ADC值对食管癌T分期及病理分级的诊断价值

孙静，王铸

食管癌是常见的消化系统恶性肿瘤，主要表现为进行性吞咽困难。由于食管癌早期诊断指标相对不够完善，早期症状隐匿，首次就诊时多已中晚期[1-2]，故发病率和死亡率在均较高。对于早期的食管癌患者，可以选择进行根治性手术治疗。但对于局部进展期的患者往往采取放、化疗为主的综合治疗[3-4]。因此对食管癌患者进行早诊早治以及规范化诊疗是降低食管癌死亡率的根本途径。而这依赖于用影像学的准确评估，根据分期的不同制定合适的治疗方案。这就对食管癌分期的准确性提出了更高的要求，更准确、适用人群更广、价格更低的检查方法将使更多食管癌患者受益。目前临床常用的成像方法都有一定的局限性，而MRI检查有着软组织分辨率高、多参数多方位成像的优点[5-6]，弥散加权成像(diffusion weighed imaging，DWI)是功能磁共振成像的一个组成部分，利用肿瘤组织与正常组织内水分子扩散程度、运动方向的差异成像，能够提供组织结构的微观结构信息，而ADC值则进一步弥补了常规MRI序列的不足[7-8]，提供了定性和定量信息，本研究拟探讨食管癌患者ADC值与临床T分期、部分临床病理特征的相关性。

1 材料与方法

1.1 一般材料

对2013年1月至2018年1月期间收治57例食管癌患者的临床及影像学资料进行回顾性分析。纳入标准：(1)术前病理活检证实为食管癌；(2)术前均未行放疗或化疗等辅助治疗；(3)有完整的术后病理结果。排除标准：(1) MRI图像不清晰；(2)合并其他原发性恶性肿瘤；(3)临床资料不完整；(4)术前接受过放化疗治疗。按照TNM分期分为四组T1、T2、T3、T4；按肿瘤病理分级为两组：中-高分化分、低分化；肿瘤N分期按照有无淋巴结转移分为两组。

1.2 仪器与方法

采用美国GE Discovery MR750型3.0 T超导磁共振扫描仪，32通道体部专用相控阵线圈，采用呼吸门控技术。检查前，患者接受了憋气和自由呼吸方法的指导。检查时，患者取仰卧位，双手抱头。扫描序列包括轴位T2WI序列、轴位T2WI压脂序列、轴位DWI序列(b值取800 mm2/s)，DWI图像采用单次激发自旋平面回波序列，具体扫描参数见表1。

1.3 图像后处理

采用GE Advantage Windows Workstation 4.6版，使用Functool软件，由1名高年资放射科医师与1名住院医师共同在DWI图像上手动选择3个肿瘤实性区域作为感兴趣区(region of interest，ROI)，有异议时通过协商达成一致意见，避开明显坏死、囊变区，软件自动将ROI复制到ADC图像上得出ADC值，然后计算平均值作为最终ADC值。

表1 MRI扫描序列及扫描参数Tab. 1 MRI scan sequences and parameters

表2 各分组ADC值及单因素分析Tab. 2 Comparison of ADC values of esophageal cancer patients with different T groups

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差表示，不同T分期、不同病理分级组间ADC值比较采用单因素方差分析，Tukey多重比较法分析肿瘤分化程度、T分期的组间ADC值差异性。数据分析进行Levene方差齐性检验。采用Pearson分析进行相关性分析。

2 结果

2.1 MRI表现

1例患者在检查后接受了术前放疗、11例患者缺少术后病理资料被排除。本研究最终共纳入45例初诊为食管癌的患者。男35例，女10例，男女；年龄46～72岁，平均(58.56±6.46)岁。食管癌位于上段5例、中段20例、下段20例；食管鳞癌42例、腺癌3例。T1期13例、T2期6例、T3期20例、T4期6例。淋巴结转移阳性27例，淋巴结转移阴性共18例。食管癌病灶在DWI (b=800 mm2/s)均表现为高信号，对应的ADC图上表现为低信号。

2.2 食管癌患者T分期与ADC值的相关性分析

不同组数据经Levene方差齐性检验符合方差齐性，食管癌T1、T2、T3、T4期的平均ADC值分别为是(2.1049±0.4093)×10-3mm2/s，(2.0148±0.2465) ×10-3mm2/s，(1.6291±0.2581)×10-3mm2/s，(1.4169±0.2436)×10-3mm2/s。单因素分析显示各组组间ADC值差异有统计学意义(F=10.387，P=0.000)(表2)。

应用Tukey多重比较将各组进行两两比较，进展期食管癌ADC值显著高于早期食管癌，T1期肿瘤的ADC值明显高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)，而T2期肿瘤的ADC值高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)。Pearson相关性分析结果显示食管癌平均ADC与T分期呈负相关(r=-0.645，P＜0.01)，随着肿瘤T分期的增加，ADC值呈逐渐减小趋势(图1，2)。

2.3 不同病理分级食管癌患者ADC值比较

病理结果显示食管癌高中分化25例，低分化20例。低分化组平均ADC值小于中-高分化组，中-高组平均ADC值为(1.8514±0.40295)×10-3mm2/s，低分化组患者平均ADC值为(1.7125±0.37767)×10-3mm2/s，不同分化程度两组间平均ADC值差异不具有统计学意义(t=1.181，P=0.683)。

