首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 影像检验论文 > MRI论文 > 多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性及对预后的预测价值

多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性及对预后的预测价值

2025-08-02 37 上传者：管理员

摘要：目的探究多参数磁共振成像（MRI）与直肠癌患者临床特征的相关性，并分析多参数MRI各参数联合预测患者预后的价值。方法前瞻性选取2021年2月至2023年1月中国人民解放军联勤保障部队第九八八医院收治的285例直肠癌患者，所有患者均经手术病理确诊，术前接受多模态MRI检查。比较不同临床特征直肠癌患者多参数MRI[表观扩散系数（ADC）、反向回流速率常数(Kep)、体积转移常数(Ktrans)、细胞外血管外体积分数（Ve）]，采用Spearman相关系数法分析多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性。治疗后随访1年统计直肠癌患者复发情况，比较不同预后直肠癌患者的多参数MRI，绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析各参数对直肠癌患者预后不良的预测价值。结果T2期直肠癌患者的ADC水平明显高于T3期，T2期患者的Kep、Ktrans、Ve水平明显低于T3期，差异均有统计学意义（P<0.05）；高分化直肠癌患者的ADC水平明显高于中分化和低分化患者，且中分化患者的ADC水平高于低分化患者，差异均有统计学意义（P<0.05）；高分化直肠癌患者的Kep、Ktrans、Ve水平明显低于中分化和低分化患者，且中分化患者的上述指标均低于中分化患者，差异均有统计学意义（P<0.05）；无盆腔淋巴结转移直肠癌患者的ADC水平明显高于盆腔淋巴结转移患者，Kep、Ktrans、Ve水平明显低于盆腔淋巴结转移患者，差异均有统计学意义（P<0.05）;Spearman相关系数法分析结果显示，直肠癌患者ADC与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移呈负相关（P<0.05）,Kep、Ktrans、Ve与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移呈正相关（P<0.05）；预后良好组患者的ADC水平明显高于预后不良组，Kep、Ktrans、Ve水平明显低于预后不良组，差异均有统计学意义（P<0.05）;Kep、Ktrans、Ve、ADC联合预测直肠癌患者预后不良的AUC为0.907（95%CI:0.866～0.938），优于各参数单一预测（P<0.05）。结论多参数MRI与直肠癌患者T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移密切相关，联合多参数MRI预测直肠癌患者预后有较高的临床价值。

关键词：
体积转移常数
反向回流速率常数
多参数磁共振成像
直肠癌
细胞外血管外体积分数
表观扩散系数
加入收藏

直肠癌是消化系统常见恶性肿瘤，相关癌症数据显示，直肠癌在全部结直肠癌中占30%~50%，早期诊断、及时治疗对改善患者生存预后具有重要意义[1-2]。直肠癌治疗方案的选择是较为复杂的过程，不同临床病理特征的肿瘤生物学行为和预后存在差异，因此，准确的肿瘤分期、分化程度、转移等情况对指导临床治疗决策意义重大。磁共振成像(MRI)等影像学检查可帮助临床观察整个直肠病变及周围结构情况，是直肠癌诊断、疗效评估的重要依据[3-4]。多模态MRI技术为多项MRI模式进行扫描、配合诊断，包括动态对比增强磁共振成像(dynamiccontrastenhanced-magneticresonanceimaging，DCE-MRI)、弥散加权成像(diffusion-weightedimaging，DWI)，可从多参数显示肿瘤病变范围及对周围组织侵犯情况，对肿瘤诊断、预后评估等具有重要价值[5-7]。本研究尝试探讨多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性，联合多模态MRI各项参数进行预测预后，以期为直肠癌治疗提供影像学依据。

