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磁共振成像与计算机断层扫描在结直肠癌分期中的前瞻性比较研究

2018-10-31奚月凤顾文华阮娇妮邱志富

中国实验诊断学 2018年10期
关键词:信号强度预测值切片

黄 松,奚月凤,顾文华,阮娇妮,邱志富

(上海中医药大学附属第七人民医院 医学影像科,上海200137)

术前评估淋巴结转移对制定治疗方案和辅助治疗具有重要价值[1-3]。淋巴结边界轮廓和信号强度特征可作为比淋巴结大小有效的预后指标[4]。弥散加权磁共振成像(DWI)是一种新型MRI技术,能够提供固体组织的功能信息,因此被认为可用于恶性肿瘤的检测和表征[5],包括原发性直肠癌[6,7]。与常规MR相比,快速序列MR扫描可以为原发性直肠癌患者术前评估淋巴结转移提供直观图像[8]。本研究即评估增强CT,高分辨率增强MR和DWIBS预测原发性直肠癌淋巴结转移的临床价值。

1 材料和方法

1.1研究对象

2015年1月至2017年12月共招募52例确诊为原发性直肠癌的患者(男29例,年龄62±10岁;女23例,平均年龄65±10岁),纳入标准:接受结肠镜检查或直肠CT和MR后获得无明显伪影的清晰图像,确诊为直肠癌;放射学检查后两周内进行全直肠系膜切除术(TME)。

1.2方法

1.2.1CT检查 利用GE公司MDCT扫描仪在仰卧位下扫描髂骨胸部和耻骨联合之间区域,参数如下:120 kVp;250 mA;64个5 mm厚的部分,间隙为5 mm,准直宽度为0.625 mm。以3 ml/sec的速度静脉注射碘帕醇(Shanghai Bracco Sine Pharmaceutical Corp.Ltd.,China)100 ml(300毫克碘/毫升),从而获取增强CT图像。所有受试者在门静脉期进行平扫和增强CT扫描,门静脉期采用团注跟踪和自动触发技术。动脉期和静脉期的扫描延迟时间分别为35-40 s和70-80 s。横切面数据利用0.625 mm厚的切片重建,再利用PACS进行评估。

1.2.2MRI检查 飞利浦公司1.5T全身磁共振成像系统进行MRI检查,腹部和骨盆检查由T1加权和T2加权MRI完成。获得脂肪饱和度T1加权轴向图像[涡旋回波;重复时间(TR)4.6 ms和回波时间(TE)2.2 ms],切片厚度1 mm,切片间隙 0 mm,NEX为1,视野(FOV)350 mm,扫描时间约2分45秒;获得矢状面和轴向T2加权图像(涡旋血管回波;TR:2400-3200 ms,TE:100 ms),扫描时间约2分25秒;DWIBS在轴平面进行,参数如下:TR 为1 500 ms,TE 为42 ms,FOV为 420 mm,基质为12880,切片厚度4 mm,切片间隙为0 mm,NEX为 5-7,b值为500 s/mm2。

1.2.3图像分析 在腹部和盆腔MR方面具有20年经验的两位腹部放射科医师,他们对临床和组织病理学信息不了解,独立解释MR图像。根据CT和MR图像上显示的淋巴结不规则边界或混合信号强度特征以及DWIBS图像上的淋巴结高信号特征来确定淋巴结转移。

1.3统计分析

利用SPSS软件20.0分析;根据CT,MRI和DWIBS图像计算N期的准确性,敏感性,特异性,阳性预测值和阴性预测值;P<0.05时,差异被视为具有统计学意义。

2 结果

2.1高度匹配的CT和MR结果与组织学发现

52例患者共635个淋巴结,每例患者6-28个(平均12.2±4.1)。淋巴结的长轴范围从1到20 mm(平均值:4.4±2.3),635个样本中有235个(37%)小于4 mm。共有111例恶性淋巴结转移(17.5%),其中直肠中上段45例(N0期16例,N1期5例,N2期6例),中直肠35例(N0期7例,N1期1例,N2期5例)以及中下直肠31例(N0期6例,N1期3例,N2期3例),289个淋巴结的CT和MR结果与病理结果匹配。

2.23种方式的敏感性,特异性,阳性预测值,阴性预测值和整体准确性

在特异性、阳性预测值和准确性方面,MRI优于CT。 DWIBS比CT和MRI显示更高的敏感性和阴性预测值(见表1)。

2.3CT,MRI和DWIBS的淋巴结分期数据与病理学结果见表2。术前CT和MRI淋巴结分期数据与病理结果的Kappa值具有一致性,术前DWIBS淋巴结分期数据相对病理结果的Kappa值较低,但一致(图1-3)。

