磁共振成像定量分析可切除性食管鱗癌T2*值與不同分期之間的關系

姚鑫林，吳建波，劉洪濤，池雷霆

(成都天府新區人民醫院影像科，四川 成都 610000)

食管癌的發病率和死亡率近年來居高不下，整體5年生存率約15%～20%[1]。早期食管癌患者臨床癥狀不明顯，70%～80%患者就醫時已是中、晚期[2]。相關文獻[3，4]報道：Tis及T1a期病變且無淋巴結轉移者是根治性手術治療適應證，其5年生存率高達83.9%；T2期病變首選手術治療，術后是否行輔助性放化療尚存在爭議；對于中/晚期腫瘤，術前化療聯合手術的模式是最佳治療方案。因此，對食管癌進行早期診斷及治療前準確分期，對制定個體化治療方案至關重要。GRE-T2*WI序列是相對較新的MR新技術，其對磁場的均一性要求較高，能提高微小病變的檢出率。此外，T2*值還能間接反映生物體組織內生化成分的變化，如不同氧合狀態下血管內及其周圍組織內血紅蛋白的含量[5]。本研究對食管鱗癌患者進行GRE-T2*WI術前掃描，目的在于探討T2*值對于可切除性食管鱗癌不同T分期的意義。

1 資料和方法

1.1 一般資料收集本省某三甲醫院2017年9月至2019年3月經內窺鏡檢查并經病檢證實為食管鱗狀細胞癌(ESCC)的患者65例，男41例，女24例，年齡48～78歲，平均年齡63.4歲。納入標準：①患者沒有MR檢查的禁忌證且能屏住呼吸配合完成檢查；②在行MR檢查前沒有接受過任何腫瘤相關治療；③無手術禁忌證，且即將行食管癌手術切除；④所得患者MR圖像質量好，能放置感興趣區。排除標準：①患者在掃描時不能屏住呼吸配合完成檢查；②由于手術禁忌證無法行腫瘤切除；③腫瘤組織太小不能放置感興趣區。隨機化選擇25例身體健康志愿者作為對照組，男16例，女9例，年齡49～73歲，納入標準為：志愿者沒有食管相關疾病，沒有其他惡性腫瘤病史，且與ESCC患者來自同一地區。所有ESCC患者及身體健康志愿者均行胸部MR常規序列及GRE T2*WI序列掃描，ESCC患者在MR檢查后一周內行食管腫瘤切除及區域淋巴結清掃術，并且將手術切除腫瘤組織立即送病理科檢驗。TNM分期以2010年美國癌癥聯合委員會(AJCC)制定的修訂版TNM系統為食管癌分期參考標準[1]，以術后病理分期為準，相應的分期標準及患者分布見表1。

1.2 掃描參數與方法每個參與者行MR掃描前需禁食、禁水7～8小時。檢查使用GE 3.0 TMR掃描系統，外加呼吸門控及心電門控。使用快速自旋回波序列FSE T2WI、GRE-T2*WI序列及T1WI增強進行橫軸位(AX)掃描。使用15 ml釓噴酸葡胺注射液作為增強造影劑。造影劑總用量按照0.2 ml/kg體重推算，以2.5 ml/s速率使用高壓注射器進行注射。GRE T2*WI需在屏氣下進行掃描。掃描參數見表2。

表1 相應的分期標準及患者分布

表2 掃描參數

1.3 測量與分析T2*值首先，分析Ax T1WI增強圖像，鑒別ESCC的出血、壞死區域。隨后，由GRE-T2*WI掃描所得圖像經后處理工作站重建T2*圖，正常食管壁及ESCC的T2*值由生成T2*圖后所測得。測量ESCC T2*值時，選擇腫瘤組織較明顯的層面，分別放置6個感興趣區域 (region of interest，ROI)在同一病灶，每一個ROI面積約8～40 mm2。放置ROI的區域要盡量避開出血、壞死病灶。當腫瘤體積太小時，則在放大的圖像上放置盡可能大的ROI。6個ROI所對應的T2*值的平均值即為每個ESCC患者腫瘤組織的T2*代表值，此值將被納入數據分析。通過類似的方式獲得健康志愿者食管壁的T2*代表值，不同的是測量健康志愿者食管壁T2*值時，須在放大的圖像上，所選取的ROI約為 4～10 mm2。

