直腸癌患者經(jīng)DCE-MRI檢查的定量參數(shù)值與Dukes分期的關(guān)聯(lián)性探究

劉培舉 杜開廣

平煤神馬醫(yī)療集團(tuán)總醫(yī)院放射科，河南省平頂山市 467000

直腸癌為常見惡性腫瘤，多發(fā)于40～60歲人群，發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，早期癥狀不明顯，多數(shù)患者確診時(shí)喪失手術(shù)治療時(shí)間，進(jìn)展至中晚期，因此選擇科學(xué)有效檢查方法，及時(shí)明確患者疾病分期、分化程度等，對(duì)臨床治療方案的選擇、提高患者5年生存率具有重要意義[1-2]。動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(DCE-MRI)具有無創(chuàng)、快捷、可重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，能直觀反映腫瘤組織血供及微血管分布情況，便于臨床直觀觀察直腸癌形態(tài)學(xué)特征[3]。既往研究發(fā)現(xiàn)[4]，對(duì)于直腸癌患者有無病變區(qū)域腸管壁而言，DCE-MRI檢查得出的定量參數(shù)值之間存在較大差異。但DCE-MRI檢查的定量參數(shù)值能否準(zhǔn)確區(qū)別直腸癌患者Dukes分期，目前尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。鑒于此，本文以病理組織檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，探討直腸癌患者DCE-MRI定量參數(shù)值與Dukes分期的關(guān)系。具體分析如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2017年10月—2020年9月我院91例直腸癌患者臨床資料。其中男55例，女36例，年齡37～65歲，平均年齡(51.46±5.06)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)病理組織活檢確診；(2)入院時(shí)即檢查，未行放化療及盆腔手術(shù)等輔助治療；(3)無對(duì)比劑過敏史；(4)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在精神疾病，無法配合檢查者；(2)直腸蠕動(dòng)幅度較大影響測(cè)量及結(jié)果者；(3)圖像質(zhì)量差，無法顯示腫瘤邊界；(4)存在DCE-MRI檢查禁忌者；(5)腫瘤周圍偽影致使圖像嚴(yán)重失真者。

1.2 方法

1.2.1 檢查前準(zhǔn)備。于術(shù)前1d指導(dǎo)患者進(jìn)行腸道清潔工作，于檢查前6～8h禁食，排空腸內(nèi)容物，充盈膀胱。

1.2.2 儀器與設(shè)備。選用GE Discovery MR750w HD 3.0T 超靜音磁共振，18通道體部線圈，對(duì)比劑選用釓噴替酸葡胺，MR AW4.6工作站，內(nèi)置GE Cine Tool原始圖像專用軟件后處理工具包。

1.2.3 掃描方法。指導(dǎo)患者取仰臥位，放松狀態(tài)下，平靜呼吸，設(shè)置掃描序列，掃描整個(gè)盆腔區(qū)域。取矢狀位、軸位、冠狀位T2WI，軸位T1WI，常規(guī)MRI掃描、DCE-MRI橫斷面掃描、DWI掃描，其中DWI掃描掃描層面同軸位T2WI保持一致，b=0.800s/ram2。單個(gè)時(shí)相時(shí)間10s，共采集50個(gè)，于第3個(gè)時(shí)相開始掃描時(shí)注入對(duì)比劑，掃描總用時(shí)約540s；MRI圖像獲得方式：根據(jù)T2加權(quán)快速自旋回波序列得到矢狀圖像，并調(diào)整垂直于直腸癌長(zhǎng)軸進(jìn)行掃描，大視野下評(píng)估盆腔總體情況，觀察直腸系膜外的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；小視野、高分辨MRI下對(duì)病變區(qū)重點(diǎn)掃描，觀察腸壁各層及侵犯程度。

