呂曉虹，劉 寧，劉金磊，張祥林

(錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射線科，遼寧 錦州 121000)

表1 MR掃描序列及參數(shù)

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)常見惡性腫瘤，其病理表型可分為肌層浸潤(rùn)性膀胱癌(muscle invasive bladder cancer, MIBC)和非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌(non-muscle invasive bladder cancer, NMIBC)，影響治療和預(yù)后，T2、T3及T4期膀胱癌患者5年無(wú)復(fù)發(fā)生存率分別為89%、62%和50%[1]，故早期精準(zhǔn)判斷膀胱癌侵襲性將直接影響治療方案的選擇。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)是無(wú)需應(yīng)用對(duì)比劑或示蹤劑的快速成像技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)組織中水分子的彌散來(lái)觀察分析組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特征[2]。國(guó)內(nèi)外研究[3-4]報(bào)道，DWI對(duì)檢測(cè)膀胱癌、臨床和病理分期、組織學(xué)分級(jí)、評(píng)估治療反應(yīng)和鑒別腫瘤復(fù)發(fā)有一定幫助，診斷準(zhǔn)確率為93.65%，分期準(zhǔn)確率為63%～96%。梯度擴(kuò)散因子b值是DWI的重要參數(shù)。本研究通過(guò)分析高場(chǎng)強(qiáng)MR檢查中不同b值的效果，探討顯示膀胱癌的最佳b值以及DWI中表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)與膀胱癌侵襲性的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年4月—2018年11月于我院就診并接受常規(guī)MRI及DWI、經(jīng)病理證實(shí)的58例膀胱癌共64個(gè)病灶[41個(gè)經(jīng)尿道電切術(shù)(transurethral resection, TUR)、23個(gè)經(jīng)根治性膀胱切除術(shù)后病理證實(shí)]，男37例，女21例，平均年齡(58.2±7.6)歲；其中53例僅見單發(fā)病灶，5例見多發(fā)(4例2個(gè)、1例3個(gè))病灶，病理診斷55個(gè)病灶為尿路上皮癌，9個(gè)病灶為鱗狀細(xì)胞癌。納入標(biāo)準(zhǔn)：①影像學(xué)及病理資料完整；②常規(guī)MRI、DWI圖像清晰；③病灶直徑>5 mm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①圖像偽影較多、不清晰；②無(wú)病理檢查結(jié)果；③術(shù)后病理為良性病變。

1.2 掃描方法及參數(shù) 檢查前囑患者憋尿，待膀胱充盈后進(jìn)行GE 3.0T MR檢查。囑患者仰臥，掃描范圍從髂前上棘至恥骨聯(lián)合下緣。掃描序列及參數(shù)見表1，b值分別取0、600、1 000和1 500 s/mm2，每個(gè)b值DWI掃描時(shí)間約為150 s。常規(guī)成像序列包括軸位T1W、T2W、FS-T1W、FS-T2I及矢狀位和冠狀位T2W。

1.3 圖像后處理和數(shù)據(jù)測(cè)量 將所有圖像數(shù)據(jù)傳送至GE工作站，DWI數(shù)據(jù)經(jīng)工作站后處理生成對(duì)應(yīng)的ADC圖，在不同b值條件下，分別量取病灶處、正常膀胱壁和尿液的ADC值及信號(hào)強(qiáng)度 (signal intensity, SI)，計(jì)算不同b值下正常膀胱壁信噪比(SNRB)、腫物信噪比(SNRC)、腫物對(duì)正常膀胱壁的對(duì)比信噪比(CNRCB)及腫物對(duì)尿液對(duì)比信噪比(CNRCU)。在腫瘤最大層面上測(cè)量ADC值, 圍繞病灶手動(dòng)繪制ROI,盡可能避開邊界及壞死區(qū)域，測(cè)量3次，取平均值。2名具有5～10年盆腔MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師以雙盲法評(píng)估所有圖像，測(cè)量值相差較大時(shí)與主任醫(yī)師協(xié)商，最終達(dá)成一致意見。

1.4 病理分型 以4%多聚甲醛固定標(biāo)本24 h，常規(guī)制片染色處理后在顯微鏡下觀察。根據(jù)Kobayashi等[5]的分類標(biāo)準(zhǔn)判斷膀胱癌侵襲性水平：低級(jí)別NMIBC為低侵襲性，高級(jí)別NMIBC為中侵襲性，高級(jí)別MIBC為高侵襲性。由2名具有5～10年診斷經(jīng)驗(yàn)的病理醫(yī)師以雙盲法進(jìn)行診斷，意見不一致時(shí)與主任醫(yī)師協(xié)商，最終達(dá)成一致意見。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以正態(tài)分布檢驗(yàn)、單因素方差分析比較3組不同侵襲性膀胱癌ADC值的差異，以及不同b值下相同侵襲性膀胱癌ADC值的差異。采用Pearson相關(guān)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)不同變量之間的相關(guān)性。繪制經(jīng)ADC對(duì)膀胱癌侵襲性病變?cè)\斷的ROC曲線，計(jì)算AUC。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)MRI及DWI、ADC圖像表現(xiàn) T1WI上，與正常膀胱壁相比，腫瘤信號(hào)相等或略高，但低于膀胱周圍脂肪；T2WI上腫瘤表現(xiàn)為稍高信號(hào)，但低于尿液和周圍脂肪，腫瘤浸潤(rùn)處可見膀胱壁明顯中斷；DWI

