不同測(cè)量方法所得直腸腺癌腫塊ADC值與其病理學(xué)特征的對(duì)照研究

鄭 欣，張宏江，趙 英，吳昆華

1.云南省景洪市人民醫(yī)院放射科，云南 景洪 666100；

2.云南省第一人民醫(yī)院磁共振科，云南 昆明 650032

直腸癌在中國(guó)是一種常見腫瘤。2015年《結(jié)直腸癌診療規(guī)范》顯示，中國(guó)居民2011年結(jié)直腸癌發(fā)病率為23.3/10萬，死亡率達(dá)11.1/10萬［1］。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）是一種能反映活體組織內(nèi)水分子微觀運(yùn)動(dòng)的影像學(xué)方法，臨床上廣泛用于直腸癌的術(shù)前診斷與分期、評(píng)價(jià)放化療效果及術(shù)后觀察。近年來，研究多集中于測(cè)量直腸癌腫塊的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC），評(píng)價(jià)其與腫瘤分化程度的關(guān)系［2-3］。這是因?yàn)橹蹦c癌不同病理學(xué)分化程度對(duì)其預(yù)后評(píng)判有意義［4］，導(dǎo)致治療方案也有差異。鑒于不同測(cè)量方法所得ADC值存在差異，本研究采用3種測(cè)量方法測(cè)量直腸腺癌ADC值，探討其與病理學(xué)分化程度的相關(guān)性。

1 資料和方法

1.1 一般資料

收集2015年6月—2016年12月于云南省第一人民醫(yī)院住院行手術(shù)治療，且術(shù)后病理學(xué)檢查確診為直腸腺癌的患者44例，術(shù)前均行磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查。其中男性22例，女性22例；年齡29～78歲，平均年齡57歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：① 患者術(shù)前均未行放療及化療；② 患者術(shù)前1周內(nèi)行MRI檢查，有術(shù)后病理學(xué)檢查結(jié)果；③ 患者配合檢查，圖像質(zhì)量滿足診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 患者術(shù)前曾接受過放化療；②有MRI檢查禁忌者；③ 患者無病理學(xué)診斷資料；④ MRI圖像上肉眼無法辨識(shí)病灶者。本研究已通過云南省第一人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署了知情同意書。

1.2 MRI檢查方法

采用GE公司3.0 T HDXT磁共振掃描儀，8通道體部相控陣線圈。所有患者檢查前均清潔灌腸。掃描序列采用矢狀位、冠狀位及腫塊橫軸位（垂直于矢狀位的腫瘤長(zhǎng)軸進(jìn)行定位）T2WI，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描（LAVA序列，掃描5期）及腫塊橫軸位DWI序列。利用雙筒高壓注射器，采用團(tuán)注法分別注射釓噴酸葡胺注射液及0.9%NaCl溶液，注射流率為2 mL/s。按照造影劑注射劑量（mmol）=患者體質(zhì)量（kg）×0.1 mmol/kg計(jì)算注射劑量。DWI采用的b值為0和800 s/mm2。參數(shù)詳見表1。

表1 MRI掃描序列參數(shù)