1.2.4 掃描參數(shù)。(1)DWI軸位掃描：序列為快速自旋回波—回波平面成像(FSE-EPI)，TE：64.8ms，TR：4 800ms，F(xiàn)OV：260mm×260mm，層間距：1mm，層厚：6.0mm，矩陣：320×224，NEX為1。(2)軸位T1WI FSE掃描：TE：11.8ms，TR：4 980ms，F(xiàn)OV：300mm×300mm，層間距：1mm，層厚：6mm，矩陣：320×256，NEX為2。(3)動(dòng)態(tài)增強(qiáng)軸位掃描：TE：1.7ms，TR：3.6ms，F(xiàn)OV：420mm×336mm，層厚：5mm，矩陣：160mm×150mm，NEX為0.67。(4)軸位T2WI掃描參數(shù)，TE：86.1ms，TR：5 629ms，F(xiàn)OV：300mm×300mm，層間距：1mm，層厚 6mm，矩陣：384×384，NEX為2。(5)矢狀位T2WI掃描參數(shù)，TE：105.4ms，TR：3 196ms，F(xiàn)OV：300mm×300mm，層間距：1mm，層厚：4mm，矩陣：320×224，NEX為3。(6)冠狀位T2WI掃描：TE：85.9ms，TR：3 045ms，F(xiàn)OV：260mm×260mm，層厚：3.0mm，矩陣：320×224，NEX為4。

1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)處理 將檢查得出圖像數(shù)據(jù)上傳至工作站，進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像后處理，Tofts雙室模型分析計(jì)算。醫(yī)師手動(dòng)選取感興趣區(qū)(ROI)，以小類圓形腫瘤強(qiáng)化最明顯區(qū)域5mm2面積作為ROI，注意避開囊變壞死、脂肪、大血管、出血等區(qū)域，以免影響檢查結(jié)果準(zhǔn)確性。根據(jù)軟件輸出DCE-MRI定量參數(shù)，包括容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)、速率常數(shù)(Kep)、容積分?jǐn)?shù)(Ve=Ktrans/Kep)；重建ADC直方圖，獲取平均磁共振表觀擴(kuò)散系數(shù)值(ADCmean)，采用雙盲法由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資護(hù)士閱片判斷，不一致時(shí)可協(xié)商解決。Kep、Ktrans、Ve、ADCmean最終結(jié)果取2名醫(yī)師所測(cè)量平均值。

1.4 病理分化程度及Dukes分期 參照1935年Dukes分期及我國(guó)對(duì)Dukes分期補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)將直腸癌分為：Dukes A、B、C、D共4期；病理組織學(xué)依據(jù)直腸腺癌組織分化程度分為：高分化、中分化、低分化3個(gè)等級(jí)。

1.5 觀察指標(biāo) (1)比較直腸癌患者正常腸管壁與病變腸管壁DCE-MRI參數(shù)值。(2)比較不同Dukes分期直腸癌患者病變腸管壁DCE-MRI參數(shù)值。(3)比較不同分化程度直腸癌患者病變腸管壁DCE-MRI參數(shù)值。(4)分析DCE-MRI參數(shù)值與直腸癌患者Dukes分期、分化程度關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 正常腸管壁與病變腸管壁DCE-MRI參數(shù)值比較 病變腸管壁Kep、Ktrans、Ve較正常腸管壁高，ADCmean較正常腸管壁低(P<0.05)，見表1。

表1 正常腸管壁與病變腸管壁DCE-MRI參數(shù)值比較

2.2 不同Dukes分期直腸癌患者DCE-MRI參數(shù)值比較 隨著直腸癌Dukes分期增加，ADCmean呈降低趨勢(shì)，Kep、Ktrans呈升高趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 不同Dukes分期直腸癌患者DCE-MRI參數(shù)值比較

2.3 不同分化程度直腸癌患者DCE-MRI參數(shù)值比較 隨著直腸癌分化程度增加，ADCmean呈升高趨勢(shì)，Ve、Ktrans呈降低趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 不同分化程度直腸癌患者DCE-MRI參數(shù)值比較

2.4 DCE-MRI參數(shù)值與Dukes分期、分化程度的關(guān)系 Pearson相關(guān)性分析，Kep、Ktrans與直腸癌患者Dukes分期呈正相關(guān)，ADCmean與直腸癌患者Dukes分期呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；Ve、Ktrans與直腸癌患者分化程度呈負(fù)相關(guān)，ADCmean與直腸癌患者分化程度呈正相關(guān)(P<0.05)，見表4。

