CT与磁共振扩散加权成像在食管癌术前评估中的应用

姚 尉，李成杰，刘 伟

三六三医院放射科，四川 成都610041

研究显示，气管、主动脉等病灶附近器官受到累及或者病灶已向远处转移患者不能行根治性手术进行治疗，局部进展期患者则需要在手术前进行放化疗［1-2］。可见食管癌患者在治疗前均需要准确评估患者病情，其关系着患者手术切除部分评估、放射治疗靶区划定、预后评估，对于改善患者存活率以及生活质量意义重大［3］。CT是目前食管癌患者术前评估重要影像学手段，但是由于其软组织显示上局限性，使其不能有效显示食管壁分层情况［4］。MRI因其优异软组织分辨率可以有效显示食管壁各层结构，有效提高在恶性肿瘤上诊断价值，而磁共振弥散加权成像（MRI-DWI）可以有效显示肿瘤病灶形态以及病灶组织内部水分子运动情况，被广泛应用于乳腺癌、直肠癌等疾病诊断中，且诊断价值优于CT［5-6］，但是MRI-DWI在食管癌术前分期评估中以及病变长度测定上价值是否同样优于CT尚需进一步研究。本研究对我院近期收治食管癌患者相关资料予以回顾性分析，明确CT与MRI-DWI在食管癌术前评估应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析我院2017年8月～2019年7月收治的107例食管癌患者相关资料。纳入标准：术后病理检查证实患者食管癌病情；影像学检查如CT、MRI-DWI检查等证实患者病情；接受手术治疗，符合食管癌手术治疗指征，术后行病理检测；术前未接受其他治疗；资料完整；患者资料应用获得其同意，研究进行获得医院伦理会批准。排除标准：手术前已经接受其他抗肿瘤治疗；存在食管癌手术禁忌症者；存在CT、MRI-DWI检查禁忌症者；伴其他肿瘤或者身体重要器官功能异常者；资料不全者。107例患者中男46例，女61例，年龄43～77岁（61.22±16.25岁）；病灶直径1.3～6.4 cm（4.86±1.22 cm）；病灶位置：胸下段、中段、上段分别35例、41例以及31例；病理类型：鳞癌、腺癌、腺鳞癌分别63例、21例以及23例。

1.2 方法

1.2.1 CT检查 检查仪器为飞利浦128层螺旋CT仪，检查相关参数：电流200 mA，层厚5 mm，矩阵512×512，电压120 kV。扫描从锁骨上区开始到肝下缘结束，90 mL造影剂以2.5 mL/s速度经由患者肘静脉団注注入，在注入完成后进行30 s以及75 s延迟扫描。

1.2.2 MRI-DWI扫描 检查仪器为飞利浦Achieva 3.0 T MRI扫描仪，检查应用敏感度编码扫描技术以及16通道体相控阵线圈，扫描从锁骨上区开始到肝下缘结束。相关序列参数设置：常规SE/TSE序列：T2WI横断面回波时间90 ms、重复时间4000 ms、层厚4 mm、间隔1 mm、视野320 mm×320 mm、矩阵512×512、叠加次数5次；DWI扫描：应用轴位单次激发SE-EPI序列，回波时间55 ms、重复时间1450 ms、层厚4 mm、间隔0.5 mm、视野400 mm×400 mm、矩阵256×256、叠加次数7次、b值为600 s/mm2。

1.2.3 图像分析 影像学扫描结束后将数据传至对应工作站，行薄层、多平面重组、类PET以及容积再现分析，对患者病灶以及淋巴结情况进行观察，并行定性以及定位诊断，CT以及MRI-DWI分析主要由2位影像学医师进行判断。同时依据图像分析患者病变长度。

1.2.4 手术后病灶长度测定［7］手术完成后将术中切除标本应用甲醛固定1 d后从标本长轴将其切开，定位病灶上下界，测定病灶长度，依据肿瘤病灶固定后收缩比为（90±10）%，按照公式：病灶实际长度=固定病灶长度/0.9进行计算。