1、资料与方法

1.1一般资料

前瞻性选取2021年2月至2023年1月中国人民解放军联勤保障部队第九八八医院收治的285例直肠癌患者为研究对象。纳入标准：符合直肠癌诊断标准[8]，并经手术病理确诊；术前接受DWI、DCE-MRI多模态MRI扫描，术前MRI检查与手术时间相隔<1周；无盆腔手术史；T分期T2、T3期，接受根治性手术，术后行调强放射治疗(IMRT)。排除标准：MRI图像质量差，无法满足后期处理要求；合并其他部位恶性肿瘤；伴有自身免疫性疾病；入组前接受抗肿瘤治疗；存在心、肺、肝、肾等重要脏器病变；糖皮质激素、免疫抑制剂等长期用药史；精神异常。285例直肠癌患者中男152例，女133例；年龄(48.31±5.16)岁；体质量指数(23.57±0.94)kg/m2；T分期：T2期176例，T3期109例；分化程度：高分化30例，中分化218例，低分化37例；盆腔淋巴结转移情况：无盆腔淋巴结转移168例，盆腔淋巴结转移117例。本研究已获得我院伦理委员会批准(审批号：988YY20230049LLSP)，所有患者均签署知情同意书。

1.2检查方法

所有患者均接受多参数MRI检查，采用3.0T磁共振扫描仪(西门子TrioATim)，取仰卧位，行常规序列轴位、矢状位及冠状位平扫，扫描序列参数：T1WI，TE/TR19ms/600ms，T2WI，TE/TR84ms/5000ms，T1WI、T2WI均为4.0mm层厚，FOV240×240；DWI，TE/TR68ms/5000ms，弥散敏感系数b值：50、1000s/mm2；DCE-MRI：TE/TR1.1mm/3.8ms。采集20个时相，时相间隔11s，第5个时相扫描时，采用高压注射器(Medrad-MRSpectrisSolarisEP)，以3mL/s速度静脉注射对比剂(钆喷酸葡胺，0.2mmol/kg)。图像分析：将初始图像传输至后处理工作站进行处理，生成时间-信号强度曲线，获取反向回流速率常数(exchangerateconstant，Kep)、体积转移常数(volumetransferconstant，Ktrans)、细胞外血管外体积分数(extracellularvolumefraction，Ve)；在DWI/ADC图上测量表观扩散系数(ADC)，连续测量3次，取平均值。

1.3随访

经手术与调强放射治疗后，随访1年评估临床预后，每3个月入院复查或电话随访1次，将复发视为临床预后不良，记为预后不良组，未复发记为预后良好组。

1.4观察指标

(1)比较不同临床特征直肠癌患者的多参数MRI；(2)分析多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性；(3)比较不同预后患者的多参数MRI；(4)分析多参数MRI对预后不良的预测价值。

1.5统计学方法

应用SPSS27.0统计学软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验；计量资料使用Shapiro-Wilk正态检验和Levene方差齐性检验，确认呈方差齐性、近似服从正态分布，以均数±标准差(x-±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验，采用Spearman相关系数法分析多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性；绘制受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲线分析多参数MRI对预后不良的预测价值；曲线下面积(AUC)两两比较采用Z检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1不同T分期直肠癌患者的多参数MRI比较

T2期直肠癌患者的ADC明显高于T3期患者，而Kep、Ktrans、Ve明显低于T3期患者，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2不同分化程度直肠癌患者的多参数MRI比较

高分化直肠癌患者的ADC明显高于中、低分化患者，Kep、Ktrans、Ve明显低于中、低分化患者，而中分化直肠癌患者的ADC水平明显高于低分化患者，Kep、Ktrans、Ve水平明显低于低分化患者，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.3不同盆腔淋巴结转移直肠癌患者的多参数MRI比较

无盆腔淋巴结转移直肠癌患者的IADC水平明显高于盆腔淋巴结转移患者，Kep、Ktrans、Ve水平明显低于盆腔淋巴结转移患者，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。不同盆腔淋巴结转移直肠癌患者MRI典型图像见图1。

