張 潔,金征宇
中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 北京協(xié)和醫(yī)院放射科,北京 100730
胃癌是上消化道最常見的惡性腫瘤,死亡率高,在惡性腫瘤相關死亡中居第2位,其5年生存率僅為20% ~30%[1]。早期精確的影像學診斷有利于臨床醫(yī)生制定正確的治療方案,進而改善患者預后。彌散加權(quán)成像 (diffusion weighted imaging,DWI)是一種新興的影像技術,因其具有功能成像的特點,近年來在腹部的應用逐漸增多,但關于胃癌DWI的研究較少見,本文主要闡述其在胃癌診斷治療中的現(xiàn)狀。
檢查前準備 胃是可以蠕動的空腔臟器,為了更好地顯示胃的解剖結(jié)構(gòu)及胃周情況,需要患者空腹、抑制胃蠕動及保持胃適當充盈,抑制胃蠕動常用的松弛劑包括山莨菪堿 (654-2),對山莨菪堿有禁忌的患者可以使用胰高血糖素替代。目前保持胃適當擴張常用的口服胃腔對比劑包括三類:陽性、陰性和雙向?qū)Ρ葎?。陽性對比劑為順磁性物質(zhì),主要有高鐵銨檸檬酸鹽以及Gd-DTPA,可以縮短T1作用并增強腔內(nèi)信號,更好地顯示胃腔及胃壁結(jié)構(gòu)。陰性對比劑主要指空氣及正鐵酸鹽顆粒等,可以降低腔內(nèi)信號,減少運動偽影。雙向?qū)Ρ葎┲饕赣盟溆?,為目前胃磁共振成?(magnetic resonance imaging,MRI)最常用的對比劑,其優(yōu)勢在于不會引起磁敏感偽影且安全性好,對病灶的檢出和分期與Gd-DTPA效果相似。常規(guī)采用仰臥位掃描[2]。
相關設備及序列選擇 目前研究以1.5T場強設備多見[3-4],應用最多的是單次激發(fā)平面回波序列,平面回波成像技術是目前磁共振最快的成像技術,可以大大縮短掃描時間,有利于減少呼吸、心跳以及胃腸蠕動等產(chǎn)生的偽影[3]。采用多通道體部相控陣線圈合并并行采集技術,可以加快圖像采集速度,減輕圖像變形及體部相控陣線圈合并并行采集相關偽影尤其磁敏感偽影[5]。層厚5 mm,層間距1 mm,掃描視野36~40 cm,矩陣128×128,擴散方向為3,結(jié)合分次屏氣技術,視患者耐受情況,分2~3次屏氣完成,保持每次屏氣基線位于同一水平[5]。
擴散敏感梯度b值的選擇 因腹部DWI會受到灌注、T2穿透效應以及宏觀運動等影響,b值應采用較高值,這樣測得的表觀擴散系數(shù) (apparent diffusion coefficient,ADC)值會更接近組織的真實擴散值。但不利之處在于高b值會使組織解剖顯示不清晰,導致信噪比和圖像質(zhì)量的下降。Bammer[6]研究表明隨著b值升高,單次激發(fā)平面回波序列產(chǎn)生的磁敏感偽影增加,嚴重時會導致圖像變形。因此如何選擇一個合適的b值,一方面使ADC值更接近真實擴散值,同時保證圖像質(zhì)量,在胃DWI中尤為重要。目前對于胃DWI最適合的b值選擇尚缺乏統(tǒng)一認識。張曉鵬等[7]對31例病理證實胃癌患者進行多個b值DWI掃描時顯示,采用b=1000 s/mm2得到的胃癌ADC值更接近組織真實值,并可有效抑制胃腔內(nèi)容物信號,突出癌腫信號差異,b值取300及600 s/mm2可作為圖像SNR過低影響診斷時的補充。許傳軍等[8]對32例胃癌患者 MRI資料進行分析顯示,b值取800或1000 s/mm2時圖像質(zhì)量較滿意,且b值取800 s/mm2時胃腫瘤ADC值與細胞密度相關性最佳。