1.3 ADC值測(cè)量方法及病理學(xué)分析

將掃描所得圖像傳送至GE ADW4.4工作站，利用Functool軟件重建ADC圖。由1名主治醫(yī)師和1名副主任醫(yī)師在不知道病理學(xué)檢查結(jié)果的情況下，共同在ADC圖上勾勒感興趣區(qū)（region of interest，ROI）的部位及范圍，有異議時(shí)通過協(xié)商達(dá)成一致意見，并由第三者測(cè)量ADC值。方法Ⅰ：選擇增強(qiáng)序列強(qiáng)化最明顯的部位作為ROI，使用工作站的自由筆功能在ADC圖相應(yīng)區(qū)域勾勒強(qiáng)化區(qū)范圍并測(cè)量ADC值。方法Ⅱ：沿指數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)（exponential apparent diffusion coefficient，eADC）圖直腸癌病灶內(nèi)信號(hào)最明亮處邊緣勾勒其范圍，測(cè)量ADC值，eADC是ADC的指數(shù)形式，病變表現(xiàn)在eADC圖與ADC圖上一致。方法Ⅲ：在ADC圖上選擇腫瘤最大層面，沿病灶邊緣手工勾勒出不規(guī)則形ROI，測(cè)量ADC值，測(cè)量時(shí)盡量包括該層面整個(gè)瘤體。每種方法均測(cè)量3次，取平均值，3種方法所確定的ROI范圍均不小于20 mm2。最終結(jié)果以術(shù)后病理報(bào)告為準(zhǔn)。根據(jù)《中國(guó)結(jié)直腸癌診療規(guī)范（2015版）》的組織學(xué)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將入組病例分為高分化組、中分化組和低分化組。本研究入組病例中，高分化組4例，中分化組32例，低分化組8例。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用x±s表示。對(duì)3種方法所得ADC值分別進(jìn)行正態(tài)分布Shapiro-Wilk及方差齊性檢驗(yàn)，采用單因素方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者采用LSD檢驗(yàn)進(jìn)行組間兩兩比較，評(píng)價(jià)ADC值與腫瘤分化程度之間的關(guān)系采用Spearman秩相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

比較3種測(cè)量方法所得ADC值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=193.111，P=0.000，表2）。

表2 3種測(cè)量方法所得ADC值

方法Ⅰ所得ADC值與病理結(jié)果有相關(guān)性（r=0.718，P=0.000）；方法Ⅱ所得ADC值與病理結(jié)果有相關(guān)性（r=0.637，P=0.000）；方法Ⅲ所得ADC值與病理結(jié)果有相關(guān)性（r=0.643，P =0.000）。其中，方法Ⅰ所得ADC值與術(shù)后病理分級(jí)的相關(guān)性最好。結(jié)果見表3～5，圖1。

表3 方法Ⅰ所得ADC值與病理結(jié)果的比較

表4 方法Ⅱ所得ADC值與病理結(jié)果的比較

表5 方法Ⅲ所得ADC值與病理結(jié)果的比較

結(jié)果顯示，對(duì)于不同分化程度的直腸癌腫塊，采用同種方法所得ADC值的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

圖1 1例44歲低分化腺癌女性患者的診斷圖像

3 討 論

DWI已廣泛用于直腸癌的術(shù)前診斷、分期及預(yù)后判斷?？苋鐒偟龋?］發(fā)現(xiàn)，直腸癌的ADC值越低，其預(yù)后越差。目前，對(duì)ADC值與直腸癌分化程度相關(guān)性的研究較多，但探討不同測(cè)量方法所得腫塊ADC值及其與病理學(xué)分級(jí)的相關(guān)性研究國(guó)內(nèi)很少。腫瘤增生活躍，導(dǎo)致細(xì)胞密度增高，水分子擴(kuò)散受限，ADC值明顯降低，即理論上隨著直腸癌病理分化程度降低，ADC值隨之降低［6］。有研究表明，組織細(xì)胞密度與其ADC值具有相關(guān)性。B?uerle等［7］的研究表明，直腸癌患者腫瘤組織與正常腸壁組織的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

直腸癌的病理學(xué)類型大多為腺癌［8］，本組研究對(duì)象也是經(jīng)病理學(xué)確診的直腸腺癌患者。直腸腺癌的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)腫瘤組織內(nèi)的腺管含量確定的［1］。一般情況下，高分化腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率較低，預(yù)后較好；中分化腺癌發(fā)病率高，其預(yù)后與腫瘤分期有關(guān)；低分化腺癌預(yù)后較差，易發(fā)生侵犯及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。病理上，隨著腫瘤分化程度降低，腺管組織含量減少，腫瘤實(shí)性癌巢含量增加，同時(shí)腫瘤細(xì)胞異型性明顯，故ADC值降低。因腫瘤的演進(jìn)（progression）及異質(zhì)性，同一腫塊內(nèi)可含有不同病理類型及不同分化程度的腫瘤細(xì)胞，腫塊內(nèi)不同區(qū)域腫瘤細(xì)胞特性也不同，導(dǎo)致不同區(qū)域ADC值有差異；此外，腫瘤細(xì)胞分化及生長(zhǎng)速度的不同也可導(dǎo)致腫瘤組織血供有差異。