表1不同T分期直肠癌患者的多参数MRI比较

2.4多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性

采用Spearman相关系数法分析，赋值方式：T分期：T2期=1，T3期=2；分化程度：高分化=1，中分化=2；低分化=3；盆腔淋巴结转移情况：无盆腔淋巴结转移=1，盆腔淋巴结转移=2。结果显示，直肠癌患者ADC与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移呈负相关(P<0.05)，Kep、Ktrans、Ve与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移呈正相关(P<0.05)，见表4。

表2不同分化程度直肠癌患者的多参数MRI比较

表3不同盆腔淋巴结转移直肠癌患者的多参数MRI比较

表4多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性

图1不同盆腔淋巴结转移直肠癌患者的MRI典型图像

2.5不同预后直肠癌患者的多参数MRI比较

随访1年，失访13例，其中预后良好组225例，预后不良组47例。预后良好组患者的ADC明显高于预后不良组，Kep、Ktrans、Ve明显低于预后不良组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表5。

2.6多参数MRI对直肠癌患者预后不良的预测价值

以预后不良组患者为阳性样本，预后良好组患者为阴性样本，以多参数MRI(ADC、Kep、Ktrans、Ve)为检验变量，绘制ROC曲线，结果显示，Kep、Ktrans、Ve、ADC联合预测直肠癌患者预后不良的AUC为0.907，优于各参数单一预测(P<0.05)，见表6、表7和图2。

表5不同预后直肠癌患者的多参数MRI比较

表6多参数MRI对直肠癌患者预后不良的预测价值

表7ROC曲线对比

图2多参数MRI预测直肠癌患者预后不良的ROC曲线

3、讨论

常规MRI检查是诊断直肠癌的常用辅助方法，在直肠癌诊断、分期中发挥重要作用，但常规MRI仅能观察较少病灶结构、功能变化，难以全面评估患者治疗效果；且部分病灶可能存在局部水肿、纤维化、坏死等现象，影响诊断准确性[9-10]。近年来MRI多模态技术在肿瘤早期诊断、疗效评估、预后预测等方面表现出明显优势[11-13]。规范指出，T3期肿瘤是直肠癌接受新辅助放化疗的重要参考依据[14]。因此准确区别T2、T3期直肠癌是T分期的关键。本研究选取T2、T3直肠癌患者，结果显示T2期直肠癌患者的多参数MRIADC水平高于T3期患者，Kep、Ktrans、Ve水平低于T3期患者，可见多参数MRI有利于区分T分期。由于T3期直肠癌多明显累及肠周组织，肿瘤已穿透直肠肌层侵犯至直肠黏膜下层、肌层深部，脂肪与肌层连续性受损，MRI可见病灶边界模糊，肿瘤信号影超出肠壁肌层，可达浆膜活脂肪间隙。同时T3期直肠癌存在显著恶性侵袭，肿瘤血管快速生长，血管成熟性、完整性存在不同程度的缺陷，血管通透性增大，易造成血管对比剂分子外漏，Kep、Ktrans、Ve值升高，ADC降低。

肿瘤分化程度反映肿瘤恶性程度[15]。本研究显示高分化直肠癌患者的ADC水平高于中、低分化患者，Kep、Ktrans、Ve水平低于中、低分化患者，表明ADC、Kep、Ktrans、Ve可一定程度上区分直肠癌分化程度。分析原因：肿瘤病灶恶性程度越高，毛细血管通透性越强，Kep值越高，Kep可反映肿瘤毛细血管的密度，Kep值越高，表明回流到脉管系统的血液越多[16]。Ktrans值与肿瘤血管浸润存在正相关关系，Ktrans随着毛细血管通透性增强而升高越强[17]。直肠癌患者Ve较高，代表肿瘤组织中血流通透性较高、血管外细胞间隙较大，增加血流灌注、肿瘤组织血供，促进肿瘤组织生长[18-19]。ADC值是判断恶性肿瘤血管生成的敏感量化指标，肿瘤侵袭性强则可获得较低的ADC值，可作为无创评估直肠癌血管生成的MRI图像生物标志物[20-21]。此外，本研究结果显示，相比于无盆腔淋巴结转移直肠癌患者，盆腔淋巴结转移患者ADC水平降低，Kep、Ktrans、Ve水平升高。分析其原因同样与肿瘤血管通透性、肿瘤血管形成相关，导致肿瘤恶性生长转移，ADC、Kep、Ktrans、Ve的异常改变可观察病变组织内部微观结构、定量分析血管通透性、血流灌注，对直肠癌复发、预后情况有一定评估作用。