1.3 观察指标

分析CT与MRI-DWI判断T分期以及N分期价值，比较CT与MRI-DWI判断食管癌病变长度及其与病理测定实际病变长度相关性。

1.4 评价标准［8］

1.4.1 CT扫描TN分期标准 T分期：T1期：食管管腔内部存在肿块或者食管管壁出现轻度增厚，增厚厚度不超过5 mm，T2期：食管管壁厚度增加厚度为5～10 mm，未侵及其他部位；T2 期：食管管壁厚度增加厚度超过10 mm，未侵及其他部位；T4期：食管壁增厚同时侵及心包、主动脉、胸膜、膈肌、气管以及椎体等病灶附近器官。N0以及N1分别为淋巴结未转移以及转移，其中淋巴结转移为淋巴结短径大小大于10 mm。

1.4.2 MRI扫描TN分期标准 T分期：T1期：未观察到明显病灶，病灶附近肌层可见完整线状低信号；T2期：黏膜下层以及肌层间隙可以观察到中等信号病变，肌层外缘结构完整，DWI扫描显示病灶位置为显著高信号；T3期：病灶透过肌层向食管管壁外侧生长，DWI扫描显示病灶为高信号，其横径超过10 mm，未见向其他器官侵及；T4期为病灶使附近器官受累，其与附近器官之间脂肪间隙消失，DWI显示病灶为高信号，且心包、主动脉、胸膜、膈肌、气管以及椎体等器官受侵。N分期：0以及N1分别为淋巴结未转移以及转移，其中淋巴结转移为DWI信号较同一层面脊髓高，而T2WI对应层面上淋巴结短径超过5 mm，同时其边界不清，形态不规整。

1.5 统计学方法

本研究中数据通过SPSS20.0软件予以分析处理，计量资料以均数±标准差表示，组间比较行方差分析；相关性应用Pearson相关性分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT与MRI-DWI判断患者T分期价值分析

病理诊断T1、T2、T3以及T4分期分别14例、25例、43例以及25例，CT诊断T1、T2、T3以及T4分期分别10例、27例、41例以及29例，MRI-DWI诊断T1、T2、T3以及T4分期分别13例、26例、44例以及24例，以病理诊断作为金标准，CT诊断T1、T2、T3以及T4分期Kappa值分别为0.719、0.695、0.843、0.851，MRI-DWI 诊断T1、T2、T3 以 及T4 分期Kappa 值 分 别为0.958、0.948、0.925、0.921（表1）。

2.2 CT与MRI-DWI判断患者N分期价值分析

病理诊断N0、N1 分期分别31 例、76 例，CT 诊断N0、N1分期分别36例、71例，MRI-DWI诊断N0、N1分期分别30例、77例，以病理诊断作为金标准，CT诊断N分期Kappa值为0.806，MRI-DWI诊断N分期Kappa值为0.977（表2）。

2.3 CT与MRI-DWI测定病变长度情况比较

CT测定食管癌病变长度显著高于MRI-DWI以及标本实际病变长度（P＜0.05，表3），MRI-DWI测定食管癌病变长度与标本实际病变长度比较没有统计学意义（P＞0.05）。

2.4 CT与MRI-DWI测定病变长度与实际病变长度相关性分析

Pearson相关性分析结果显示，CT、MRI-DWI测定食管癌病变长度与样本实际病变长度相关性较强（r=0.816、0.991，P＜0.05）。

2.5 典型病例分析

某位63岁上段食管癌患者增强CT以及MRI检查结果（图1）显示，增强CT矢状位、冠状位可见上段食管病变，矢状位、冠状位检查显示病变周围筋膜增厚，锁骨上区肿大淋巴结。

表1 CT与MRI-DWI判断患者T分期价值分析Tab.1 Value of CT and MRI-DWI in T staging

表2 CT与MRI-DWI判断患者N分期价值分析Tab.2 Value of CT and MRI-DWI in N staging

表3 CT与MRI-DWI测定病变长度情况比较Tab.3 Lengths of esophageal cancer measured by CT and MRI-DWI(n=107,Mean±SD)

3 讨论

食管癌由于恶性程度大，患者预后情况不佳，部分患者多存在淋巴结转移以及病灶附近器官受到侵及，因此其分期以及病变长度评估对于患者治疗意义重大［9-10］。临床症状以及实验室检查不能有效反映患者食管癌患者病变情况，只能采用影像学判断患者病变情况。临床上评估食管癌影像学手段主要有CT、超声内镜、MRI以及PET/CT，其中CT以及MRI在食管癌诊断上应用较多［11］。

图1 食管癌患者CT以及MRI检查Fig.1 CT and MRI images of patients with esophageal cancer.

