高场磁共振弥散加权成像在可切除胃癌术前评价和预后评估中的应用研究

发布时间：2020-11-04 08:15

　　 第一部分 高场磁共振弥散加权成像在可切除胃癌术前评价中的价值目的胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率长期高居榜首。在我国,80%的胃癌患者确诊时为进展期,死亡率为25.2/10万,占恶性肿瘤总死亡率的23.20%。外科手术切除是目前治疗胃癌最主要和最有效的方法,根治切除标准是:(1)无肝脏、腹膜或其它远处转移;(2)能将癌灶连同转移的淋巴结及周围被浸润脏器完整切除;(3)断端无癌细胞残留。术前通过精准的医学影像学检查对胃癌的浸润范围和程度、周围组织和器官的侵犯情况以及有无淋巴结转移、远处转移等进行评价和准确的分期,是临床医生选择个体化治疗方案以及评估治疗效果和评价预后的重要手段,并且可以避免不必要的剖腹探查。超声胃镜(endoscopic ultrasonography,EUS)和计算机断层扫描(computed tomography,CT)是目前临床上最常用的胃癌术前影像学检查和评价方法,各有其优点和不足,尤其是在胃周淋巴结转移的诊断上,二者主要是根据淋巴结的大小和形态进行判断,缺乏统一的标准,其诊断的敏感性、特异性和准确性都不高。在临床实践中发现,不同部位正常淋巴结的大小不同,而且肿大的淋巴结并非都是转移,一部分可能是因为炎性反应增生所致;转移的淋巴结也不一定都肿大,正常大小的淋巴结也可能已发生转移。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)在评估胃肠道方面具有其他成像方法所不具备的优势:高软组织分辨力,较高空间分辨力,无辐射损伤和不使用含碘对比剂等。伴随着MRI成像设备和成像技术的快速发展,MRI扫描速度、成像时间和成像质量都有了很大的提高,使得MRI在腹部疾病检查和诊断中的应用越来越广泛,通过选择合适的成像序列和参数,能够获得优质的胃及其毗邻器官和组织的MRI图像,为胃癌的影像学检查提供了一种新的手段。磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)是磁共振功能成像序列之一,其反映的是水分子的微观运动情况。通过测量活体组织内水分子的弥散程度,反映正常器官组织的功能和病变组织的成分及内部结构,是一种无创性的检测手段。活体组织内水分子的弥散程度主要通过DWI图像上的信号强度和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值的大小来表示。研究发现,ADC值在良恶性病变的鉴别上具有比较高的特异性,恶性病变的细胞密度高,弥散受限,ADC值低。Usuda等对非小细胞肺癌的原发灶和周围淋巴结转移进行了 DWI和PET-CT的对比研究,发现DWI在原发灶的检出和周围淋巴结转移的评价方面均优于PET-CT。本研究的目的是通过与术后病理结果进行对照,探讨DWI联合常规MRI在胃癌术前T分期、胃周淋巴结转移评价和N分期中的价值,以期能够将DWI整合到临床实践中,为胃癌术前评价提供更有效的手段。方法本研究经过我院医学伦理委员会审核和批准,所有纳入研究的患者检查前均已签署知情同意书。从2013年12月至2016年12月,共有68例患者入选研究,入组标准:(1)经活检组织学证实的胃癌患者;(2)无磁共振成像禁忌症;(3)术前磁共振检查能够显示肿瘤;(4)符合手术指征;(5)心肝肾功能基本正常,能够耐受手术者。排除标准:(1)伴有其它脏器转移者;(2)具有身体其它部位恶性肿瘤史或同时发现恶性肿瘤;(3)手术前接受过抗肿瘤治疗的患者;(4)磁共振成像禁忌者;(5)磁共振图像质量差,不能用于诊断和评价。最终53例患者(36例男性,17例女性,年龄:38-79岁,平均年龄57.25±9.13岁)符合我们的标准,纳入研究。53例患者均行MRI平扫、DWI(b=0,800s/Imm2')和动态增强扫描检查。MRI平扫采用脂肪抑制和非脂肪抑制的T2WI快速恢复快速自旋回波(fast recovery fast spin echo,FRFSE)序列,呼吸门控,如运动伪影严重,加扫T2WI单次激发快速自旋回波(single-shot fast spin echo,SSFSE)序列;T1WI快速扰相梯度回波(fast spoiled gradient recalled echo,FSPGR)序列。