表2 各組膀胱癌不同 b 值下ADC值比較(mm2/s，±s)

表2 各組膀胱癌不同 b 值下ADC值比較(mm2/s，±s)

組別b值(s/mm2)6001 0001 500低侵襲性組1.20±0.221.12±0.161.03 ± 0.17中侵襲性組1.0±0.240.94±0.150.83 ± 0.19高侵襲性組0.81±0.160.75±0.100.73 ± 0.09F值3.6273.4773.805P值0.0320.0370.028

表3 不同b值下膀胱癌和膀胱壁SNR、CNR比較(±s)

表3 不同b值下膀胱癌和膀胱壁SNR、CNR比較(±s)

b值(s/mm2)SNRCCNRCBSNRBCNRCU60059.84±18.6515.07±9.23 30.32±12.3232.23±17.061 00045.93±14.0320.88±12.6516.74±8.4250.45±31.211 50037.20±12.8732.76±13.12 9.32±3.6881.90±39.07F值23.34611.04126.25836.304P值<0.001<0.001<0.001<0.001

圖像上腫瘤呈高信號(hào)，部分病例可見“C”形結(jié)構(gòu)，膀胱黏膜下層在DWI圖像上為低信號(hào)，膀胱肌層介于二者之間,表現(xiàn)為中等強(qiáng)度信號(hào)，DWI對(duì)周圍淋巴結(jié)及組織解剖形態(tài)顯示欠佳，見圖1；膀胱癌在ADC圖像上為低信號(hào)，見圖2。

2.2 不同大小膀胱癌的侵襲性 本組腫瘤最大直徑范圍0.6～5.8 cm，高侵襲性組腫瘤平均直徑[(3.37±1.58)cm]顯著大于低侵襲性組[(2.18±0.51)cm]和中侵襲性組[(2.32±0.53)cm]，P均<0.01。

2.3 不同侵襲性膀胱癌ADC值比較 本組64個(gè)病灶中，低、中、高侵襲性組所占比例分別為42.19%(27/64)，25.00% (16/64)和32.81%(21/64)。正常膀胱壁平均ADC值為2.27×10-3mm2/s。ADC值隨膀胱癌侵襲性增加而呈現(xiàn)明顯遞減趨勢(shì)，即呈負(fù)相關(guān)(r=-0.673,P<0.05)，且不受b值影響，見表2。

2.4 不同侵襲性膀胱癌不同b值下ADC值比較 隨著b值增加，ADC值呈減小趨勢(shì)，但組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0>.05)；同時(shí)隨b值增加，SNRB、SNRC降低(P均<0.001)，CNRCB、CNRCU升高(P均<0.001)，見表3。b值取1 500 s/mm2時(shí)，在凸顯病灶的同時(shí)，圖像對(duì)比度亦較高，有助于明確診斷。

圖1 患者男，84歲，膀胱癌，平掃M(jìn)RI與DWI圖 T1抑脂(A)、T2抑脂(B)圖像顯示膀胱右后壁腫物， b=1500 s/mm2時(shí)，DWI示腫物呈明顯高信號(hào)(C)，鏡下癌細(xì)胞呈小巢狀排列，浸潤(rùn)生長(zhǎng)(HE，×200)，診斷為MIBC(D)

圖2 患者男，77歲，膀胱癌，DWI與ADC圖 軸位T2WI見膀胱肌層局部受侵(A)，b=1500 s/mm2時(shí)，DWI示腫瘤呈高信號(hào)(B)，ADC值為0.94×10-3 mm2/s(C)

2.5 ROC曲線分析 以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)ADC值區(qū)分NMIBC和MIBC的最佳閾值為0.93×10-3mm2/s，AUC為0.921，見圖3。

圖3 ROC曲線分析圖

2.6 ADC診斷MIBC和NMBIC的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率 將本組病例分為腫瘤中位直徑<2.5 cm和≥2.5 cm 2組，以ADC值0.93×10-3mm2/s為標(biāo)準(zhǔn)，比較ADC值診斷MIBC和NMBIC的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率。ADC值對(duì)直徑<2.5 cm腫瘤的診斷特異度和準(zhǔn)確率高于≥2.5 cm腫瘤，但敏感度無(wú)明顯提高，見表4。

表4 ADC值診斷不同大小膀胱癌的效能比較[%(例)]

3 討論

DWI檢查時(shí)間短、不需要對(duì)比劑，可反映病變?cè)缙诮M織功能改變，已用于診斷多種惡性腫瘤[6-7]。Yamada等[8]認(rèn)為DWI對(duì)T分期的準(zhǔn)確度優(yōu)于常規(guī)方法，可在一定程度上替代DCE-MRI。惡性腫瘤的擴(kuò)散限制和ADC值低于正常組織[9-10]，病灶A(yù)DC值有助于鑒別良惡性腫瘤及惡性腫瘤的侵襲性。目前臨床采用TUR治療NMIBC，而以膀胱切除術(shù)治療MIBC，因此術(shù)前精準(zhǔn)預(yù)測(cè)膀胱癌侵襲性將對(duì)選擇治療方案起到重要指導(dǎo)作用。

