顾洪卫 郑信兵 陆鸣建

江苏省张家港市第六人民医院 215625

直肠癌是我国目前最常见的恶性肿瘤之一，据我国卫健委数据统计，直肠癌已高居恶性肿瘤排行榜第4位。不良的生活习惯及不合理的饮食结构导致直肠癌有着明显年轻化趋势，而直肠癌的治疗方案及预后判断依赖直肠癌的发展程度。目前在直肠癌的T分期中，由于高分辨MRI序列的使用及普及，分期较为准确；M分期中由于PET-CT的普及，使得直肠癌的M分期判别亦较为容易；目前的直肠癌TMN分期中的焦点集中在N分期中区域淋巴结转移的情况评估，如何界定区域淋巴结是否有转移成为直肠癌准确分期的重点及难点，解决好该问题能够明显减低治疗并发症的发生率及提高治疗后生存率，意义重大。DWI(Diffusion-weighted imaging)序列的应用能够很好发现问题淋巴结的存在，ADC值有初步鉴别淋巴结性质的作用，但特异性不足；DCE-MRI(Dynamic contrast enhanced-MRI)是目前较为热点的淋巴结性质鉴别技术，可以通过定量技术检测是否为转移性淋巴结。因此，本研究通过收集部分典型临床病例、对比MRI与病理结果，采用DWI与DCE-MRI技术对直肠癌区域淋巴结同步数据采集的方法，相互补充单一技术的局限性，通过针对淋巴结形态、信号及动态强化指标的综合研究力求最大限度提高磁共振对直肠癌区域淋巴结性质的诊断效率。

1 对象与方法

1.1 研究对象 前瞻性对2016年12月—2020年6月张家港市第六人民医院及张家港市第一人民医院经肠镜确诊的40例直肠癌患者进行术前基于MRI技术的区域淋巴结性质研究，其中男 25 例，女15 例，年龄34～89岁，平均年龄(62.3±16.1)岁。在MRI图像引导下行直肠癌根治术及区域淋巴结清扫，术后淋巴结行病理切片诊断。入组患者需符合以下条件：(1)首次由肠镜确诊的直肠癌；(2)身体条件经MDT成员评估能够行根治手术。入组者同时需排除以下情况：(1)患者已行放化疗等相关肿瘤治疗；(2)患者曾行盆腔其他手术治疗；(3)患者MRI图像难以符合诊断条件或软件分析条件。本项研究经我院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 MRI成像及数据处理方法

1.2.1 扫描设备及序列选择：成像设备采用西门子1.5T磁共振设备及体部8通道相控阵线圈。在直肠癌检查中的常规序列(T1WI、T2WI及抑脂序列)后加扫DWI及DCE序列。

1.2.2 序列参数设置：(1)T1WI：采用三维容积式内插法屏气检查(3D volume tric interpolated breath-hold examination，3D VIBE)序列，TR 5.11ms，TE 1.25ms，FOV 260mm×260mm，矩阵：150×200，层厚3mm，翻转角度15°NEX 1；(2)T2WI：横轴位呼吸触发脂肪抑制快速自旋回波(respiratory-triggered fat-suppressed turbo spin-echo sequence，FS-TSE)T2WI序列: TR 2 000ms，TE 79ms，层厚 3mm，间隔 1mm，翻转角140°，FOV 260mm×260mm；(3)DWI(弥散加权成像)：轴位扫描，采用b值为50、1 000s/mm2；(4)DCE(动态增强对比成像)：采用3D VIBE T1WI及3D twist T1WI序列通过注射钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)对淋巴结成像，采用高压注射器经肘静脉团注，注射剂量为0.1mmol/kg，流率为3ml/s，连续采集75个时相，每个时相采集8s，最后行轴位、冠位及矢位常规增强扫描。

1.2.3 图像分析及数据处理：后处理采用Siemens VB12工作站分析软件。ADC值的测量：依据T1WI及T2WI序列形态学特征，由两位高年资医师进行手动淋巴结边界勾勒，将ROI区域放置于淋巴结中心进行测量，测量避免坏死区域。DCE-MRI相关指标测量：基于Tissue 4D 软件对 T2WI及DCE-MRI 进行同层面图像校准，选择淋巴结最大层面后测量其长短径并放置ROI生成时间—强化曲线(Time-relative enhancement curve，TIC)，依次匹配软件内的“Fast”、“Intermediate”及“Slow”动脉输入函数(Arterial input function，AIF)模型，选择卡方值最小的模型进行拟合；最后通过软件计算 Ktrans、Kep及 Ve的值。见图1。

图1 MRI成像及数据处理

联合诊断法：DWI序列与DCE序列几乎是同步数据采集，前后相隔约2.5min，以往临床工作中往往单一观察淋巴结弥散信号强度变化或增强后的淋巴结强化程度，局限性较为明显，本研究通过两种特殊序列的同步数据采集后将淋巴结长短径比值、ADC值、Ktrans值、Kep值及 Ve值分别作为变量综合入ROC曲线研究，利用两种序列的多个指标分析提高直肠癌区域淋巴结性质的诊断效能。