本研究显示，预后良好组直肠癌患者的多参数MRIADC水平高于预后不良组患者，Kep、Ktrans、Ve水平低于预后不良组患者，提示模态MRI参数有利于评估患者预后。王兴林等[22]研究表明，MRI定量参数Kep、Ktrans、Ve、ADC与局部进展期直肠癌患者临床分期、肿瘤退缩情况有关，与本研究结果相似。考虑原因为王兴林等[22]所选取的研究对象为临床分期Ⅱ期、Ⅲ期的局部进展期直肠癌患者，分化程度多为中、高分化，与本研究所纳入病例的基线情况有相似之处。分化程度、T分期、盆腔淋巴结转移均可影响直肠癌患者预后[23]。高岚等[24]研究显示，3.0TMRI联合DWI获取的ADC值与直肠癌的分化程度有关。本研究相关性分析显示，直肠癌患者多参数MRIADC与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移情况呈负相关，Kep、Ktrans、Ve与T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移情况呈正相关。分析原因为：ADC是对病灶组织内水分子扩散运动的定量反应，ADC值越大提示水分子扩张越自由，高分期、低分化、存在转移的直肠癌肿瘤增生活跃，造成细胞密度增大，限制水分子扩散，故ADC降低。Kep、Ktrans、Ve越高说明患者肿瘤血管通透力、渗透性越强，恶性程度高，造成毛细血管间质压力，促使组织间隙血流减少、血管收缩，不利于化疗药物到达病变组织，影响抗肿瘤效果[25-26]。本研究尝试联合时间-信号强度曲线获得的Kep、Ktrans、Ve与DWI/ADC图测得的ADC，预测T2、T3期行直肠癌根治术患者预后不良的发生风险，ROC曲线结果显示，多参数MRIKep、Ktrans、Ve、ADC单一预测直肠癌患者预后不良的AUC均达0.7以上，均有一定预测效能，联合各项多参数MRI预测直肠癌患者预后不良的AUC为0.907，优于各参数单一预测，说明多参数MRI进行多方面综合分析对直肠癌患者预后有较高预测效能，为临床诊治、病情评估与预测提供客观影像学依据，具有积极指导意义。

综上所述，多参数MRIKep、Ktrans、Ve、ADC与直肠癌患者T分期、分化程度、盆腔淋巴结转移情况联系密切，联合多参数MRI预测直肠癌患者预后的效能较高。本研究主要选取T2、T3期行直肠癌根治术患者进行预后分析，研究结果可能存在偏倚，有一定局限性，多参数MRI在其他分期直肠癌患者预后预测中是否同样有较高效能还需后续进一步研究证实。

参考文献:

[5]张艳辉,屈小春,窦科妮,等.多模态MRI成像评估强直性脊柱炎髋关节病变炎性活动的价值[J].海南医学,2022,33(16):2127-2130.

[6]马煜博,闫苗苗,沈娟.多模态磁共振成像指标与子宫内膜癌淋巴结转移的关系及其临床意义[J].中国临床医生杂志,2024,52(4):466-469.

[8]中国结直肠癌诊疗规范(2020年版)专家组.国家卫生健康委员会中国结直肠癌诊疗规范(2020年版)[J].中华胃肠外科杂志,2020,23(6):521-540.

基金资助:河南省医学科技攻关计划联合共建项目(编号:LHGJ20220923);

文章来源:于联芳,张东显,李光景,等.多参数MRI与直肠癌患者临床特征的相关性及对预后的预测价值[J].海南医学,2025,36(15):2215-2220.