表4 DCE-MRI參數(shù)值與Dukes分期、分化程度的關(guān)系

3 討論

近年來，隨著生活飲食習(xí)慣改變、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、壓力增加，直腸癌發(fā)病率呈增加趨勢(shì)，且在惡性腫瘤死亡率中位列第四，嚴(yán)重危及患者生命安全[5-6]。臨床主要采用手術(shù)和/或結(jié)合放化療等多學(xué)科綜合治療，具體治療方案需根據(jù)直腸癌患者疾病不同分期進(jìn)行選擇，早期診斷、準(zhǔn)確分期、選擇恰當(dāng)治療方案已成為確保直腸癌患者治療效果、改善生存狀態(tài)不可或缺條件。

MRI的T2WI、T1WI、DWI序列掃描成像較為精準(zhǔn)，但缺乏微血管生理參數(shù)和功能表征的變化。DCE-MRI檢查為新型成像方法，主要是根據(jù)對(duì)比劑注入后，進(jìn)入組織細(xì)胞間隙的快慢，觀察血管內(nèi)外細(xì)胞外液體動(dòng)態(tài)交換過程，從而定量分析組織微循環(huán)情況及組織面密度，Kep、Ktrans、Ve、ADCmean等參數(shù)可反映病灶血供及微血管分布情況，由分子水平對(duì)腫瘤血管進(jìn)行評(píng)估，以觀察病變組織生理性變化情況[7]。本文結(jié)果顯示，病變腸管壁Kep、Ktrans、Ve較正常腸管壁高，ADCmean較正常腸管壁低。原因在于直腸癌患者病變腸管壁惡性細(xì)胞增殖較為活躍，且排列緊密，致使水分子擴(kuò)散受限，故ADCmean降低；正常組織EES形態(tài)、大小處于平衡，但病變腸管壁對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧需求量增加，為滿足需求上述平衡被打破，Kep、Ktrans、Ve等參數(shù)發(fā)生變化。聶丹[8]研究也指出，直腸癌病變腸管壁Kep、Ktrans、Ve高于正常腸管壁，與本文結(jié)果相符。Dukes分期、分化程度為體現(xiàn)直腸癌進(jìn)展、判斷預(yù)后主要依據(jù)，同時(shí)為選擇正確治療決策前提。目前，臨床關(guān)于直腸癌Dukes分期、分化程度與DCE-MRI檢查的定量參數(shù)值相關(guān)性結(jié)論各異，造成結(jié)果差異的原因可能與掃描條件及數(shù)據(jù)采集方法等有關(guān)。在上述基礎(chǔ)上，本文中規(guī)范選取小類圓形腫瘤強(qiáng)化最明顯區(qū)域5mm2面積作為ROI，得出ADCmean越低，腫瘤病理分期越晚，分化程度低，筆者推測(cè)其原因，晚期低分化直腸癌患者惡性程度較高，細(xì)胞增殖較為明顯，可見單位體積內(nèi)細(xì)胞密集度增加，可導(dǎo)致細(xì)胞外間隙減小，引起水分子自由擴(kuò)散程度下降，故ADCmean值較小。本文結(jié)果還顯示，隨著直腸癌分化程度降低，直腸癌Dukes分期程度增加，Ktrans逐漸增大，可能與惡性程度越高，不成熟新生血管越多有關(guān)，血流增加造成血管內(nèi)皮因子對(duì)血管刺激性增強(qiáng)，導(dǎo)致血管通透性增加，進(jìn)而引起Ktrans增大[9]；此外，隨著直腸癌分化程度降低，可見EES增大和胞外基質(zhì)改變，造成Ve增大；而Kep值隨著腫瘤Dukes分期增大、分化程度增加無明顯變化，可能與腫瘤血供復(fù)雜、直腸癌病變過程中EES環(huán)境多變有關(guān)。

綜上可知，DCE-MRI檢查的定量參數(shù)值與直腸癌Dukes分期存在必然關(guān)系，有望成為直腸癌影像學(xué)生物標(biāo)記物，為臨床制定直腸癌治療方案提供參考依據(jù)。