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探究磁共振成像多模态新序列在食管癌患者术前T分期中的诊断价值

2025-08-29 36 上传者：管理员

摘要：目的探究磁共振成像（MRI）多模态新序列在食管癌患者术前T分期中的诊断价值。方法回顾性分析我院2020年12月至2023年12月食管癌患者124例，依据是否突破固有肌层进行分组，分为突破组（T3-T4）、未突破组（T1-T2），均行MRI常规序列检查、体素内非相干运动磁共振扩散加权成像（IVIM-DWI）检查、动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）检查。在术前使用3.0T多参数MRI HR-T2WI评估肿瘤形态学特征、功能学核磁参数，比较突破组、未突破组的一般资料、IVIM参数、DCE参数，并计算各参数的诊断效能。结果突破组与未突破组患者的性别、年龄、体质指数（BMI）值、吸烟史、腌制品食用频率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。未突破组患者的D、ADC[（0.70±0.15）×10-3mm2/s、（1.07±0.16）×10-3mm2/s]均高于突破组[（0.70±0.15）×10-3mm2/s、（0.94±0.13）×10-3mm2/s]，差异有统计学意义（P<0.05）。未突破组患者的Ktrans[（0.31±0.07）min]高于突破组[（0.24±0.05）min]，差异有统计学意义（P<0.05）。HR-T2WI诊断的Kappa值=0.72,IVIM-D诊断的Kappa值=0.69,DCE-Ktrans诊断的Kappa值=0.49。联合HR-T2WI+IVIM-D+DCE-Ktrans诊断T分期的曲线下面积是0.912，灵敏度100%，特异度96.1%，准确率98.4%，阳性预测值97.3%，阴性预测值100%。结论联合HR-T2WI、IVIM-D、DCE-Ktrans诊断明显准确检出食管癌术前T分期，明确病灶突破固有肌层，具有较高诊断效能，应用效果显著。

关键词：
多模态成像
恶性肿瘤
磁共振成像
肿瘤分期
食管肿瘤
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食管癌是临床常见恶性肿瘤,是因食管黏膜上皮恶性衍变而成,分为食管腺癌､食管鳞癌[1]｡据调查,我国2020年新增食管癌患者约32.4万例,死亡患者高达30.1万例,其发病率与死亡率在全部恶性肿瘤中排第五位､第四位[2]｡手术是食管癌常用治疗方法,依据磁共振成像(MRI)诊断特征采用新辅助化疗,有效改善局部疾病的控制效果｡近年来,人们深入研究新型成像技术以提高MRI的分期诊断准确率｡Attenberger等[3]在2014年首次提出了多参数MRI,是以常规方案为基础增加功能序列,如动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)与体素内非相干运动(IVIM)-DWI｡其中DCE-MRI通过评价肿瘤微循环血管特性,提供肿瘤的微血管密度(MVD)､侵袭性､血供等参数,有助于评估肿瘤分期｡IVIM成像是DWI的扩张,能反映出微循环特性的血管外水与内水分开｡IVIM无需注射造影剂,安全性更高｡MRI常规序列､IVIM-DWI､DCE-MRI均具有各自的优势,联合三者对准确评估癌症患者的T分期具有积极意义｡目前,临床关于MRI多模态新序列诊断食管癌患者术前T分期的研究较少,本研究应用MRI常规序列､IVIM-DWI､DCE-MRI检查食管癌患者病灶突破固有肌层情况,以明确T分期情况,为此类患者的临床诊断提供参考｡现报告如下｡

1、资料与方法

1.1临床资料

回顾性分析我院2020年12月至2023年12月食管癌患者124例｡所有患者中,男性79例,女性45例;年龄28~76岁,平均(56±11)岁｡纳入标准:所有患者经术后病理学检查确诊疾病;资料齐全;未接受放化疗治疗;术前行IVIM与DCE检查,图像清晰;患者签署知情同意书,积极参与本研究｡排除标准:合并其他癌症;严重感染,消化道出血;多脏器衰竭;资料不全｡本研究经伦理委员会批准执行(编号:20230912)｡

