基于T2WI 及DWI 影像特征鑒別T2 期與T3 期直腸癌

邱勇剛，曾錦花，汪鑫斌，馮漢，樓存誠，董浩

（1.杭州市蕭山區第一人民醫院放射科，浙江 杭州 311200；2.杭州市蕭山區第二人民醫院放射科，浙江 杭州 311241）

直腸癌是我國最常見的消化道惡性腫瘤之一，其發病率和病死率分別居于全身腫瘤的第3 位和第4位，且呈逐年上升的趨勢[1]。直腸癌的預后及治療方案主要依據其TNM 分期所決定，而非外科醫生的主觀判斷。根據美國國立綜合癌癥網絡及2020 年中國結直腸癌診療指南[2]建議，對于無淋巴結及遠處轉移的直腸癌患者，其T 分期治療方案有所差異，T2 期建議采用全直腸系膜切除術（Total mesorectal excision，TME），而T3 期則需術前新輔助放化療（Neoadjuvant chemoradiotherapy，NCRT）。治療方案的差異要求臨床應在術前精確鑒別診斷T2 期與T3期直腸癌。近年來基于MRI 定量參數測定、影像組學特征提取等多種微觀研究被廣泛開展，并進一步證實有助于提高其診斷準確率[3-5]，但較難應用于日常繁忙的臨床一線工作中。因此，本研究基于實際工作，采用T2WI 及DWI 宏觀影像特征分析T2 期與T3 期直腸癌的差異，以提高診斷準確率。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集杭州市蕭山區第一人民醫院2019 年1月—2021 年12 月61 例直腸癌患者的影像學資料進行回顧性分析，其中T2 期19例，T3 期42 例。納入標準：①經手術病理證實為T2 期或T3 期直腸癌；②影像學資料完整，包含T2WI 及DWI；③檢查前沒有接受其他治療。排除標準：①術前行放、化療治療；②幽閉恐懼癥患者；③MRI 圖像質量差而無法評估者。本研究經杭州市蕭山區第一人民醫院倫理委員會批準（2022 年倫審字（科）第21 號）。

1.2 方法

使用Siemens Aera 1.5T MR 及GE Signa Voyager 1.5T MR 掃描儀。患者檢查前未行腸道清潔準備，取仰臥位、頭先進，采用8 通道相控表面線圈，行病變處常規T2WI 軸位、矢狀位、冠狀位掃描，其中軸位垂直于病變段腸管，矢狀位和冠狀位平行于病變段腸管，常規DWI 橫斷位薄層掃描，b 值取50 s/mm2和800 s/mm2。MRI 掃描參數見表1。

表1 T2WI 及DWI 掃描參數

1.3 MRI 影像征象分析

由兩名高年資影像診斷醫師分別對61 例病例進行雙盲法閱片，依據兩組（T2 期、T3 期）病例T2WI及DWI 影像特征（圖1）進行評估。T2WI 低信號中斷征：T2WI 直腸壁固有肌層連續性的低信號中斷；T2WI 邊緣結節征：直腸腸壁輪廓外緣的分葉狀及結節性突起；T2WI 邊緣毛刺征：與直腸腸壁輪廓外緣相鄰的條索影；DWI 外壁結節征：直腸壁輪廓外的分葉狀及結節狀高信號。其中T2WI 征象評估陽性征象定義為軸位、矢狀位、冠狀位圖像中至少兩組序列觀察到即為陽性，DWI 外壁結節征陽性定義為觀察到與T2WI 對應的輪廓外分葉狀及結節狀高信號。對評估結果有不同意見時，由兩位醫生共同討論，取得一致后確定。

1.4 統計學方法

采用SPSS 19.0 統計軟件進行處理。計量資料采用均數±標準差（）表示，計數資料以頻數表示。計量資料組間比較采用獨立樣本t 檢驗，計數資料主要采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料結果

61 例患者包括男35例，女26例，年齡31～89歲，T2 期與T3 期中位年齡分別為70 歲和64 歲。采用獨立樣本t 檢驗比較兩組間年齡差異和卡方檢驗比較兩組間性別差異，均無統計學意義。

2.2 MRI 影像特征結果

MRI 影像特征結果見表2，采用卡方檢驗比較兩組間T2WI 低信號中斷征、T2WI 邊緣結節征、T2WI邊緣毛刺征、DWI 外壁結節征的差異，結果顯示T2WI 低信號中斷征、T2WI 邊緣結節征、DWI 外壁結節征兩組間差異有統計學意義，T3 期百分比均高于T2 期；T2WI 邊緣毛刺征（圖2，3）兩組間差異無統計學意義。評估T3 期直腸癌診斷效能中，T2WI 低信號中斷征（圖4）及T2WI 邊緣結節征（圖4，5a，5b）的敏感性較高，T2WI 邊緣結節征的準確性較高，DWI 外壁結節征（圖5b，5c，6）的特異性最高。

