3.0T磁共振多序列成像評估食管鱗狀細(xì)胞癌侵犯胸主動脈

張　晶，高　雅，萬　上，黃渝程，唐玉蓮，胡光虹，陳天武

（川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，醫(yī)學(xué)影像四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充　637000）

3.0T磁共振多序列成像評估食管鱗狀細(xì)胞癌侵犯胸主動脈

張晶，高雅，萬上，黃渝程，唐玉蓮，胡光虹，陳天武

（川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，醫(yī)學(xué)影像四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充637000）

目的：探討術(shù)前3.0T磁共振多序列成像評估食管鱗狀細(xì)胞癌侵犯胸主動脈的價(jià)值。方法：收集我院經(jīng)食管X線鋇劑檢查、食管鏡檢證實(shí)為食管鱗狀細(xì)胞癌患者49例，均在術(shù)前3天內(nèi)行3.0T磁共振多序列成像掃描。根據(jù)MRI資料，參照接觸角法、三角法標(biāo)準(zhǔn)判斷食管腫瘤侵犯胸主動脈的情況，將影像分析結(jié)果與術(shù)中所見及術(shù)后病理學(xué)結(jié)果進(jìn)行對照研究。結(jié)果：術(shù)前3.0T磁共振多序列成像判斷食管鱗狀細(xì)胞癌侵犯胸主動脈，以Hiari等和Furukawa等報(bào)道的接觸角法為參考標(biāo)準(zhǔn)，其靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為84.78%、66.67%、83.67%；以Takashima等提出的三角法為參照標(biāo)準(zhǔn)，其敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為95.65%、100%、95.92%。結(jié)論：3.0T磁共振多序列成像能清晰顯示食管癌與胸主動脈的關(guān)系，對判斷食管癌是否侵犯胸主動脈及其手術(shù)可切除性具有重要臨床價(jià)值。

食管腫瘤；腫瘤，鱗狀細(xì)胞；主動脈，胸；磁共振成像

食管癌是我國常見病、多發(fā)病，其主要治療手段仍然是外科手術(shù)治療。術(shù)前用影像學(xué)方法評估食管癌的可切除性，為患者治療方案的確定，特別是手術(shù)方案的制定，具有重要意義。由于食管與胸主動脈毗鄰，當(dāng)食管腫瘤侵犯胸主動脈時，加大了外科手術(shù)切除難度，同時也增加了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。術(shù)前用影像學(xué)方法評估食管癌是否侵犯胸主動脈，以及判斷其侵犯程度是評估食管癌可切除性的重要內(nèi)容之一。MRI因其無電離輻射、多參數(shù)成像、多方位成像、組織特異性成像的優(yōu)點(diǎn)，在臨床上得到越來越廣泛的應(yīng)用。本研究采用磁共振多序列成像，判斷食管鱗狀細(xì)胞癌是否侵犯胸主動脈及其侵犯程度，與手術(shù)結(jié)果進(jìn)行對比研究，評估磁共振多序列成像在術(shù)前對食管鱗狀細(xì)胞癌可切除性的診斷價(jià)值，旨在為外科手術(shù)方案的制定提供客觀的影像學(xué)依據(jù)。

1　資料與方法

1.1一般資料

收集我院2014年7月—2015年1月經(jīng)上消化道造影、食管鏡檢、病理學(xué)診斷證實(shí)為食管鱗狀細(xì)胞癌的患者49例，其中男30例，女19例，年齡49～78歲，平均68歲。所有患者均行3.0T磁共振多序列檢查，之后在3天內(nèi)行外科手術(shù)治療，并行病理學(xué)檢查。所有患者臨床表現(xiàn)為吞咽梗阻或進(jìn)行性吞咽困難，病程半個月至數(shù)月不等。