1.2方法

1.2.1诊断:所有患者均行MRI多模态新序列检查:检查前2天不可行内镜活检与治疗;检查前4~6h要禁食､禁饮｡检查前20min,取盐酸消旋山良菪碱注射液10mg肌肉注射,避免食管蠕动引起运动伪影;指导患者进行呼吸运动训练,叮嘱患者在呼气末屏气,尽可能保持呼吸周期同一水平｡非屏气序列扫描时,指导患者均匀且平缓呼吸｡检查前做好静脉通道的准备工作｡患者在进入机房前,予以安全性常规检查｡使用SIGNAPioneer3.0TMRI(飞利浦)及体部表面线圈进行图像采集｡指导患者保持仰卧位体位｡先实施常规冠状位､矢状位､轴状位T2WI扫描,以常规矢状位图像为定位像,对HRT2WI冠位､轴位进行定位;实施与斜轴位定位相一致的IVIM与DCE功能序列扫描｡扫描参数如下:T2WI序列:重复时间(TR)是4500ms,回波时间(TE)是84ms,视野(FOV)是240mm,Matrix是256×256;T1WI序列:TR是482ms,FOV是280mm,Matrix是320×256;HR-T2WI序列:TR是3732ms,TE是91ms,FOV是200mm,Matrix是256×25;HR-T2WI序列:TR是3000ms,TE是80ms,FOV是200mm,Matrix是140×140;DWI序列:TR是2000ms,FOV是240mm,Matrix是140×140;IVIM序列:TR是4694ms,TE是102ms,FOV是320mm,Matrix是128×130;DCE序列:TR是500ms,FOV是280mm,Matrix是288×432｡完成以上扫描序列约40~60min｡

获取图像以后,上传到后处理工作站进行处理,高b值的DWI图像,病灶信号最亮,此时在ADC图上够勾画类圆形感兴趣区,面积是2~4mm2,避开囊变､坏死､内容物等区域,在肿瘤实性成分上全部标画｡若2名医师的ROI划定意见不一致时要请第3名医师参与,协商,最终达成一致,上传到PACS系统,测量3个层面的容积分数(Ve)､速率常数(Kep)､假扩散系数(D*)､纯扩散系数(D)､表观扩散系数(ADC)､灌注分数(F)､转移常数(Ktrans)｡以上数据间断测量3次,计算平均值｡

1.2.2分组:参考《NCCN2013食管癌临床实践指南》[5]中对食管癌分期的定义评价:原发瘤侵犯黏膜下层,即T1期;原发瘤侵犯固有肌层,固有肌层未突破,即T2期;原发瘤突破固有肌层与浆膜下层,或侵犯无腹膜覆盖的组织,即T3期;原发瘤直接侵犯其他结构与脏器,或穿透腹膜,即T4期｡依据是否突破固有肌层进行分组,分为突破组(T3-T4)､未突破组(T1-T2)｡

1.3观察指标

①对比突破组与未突破组患者的一般资料｡②对比突破组与未突破组患者的IVIM参数､DCE参数｡③分析诊断效能｡

1.4统计学方法

本研究数据使用SPSS25.0软件分析,应用t检验比较计量资料,应用(x±s)表示｡使用χ2检验比较计数资料,应用例数(%)表示｡组间数据进行比较,以P<0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.12组患者的一般资料比较

突破组与未突破组患者的性别､年龄､BMI值､吸烟史､腌制品食用频率比较,差异无统计学意义(P>0.05)｡见表1｡

表12组患者一般资料比较

2.22组患者的IVIM参数比较

未突破组患者的D系数､ADC系数[(0.70±0.15)×10-3mm2/s､(1.07±0.16)×10-3mm2/s]均高于突破组[(0.70±0.15)×10-3mm2/s､(0.94±0.13)×10-3mm2/s],差异有统计学意义(P<0.05)｡见表2｡

表22组患者IVIM参数比较(x±s)

2.32组患者的DCE参数比较

未突破组患者的Ktrans高于突破组,差异有统计学意义(P<0.05)｡见表3｡

表32组患者动态动比增强系统参数比较(x±s)

2.4诊断结果分析

HR-T2WI诊断的Kappa值=0.72,IVIM-D诊断的Kappa值=0.69,DCE-Ktrans诊断的Kappa值=0.49,联合诊断的Kappa值=0.97｡见表4｡

表4HR-T2WI诊断结果分析

2.5诊断效能分析

联合HR-T2WI+IVIM-D+DCE-Ktrans诊断T分期的曲线下面积是0.912,灵敏度100%,特异度96.1%,准确率98.4%,阳性预测值97.3%,阴性预测值100%｡见表5｡

