多參數核磁共振技術全面性診斷膀胱癌臨床價值

張巍 王志斌 張樂 李迎春

1天津市第五中心醫院放射科（天津300450）；2四川省人民醫院放射科（成都610072）

膀胱癌是嚴重威脅患者健康的腫瘤，在我國有較高發病率和病死率［1］。臨床上膀胱癌T分期分為非肌層浸潤性膀胱癌和肌層浸潤性膀胱癌。前者主要通過經尿道膀胱腫瘤電切術治療，后者常用根治性膀胱切除術治療［2-3］。因此，早期發現疾病、術前準確判斷分期對擬定治療方案有重要意義。MRI對軟組織分辨率高，可提供病變部位精細信息，在判斷膀胱腫瘤及肌層浸潤情況具有優勢，是目前膀胱癌臨床分期的重要輔助手段［4］。近年來，國內外已有關于常規MRI診斷判斷膀胱癌分期的研究，但其預測準確率在77%～80%間。有報道指出利用多參數MRI可提高對膀胱癌分期預測的準確性［5］，但仍未有明確的答案。因此，本研究嘗試利用多參數磁共振技術提高對膀胱癌臨床分期和對膀胱癌浸潤程度的判斷準確性，以期早期診斷膀胱癌并進行正確分期，為臨床早期治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2015年10月至2017年3月間，懷疑膀胱癌來我院行MRI掃描的病例進行研究分析。患者納入標準：（1）初診患者，就診前未進行治療；（2）手術或病理確診膀胱癌；（3）臨床資料中有高分辨率T2加權圖像（HRT2WI）、彌散加權成像（DWI）和動態增強磁共振成像（DCE-MRI）掃描檢查，且圖像清晰；（4）膀胱病變組織直徑＞5 mm者。排除標準：（1）對比劑過敏史或有檢查禁忌證；（2）孕期、哺乳期的婦女；（3）MRI圖像質量差偽影多；（4）合并其他嚴重泌尿系疾病，嚴重肝腎功能障礙者。

根據納入排除標準，最終有55例患者納入本研究。研究開始前經過我院倫理委員會審核，患者對研究均知情全部自愿簽署知情同意書。

1.2 檢查方法使用1.5T（MagnetomAvanto）掃描儀，檢查前6 h禁飲食，保持膀胱合適的充盈度，患者仰臥位。參數設定如下：HR-T2WI（TR為7 000～8 000 ms，TE為90～102 ms，層厚3 mm，層間距1 mm）；DWI序列采用單次平面回波成像（TR為4 000 ms，TE 為 78 ms，層厚 4 mm，層間距 0.4 mm）；DCE采用肝臟容積加速采集（LAVA），TR為180～300 ms，TE 為 1.7～4，反轉角 70°，層 厚 6 mm，層間距2 mm）對患者經肘靜脈勻速注射馬根維顯，注射始后20、30、40、60、80、100 s掃描得到多期動態增強圖像，3 min后行延遲期掃描。所得MRI檢查圖像由我院影像科兩名高年資醫師協同完成。

1.3 ADC值測量用DWI圖像對照T2WI及DCE-MRI檢查結果，選擇病變組織附近的膀胱壁肌層為感興趣區（ROI），再于膀胱壁肌層放置ROI，對相同部分膀胱壁肌層依次選擇三處ROI進行ADC值測量，取三者平均值。

1.4 診斷標準膀胱癌肌層浸潤病理診斷根據TNM分期標準［6］，以膀胱癌T分期判斷肌層浸潤情況：T分期≤T1期（即Tis、Ta、T1期）則認為是非肌層浸潤性膀胱癌；T分期≥T2期（即T2～T4期）則為肌層浸潤性膀胱癌。

磁共振參數診斷肌層浸潤性膀胱癌標準［7］：HR-T2WI顯示膀胱肌層信號連續性中斷；DWI顯示肌層連續性中斷或與腫塊信號增高、分界不清；DCE-MRI顯示肌層連續性中斷或鄰近肌層強化與腫塊相同。當存在多個腫瘤時，以最高T期代表患者的T期。

1.5 觀察指標收集患者年齡、性別、主要臨床表現，腫瘤位置及病理診斷結果。以病理結果為金標準，分別評估 HR-T2WI、DWI、DCE-MRI及 HRT2WI+DWI+DCE-MRI的多參數MRI對膀胱癌患者T分期診斷的敏感性、特異性及準確性。多參數MRI結果由我院影像科兩名高年資醫生結合上述三種掃描參數綜合分析判斷。

