方案的制訂。但是VI-RADS 評分在病灶評分為2 分和3 分時對于預測肌層浸潤的準確性相對較低，將來可結合機器深度學習技術提取與臨床決策相關的影像特征進一步研究[20-23]。另外，研究發現輸尿管口與“腫瘤”或“蒂”的關系及輸尿管是否擴張積液等征象可能可用于輔助預測腫瘤是否浸潤肌層。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。