1.5T和3.0T磁共振檢查在直腸癌術前分期價值的比較

宋立濤 張 歡 潘自來 龐麗芳 柴維敏丁 蓓 宋 琦 杜聯軍 趙 任 陳克敏

直腸癌是嚴重威脅人們健康和生命的疾病之一。目前,我國已全面進入結直腸癌高發地區行列,并以年均3.9%的增幅攀升,發病率在惡性腫瘤中已從原來的第7位上升到第5位[1]。手術治療是其目前最主要的治療方式,而術前的準確分期對于臨床醫生選擇最佳手術方案及對預后的評估具有重要意義。MRI具有良好的軟組織分辨率,無輻射損傷和細節顯示能力等優點,隨著分期準確性的提高,已逐步成為直腸癌術前分期重要的檢查方式。以往的文章1.5T磁共振對直腸癌T分期的準確性在67%～86%[2],3.0T的研究報道T分期準確性在69%～97%之間[3],兩種檢查方式N分期準確性均不高,總分期準確性在57%～65%[4]之間。本研究通過對1.5T和3.0T磁共振檢查在直腸癌診斷和術前分期中的作用進行對比,旨在探討兩種設備在直腸癌術前分期中的應用價值。

方 法

1.臨床資料

選擇瑞金醫院2009年12月至2010年8月經腸鏡活檢為直腸癌病人60例,均能耐受磁共振檢查且無相關禁忌證。其中男性43例,女性 17例,年齡24～81歲,平均年齡59歲。臨床表現包括便血,排便習慣改變,大便變形,腹痛,肛門疼痛。病人均未接受過放療或者化療。病人用盲法隨機分為兩組,每組各30例,一組行1.5T磁共振檢查,另一組行3.0T磁共振檢查。所有檢查均于術前完成,并于檢查后一周內行外科手術,手術按全直腸系膜切除術(TME)原則進行。

2.MR檢查技術

患者于檢查當日檢查前2h肛注開塞露清潔腸道,腸腔內不使用任何對比劑,采用GE 1.5T Singa HDX MR和GE 3.0T Singa HDXT磁共振設備,8通道相控陣列線圈,兩種檢查采用掃描序列一致。掃描獲得的圖像由兩位有經驗的影像專家共同分析,對閱片過程中不同意見經協商達成一致。1.5T與3.0TMRI掃描序列及參數見表1。

3.MRI分期標準

采用美國癌癥聯合會(AJCC)在2002年制定的直腸癌TNM分期標準 .另外由于兩種設備均無法顯示腸壁各層,T1、T2期病變無法鑒別,故本研究采用的分期標準為:T:原發瘤。T1-2:原發癌未突破固有肌層;T 3:原發癌穿透固有肌層至漿膜下或進入無腹膜包裹的結腸旁直腸旁組織中;T4:癌腫直接侵入其他器管或結構和(或)穿透臟層腹膜。N:區域淋巴結。NX:區域性淋巴狀態不能確定;N0:無區域性淋巴結轉移;N1:有1～3個區域淋巴結轉移;N2:有4個或更多的區域淋巴結轉移。M:遠處轉移;MX:指有無遠處轉移不詳;M0:無遠處轉移;M1:有遠處轉移。因MRI掃描范圍的局限性,本研究不對M分期進行評估。

4.統計學方法

將直腸癌MRI各T分期和N分期數據及相應術后的病理各T分期和N分期數據歸類輸入SPSS 13.0統計軟件包,然后采用Kappa分析比較直腸癌MRIT分期和N分期與病理分期的一致性。采用Binomial檢驗分析比較直腸癌1.5TMRI與3.0TMRI T分期和N分期一致性。

表1 1.5T(3.0T)MRI掃描序列及參數

結 果

1.直腸癌部位及手術方式

上段直腸癌(距肛緣12～16cm)7例,中段(距肛緣 8～12cm)24例,下段直腸癌(距肛緣 4～8cm)29例。其中41例行腹腔鏡直腸前切除(L-D),16例行腹腔鏡腹會陰聯合切除 (L-M),3例行腹腔鏡ISR(經內外括約肌間切除)。

2.MRI影像表現

60例直腸癌中45例表現為腸壁局限性增厚 (厚度大于6mm),累及腸管一周或部分,15例表現為腔內軟組織腫塊,增強掃描增厚的腸壁或腫塊多呈明顯強化。腸壁外緣光滑者11例,腸壁外緣不光滑或腫塊呈結節樣或團塊樣突出于腸壁外者42例,其中5例表現為侵犯外周器官。