1.6 統計分析使用SPSS 19.0分析研究數據。計量資料用MEAN±SD描述，差異比較使用t檢驗；計數資料用N（%）描述，差異比較使用χ2檢驗。不同參數磁共振診斷膀胱癌T分期與病理分期結果采用Kappa一致性檢驗評價一致性大小（若k≤0.40，二者的一致性較差；0.40～0.60，一致性中等；0.60～0.80時，一致性較高；＞0.80，一致性很高）。利用構建ROC曲線分析ADC值診斷浸潤性膀胱癌及非局限性膀胱癌的能力并計算其曲線下面積（AUC），診斷切點通過約登指數（靈敏度+特異度-1）確定。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料55例患者中男48例，女7例，年齡31～79歲,平均（58.67±10.14）歲。臨床表現，46例患者有血尿，34例患者有膀胱刺激證。根據膀胱癌病理診斷對腫瘤情況進行T分期，T1期35例，T2期15例，T3期3例，T4期2例。膀胱癌分級程度，19例為低分級，36例為高分級。非肌層浸潤性膀胱癌（T≤T1）患者35例，肌層浸潤性膀胱癌（T≥T2）20例。局限性膀胱癌（T≤T2）患者50例，非局限性膀胱癌（T≥T3）患者5例。

2.2 MRI診斷膀胱癌的描述患者男性，因持續1周持續尿頻、尿急、尿痛及排尿困難等證狀入院就診。表現為HR-T2WI（圖a）膀胱后壁稍高信號占位，肌層連續性中斷；DWI（圖b），顯示可疑肌層連續性中斷；DCE-MRI（圖c）顯示肌層連續性中斷。HR-T2WI、DWI、DCE三者聯合診斷為圖像均膀胱壁肌層浸潤。術后病理顯示膀胱壁尿路上皮與肌纖維分界不清，病例診斷為肌層浸潤性膀胱癌，見圖1。

2.3 不同參數MRI診斷膀胱癌T分期與病理診斷結果對比分別利用HR-T2WI、DWI、DCE-MRI掃描及多參數磁共振掃描判斷分期與病理診斷比較示，HR-T2WI正確判斷膀胱癌分期29例（52.73%），DWI正確判斷44例（80.00%），DCEMRI正確判斷40例（74.00%），多參數磁共振正確48例（87.27%），見表1。

比較不同參數磁共振判斷膀胱癌T分期與病理分期結果Kappa一致性可見，利用多參數磁共振判斷膀胱癌T分期與病理結果一致性程度最大（k＝0.768，一致性較高），較DCE-MRI（k＝0.545，一致性中等），DWI（k＝0.648，一致性較高），HR T2WI（k＝0.280，一致性較差）判斷分期有一定優勢。見表2。

2.4 不同參數磁共振判斷肌層浸潤性膀胱癌及局限性膀胱癌的比較多參數磁共振判斷肌層浸潤性膀胱癌的敏感度為75.00%，特異度為94.29%，陽性預測值為90.91%，陰性預測值為86.84%；區分局限性膀胱癌敏感度為100.00%，特異度為90.00%，陽性預測值為50.00%，陰性預測值為100.00%（表4）。多參數磁共振診斷肌層浸潤性膀胱癌及局限性膀胱癌的斷準確度為87.27%均優于HR-T2WI、DWI、DCE-MRI判斷水平（表5、6）。

圖1 患者男，57歲，因持續尿頻、尿痛、尿急排尿困難1周來我院就診，HR-T2WI掃描（圖A）、DWI掃描（圖B）、DCE-MRI掃描（圖C）均可見膀胱后壁腫瘤基層浸潤Fig.1 A male patient，57 years old.Complaints：urinary frequency，dysuria，urgency，difficulty urinating for 1 week.On the posterior wall of the bladder，there were tumor basal infiltration in HR-T2WI（Fig.A），DWI（Fig.B），and DCE-MRI（Fig.C）

表1 不同參數MRI診斷膀胱癌與病理診斷結果對比Tab.1 Comparison of different parameters MRI diagnosis and pathological diagnosis 例（%）

2.5 膀胱壁肌層ADC值將DWI序列圖像經過軟件處理對照T2WI及DCE-MRI圖像生產膀胱癌肌層ADC值。肌層浸潤性膀胱癌肌層ADC為（1.48±0.14）×10-3mm2/s，正常肌層的ADC值為（2.17±0.41）×10-3mm2/s，差異具有統計學意義（t＝7.684，P＝0.000）。嘗試用肌層浸潤性膀胱癌患者的肌層ADC值構建ROC曲線，其AUC為0.969，根據約登指數確定ADC診斷肌層浸潤性膀胱癌的切點值為1.54×10-3mm2/s，其診斷敏感度為95.26%，特異度為92.61%（圖1）。利用ADC值構建鑒別非局限性膀胱癌的ROC曲線，其AUC為0.984，診斷切點ADC值為1.42×10-3mm2/s，此時其敏感度為94.30%，特異度為97.42%（圖2）。