食管癌患者CT检查显示患者病灶多显示为稍低或者等密度，管壁可见不规则变厚，而MRI检查病灶多显示为稍长或者等T1信号、稍长T2信号，病变内部多存在坏死以及囊变等情况，可见显著强化特征，显示CT以及MRI均可以有效显示病灶情况、淋巴结转移等信息［12］。本研究中以病理诊断作为金标准，CT诊断T1、T2、T3及T4分期Kappa值分别为0.719、0.695、0.843、0.851，MRI-DWI诊断T1、T2、T3及T4分期Kappa值分别为0.958、0.948、0.925、0.921，可见MRI-DWI在评估食管癌T分期上价值更佳，尤其是在评估早期食管癌情况，分析认为其可能与MRI软组织分辨率优异，成像参数多有关。Jin等［13］研究CT在食管癌T分期诊断价值不佳，该研究分析认为CT难以发现食管癌微小病变，加之其检查较易受到呼吸等原因影响，因此CT在食管癌早期误诊漏诊较多，与本研究中相关结论相符，证实CT在T1以及T2分期上诊断价值不佳；另一项研究认为CT对于T3分期以及T4分期诊断准确率较高，显示CT可用于判断患者是否合适进行手术治疗［14］，与本研究中相关结论一致。由于早期食管癌多会使黏膜下层或者粘膜层受到累及，患者食管管壁变厚不明显，CT不能清楚显示患者上述病变情况，而MRI检查尤其是DWI则可以清晰显示食管壁增厚情况［15］，因此MRI-DWI评估早期食管癌价值优异，证实了本研究中MRI-DWI对于早期食管癌诊断价值。CT诊断N分期Kappa值为0.806，MRI-DWI 诊断N 分期Kappa 值为0.977，表明MRIDWI在评估食管癌淋巴结转移同样价值优异，分析认为淋巴结转移后，癌细胞核浆比例明显上升，导致细胞内部逐渐变窄，水分子活动受到限制，DWI信号变强，其ADC值显著减小［16］。本研究以DWI信号评估转移淋巴结情况，而有研究以DWI检查ADC值评估前列腺癌患者淋巴结转移情况［17］，ADC值低者淋巴结转移风险相对较高，进一步证实肿瘤患者可以应用DWI评估患者淋巴结转移情况。食管癌手术前病变长度评估多采用钡餐或者内窥镜检查进行判定，但是因为食管癌病灶范围较广且较易使病灶附近受累，而钡餐或者内窥镜则不能有效反映病灶对附近器官累及情况［18］。本研究中CT测定食管癌病变长度显著高于MRI-DWI以及标本实际病变长度，MRI-DWI测定食管癌病变长度与标本实际病变长度比较差异无统计学意义，显示CT以及MRIDWI均可以用于测定病变长度，但是MRI-DWI测定食管癌病变长度与实际样本病变长度相关性更强（r=0.991）。CT测定病变长度较病变实际长度高主要因为CT组织分辨率不佳，导致在进行测定时容易将食管上端食物或者正常组织误诊为病灶。虽然本研究中DWI用于测定病变长度与术后样本实际长度相关性较高，但是其测定值较易受到b值以及磁敏感性伪影影响，但是在实际测定过程中可以经由调整b值、缩短回波时间、匀场等方式减轻其对于测定影响［19］。

综上所述，MRI-DWI用于评估食管癌术前分期以及测定病变长度上价值优于CT，可以为患者治疗方案制定以及手术切除病变长度提供影像学参考意见。