表5诊断效能分析

3、讨论

食管癌属于临床常见恶性肿瘤,属于消化系统疾病,发病率高,且具有较高的侵袭性､死亡率,预后效果较差｡食管癌的诱发因素较多,如遗传因素､长期吃滚烫的食物､环境因素､长期吸烟等,可采用手术､放化疗等综合治疗｡原发灶侵犯-淋巴结转移-血道远处转移(TNM)分期是肿瘤分期标准,T分期表示原发灶侵犯程度,随着分期增高,侵袭程度更深[7]｡T1期､T2期食管癌是早期局灶性病变,采用根治性手术治疗能取得良好预后;T3期､T4期属于局部进展期病变,不可直接行根治性手术,而是需要在术前运用辅助化疗减少肿瘤体积,但患者的预后较差｡本研究将侵犯固有肌层且未穿透的患者视为T2期,将所有患者分为未突破组､突破组,比较2组患者的一般资料发现,患者的性别､年龄､BMI值､吸烟史､腌制品食用频率差异无统计学意义｡提示T分期与患者的上述指标不存在相关性｡

随着临床精准治疗理念的开展与检查水平和技术的整体提高,功能检测或单一检查无法满足个体化治疗需求｡与此同时,MRI高分辨率T2WI成像技术的优点逐渐凸显出来,已成为恶性肿瘤患者术前检查的首选[6]｡鉴别诊断未突破组与突破组肿瘤的重点是固有肌层是否具有完整的信号环,但食管肌层与黏膜下层的界限不清晰,黏膜下层与肿瘤分泌物均可呈现T2WI高信号,而HR-T2WI形态学特征存在一定局限性,这就导致其鉴别难度增加｡因此还需应用功能序列鉴别诊断未突破组与突破组肿瘤｡IVIM-DWI是DWI多个b值成像扫描,运用双指数模型模拟计算数据,获取f､D*､D定量参数｡本研究中,未突破组患者的D､ADC均高于突破组,差异有统计学意义,这与李泓享[8]研究结果相一致｡D值､ADC值体现了组织内部的水分子扩散运动,若肿瘤的D值､ADC值高,其新生血管与肿瘤细胞增殖均会影响水分子运动,无法反映出内部微循环情况｡细胞内､外间隙比值决定了扩散系数的高低[9],因此,D值､ADC值与组织囊变和坏死呈正相关,与细胞密度呈负相关[10]｡Lai等[11]提出,随着T分期升高,D值､ADC值降低,且D*､f是T分期的预测因子｡这一结果与本研究结果不一致,其原因可能是,f值受到多种因素影响,如血流动力､微血管密度(MVD)､内分泌腺分泌活动､IVMI参数测量方法;D*包括部分灌注与扩散,两参数互相影响,加上图像信噪比较大,导致数值可信度下降[12]｡

本研究中,未突破组患者的Ktrans高于突破组,差异有统计学意义,提示T1､T2分期患者的Ktrans高于T3期与T4期｡与上述学者研究结果相一致｡其原因可能是,肿瘤的分期或分化越高,所需营养更多,内微血管更多,且通透性更高｡本研究分析多模态序列诊断食管癌术前分期的价值分析,HR-T2WI诊断的Kappa值=0.72,IVIM-D诊断的Kappa值=0.69,DCE-Ktrans诊断的Kappa值=0.49｡联合诊断的Kappa值=0.97｡另外,本研究结果显示,联合HRT2WI+IVIM-D+DCE-Ktrans诊断T分期的曲线下面积是0.912,灵敏度100%,特异度96.1%,准确率98.4%,阳性预测值97.3%,阴性预测值100%｡提示联合三者更有利于评估食管癌术前T分期｡尽管IVIM-MRI与DCE-MRI具有良好的一致性,能提供灌注定量信息,但由于IVIM-MRI未注射含钆造影剂,因此无法完全替代DCE-MRI｡DCE-MRI是通过静脉注射含钆造影剂获取多维图像,并获得AIF,运用血流动力学模型计算微血管通透性､组织灌注参数,包括Ve､Kep､Ktrans｡Yeo等[13]提出,MVD较大或T分期较高患者的Ktrans升高,因此DCE-Ktrans可用于食管癌T分期的诊断｡联合HR-T2WI､IVIM-D､DCE-Ktrans诊断能发挥各诊断方法的优势,提高诊断准确率｡

综上所述,联合HR-T2WI､IVIM-D､DCE-Ktrans诊断明显提高了食管癌术前T分期的诊断准确率,应用效果显著｡

参考文献:

[5]牛中喜,陈龙奇.NCCN2013食管癌临床实践指南解读[J].中国胸心血管外科临床杂志,2014,21(1):21-13.

[8]李泓享.体素内不相干运动成像对食管癌术前新辅助放化疗疗效评估及病理指标相关性研究[D].郑州:郑州大学,2020.

基金资助:河南省医学科技攻关计划联合共建项目(LHGJ20220981);

文章来源:孙凯,李铭.探究磁共振成像多模态新序列在食管癌患者术前T分期中的诊断价值[J].实用医学影像杂志,2025,26(04):245-249.