2.5 ADC值與淋巴結轉移情況對接受根治性膀胱切除術治療的5例患者行淋巴結轉移檢查，可見3例為N1期，2例為N2期。檢測到的淋巴結直徑在1.3～4.4 cm，且轉移個數均未超過5個。轉移淋巴結ADC值在0.51×10-3mm2/s～1.04×10-3mm2/s，中位數為0.84 × 10-3mm2/s，平均值為0.81×10-3mm2/s。可見當腫瘤發生淋巴結轉移時，淋巴結的ADC值會降低。我們嘗試當淋巴結的ADC值降低，淋巴結直徑＜2.0 cm定義為N1期，淋巴結直徑2.0～5.0 cm定義為N2期。據此判斷患者腫瘤淋巴結轉移情況如下：N1期6例患者，N2期3例患者。而實際病理結果為N1期3例，N2期2例。

表2 不同參數MRI診斷膀胱癌性能Tab.2 Comparison of different parameters MRI diagnosis of bladder cancer performance

表3 多參數磁共振診斷膀胱癌T分期效能Tab.3 Diagnostic performance efficacy in the local T staging of Multiparametric-MRI

表4 不同參數MRI診斷在非肌肉侵襲性與肌層浸潤性膀胱癌的效能比較Tab.4 Diagnostic performance efficacy of the different MRI image sets in the differentiation of non-muscle invasive≤T1 versus the muscle invasive≥T2 bladder carcinomas

3 討論

膀胱癌是尿路上皮來源的泌尿系統常見的惡性腫瘤，其男性發病比例約是女性3～4倍。臨床上通常根據腫瘤對膀胱壁肌層肉浸潤情況分成非肌層浸潤性膀胱癌和肌層浸潤性膀胱癌兩類［8］，早期正確鑒別膀胱腫瘤對膀胱壁肌層肉浸潤情況對選擇治療方案、預測患者預后情況均十分重要。目前針膀胱癌的診斷主要通過影像學方法，而MRI由于其對軟組織分辨程度較高特點，是目前診斷膀胱最佳的無痛檢查。

表5 不同參數MRI診斷局限性膀胱癌的效能比較Tab.5 Diagnostic performance efficacy of the different in the differentiation of the studied organ confined≤T2 versus the non organ confined≥T3 bladder carcinomas

圖2 利用膀胱壁肌層ADC值診斷浸潤性膀胱癌的ROC曲線Fig.2 ROC curve for ADC value differentiating muscle invasive bladder carcinomas

圖3 利用膀胱壁肌層ADC值診斷非局限性膀胱癌的ROC曲線Fig.3 ROC curve for ADC value differentiating the non organ confined bladder carcinomas

目前已經有使用常規MRI判斷膀胱癌肌層浸潤情況，但如TAKEUCHI等［9］研究其判斷的準確度在67%左右。本研究顯示T2WI判斷T分期的準確率為52.73%，這與國外TAKEUCHI等［9］報道準確率為67%存在一定差異，與病理結果一致性較差（k＝0.280），但也有許平等［10］報道其準確率高達77.37%。我們分析其可能原因一方面與幾個研究的樣本量較小，易出現結果偏倚；另一方面可能與不同研究采取的1.5 T或3.0 T磁共振檢查圖像質量差異有關。利用DWI判斷全部患者T分期準確率為80.00%，與病理分期結果一致程度較高（k=0.648）。這與國外報道基本一致，GUPTA等［11］報道的利用DWI判斷膀胱癌T分期準確率76.7%，與病理分期一致程度較高（k=0.669），KOBAYASHI等［12］也指出利用DWI鑒別非肌層浸潤性膀胱癌和肌層浸潤性膀胱癌的準確率在78.8%～81.7%之間。可見DWI判斷的T分期的整體準確率高于HR-T2WI檢查，這與DWI依靠腫瘤組織與正常組織微觀結構和灌注及水分子擴散差異更易區分所致的信號對比明顯有關。

DCE-MRI屬于對常規MRI常用的補充檢查方法，因其可體現被檢查組織血管的數量及通透性，所以可用來鑒別病變的性質［13］。NGUYEN等［14］研究表明在診斷膀胱癌方面，DCE-MRI較T2WI序列有更高的準確度。本研究對利用DCE-MRI判斷患者分期研究顯示，其整體分期準確率為74.29%。類似地，TAKEUCHI等［9］利用 DCE MRI的分期準確率為73.3%。對多參數磁共振研究顯示其判斷分期的準確度（87.27%）及區別膀胱癌肌層浸潤能力的敏感度（75.00%）、特異度（94.29%）均優于其他三種檢查方式。在區分局限性與非局限性膀胱癌時，多參數磁共振也體現出一定優勢。