3.直腸癌病理分期

手術標本組織病理學分期分別為,1.5T:T1期1例,T2期7例,T3期20例,T4期 2例,有淋巴結轉移患者有13例。手術標本中共找到淋巴結261枚,平均每例淋巴結數8.7枚。3.0T病人病理分型及分期:T1期1例,T2期8例,T3期18例,T4期 3例,有淋巴結轉移患者有12例。手術標本中共找到淋巴結290枚,平均每例淋巴結數9.7枚。

4.直腸癌的MRIT分期

1.5 TMRI:T1-28例,T320例,T42例,1.5T:T分期總準確率為80%(24/30)。T1-2分期準確率為50%(4/8);T3分期的準確率為90%(18/20);T4分期的準確率為100%(2/2)。5例過度分期,1例過低分期。

3.0 TMRI:T1-29例,T318例,T43例,3.0T對T分期分期準確性80%(24/30)。T1-2分期的準確率為56%(5/9);T3分期的準確率為89%(16/18);T4分期的準確率為100%(3/3)。5例過度分期,1例過低分期。

MR評價T分期與病理結果比較見表2和表3。

表2 1.5TMRI評價T分期與病理結果比較

表3 3.0TMRI評價T分期與病理結果比較

5.MRI對直腸癌的N分期

1.5 TMRI:N016例,N15例,N29例,N分期總準確率為67%(20/30)。N0分期準確率為94%(15/16);N1分期準確率為40%(2/5);N2分期準確率為56%(5/9)。1例過度分期,8例過低分期。3.0TMRI:N018例,N110例,N22例,N分期總準確率為77%(23/30)。N0分期準確率為83%(15/18);N1分期準確率為60%(6/10);N2分期準確率為100%(2/2)。4例過度分期,3例過低分期(表4,5)。

表4 1.5TMRI評價N分期與病理結果比較

表5 3.0TMRI評價N分期與病理結果比較

討 論

直腸癌準確的術前分期關系到臨床醫師手術方案的選擇和對患者預后的評估。早期病例可以行局部切除,對于進展期直腸癌病例可行新輔助放化療+手術的治療方式。目前應用于臨床術前分期的方式有超聲內鏡、CT、MRI及PET,相對于其他兩種檢查方式而言,MRI具有無輻射損傷、具有較高的軟組織分辨率、患者耐受性好等優點。以往的研究以1.5T術前分期為主,隨著3.0T等更新更先進設備的應用,磁共振在直腸癌診斷中的作用又有了新的發展,但是目前仍有許多問題尚待解決。

1.檢查技術

本實驗在檢查技術上未使用對比劑充盈腸腔,Brown等[5]主張不使用任何對比劑,而Kim等[6]報道用水作為對比劑與不用對比劑相比,其分期的準確性提高。本次實驗不使用對比劑充盈腸腔,原因是:①磁共振檢查時間普遍較長,平均時間在30min左右,若直腸內引入對比劑充盈則病人不易耐受,增加了病人的痛苦且病人不易配合。②使用對比劑充盈腸腔改變了正常腸壁的形態,腸壁張力增加,影響病變的T分期。另外本實驗3.0T磁共振檢查中對下腹部采用腹墊加壓。以往的研究[7]認為直腸位置比較固定,蠕動較弱,檢查時不需用任何輔助措施,而在臨床中相當一部分上段直腸癌圖像的運動偽影要高于下段直腸癌病例,對診斷會有一定的影響,本研究通過腹部加壓的方式減少了腹部的運動偽影,較未加腹墊而言,其圖像質量有明顯改善,對于直腸上段病變顯示更為清楚(圖1,2)。

另外,本研究中掃描序列中未選用T2壓脂及常規T1WI。因直腸周圍存在大量脂肪組織,能形成良好的天然對比,可使病灶在其襯托下顯示更加清楚;而T1WI對于病變及腸周侵犯不及T2WI,只用T2WI即可滿足診斷需要;且因檢查時間較長,病人不易耐受,因此只選用常規T2WI。

對于彌散加權成像b值選取的問題,有研究[8]對不同b值下圖像質量及ADC值的測量進行比較并得出b=1000s/mm2是大腸癌DWI成像的合理b值,本研究中亦采用上述參數。