表2 直腸癌患者臨床、影像特征及T3 期診斷效能比較

3 討論

3.1 直腸癌T 分期MRI 評估現狀

結直腸癌作為威脅全球人類健康的第三大常見癌癥，約1/3 發生在直腸[5]。直腸癌較高的發病率、死亡率與其術后復發和轉移高風險息息相關。近年來，得益于TME 和NCRT 的廣泛應用，直腸癌局部復發及轉移率明顯減低[6]。精準的術前腫瘤分期有助于臨床醫師制定更為合適的治療方案。對于已存在淋巴結轉移或遠處轉移的患者需行NCRT；但是對于淋巴結陰性和無遠處轉移的患者則依據其T 分期制定不同治療方案[7]。T1 期及T2 期直腸癌的復發及轉移率低，可行內鏡下黏膜切除術或TME，而T3 期及T4 期直腸癌需行術前NCRT 以減少其復發轉移風險[2，8]。因此，通過影像特征術前準確判斷T2 期或T3 期直腸癌也是眾多學者努力研究的方向。

目前，MRI 因具有較高的軟組織分辨率而作為直腸癌術前評估最常用的影像學檢查方法，可通過T2WI 清晰的顯示直腸壁及周圍系膜、系膜筋膜等層次結構。但是由于腫瘤慢性生長的過程中會刺激周圍產生炎性反應及纖維增生[9]，使得部分T2 期腫瘤呈現T3 期系膜浸潤等特征，進而導致過度分期，錯失合適的手術機會。

近年來，基于CT 及MRI 微觀分析的影像組學、紋理參數分析等在鑒別直腸癌T 分期的研究中呈現出一定的價值[3-5]，但缺乏臨床實用價值。因此，本研究基于T2WI 及DWI 宏觀影像特征進行分析，以更好的幫助鑒別T2 期及T3 期直腸癌。

3.2 基于T2WI 及DWI 影像特征與T 分期相關性結果及分析

本研究基于T2WI 及DWI 提取4 個宏觀影像特征鑒別T2 期與T3 期直腸癌，包括T2WI 低信號中斷征、T2WI 邊緣結節征、T2WI 邊緣毛刺征及DWI 外壁結節征。Zhang等[9]認為低信號中斷征有助于鑒別T2期與T3 期直腸癌，但由于MRI 部分容積效應的影響及腸道不自主蠕動時肌層收縮所致的腸壁凹陷，導致該征象存在一定的假陽性。本研究通過改良重新定義的低信號中斷征，以兩組不同方位（其中至少需包括軸位）的T2WI 影像同時觀察到低信號連續性中斷作為其陽性的評判依據，結果顯示T2WI 低信號中斷征診斷T3 期直腸癌的敏感性達83.33%，與Lu等[10]研究結果相仿，但準確性提高（77.05% vs 67.3%）。T2WI 邊緣結節征反映的是腫瘤鄰近腸壁外緣的形態，由于腫瘤細胞受堅韌的直腸固有肌層阻擋，未突破肌層時多呈外緣光滑的形態，突破固有肌層后則易出現邊緣結節狀突起[11]。Zhang等[9]通過分析30 篇文獻共1 878 例T3 期直腸癌T2WI 邊緣結節征的診斷效能，顯示其敏感性和特異性分別為80%和74%。本研究顯示T2WI 邊緣結節征診斷T3 期直腸癌的敏感性、特異性和準確性分別為92.86%、78.95%、88.52%，均高于文獻[9]數據，說明基于改良的T2WI邊緣結節征可作為T3 期直腸癌的獨立診斷依據。T2WI 邊緣毛刺征包含兩種病理狀態：①直腸癌周圍腫瘤浸潤；②腫瘤周圍炎性反應及纖維增生[12]。這也與多位學者[6，10，13]提到的過度分期高度有關，本研究52.6%（10/19）的T2 期及64.3%（27/42）的T3 期直腸癌具備此征象，分析顯示該征象在T2 期與T3 期直腸癌中分布無統計學差異，其獨立評估T3 期直腸癌的特異性僅為47.37%。DWI 信號通過反映組織內水分子活動受限制的程度來判斷其病理狀態[14]，腫瘤細胞由于增殖活躍度及核質比高，其細胞外間隙水分子相對少，在DWI 上常呈明顯高信號[7]，而腫瘤周圍炎性反應及纖維增生則表現為等或低信號（圖2c）[15]。通過與T2WI 對應的DWI 外壁結節征能更準確識別病灶[16]，本研究顯示DWI 外壁結節征診斷T3 期直腸癌的準確性為75.41%，但特異性（89.47%）最高，與Feng等[7]的研究結果相仿，也進一步證實MR 功能成像在直腸癌分期中的重要價值。

3.3 本研究的局限性

①本研究為回顧性研究，其影像特征的選定基于主觀設定，存在一定的選擇偏倚；②本研究未將所列影像特征與其鏡下表現一一對照；③本組樣本中T2 期直腸癌病例較少，可能會對結果存在一定影響，后續將繼續擴大樣本量進一步驗證。

綜上所述，基于T2WI 低信號中斷征、T2WI 邊緣結節征與DWI 外壁結節征有助于鑒別T2 期及T3期直腸癌，提高診斷效能，可為臨床治療方案的選擇提供可靠的影像學依據。