1.2MRI掃描方法

掃描使用美國GE公司生產(chǎn)3.0T磁共振掃描儀，掃描時外加心電門控和呼吸門控，行磁共振T1WI、同相位T1WI、壓脂T2WI及T1WI增強(qiáng)掃描。其中，增強(qiáng)掃描使用的對比劑為釓噴酸葡胺注射液（Bayer Pharma AG公司，規(guī)格469.01 mg/mL），用量按0.2 mL/kg體質(zhì)量計(jì)算，采用MALLINCKRODT高壓注射器注入對比劑，注射速率2.5 mL/s，注射對比劑后立即進(jìn)行動態(tài)增強(qiáng)掃描。

MRI掃描范圍包括頸根部至食管胃交界區(qū)層面。掃描參數(shù)：軸位T1WI：TR/TE=3.8 ms/1.7 ms，層厚5mm；軸位同相位（Inphase）T1WI：TR/TE=4 ms/2.4 ms，層厚4 mm；軸位壓脂T2WI：TR/TE=3 529 ms/85 ms，層厚4.4 ms；軸位T1WI增強(qiáng)掃描：TR/TE=4.4 ms/ 2.0 ms；掃描方位：以軸位為主，輔以矢狀位掃描。

1.3影像學(xué)測量

分析磁共振T1WI、Inphase T1WI、壓脂T2WI、T1WI增強(qiáng)掃描的影像資料。首先結(jié)合食管X線鋇劑檢查，在MRI矢狀位掃描圖像上確定食管病變的解剖部位，再在與矢狀位所示病變部位相對應(yīng)的軸位影像資料上判斷食管腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙是否存在，脊柱、腫瘤及胸主動脈形成的三角脂肪間隙是否存在，分別在T1WI、Inphase T1WI、壓脂T2WI、T1WI增強(qiáng)掃描序列上測量食管腫瘤與胸主動脈壁接觸面所對應(yīng)的夾角α，其測量方式（圖1～4）。以Hiari等［1］和Furukawa等［2］報(bào)道的接觸角法，結(jié)合Takashima等［3］提出的三角法為參考標(biāo)準(zhǔn)：食管腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙存在，或是兩者之間的脂肪間隙消失，但α≤45°，表明食管腫瘤未侵犯胸主動脈；腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙消失，且α＞90°，或脊柱、腫瘤及胸主動脈形成的三角脂肪間隙消失，表明食管腫瘤侵犯胸主動脈；若腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙消失，且45＜α≤90°時，不能肯定食管腫瘤是否侵及胸主動脈。49例食管癌鱗狀細(xì)胞癌的MRI征象均與術(shù)中所見結(jié)果相對照，由2名高年資的MRI診斷醫(yī)師幫助分析，如意見有分歧，則通過討論達(dá)成一致。

1.4統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在磁共振Inphase T1WI、壓脂T2WI、T1WI增強(qiáng)掃描序列判斷食管腫瘤是否侵犯胸主動脈，采用診斷性試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析方法，分別計(jì)算其靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度，其計(jì)算公式分別為：靈敏度=真陽性人數(shù)/（真陽性人數(shù)+假陰性人數(shù)）×100%；特異度=真陰性人數(shù)/（真陰性人數(shù)+假陽性人數(shù)）×100%；準(zhǔn)確度=（真陽性人數(shù)+真陰性人數(shù)）/總?cè)藬?shù)×100%。

圖1～4　分別為T1WI，壓脂T2WI，Inphase T1WI和T1WI增強(qiáng)掃描序列。均為食管腫瘤與胸主動脈間的接觸角測量方法示意圖 （T為胸主動脈與腫瘤的最大接觸面，AO表示胸主動脈所處的圓心，S為胸主動脈壁外脂肪，夾角α為接觸角）。Figure 1～4.　T1WI，fat suppressed T2WI，Inphase T1WI and T1WI contrast-enhanced imaging，respectively.All figures show how to measure the contact angle between esophageal tumor and thoracic aorta（T，AO，S and angle α represent the maximum contact surface of the thoracic aorta and esophageal cancer，the center of the thoracic aorta，the fat outside the thoracic aortic wall and the contact angle，respectively）.