圖1 常規1.5TMRIT2圖像和 3.0T常規T2圖像。A.為常規1.5TMRI T2圖像;B.為 3.0T常規T2圖像加用腹墊。圖示對于直腸上段病變,1.5TMRI圖像運動偽影較多,病變顯示較模糊而不利于分期,而3.0TMRI圖像運動偽影明顯減少,對于病變的顯示較為清晰。

圖2 1.5T常規T 2及DWI、b=1000s/mm2圖像(A、B)和3.0T常規T2及DWI、b=1000s/mm 2圖像(C、D)。示3.0TMRI DWI圖像質量較1.5T有明顯改善,且對于直腸癌原發病灶及腸周淋巴結顯示能力均好于1.5TMRI。

2.MRI對于術前T分期的價值

正常直腸環形肌層在T2WI上表現為均勻的等信號環。若此環完整表示癌腫并未突破肌層而視為T1-2期。其中環形肌未受累為T1期,環形肌受累但未突破其外緣、周圍脂肪完整為T2期[9]。本組病例對于 T1期與T2期病變的鑒別能力有限,兩位T1期病例1.5T與3.0T均過度分期為T2期,說明兩者均不能較好對T1和T2期進行區分,故將T1及T2期綜合為T1-2期。

T2和T3的鑒別是是否進行新輔助治療的標準之一[10],兩者鑒別依據是漿膜層有否受侵,通常將腫瘤信號呈結節狀或團塊狀突入腸周脂肪等脂肪浸潤的表現視為T3期。本實驗中1.5T與3.0T對于T3分期的準確率均較高,而對于T2期病變的準確率判斷降低,這是造成T分期準確率降低的主要原因。主要原因是對于炎癥反應引起的腸周毛刺樣或細條樣異常信號影突入腸周系膜與腫瘤侵犯漿膜引起的改變鑒別困難。本組實驗1.5T與3.0T均有4例T2期過度分期為T3期。對于增強掃描是否有助于改善T分期目前存在爭議,報道結論不一,V liegen等[11]得出的結論為增強掃描對于病灶浸潤程度意義不大,而Wallengren等[12]指出增強掃描使分期更加準確,筆者通過認真比對圖像后認為,增強掃描對于T2及T3期病變鑒別有幫助,因病變的周邊侵犯表現較僵硬,且增強多與原發病灶強化方式相似,而炎癥性條索樣影增強掃描呈延遲強化。對于T4期病變,1.5T及3.0T準確性均較高。

3.MRI對于術前N分期的價值

以往判斷淋巴結轉移的標準不一,多以直徑大于10mm或直徑大于8mm作為診斷標準[13]。但有研究指出并不能單純以淋巴結大小判斷轉移與否,淋巴結輪廓不規則和信號不均勻比淋巴結大小對判斷轉移更有價值[14]。另有研究指出彌散加權成像序列對直腸癌淋巴結轉移評價有意義[15]。故本實驗綜合上述標準對淋巴結是否轉移做評價。實驗表明兩種檢查儀器對于N 0期分期準確性均較高且相仿,差異無統計學意義,而對于N1與N2期3.0T分期準確性高于1.5T,且應用3.0T磁共振對于淋巴結的檢出數高于1.5T,這可能是由于3.0T彌散加權序列圖像質量優于1.5TMRI(圖2),與常規T2WI結合能更好地顯示腸周淋巴結轉移的情況,而且3.0T磁共振圖像的細節分辨率高于1.5T,能更好地顯示腸周淋巴結,所以小淋巴結檢出率提高。

4.本實驗的不足

影像學檢測到的陽性淋巴結無法與手術獲得的淋巴結一一對應,本實驗不能將直腸系膜內的淋巴結與影像斷層上的陽性淋巴結對應起來,對于陽性淋巴結的判斷有一定影響。樣本例數少,本組3.0T N2期及1.5T N1期病例較少,因此需要增加樣本例數,進一步驗證結論的可靠性。

本文對1.5T與3.0TMRI在直腸癌術前分期中的T分期及N分期準確性進行了比較,實驗表明1.5T與3.0TMRI在直腸癌分期中均有較高的應用價值,3.0TMRI對于N1及N2期淋巴結轉移的準確率優于1.5T,且檢出淋巴結數目要高于1.5TM RI,而1.5T因在各醫院中更為普及,且檢查費用相對較低,在臨床中應用廣泛。因此,3.0T與1.5TMRI在直腸癌術前分期中均具有較高的應用價值。

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