DWI 采用单次激发平面回波(single-shot echo planar imaging,SS-EPI)序列,b 值取 Os/mm2和800s/mni2。增强扫描采用脂肪抑制的屏气LAVA动态增强扫描,经肘静脉由高压注射器注入钆喷酸葡胺注射液,剂量0.1mmmol/kg,注射速率2ml/s。MRI图像资料由两名腹部磁共振诊断医师在不知晓病理组织学结果的前提下进行独立判读(具有磁共振诊断经验10年以上),如判读不一致,则由第三名诊断经验更丰富的医师进行决策(具有磁共振诊断经验15年以上)。淋巴结ADC值的测量:首先在DWI图像上观察淋巴结,确定目标淋巴结在ADC图上的位置,然后选取显示淋巴结最大截面的层面,手动绘制3个感兴趣区(R0I),每个兴趣区的面积约为最大截面面积的3/4,注意避开坏死区、血管和边缘,记录最小ADC值,取的平均值作为淋巴结ADCmin值。胃癌MRIT分期标准:T1:肿瘤侵犯粘膜层,粘膜下层低信号区完整或不规则,未侵及固有肌层;T2:肿瘤侵犯固有肌层,粘膜下层低信号区中断、消失,固有肌层外侧的略低信号存在;T3:肿瘤侵犯浆膜下层,固有肌层外侧的略低信号模糊消失,胃浆膜与胃周围脂肪形成的低信号带尚清;T4a:肿瘤侵犯浆膜,胃浆膜层与胃周围脂肪之间形成的低信号带模糊消失,与周围脏器之间的脂肪分隔清晰;T4b:肿瘤侵犯邻近脏器。胃癌MRIN分期标准:NO:区域淋巴结无转移;N1:1-2枚区域淋巴结有转移;N2:3-6枚区域淋巴结有转移;N3:7枚及7枚以上区域淋巴结转移,其中N3a:7-15枚区域淋巴结转移;N3b:16枚或更多区域淋巴结转移。胃癌术后标本和清扫的淋巴结送病理组织学检查,通过在MRI上观察淋巴结与周围结构的毗邻关系,如血管、骨肌等结构,并与手术医师共同模拟定位来保证送检淋巴结的定位准确性。病理分期采用第7版UICC国际胃癌TNM分期标准。结果T1期4例,T2期17例,T3期19例,T4期13例,其中T4a期11例,T4b期2例;NO期21例,N1期6例,N2期9例,N3期17例,其中N3a期12例,N3b期5例。MRI T分期总的诊断准确度为86.8%,共有7例患者与术后病理分期不符,其中T1分期准确度为75.0%,T2分期准确度为82.3%,T3分期准确度为89.5%,T4分期准确度为92.30%。DWI上共检测到胃周淋巴结271枚,其中转移淋巴结206枚(76.0%),表现为高信号或明显高信号,ADC图上低信号,显微镜下发现肿瘤细胞,肿瘤细胞异型性明显,核大、胞质少,体积较大;非转移淋巴结65枚,表现为稍高信号或高信号,ADC图上稍低信号,显微镜下表现为正常淋巴细胞的髓窦扩大和淋巴滤泡增大、数目增多。转移淋巴结的ADCmin值为(1.005±0.057)×10-3mm2/S;非转移性淋巴结的ADCmin值为(1.339±0.169)×10-3mm2/s,二者之间的差异具有统计学意义(P0.001)。ADCmin值判断胃周淋巴结转移的ROC曲线下面积为0.894,当取最佳阈值为1.140X1(T3nUIm2/s时,其敏感度为87.7%,特异度为76.2%。与病理N分期对照,ADCImi。值判断胃癌N分期总的准确度为75.4%,其中判断N0期的准确度最高,为90.4%,判断N1、N2、N3期的准确度分别为66.6%、66.6%和64.7%。结论DWI结合MRI常规扫描判断胃癌T分期的准确度较高,能够为术前胃癌T分期提供重要的依据；ADCmin值作为一种无创性和定量分析标志物,诊断胃周淋巴结转移的效能较高,可用以进行胃癌术前N分期的评价。第二部分表观扩散系数评估可切除胃癌侵袭性和预后的研究目的磁共振弥散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)已经被证实在胃肠道疾病诊疗中有较大的价值,在DWI序列中,病理组织的特点是信号明显高于正常结构。DWI通过计算表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值来反映水分子在组织中的运动,病理组织细胞密度高,细胞外间隙小,导致水分子弥散受限,ADC值低。ADC值在预测肿瘤预后和评价新辅助化疗疗效方面已经显示出巨大的价值。本研究通过与病理结果对照,探讨ADCmin值在评估可切除胃癌侵袭性和患者预后中的价值。方法回顾性分析2013年12月至2016年12月在我院行胃癌MRI平扫、DWI扫描和动态增强扫描的的患者影像资料,共有62例患者(40例男性,22例女性;年龄:38-81岁,平均年龄:56.13土 8.26岁)纳入我们的研究。