2　結(jié)果

2.1腫瘤的病變部位

在MRI矢狀位掃描圖像上確定食管病變的解剖部位，均與食管X線鋇劑檢查對病變的定位相一致，其中腫瘤位于食管胸上中段者7例，位于胸中段者34例，位于胸下段者8例。49例病檢結(jié)果組織細(xì)胞學(xué)類型均為鱗狀細(xì)胞癌，其中食管高分化癌16例，中分化癌26例，低分化癌4例，未分化3例。

2.2食管腫瘤的磁共振表現(xiàn)

在MRI矢狀位掃描圖像上顯示食管壁不規(guī)則增厚、僵硬，甚至形成軟組織腫塊突入管腔，導(dǎo)致管腔不同程度的狹窄，伴或不伴病灶上方管腔擴(kuò)張。T1WI上腫瘤呈等信號；Inphase T1WI上腫瘤組織呈稍低信號；壓脂T2WI上腫塊呈稍高信號或不均勻信號；T1WI增強(qiáng)腫塊呈中等程度強(qiáng)化。

2.3同層面上食管腫瘤與胸主動脈的關(guān)系

綜合術(shù)前MRI多序列影像資料，提示食管腫瘤與胸主動脈之間脂肪間隙存在者38例，手術(shù)證實(shí)腫瘤均未侵及胸主動脈；腫瘤與胸主動脈之間脂肪間隙消失者11例，手術(shù)證實(shí)腫瘤未侵及胸主動脈8例、侵及胸主動脈3例。

對于腫瘤與胸主動脈之間脂肪間隙消失者（11例），用Hiari等和Furukawa等報(bào)道的接觸角法為參考標(biāo)準(zhǔn)，測得的接觸角α平均值為53.18°±12.33°，其95%置信區(qū)間為44.90～61.46，其中食管腫瘤與胸主動脈壁接觸面所對應(yīng)的夾角α＞45°者9例，但手術(shù)證實(shí)食管腫瘤未侵犯胸主動脈者7例，腫瘤累及胸主動脈者2例；食管腫瘤與胸主動脈壁接觸面所對應(yīng)的夾角α≤45°2例，但手術(shù)證實(shí)食管腫瘤未侵犯胸主動脈者1例，腫瘤累及胸主動脈者1例。采用接觸角標(biāo)準(zhǔn)判斷食管腫瘤是否侵犯胸主動脈的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為84.78%、66.67%、83.67%。

采用Takashima等提出的三角法為參照標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)前MRI判斷腫瘤與胸主動脈之間脂肪間隙消失的11例患者中，三角脂肪間隙存在者6例，表明食管腫瘤未侵犯胸主動脈，手術(shù)證實(shí)食管腫瘤均未侵犯胸主動脈；MRI提示三角脂肪間隙消失者5例，表明腫瘤侵犯胸主動脈壁，但手術(shù)證實(shí)食管腫瘤侵犯胸主動脈者3例，未侵犯胸主動脈者2例。采用該標(biāo)準(zhǔn)判斷食管腫瘤是否侵犯胸主動脈的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為95.65%、100%、95.92%。

3　討論

3.1食管癌的臨床及MRI表現(xiàn)

食管癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，多發(fā)生于食管胸中下段。早期食管癌患者臨床癥狀不明顯，多數(shù)病人因吞咽梗阻或進(jìn)行性吞咽困難等臨床癥狀而就診，此時多數(shù)已達(dá)中晚期。解剖上，食管全程大部分與胸主動脈毗鄰，食管癌侵出外膜后可侵犯胸主動脈壁［4］。食管癌多以鱗狀上皮細(xì)胞癌為主，其成分主要為上皮組織，血供不豐富，腫塊常因生長過快、體積過大而導(dǎo)致中心出血或壞死［5］，故食管癌的MRI表現(xiàn)為：T1WI、Inphase T1WI上腫瘤呈等信號或稍低信號；壓脂T2WI上腫塊呈稍高信號、等信號或不均勻信號；T1WI增強(qiáng)腫塊呈低-中等程度強(qiáng)化；當(dāng)腫瘤組織發(fā)生纖維化改變時則T1WI和壓脂T2WI上均表現(xiàn)為低信號。