本研究參考相關(guān)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了3種ADC值測(cè)量方法。方法Ⅰ中腫瘤內(nèi)強(qiáng)化最明顯的部位反映了腫瘤組織微血管密度高、微血管通透性較高及血液灌注速率高的區(qū)域，其所得ADC值與病理學(xué)檢查結(jié)果的相關(guān)性最好。同時(shí)證實(shí)直腸癌強(qiáng)化最明顯區(qū)域的ADC值較低，間接證明新生血管在直腸癌惡性程度與預(yù)后評(píng)估中有一定價(jià)值［9］。Hong等［10］提出，直腸癌動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線的最大上升斜率與微血管密度的相關(guān)性顯著，能為預(yù)后提供有價(jià)值的信息。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)血管壁通透性［11］和微血管密度［12］與腫瘤微環(huán)境中水分子擴(kuò)散特征呈負(fù)相關(guān)，表明強(qiáng)化明顯區(qū)域病灶內(nèi)的水分子擴(kuò)散受限，ADC值降低，腫瘤分級(jí)也降低。

方法Ⅱ所得ADC值與病理學(xué)檢查結(jié)果的相關(guān)性在3種方法中最差。其測(cè)量eADC圖上信號(hào)最明亮的區(qū)域，代表了腫瘤細(xì)胞增殖活躍、細(xì)胞器致密及細(xì)胞外間隙較小的區(qū)域，反映了腫瘤組織內(nèi)惡性程度較高的部位，測(cè)量結(jié)果受壞死和容積效應(yīng)影響的可能性較小。該方法簡(jiǎn)單，易推廣，目前主要用于腫瘤的診斷及鑒別診斷。但因?yàn)橹蹦c癌腫塊內(nèi)可含有不同分化程度的腫瘤組織，該方法僅反映了腫瘤組織內(nèi)分化程度較低的區(qū)域，無法反映腫瘤的整體特征，預(yù)測(cè)直腸癌的病理分化程度有一定局限性。

方法Ⅲ雖然測(cè)量了腫塊整體ADC值，但所得ADC值與病理學(xué)檢查結(jié)果的相關(guān)性不如方法Ⅰ。其測(cè)量時(shí)雖然盡量避免了腸腔內(nèi)氣體的干擾，但難以避免瘤體內(nèi)微小液化和壞死的影響，瘤體內(nèi)不同分化的腫瘤細(xì)胞ADC值也不同，在一定程度上干擾了測(cè)量結(jié)果。林東升等［13］發(fā)現(xiàn)，平均ADC值與直腸癌的N分期和腫瘤分化程度相關(guān)。該方法測(cè)量腫塊最大層面ADC值，反映了腫瘤組織的平均ADC值，雖在一定程度上反映了腫瘤組織的特性，但易受各種因素的影響。目前，該方法多用于評(píng)估和預(yù)測(cè)腫瘤放化療的效果。在ADC圖及eADC圖上，腫瘤與周圍組織的分界較明確，可避免主觀原因造成的腫瘤邊界誤判。

本研究利用不同方法，對(duì)低分化、中分化、高分化組直腸癌腫塊ADC值進(jìn)行兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)果提示，隨著病理分化程度降低，直腸腺癌的ADC值逐漸降低，即ADC值較低時(shí)低分化腺癌的可能性較大，表明直腸癌病理分化程度與其ADC值呈正相關(guān)，與部分研究結(jié)果［14］相似。因此，在一定范圍內(nèi)，可通過測(cè)量ADC值預(yù)測(cè)腫瘤的分化程度，從而為臨床提供參考。

綜上所述，本研究中3種測(cè)量ADC值方法的側(cè)重點(diǎn)不同，在臨床工作中應(yīng)根據(jù)需要合理選擇。本研究發(fā)現(xiàn)，測(cè)量增強(qiáng)掃描強(qiáng)化最明顯區(qū)域所得ADC值與直腸癌病理分化程度的相關(guān)性最好。但由于樣本較少，尤其是高分化組樣本數(shù)過少，難免造成誤差，期望今后工作中擴(kuò)大樣本量以繼續(xù)深入研究。