纳入标准:(1)MRI图像清晰,能够清晰显示肿瘤;(2)术前未行新辅助化疗;(3)符合手术指征并在完善检查后实施了胃癌根治性手术。62例患者均行MRI平扫、DWI(b=0,800s/mm2)和动态增强扫描检查。MRI平扫采用脂肪抑制和无脂肪抑制的T2WI快速恢复快速自旋回波(fast recovery fast spin echo,FRFSE)序列,呼吸门控;如果运动伪影严重,则加扫T2WI单次激发快速自旋回波(single-shot fast spin echo,SSFSE)序列;T1WI快速扰相梯度回波(fast spoiled gradient recalled echo,FSPGR)序列。DWI 采用单次激发平面回波(single-shot echo planar imaging,SS-EPI)序列,b 值分别取0s/mm2和800s/mm2。动态增强扫描采用脂肪抑制的屏气LAVA动态增强扫描,经肘静脉由高压注射器注入钆喷酸葡胺注射液,剂量0.1mmol/kg,注射速率2ml/s。由两名腹部磁共振诊断医师(具有磁共振诊断经验10年以上)在未知患者病理组织学结果和预后的情况下对MRI图像资料进行独立判读,如判读结果不一致,则由第三名诊断经验更丰富的医师进行决策(具有磁共振诊断经验15年以上)。胃癌ADC值的测量:在ADC图上选取胃癌癌灶最大层面,手工绘制感兴趣区(ROI),注意避开血管和囊变坏死区,ROI放置在癌灶的最低信号区域,每位医师测量3次,记录最小ADC值,取平均值作为最终ADCmin值。为了准确识别癌灶,在绘制ROI时参考DWI序列和动态增强扫描序列。病理分期采用第7版UICC国际胃癌TNM分期标准,采用SPSS 18.0统计软件对测得的数据进行分析,P0.05认为具有统计学意义。结果术后病理按第7版UICC国际胃癌TNM分期标准进行T、N分期,T1期5例,T2期18例,T3期22例,T4期17例,其中T4a期12例,T4b期5例;N0期23例,N1期7例,N2期11例,N3期21例,其中N3a期14例,N3b期7例。ADCmin值随着T分期的升高呈下降趋势,T1-3期和T4期之间、T2与T3期之间以及T1-2期和T3-4期之间的差异具有统计学意义,P0.001。ADCmin值随着N分期的升高呈下降趋势,NO期和N1-3期之间、NO与N1期之间以及N2期和N3a期之间的差异具有统计学意义,P0.001。ADCmin值随着临床病理分期的升高呈下降趋势,并且Ⅰ期和Ⅱ期之间、Ⅱ期和Ⅲ期之间的差异显著,具有统计学意义,P＜0.001。取ADCmin值为1.04×10-3mm2/s,能够较好地将胃癌Ⅲ期与Ⅱ期、Ⅰ期区分开来;取ADCmin值为1.21×10-3mm2/s,能够较好地将胃癌Ⅱ期与Ⅰ期区分开来。结论ADCmin值作为一种非侵入性、定量性生物学标志物,对评估胃癌的侵袭性具有重要的价值。根据第7版UICC国际胃癌TNM分期标准,ADCmin值能够辅助进行胃癌的风险分级和预后评估。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R445.2;R735.2
【部分图文】：

?山东大学博士学位论文???图４．?（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）男性，６６岁，胃小弯侧隆起型低分化腺癌，癌组织侵犯到胃??壁深肌层；１Ａ，ＤＷＩ（ｂ＝８００ｓ／ｍｍ２）显示胃小弯侧淋巴结呈高信号；１Ｂ，ＡＤＣ图上呈??明显低信号，测量ＡＤＣ他值为０．７１０Ｘ?ｌ（ｒ３ｍｍ７ｓ；?１Ｃ，镜下观察（ＨＥ染色，Ｘ１００），??示淋巴结转移。（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）男性，６２岁，胃窦中分化腺癌，癌组织侵犯到浆膜??下层；２Ａ，ＤＷＩ（ｂ＝８００ｓ／ｍｍ２）显示胃底贲门旁淋巴结呈高信号；２Ｂ，?ＡＤＣ图上呈稍??低信号，测量ＡＤｋ值为１．６７４ＸｌＣｒ３ｒａｍＶｔｉ?２Ｃ，镜下观察（ＨＥ染色，Ｘ４００），示??正常淋巴结。??

图６．胃癌癌灶ＡＤＣｍｉ？值随着临床病理分期的升高呈下降趋势
【参考文献】

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本文编号：2869864