3.2接觸法與三角法判斷食管腫瘤與胸主動脈的

關(guān)系

接觸法是胸主動脈受侵的標(biāo)準(zhǔn)，測量食管癌腫物與胸主動脈相接觸的最大接觸面度數(shù)，當(dāng)此角度≤45°時，則胸主動脈未受侵；當(dāng)此角度＞90°時，且它們之間的脂肪間隙消失，則胸主動脈受侵；若此角度在45°～90°間時，為胸主動脈可疑受侵，即在夾角法中，若夾角的度數(shù)在45°～90°時，難以判定胸主動脈有否受侵。

三角法是在食管、胸主動脈和椎體之間有一三角形脂肪間隙，若此脂肪間隙消失則高度懷疑胸主動脈受侵。

食管中下段與胸主動脈緊密相鄰，當(dāng)發(fā)生食管癌時，胸主動脈是其常見的外侵結(jié)構(gòu)，且胸主動脈受侵程度是腫瘤能否被切除的重要評判指標(biāo)之一，故術(shù)前明確腫瘤與胸主動脈之間的關(guān)系具有重要的臨床價(jià)值［6］。正常情況下食管、胸主動脈和脊柱三者之間存在三角脂肪間隙，T1WI、Inphase T1WI上脂肪組織呈高信號；壓脂T2WI上脂肪組織呈低信號，食管與胸主動脈分界清晰。食管癌穿透其外膜向后方浸潤的表現(xiàn)：病變食管、胸主動脈和脊柱之間的三角脂肪間隙縮小、消失；病變食管與胸主動脈壁接觸形成夾角［7］。如果腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙存在，可以肯定腫瘤未侵及胸主動脈；如果腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙消失，以Hiari等和Furukawa等報(bào)道的接觸角法為參考標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)腫瘤與胸主動脈壁相接觸面所對應(yīng)的夾角45°＜α≤90°時，則難以判斷食管腫瘤是否侵及胸主動脈，推測可能原因是癌癥患者往往比較消瘦，食管與周圍結(jié)構(gòu)之間脂肪組織少，即使腫瘤對胸主動脈無侵犯時，腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙也可能消失［8］。本研究采用接觸法與三角法相結(jié)合作為參照標(biāo)準(zhǔn)，MRI提示三角脂肪間隙消失者5例，手術(shù)證實(shí)食管腫瘤侵犯胸主動脈者3例，未侵犯胸主動脈者2例，提高了MRI判斷食管癌侵及胸主動脈及手術(shù)可切除的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度，但術(shù)中發(fā)現(xiàn)侵及胸主動脈的3例患者僅與胸主動脈黏連，可以剝離。

3.3本研究的優(yōu)勢

本研究發(fā)現(xiàn)：食管腫瘤是否侵犯胸主動脈，應(yīng)首先根據(jù)腫瘤周圍的脂肪間隙是否存在進(jìn)行判斷，若脂肪間隙存在，則可以肯定腫瘤未侵及胸主動脈。如果腫瘤與胸主動脈之間的脂肪間隙消失，再采用Takashima等提出的三角法為參照標(biāo)準(zhǔn)，若三角脂肪間隙存在，表明食管腫瘤未侵犯胸主動脈；三角脂肪間隙消失，可以采用Hiari等和Furukawa等報(bào)道的接觸角法進(jìn)行判斷。對于用接觸角法判斷食管腫瘤是否侵犯胸主動脈的參考標(biāo)準(zhǔn)，本研究發(fā)現(xiàn)需要在磁共振多序列成像予以修訂，以進(jìn)一步提高M(jìn)RI判斷食管癌侵及胸主動脈及其手術(shù)可切除的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度。

［1］Hira T，Otsuji H，Hirohashi S.Evaluation of MRI for the staging of esophageal cancer［J］.Rinsho Hoshasen，1990，35（2）：141-146.