1.4 統計學方法運用SPSS 13.0 統計學軟件進行數據分析。計量數據符合正態分布，以均數±標準差表示，比較采用t檢驗和方差分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 T2*測量值最終進入統計分析的65例受檢者的食管癌病變在T2*WI均得到清晰、完整的顯示，且圖像質量良好(如圖1a、b、c)。

圖1 食管鱗癌患者T2*WI圖像 a：T1期；b：T2期；c：T3期

2.2 不同分期T2*值之間的比較正常食管壁及ESCC的平均T2*值分別為(17.32 ± 2.88)ms、(24.32 ± 6.02)ms，差異有統計學意義(t=5.56，P<0.05)。ESCC T1期的T2*值為(17.78 ± 2.99)ms、T2期的T2*值為(23.51 ± 2.95)ms、T3期的T2*值為(26.72 ± 6.06)ms，方差分析及SNK法作多個樣本之間的兩兩比較結果顯示，T2*值可以輔助區分T1與T2期ESCC(P<0.05)；也可以輔助區分T1與T3期ESCC(P<0.05)；但T2與T3期ESCC的平均T2*值差異無統計學意義(P>0.05)。

3 討論

隨著MR新技術的發展，如快速掃描技術、呼吸門控、心電門控和使用表面線圈，使得MRI對ESCC進行T分期的臨床診斷效能有了顯著提高。其中，多回波GRE-T2*WI序列對主磁場的均一性要求較高，故主磁場的不均勻性及組織本身所致的橫向磁化矢量的衰減，可以通過一個量化的指標T2*值反映出來，所以T2*值可以用來定量評價組織和器官的生理或病理狀態[6]。與CT及EUS相比，GRE-T2*WI序列既可以通過形態學成像，又可以進行T2*值測量定量反映組織器官生化成分的改變[5]。目前，臨床上該技術已經被應用于評估多種腫瘤組織的氧化水平，如肝細胞癌、腎癌等[7，8]。目前，仍未有文獻報道過GRE-T2*WI技術被用于評估ESCC的氧化水平，本研究用該技術測量分析ESCC不同T分期的T2*值，為今后臨床應用T2*值診斷、分期食管癌提供依據。

本研究發現，從正常食管壁到T1期、T2期到T3期食管鱗狀細胞癌的T2*平均值表現出增加的趨勢。這一發現的潛在機制可能是不同分期的食管鱗狀細胞癌組織的血氧水平不同所致。相關文獻[9]報道，新生血管生成、豐富的氧氣和營養供應在腫瘤的發生、發展及轉移中扮演著至關重要的角色。環氧合酶-2(COX-2)蛋白在食管癌組織中表達呈強陽性，而微血管密度在COX-2表達陽性的食管癌組織中可能會明顯高于COX-2表達陰性的組織，且隨著腫瘤浸潤深度的增加(原位癌→腫瘤侵犯粘膜及粘膜下層→腫瘤侵犯淺肌層→腫瘤侵犯深肌層)呈遞增的趨勢。血管密度的增加會導致血流量和血氧含量的增加，相反，脫氧血紅蛋白含量水平下降，導致局部磁場減少，T2*值隨著腫瘤T分期級別的增加而增加[10]。

然而，由于部分T2期與T3期食管鱗狀細胞癌組織的T2*值所在范圍重疊，致使兩者之間的差異沒有統計學意義。其原因在于，隨著食管鱗狀細胞癌T2期到T3期的進展，惡性腫瘤細胞的快速增值及異常血流動力學的改變可以顯著增加腫瘤細胞的耗氧量，從而導致腫瘤細胞乏氧。從而導致脫氧血紅蛋白含量變化所致的效應不明顯，即脫氧血紅蛋白的含量在食管鱗狀細胞癌T2期與T3期的變化沒有意義。

本研究存在的局限性：首先，MRI掃描期間難免受到呼吸及心搏偽影干擾，而且數據測量所放置感興趣區域的位置、形狀和大小均有可能會影響結果；其次，本研究所采樣本量較小；再者，多回波GRE-T2*WI參數的設置也可能對測量結果造成影響。

綜上所述，本研究應用MRI多回波GRE-T2*WI測得的正常食管壁與ESCC的T2*平均值之間存在差異，并發現T2*值可以作為輔助腫瘤術前T分期的一個量化指標，并有助于為患者的治療方案做決策。