表1 CT、MR和DWIBS对术前淋巴结分期的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确性(n=52)

表2 术前CT,MR和DWIBS淋巴结分期与病理结果的关系(n=52)

P<0.05,统计学上不同。

图1 67岁男性患者局部印戒细胞癌的影像学和组织学评估

图注:(a)增强的CT扫描图像,显示在动脉期增强的淋巴结,右直肠系膜有不规则边界。(b)高分辨率MR T2WI扫描图像,显示淋巴结边缘不规则。(c)增强的T1WI(切片厚度1 mm)扫描图像,显示淋巴结显著高信号强度。(d)DWIBS扫描图像,显示高信号强度淋巴结。(e)HE染色标本的显微照片(640),证实肿瘤细胞在组织学上侵入结节囊,纤维化组织增生和淋巴结边缘区不规则。

3 讨论

临床工作中辨别淋巴结转移的患者非常重要,因为该类患者需要放疗或侵袭性淋巴结清扫。新辅助放化疗在降低局部复发率方面有重要作用,且TME直肠切除术前进行新辅助放化疗也成为局部晚期直肠癌的标准治疗方法[8]。故术前检测直肠癌患者淋巴结转移在治疗计划中至关重要,能够避免局部淋巴结复发和预测预后[9]。

本研究发现,52例患者中有14例为T2期肿瘤,35例为T3期肿瘤,其余3例为T1期肿瘤。T4期肿瘤患者通常接受术前放疗和(或)化疗以降低肿瘤分期。本研究发现,尽管用于区分良性和恶性淋巴结的大小几乎没有一致性,但传统的淋巴结转移评估主要基于淋巴结尺寸。直肠癌患者的正常淋巴结、反应性淋巴结和转移淋巴结可能频繁重叠。与其他盆腔肿瘤相比,原发性直肠癌患者正常大小的淋巴结中易发现淋巴结轻微转移[10,11]。因此,基于淋巴结尺寸的CT和MRI评估对直肠癌患者淋巴结转移预测具有重要临床意义[12]。本研究还发现,N分期是由4 mm以上的尺寸,边界特征和淋巴结增强模式决定。该研究结果表明,根据淋巴结形态的边界特征或信号强度区分恶性淋巴结与良性淋巴结时,CT和MR对淋巴结分期的准确性略低于整体N分期的准确性。当分析长轴4 mm及以上淋巴结时,MR的形态学N分期的准确性略高于CT。当淋巴结计数器作为标准时,反应性淋巴结和转移淋巴结很难区分。此外,本研究通过淋巴结大小结合DWI信号强度来评估淋巴结分期,可发现DWIBS的敏感性和阴性预测值均为100%,而准确率为80.8%,表明这些措施有助于检测淋巴结的敏感性,特异性和阴性预测值。利用DWI补充传统的MRI方法,可以改善肿瘤的检测和表征,监测治疗反应以及癌症患者复发。

图2 61岁女性患者中部分粘液腺癌和印戒细胞癌的

图注:(a)动脉期增强的CT扫描图像,显示左侧直肠系膜中具有光滑边界的增强的淋巴结。(b)高分辨率MR T2WI扫描图像,显示淋巴结的平滑边缘。(c)增强的T1WI(切片厚度1 mm)扫描图像,显示淋巴结的显著高信号强度。(d)DWIBS扫描图像,显示淋巴结的高信号强度。(e)HE染色标本(640)的图像,显示淋巴结的平滑边缘,淋巴结的皮质和髓质中的转移性肿瘤组织,不规则的腺体构型和高度异质性细胞。

图3 78岁女性患者直肠癌的影像学和组织学评估。

图注:(a)动脉期增强的CT扫描图像,显示右直肠系膜有不规则边界的边缘增强淋巴结。(b)高分辨率MR T2WI扫描图像,显示淋巴结中不规则边缘的外观。(c)增强的T1WI(切片厚度1 mm)扫描图像,显示淋巴结边缘的显著增强。(d)DWIBS扫描图像,显示高信号强度淋巴结。(e)HE染色标本的照片(6100),显示淋巴结中存在各种形状和大小的凝固性坏死的肿瘤组织。

总之,在无肿瘤细胞浸润盆腔疾病的情况下,MRI预测原发性直肠癌患者淋巴结的转移相对于CT更准确。因此,怀疑有淋巴结转移时,临床实践中建议对直肠癌患者先进行MR检查,随后利用DWIBS检查淋巴结的大小,边界特征和增强模式。DWIBS作为一种新的影像学技术,可为原发性直肠癌患者提供具有高敏感性和阴性预测值的淋巴结分期和鉴别诊断,其它在鉴别小的恶性淋巴结和良性淋巴结方面非常有效。

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