［2］Furukawa H.MRI for the detection of the invasion into neighboring structure in esophageal cancers［J］.Nihon Geka Gakkai Zasshi，1991，92（6）：636-644.

［3］Takasima S，Takeuchi N，Shiozaki H，et al.Carcinoma of the esophageal：CT vs MRI imaging in determining respectability［J］. Am J Roentgenol，1991，156（2）：297-302.

［4］申翼，景華，李德閩，等.食管癌侵犯主動脈的手術(shù)治療［J］.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2010，23（2）：154-156.

［5］張焱.影像學(xué)檢查對食管腫瘤的價(jià)值 ［J］.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)，2011，1（8）：45-46.

［6］董新偉.手術(shù)治療侵犯主動脈的食管32例［J］.中國老年學(xué)雜志，2013，33（9）：2182-2183.

［7］林春，唐振國，李亮平.食管癌的CT診斷價(jià)值［J］.實(shí)用臨床雜志，2013，14（3）：98-100.

［8］Quint LE，Glazer GM，Orringer MB.Esophageal imaging by MR and CT：study of normal anatomy and neoplasms［J］.Radiology，1985，156（3）：727-731.

Assessment of the invasion of esophageal squamous cell carcinoma to thoracic aorta with 3.0T multiple magnetic resonance imaging sequences

ZHANG Jing，GAO Ya，WAN Shang，HUANG Yu-cheng，TANG Yu-lian，HU Guang-hong，CHEN Tian-wu
（Sichuan Key Laboratory of Medical Imaging，Department of Radiology，Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College，Nanchong Sichuan 637000，China）

Objective：To explore the value of preoperative 3.0T MRI using multiple sequences in evaluating the esophageal squamous cell carcinoma invading thoracic aorta.Methods：Forty-nine patients with esophageal squamous cell carcinoma confirmed by esophageal X-ray barium and esophagoscope biopsy underwent preoperative multiple sequence MRI scan three days before surgical treatment.According to the MRI data，the esophageal tumor invading thoracic aorta was determined by the combination of the contact angle method and triangle method as the

tandards.The imaging findings were compared with intraoperative observations and postoperative pathologic results.Results：According to“contact angle method”reported by Hiari et al and Furukawa et al as the reference standard，the sensitivity，specificity and accuracy of MRI determining the invasion of esophageal squamous cell carcinoma to thoracic aorta were 84.78%，66.67%and 83.67%，respectively. According to the“triangle method”reported by Takashima et al as the reference standard，the sensitivity，specificity and accuracy of this method were 95.65%，100%and 95.92%，respectively.Conclusion：3.0T multiple sequence MRI can clearly show the anatomical relationship between esophageal cancer and thoracic aorta，and can be of great clinical application value to determine the invasion of esophageal carcinoma into thoracic aorta and its resectability.

Esophageal neoplasms；Neoplasms，squamous cell；Aorta，thoracic；Magnetic resonance imaging

R735.1；R730.261；R445.2

A

1008-1062（2015）10-0688-04

2015-04-07；

2015-05-24

張晶（1993-），男，四川彭州人，本科生。

陳天武，川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科，醫(yī)學(xué)影像四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，637000。

國家自然科學(xué)基金（編號：81571645）。四川省青年科技創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)計(jì)劃（編號：2015TD0029）。四川省省屬高校科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃（編號：2015TD0023）基金。四川省衛(wèi)生廳科研項(xiàng)目（編號：100146）資助。