磁共振扩散加权成像在直肠癌诊断中的价值

3.0T磁共振弥散加权成像在直肠癌

诊断中的价值南京军区福州总医院医学影像中心陈代文南京军区福州总医院医学影像中心文章3.0T磁共振扩散加权成像在直肠癌诊断中的价值郝帅营,许卫,李坤成,陈楠首都医科大学宣武医院医学影像学部放射科临床放射学杂志2009年第28卷第5期南京军区福州总医院医学影像中心背景弥散加权成像(diffusion-weightedimaging,DWI)是目前唯一能活体反映水分子扩散能力强弱及运动方向的成像方法,能提供关于细胞完整性和病理变化的信息,已开始应用于体部肿瘤性病变的辅助诊断。背景

而DWI对直肠癌诊断价值的报道较少,且多局限于1.5T的研究。因此,本文作者主要研究探讨在3.0T的超高场系统下直肠癌的DWI特点及其对直肠癌的诊断价值。南京军区福州总医院医学影像中心南京军区福州总医院医学影像中心材料和方法正常对照组:17名正常自愿者作为正常组对照。其中男10名,女7名,年龄31～77岁,平均63.4岁。南京军区福州总医院医学影像中心材料和方法

病变组:2007年8月至2008年10月经手术或穿刺病理证实的50例原发性直肠癌患者的术前盆腔MR图像进行回顾性分析。其中男35例,女15例,年龄39～82岁,平均64.7岁。南京军区福州总医院医学影像中心材料和方法

两组的年龄、性别差异无统计学意义。所有直肠癌患者MR检查前未行放、化疗。南京军区福州总医院医学影像中心

采用SiemensTrioTim3.0T超导型MR扫描仪和相控阵线圈,应用快速自旋回波(turbospin－echo,TSE)序列进行盆腔常规横断面的T2WI扫描后行DWI。仪器设备和检查方法南京军区福州总医院医学影像中心DWI采用单次激发平面回波成像(echo－plannarimaging,EPI)序列,扫描层面与T2WI一致,扫描参数:TR3500ms,TE84ms,FOV33cm×33cm,矩阵192×192,层厚5mm,层间距1mm,Averages4,b值0、1000s/mm2。仪器设备和检查方法南京军区福州总医院医学影像中心由两名放射诊断医师在不知患者年龄、症状及肠镜和病理结果等临床资料的情况下随机进行MRI阅片,并限定每个病例阅片时间不超过10min。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心本文参照相关文献把MRI诊断直肠癌的标准定为:直肠壁局部增厚呈肿块型、溃疡型或环形浸润,在T2WI上与正常肠壁肌层相比呈稍高信号或等信号,在b=1000s/mm2的DWI上呈明显高信号。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心对是否为直肠癌作出判定的结果分为5个等级:1肯定不是、2可能不是、3不确定、4可能是和5肯定是。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心正式阅片前,通过预实验使两名医师熟悉评分方法。读片分两次进行,两次时间间隔2周以上,且每次读片采用相同的显示器。第一次只观察T2WI,第二次读片打乱上次读片顺序,结合T2WI和DWI进行观察。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心将两名医师的判读结果进行Kappa一致性检验,然后进行受试者操作特性曲线(ROC)分析(定义1～3为阴性,4～5为阳性)。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心对50例直肠癌病灶和癌周正常肠壁的表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient,ADC)进行测量,并采用配对t检验比较两者间有无显著性差异。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心ADC值的测量在工作站Leonardo上进行,测量肿瘤性病变时选取病灶最大层面,避开囊变坏死区,圈入肿瘤信号的中心区域作为感兴趣区,且尽可能大。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心测量直肠癌患者正常肠壁时选取距离肿瘤边缘约3～5cm的层面,取圆形或卵圆形的感兴趣区置于肠壁范围内,多点测量并取其平均值。图像观察和统计学处理南京军区福州总医院医学影像中心各项统计分析采用SPSS11.5版软件进行,统计学检验以P<0.05认为差异有统计学意义。图像观察和统计学处理

直肠癌是消化道常见恶性肿瘤之一,MRI应用于直肠癌的诊断和分期已有多年。直肠癌的MRI一般采用T2WI,但T2WI对早期直肠癌的诊断仍存在一定不足。南京军区福州总医院医学影像中心讨论与结果随着MRI技术的发展,DWI能够较好地显示肿瘤性病变,但对直肠癌的表现特点及诊断价值研究较少,本研究旨在探讨直肠癌在3.0TMRDWI的成像特点和DWI作为常规T2WI的补充序列能否进一步提高直肠癌的检出率。南京军区福州总医院医学影像中心讨论与结果直肠癌在3.0TMRDWI的成像特点3.0TMR扫描仪的临床应用明显提高了图像的信噪比(SNR),特别对于像DWI这样SNR较低的功能成像更有优势,使DWI及ADC图的图像质量明显提高,理论上可以提高小病变的检出率,更利于显示病变的范围和分布。南京军区福州总医院医学影像中心直肠癌在3.0TMRDWI的成像特点直肠癌在DWI上表现为明显高信号,是由于其水分子扩散受限。DWI成像时,常用ADC值定量反映水分子的扩散特性,其大小取决于成像物质及其内部分子的空间分布。本组直肠癌的ADC值明显低于其周围正常肠壁组织,且差异有统计学意义。南京军区福州总医院医学影像中心直肠癌在3.0TMRDWI的成像特点