2 结果

40例患者经手术共清扫74枚淋巴结并行病理检查，其中转移淋巴结56枚，非转移淋巴结18枚。

2.1 DWI序列中不同性质淋巴结ADC值对比及其诊断效能分析 根据病理与DWI诊断结果进行匹配，DWI序列对转移性淋巴结诊断的准确率为76.4%，敏感度为89.0%，特异度为43.5%，ROC曲线下面积(AUC)为0.63。转移性淋巴结ADC值为(0.77±0.23)×10-3mm2/s，非转移性淋巴结ADC值为(0.96±0.23)×10-3mm2/s，两者差异有统计学意义(P<0.05)。见表1及图2。

表1 DWI序列中不同性质淋巴结ADC值对比

2.2 DCE-MRI序列中不同性质淋巴结各参数值对比及其诊断效能分析 根据病理与DCE-MRI诊断结果进行匹配，DCE-MRI序列对转移性淋巴结诊断的准确率为84.2%，敏感度为79.2%，特异度为88.4%，ROC曲线下面积(AUC)为0.75。转移性淋巴结与非转移性淋巴结除Ve值外，S/L(短径/长径)、Ktrans值、Kep值指标差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2及图2。

图2 DWI、DCE-MRI及两者联合对直肠癌区域淋巴结转移评估效能ROC曲线

表2 DCE-MRI序列中不同性质淋巴结各参数值对比

2.3 DWI联合DCE-MRI序列对直肠癌区域淋巴结性质诊断效能分析 根据病理与联合诊断结果进行匹配，联合诊断对转移性淋巴结诊断的准确率为90.2%，敏感度为91.3%，特异度为90.4%，ROC曲线下面积(AUC)为0.93。见图2。

3 讨论

随着临床对疾病诊断准确性要求的提高，精准影像学成为目前一个重要的发展趋势[1]，如何对疾病进行有效准确的诊断并正确分期分型，成为如今影像学相关技术领域富有挑战性的话题。本研究中所涉及的直肠癌分期，T分期及M分期由于高分辨MRI及PET的应用[2]，其精准预估已变得日常化，但目前难点就在于N分期，诸多报道直肠癌的TNM分期中，准确率最低的就是N分期[3]，该难点的解决对直肠癌的影像学诊断及分期准确性提高有着重要的临床意义。

直肠癌的N分期主要依赖淋巴结转移情况而定，目前对于直肠癌淋巴结转移的判断标准不一，有学者通过研究淋巴结大小形态及境界来判断是否为转移淋巴结[4]，有学者利用淋巴结信号强弱及强化程度来判断是否有淋巴结转移，但准确率有待进一步提升[5]。DWI序列虽然成为淋巴结性质判断的一个重要参考点，但其过高的假阳性率成为目前一个诊断瓶颈[6]，且对于淋巴结细胞及周围组织的功能变化情况无法做到有效观察。如何将淋巴结形态学表现、信号差异、强化特征及功能变化结合在一起综合判断其性质成为疾病诊断的关键。针对单纯DWI序列的局限性，DCE-MRI序列扫描是近年来针对病变性质判断的一项重要补充技术，能够以药代动力学模型为基础，定量计算出一系列参数用于评估性质，以反映病变尤其是肿瘤的新生血管生成情况、内皮细胞异常情况及异常血管血流量、表面积及渗透性情况[7]，得到了诸多学者的重视，虽然敏感性上不如DWI序列，但结合DWI序列同步扫描能够有效克服这一缺点。

本研究通过DWI联合DCE-MRI的方法，依据病理结果对直肠癌区域淋巴结进行了各参数的对比并探索了该方法的诊断效能是否有明显提高。研究结果发现两种不同性质淋巴结的ADC值有着明显的差异，这与Sivesgaar等人[8]通过DWI序列对于炎性增生淋巴结及癌性转移性淋巴结的研究结果一致：转移性淋巴结的ADC值明显小于炎性淋巴结；S/L(短径/长径)的比较结果亦符合Li等人[9]的淋巴结形态学研究；Ktrans值及Kep值的降低是转移性淋巴结强化特点及功能变化的一种重要指标，马小梅等人[10]的研究结果证实了这一表现。笔者通过对比单一DWI序列、单一DCE-MRI序列及联合方法的诊断效能，发现联合诊断是三种方法中效能最高的，ROC曲线下面积达到了0.93，对直肠癌N分期准确性的提升起到了很有效的帮助。

转移性淋巴结由于其内正常细胞被肿瘤细胞替代，肿瘤细胞的增殖导致淋巴结失去正常扁平形态，肿瘤细胞核较大亦导致细胞间隙狭窄，水分子弥散明显受限，靶目标ADC值减小；同时，转移性淋巴结中肿瘤细胞代谢旺盛、新生血管较多且内皮细胞不完整导致血管通透性明显增高，Ktrans代表的血管腔内外流速度明显加快[11]，同理，Kep代表的对比剂回流血管腔内速度亦同步加速；至于Ve值相对保持恒定，笔者推测是肿瘤细胞核增大与血管通透性增高相互抵消了血管外细胞外间隙的总占比。以往研究指标比较单一，导致直肠癌N分期效率低下，联合诊断通过将淋巴结多种不同角度的评价指标总体归纳，以ROC曲线的方式体现联合诊断的优越性。

DCE-MRI作为一种定量分析技术对淋巴结性质的判断起到重要作用，但也要认识到该方法的不足，及时结合其他敏感方法尤其是DWI进行联合诊断，在临床实际工作中，扬长避短，互补不足，为直肠癌区域淋巴结转移的评估贡献影像学的一份力量。