本研究通過對DWI圖像處理后得測量得到ADC值，利用ADC值判斷肌層浸潤性膀胱癌和非局限性膀胱癌均有較高準確度。本研究還嘗試根據ADC值判斷淋巴結的轉移情況，由于病理檢查的腫大淋巴結個數較少，在測量其平均值為0.81× 10-3mm2/s，這與PATRALIA等［15］報道基本一致，可見淋巴結發生腫瘤轉移時其ADC值降低。

本研究存在一下幾點不足：（1）由于患者資料完整程度、發病率及研究周期等原因，本研究納入的樣本例數不足；（2）本研究只對ADC區分膀胱癌肌層浸潤情況，缺乏對膀胱癌T分期的精確區分，缺少對淋巴結轉移的診斷切點研究。因此，對于進一步的研究可進一步進行大樣本研究并嘗試結合血清學指標進一步提高診斷的準確度。

總之，利用多參數磁共振技術確定膀胱癌T分期及判斷肌層浸潤、腫瘤程度具有較高診斷性能。在今后的臨床工作中有利于縮短膀胱癌患者分期診斷時間，促進早期合理準確進行臨床治療，值得多中心大樣本的進一步研究。

［1］宣輝，楊錚，萬崇華，等.膀胱癌患者生命質量及其影響因素分析：QLQ—C30與QLQ—BLM30量表應用［J］.實用醫學雜志，2015，31（2）：302-306.

［2］容祖益，梁建波，李偉.二次電切治療高危非肌層浸潤性膀胱癌28例［J］.實用醫學雜志，2015，31（3）：439-441.

［3］易賢林，程繼文.膀胱癌尿流改道手術的應用現狀［J］.山東醫藥，2017，57（4）：108-110.

［4］DIAZ DE LEON A，COSTA D，PEDROSA I.Role of multiparametric MR imaging in malignancies of the urogenital tract［J］.Magn Reson Imaging Clin N Am，2016，24（1）：187-204.

［5］李丹燕，汪洋，何健，等.MRI不同序列組合在膀胱癌術前T分期診斷中的臨床應用［J］.實用放射學雜志，2015，31（12）：1983-1986.

［6］孔德波，謝立平.泌尿男生殖系腫瘤第七版TNM分期的變化及解讀［J］.中華泌尿外科雜志，2012，33（2）：149-151.

［7］YOSHIDA S，KOGA F，KOBAYASHI S，et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging in management of bladder cancer，particularly with multimodal bladder-sparing strategy［J］.World J Radiol，2014，6（6）：344-354.

［8］TEYSSONNEAU D，DASTE A，DOUSSET V，et al.Metastatic non-muscle invasive bladder cancer with meningeal carcinomatosis：case report of an unexpected response［J］.BMC Cancer，2017，17（1）：323.

［9］TAKEUCHI M，SASAKI S，NAIKI T，et al.MR imaging of urinary bladder cancer for T-staging：a review and a pictorial essay of diffusion-weighted imaging［J］.J Magn Reson Imaging ：JMRI，2013，38（6）：1299-1309.

［10］許平，王貴榮，李華.不同MRI序列檢查在診斷膀胱癌肌層浸潤的臨床價值分析［J］.中國CT和MRI雜志，2015，13（11）：88-91.

［11］GUPTA N，SUREKA B，KUMAR M M，et al.Comparison of dynamic contrast-enhanced and diffusion weighted magnetic resonance image in staging and grading of carcinoma bladder with histopathological correlation［J］.Urol Ann，2015，7（2）：199-204.

［12］KOBAYASHI S，KOGA F，YOSHIDA S，et al.Impact of bladder neck involvement on progression in patients with primary non-muscle invasive bladder cancer：a prospective validation study.［J］.Urol Oncol，2014，32（1）：38.e29-36.

［13］車英玉，程敬亮，楊子濤，等.膀胱癌不同病理分期及組織學分級的磁共振擴散加權成像研究［J］.實用放射學雜志，2015，31（7）：1140-1143，1238.

［14］NGUYEN H T，JIA G，SHAH Z K，et al.Prediction of chemotherapeutic response in bladder cancer using K-means clustering of dynamic contrast-enhanced（DCE）-MRI pharmacokinetic parameters［J］.J Magn Reson Imaging ：JMRI，2015，41（5）：1374-1382.

［15］PETRALIA G，MUSI G，PADHANI A R，et al.Robot-assisted radical prostatectomy：Multiparametric MR imaging-directed intraoperative frozen-section analysis to reduce the rate of positive surgical margins［J］.Cancer Imaging Radiol，2015，274（2）：434-444.