由于恶性肿瘤组织细胞核增大,核浆比增高,核异型性明显,肿瘤细胞增多且排列紧密,导致细胞外间隙减小,水分子扩散受限,ADC值降低。Hosonuma和Nasu测量了直肠癌的ADC值,但均未测量正常肠壁的ADC值,这可能是由于直肠正常肠壁较薄,测量难度较大。南京军区福州总医院医学影像中心直肠癌在3.0TMRDWI的成像特点本文作者研究实现了对癌周正常肠壁ADC值的测量,且波动范围相对较小(标准差为0.17),这可能与3.0TMR下ADC图的图像质量的提高以及ADC值的测量更加可靠有关。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值

本文作者DWI采用的成像层面与T2WI相同,可以进行同层面的对照观察。两名放射诊断医师结合T2WI与DWI对直肠癌检出的敏感性分别为92%与96%,而单纯观察T2WI对直肠癌检出的敏感性仅分别为80%与84%,说明仅靠T2WI对直肠癌的检出是有限度的。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值对于有明显肠周浸润的直肠癌,仅T2WI一般可以诊断。然而对于未明显浸润出肠壁肌层的直肠癌,两名医师仅靠T2WI诊断直肠癌准确性明显不足。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值尽管T2WI空间分辨率高,可较好显示直肠解剖结构,但在T2WI上直肠癌与正常肠壁肌层相比缺乏对比度,仅表现为肠壁不规则增厚,不具特征性,直肠内的粪便、直肠壁局部萎陷和部分容积效应也会造成肠壁不规则增厚的假象,因此,单纯T2WI在早期直肠癌定性诊断方面有一定局限性。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值

直肠癌在高b值的DWI图像上表现为明显高信号,而正常肠壁、粪便和周围多数正常结构的信号被抑制,仅有少数易与直肠病变区分的结构如前列腺外周带、精囊腺、子宫内膜为稍高信号,因此DWI比单纯T2WI能更容易直观地显示直肠癌病灶。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值而且DWI作为一种广义上的功能成像,弥补了T2WI单纯从形态学的观察来诊断直肠癌的不足,对直肠癌的诊断具有重要价值。同时,DWI对直肠周围脂肪内及髂血管周围的转移淋巴结的显示优于T2WI。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值

由于直肠周围脂肪内及髂血管周围的转移淋巴结在T2WI上呈低信号,与血管断面相似,若不上下层面连续仔细观测,易被漏诊。而DWI上血管等正常组织信号被抑制,转移的淋巴结呈明显高信号,因此,对于那些无明显肠周浸润而已经有淋巴结转移的直肠癌,DWI检出转移淋巴结可进一步帮助诊断。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值

由于直肠周围脂肪内及髂血管周围的转移淋巴结在T2WI上呈低信号,与血管断面相似,若不上下层面连续仔细观测,易被漏诊。而DWI上血管等正常组织信号被抑制,转移的淋巴结呈明显高信号,因此,对于那些无明显肠周浸润而已经有淋巴结转移的直肠癌,DWI检出转移淋巴结可进一步帮助诊断。南京军区福州总医院医学影像中心DWI对直肠癌诊断的价值

所以，与单纯使用T2WI相比,两名医师结合DWI后对直肠癌的检出的Az值、敏感性和特异性都有了明显提高,说明结合DWI后进一步提高了对直肠癌的检出率。南京军区福州总医院医学影像中心

总之,3.0TMRDWI能直观地显示直肠癌病变,弥补了常规MRI单纯依靠形态学诊断直肠癌的不足,能够提高诊断直肠癌的敏感性和特异性,且无辐射,操作简单,可考虑作为常规T2WI的补充检查序列。南京军区福州总医院医学影像中心南京军区福州总医院医学影像中心图1A、医生1的ROC图像;B、医生2的ROC图像。两名医师第一次读片(单纯观察T2WI)ROC曲线下面积(Az)值分别为0.873与0.905(P<0.05)。第二次读片(结合DWI后),Az值(分别为0.978与0.986,P<0.05)均有了提高。南京军区福州总医院医学影像中心图2A、B男，78岁，直肠中分化腺癌。A、T2WI上示直肠壁局部增厚（箭），与正常肠壁肌层缺乏对比度；B、DWI上直肠癌（箭）与周围正常肠壁的对比明显，较好显示了肿瘤的形态。南京军区福州总医院医学影像中心图3A、B男，66岁,直肠中分化腺癌。A、DWI上直肠癌呈明显高信号（长箭），正常肠壁组织（短箭）呈中等信号；B、ADC图上肿瘤呈低信号（长箭），ADC值为0.735X10－3mm2/s，明显低于其周围正常肠壁（短箭，ADC值为1.356X10－3mm2/s）南京军区福州总医院医学影像中心图4、50例直肠癌与癌周正常肠壁的ADC值体会文章设立了正常组与病变组，且用双盲读片法，并使用了正常确统计学方法，具有一定的科学性。文章作者对3.0T磁共振的DWI在直肠癌诊断中的优势做了较为详细的论述，对我们的今后工作具有一定的指导作用，具有一定的创新性及实用性。文章只描述了DW南京军区福州总医院医学影像中心体会文章只讲述了DWI与T2WI比较，其在诊断直肠癌中的具有优势，而未与其它序列（如脂肪抑制像）的比较。故尚存在一定的不足之处。南京军区福州总医院医学影像中心结合我们自已工作情况南京军区福州总医院医学影像中心结