3.1 膀胱癌DWI圖像特征 DWI對(duì)膀胱癌T分期的準(zhǔn)確性優(yōu)于常規(guī)方法，能更加清晰地顯示腫瘤[11-12]，并可預(yù)測(cè)肌層浸潤(rùn)：低侵襲性膀胱癌DWI表現(xiàn)為乳頭狀無(wú)蒂或有蒂腫塊，中侵襲性膀胱癌表現(xiàn)為邊緣光滑的無(wú)蒂腫塊，高侵襲性膀胱癌表現(xiàn)為輪廓不規(guī)則、侵襲肌肉的腫塊，均呈較高或顯著高信號(hào)；但DWI對(duì)周圍正常組織或病變信號(hào)的抑制較顯著，造成膀胱周圍組織難以辨別，影響對(duì)盆腔的整體評(píng)估，故需與常規(guī)MR序列結(jié)合應(yīng)用。

3.2 腫瘤直徑在定量分析膀胱癌侵襲性中的應(yīng)用價(jià)值 Yamada等[8]認(rèn)為DWI有助于提高膀胱癌T分期的準(zhǔn)確度，但對(duì)于較小腫瘤，包括DWI在內(nèi)的MRI均存在局限性，腫瘤直徑≤5 mm時(shí)，MR檢出率僅為14.7%，而直徑>5 mm腫瘤檢出率達(dá)到94.7%，直徑≥10 mm腫瘤檢出率達(dá)到100%。由于MRI無(wú)法檢出腫瘤均為pT1期或以下，一般認(rèn)為其肌肉侵犯風(fēng)險(xiǎn)非常低，不需要進(jìn)行MRI分期，故本研究將納入標(biāo)準(zhǔn)定為腫瘤直徑>5 mm。本研究發(fā)現(xiàn)，高侵襲性組膀胱癌腫瘤平均直徑明顯大于低侵襲性組和中侵襲性組，提示腫瘤直徑可在一定程度上反映其惡性程度。

3.3 ADC值及b值定量分析膀胱癌侵襲性的價(jià)值 膀胱發(fā)生癌變后，正常細(xì)胞被腫瘤細(xì)胞替代，細(xì)胞間質(zhì)減少，細(xì)胞外間隙受壓，導(dǎo)致水分子的擴(kuò)散受到限制，表現(xiàn)為DWI信號(hào)增高，ADC值減低。本研究分析不同侵襲性膀胱癌的ADC值，發(fā)現(xiàn)隨著侵襲性級(jí)別升高，ADC值逐漸減低，提示可通過(guò)ADC值預(yù)測(cè)膀胱癌侵襲性，這對(duì)預(yù)防過(guò)度治療低侵襲性膀胱癌有重要臨床意義。

本研究根據(jù)ADC值繪制ROC曲線，得到區(qū)分高侵襲性和中低侵襲性的ADC閾值0.93×10-3mm2/s，診斷準(zhǔn)確率為92.1%，與Al Johi等[13]的閾值略有差異，考慮主要原因是樣本量較少；以ADC=0.93×10-3mm2/s為閾值鑒別MIBC和NMBIC，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于小直徑腫瘤的診斷特異度和準(zhǔn)確率更好，提示ADC可能是預(yù)測(cè)小直徑膀胱癌侵襲性的良好指標(biāo)。

本研究選取不同b值行DWI掃描，隨著b值增大，擴(kuò)散權(quán)重增大，T2穿透效應(yīng)減小，顯示腫瘤愈加突出，測(cè)得的ADC值更趨精準(zhǔn)。本研究顯示，相同侵襲性膀胱癌的ADC值隨b值增大而呈減低趨勢(shì)，但差異無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨著b值增大，CNRB和CNRC明顯升高。b值選擇1 500 s/mm2時(shí)，DWI可清晰顯示病灶及其與鄰近組織的關(guān)系，比b值取600 s/mm2及1 000 s/mm2時(shí)顯示腫瘤大小和邊界更清晰。相反，b值增大時(shí)，SNR逐漸減低，b值>1 500 s/mm2時(shí)，病灶相鄰結(jié)構(gòu)已無(wú)法分辨。以上結(jié)果提示，在保證SNR的前提下，應(yīng)盡可能使用高b值，最佳值是 1 500 s/mm2。

3.4 不足與展望 根據(jù)DWI的b值及ADC值可預(yù)測(cè)膀胱癌侵襲性，尤其是評(píng)估小直徑膀胱癌的惡性程度及其侵襲性。作為診斷膀胱癌的影像學(xué)標(biāo)志物[13]，DWI可為后期治療提供臨床指導(dǎo)。本研究未分析膀胱癌相鄰肌層的ADC值，且樣本量相對(duì)較少，后續(xù)將增加樣本量進(jìn)一步觀察。