2.4 ADC值与淋巴结转移相关性分析

结果显示淋巴结转移阳性组27例，淋巴结转移阴性组18例，淋巴结转移阳性组平均ADC值低于淋巴结转移阴性组，淋巴结转移阳性组平均ADC值为(1.6207±0.2940)×10-3mm2/s，淋巴结转移阴性组平均ADC值为(2.0431±0.3945)×10-3mm2/s，两组间平均ADC值差异有统计学意义(t=-4.115，P=0.000)。

3 讨论

在早期的MRI研究中，由于技术的限制，对T分期的准确率不高，特别是早期食管癌[9-10]。近年来由于技术的进步，例如呼吸门控技术、多通道线圈接收器、高场强3.0 T核磁等，提高了图像质量，使MRI已经成为食管癌的研究热点。但传统MRI也仅限于提供形态学信息，无法显示功能变化的信息。而DWI可以在无创、无对比剂的情况下，反映组织结构功能信息，能够提高病变检出的敏感度[11-12]，ADC值是水分子扩散运动程度的量化指标。细胞和基质纤维基质相对限制水分子扩散运动，因此细胞内ADC值相对较低因此，ADC值的变化被认为可以反映细胞外体积(extracellular volume，ECV)/细胞内体积(intracellular volume，ICV)比值的变化；ICV增加最终导致ADC值降低，可对细胞环境的微观结构变化进行推断。随着肿瘤疾病的不断进展，肿瘤细胞对局部组织的不断浸润，肿瘤细胞繁殖旺盛，细胞密度高，细胞膜限制水分的扩散运动，细胞外容积减少，细胞核浆比较大、异形性显著，因此水分子扩散受限程度增大，在DWI呈高信号，ADC值缩小。肿瘤细胞的分化程度不同，对应的细胞异质性、细胞密度、病灶局部微环境差异越大，肿瘤分化程度减低，细胞密度增大，水分子扩散受限程度增大，DWI信号越高，ADC值相对减低。已有多项研究报道ADC值与胃癌、肺癌、结直肠癌、肝癌等实体瘤的临床分期、病理分级、放化疗反应及预后密切相关[13-14]。

本研究最终纳入初诊为食管癌的患者45例，总结了食管癌不同T分期、病理分级、淋巴结转移阳性或阴性等情况下平均ADC值的差异，统计分析平均ADC值与T分期、分化程度及淋巴结转移的相关性。食管癌的治疗是以食管癌的分期为基础的。对于局限于黏膜的早期食管癌，选择内镜下黏膜切除或内镜下黏膜下剥离。对于侵袭黏膜下层的中早期食管癌，手术是主要的治疗手段，对于中晚期食管癌，以手术为主的综合治疗是首选[15]。分期也是食管癌预后的最重要的因素。这就要求影像检查能够进行早期诊断及准确的分期。我们发现ADC值随着食管癌T期的增大而降低。T1期肿瘤的ADC值明显高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)，而T2期肿瘤的ADC值高于T3期(P＜0.05)和T4期(P＜0.05)。Pearson相关性分析结果显示食管癌平均ADC与T分期呈负相关。说明不同分期的食管癌病灶的组织结构存在差异，在DWI上虽然都表现为高信号，但其平均ADC值在不同分期的病灶中存在差异。DWI联合测量ADC值可以考虑应用于恶性肿瘤的检出以及分期，为术前方案的选择提供更可靠的依据，这与以往部分研究结果一致[16-17]。不同分化程度肿瘤组织内的细胞异型性、细胞密度、间质结构存在差异，因此对于肿瘤组织微环结构敏感的DWI序列可能有助于早期发现肿瘤组织的变化，采用ADC值来预测肿瘤组织的恶性程度。本研究依据肿瘤病理分级的不同，分为低分化，中-高分化两组，虽然不同分化程度食管癌的平均ADC间差异不具有统计学意义，但中-高分化组食管癌的平均ADC值高于低分化组，目前对ADC值与食管癌的病理分级的相关性研究较少，尚无确切统一的结论，之前已有研究发现ADC值可能有助于肿瘤的病理分级[18-19]。有部分研究认为肿瘤的病理分级减低提示肿瘤细胞增殖更加活跃，细胞数目增多，细胞外间隙减少，细胞异型性增大[20]。淋巴结转移已被证实是影响食管癌预后的独立因素[21]。我们研究发现淋巴结转移阳性组平均ADC值低于淋巴结转移阴性组，两者差异有统计学意义，可以提示原发灶ADC值与食管癌的恶性程度有一定相关性。

本研究存在一定的局限性：样本量较小，应进一步研究扩大样本量，减少误差；T分期组内分布不均，由于部分T4期患者无法手术，无法得到准确的病理结果，所以研究仅纳入了可手术切除的食管癌患者，这可能造成统计结果出现抽样误差；本研究采用传统DWI，未纳入多b值DWI序列，无法将区分灌注成分和弥散成分，多b值双指数模型的定量参数比单纯ADC值准确度更高，可以有效排除血流灌注以及T2透射效应的影响；本研究采用平均ADC值，未纳入最高、最低ADC值，不能完全代表食管癌病灶的整体情况。

综上所述，ADC值在为评估食管癌病灶提供定量信息方面有重要意义，能够弥补常规磁共振成像缺乏定量指标仅能提供解剖信息等方面的不足，对食管癌术前评估提供更全面的信息，这一发现有助于在术前或是综合治疗之前为临床对肿瘤分期及分化程度预测提供量化指标，从而为临床治疗提供帮助。

利益冲突：无。