ADC值測量方法 目前關于胃癌ADC值測量有整體測量及局部測量兩種方法[9],前提條件是胃癌癌腫可以在DWI上進行顯示,而對于較小的胃部腫瘤,ADC值無法測量或存在較大偏差。ADC值為多次測量的平均值。整體測量是指對癌腫全體的邊緣進行勾勒測量,局部測量是對擴散受限最明顯的區(qū)域劃定感興趣區(qū),對于浸潤型癌腫可以選取癌腫最大層面進行整體測量。兩種方法一致性較好,前者有利于反映腫瘤的整體特征,可以對胃癌放化療療效進行整體評價,但受測量者主觀影響較大;后者操作相對簡便,可以避開變性壞死區(qū)及周圍正常組織部分容積效應的干擾,能夠反映組織中擴散受限最明顯的區(qū)域,其不足之處是無法反映胃癌癌腫的整體特征??梢愿鶕?jù)臨床需要選擇不同的方法。
病灶的擴散程度是和細胞微環(huán)境的緊密度相關的。胃癌癌腫由于具有較高的細胞密度、核質(zhì)比以及胞外組織的裂解,其擴散較周圍正常組織受到明顯限制。在DWI圖像中,無論采用的b值高低,癌腫均表現(xiàn)為中高信號,在相應的ADC圖像中表現(xiàn)為低信號[10]。Zhang等[11]對 23 例 Borrmann 4 型胃癌患者進行DWI檢查顯示,16例患者表現(xiàn)為典型三分層“夾心征”,且其顯示率及圖像對比噪聲比均高于T1加權(quán)像和T2加權(quán)像。
癌腫檢出 在常規(guī)的MRI圖像中,腫瘤組織的信號強度和正常胃黏膜的信號強度相近,診斷較困難。在DWI圖像中,由于DWI對胃腸蠕動不敏感,圖像具有更高的對比噪聲比,腫瘤組織表現(xiàn)為較穩(wěn)定的高信號,T2加權(quán)像聯(lián)合DWI較單獨應用T2加權(quán)像可以明顯提高胃癌的檢出率。對胃癌組織進行ADC值測量顯示,癌腫的平均ADC值低于非癌胃壁,兩者差異具有統(tǒng)計學意義。根據(jù)受試者工作特征曲線,以1.46×10-3mm2/s作為胃癌ADC值截割點,敏感性97.0%,特異性90.9%[5]。Avcul等[4]對 70 例胃癌患者及 30例健康志愿者的研究顯示,胃癌患者癌腫的平均ADC值為 (0.84±0.17) ×10-3mm2/s,正常胃壁的平均ADC值為 (1.79±0.08) ×10-3mm2/s,差異具有統(tǒng)計學意義,且發(fā)現(xiàn)胃淋巴瘤患者和胃癌患者腫塊的ADC值差異具有統(tǒng)計學意義,可以對兩者進行區(qū)分,但對于胃腺癌的不同病理亞型ADC值差異無統(tǒng)計學意義。Zhang等[11]對23例Borrmann 4型胃癌患者及23例健康志愿者的對照研究表明,Borrmann 4型胃癌組織的ADC值明顯低于未充分擴張的正常胃壁,可以對兩者進行更好的區(qū)分。DWI隨著b值取值升高,腫瘤和正常組織的對比會增加,有利于病灶的檢出。研究表明多b值聯(lián)合應用可以增加病灶的檢出率[7]。
DWI不僅有助于癌腫的檢出,通過測量漿膜外組織的ADC值,還可以反映腫瘤對周圍組織的侵襲性,當胃癌病變漿膜外組織的ADC值偏小或與胃癌病變ADC值接近,要高度懷疑胃癌侵犯累及漿膜外組織[12]。但對于侵襲性胃癌和局限性胃癌兩者的ADC值是否存在差異,尚待進一步的研究。
N分期 研究表明僅根據(jù)淋巴結(jié)的大小判斷有無轉(zhuǎn)移具有較大的局限性,F(xiàn)ukuya等[13]的研究表明,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)直徑小于10 mm者占79.7%,Monig等[14]研究顯示在331個轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中有90%直徑小于10 mm,張曉鵬等[15]對53例胃癌患者研究表明,在手術摘除的直徑小于5 mm的116枚淋巴結(jié)中,有21枚發(fā)生轉(zhuǎn)移,約占所有小淋巴結(jié)的18.1%。MRI在直腸癌N分期中的作用已經(jīng)得到肯定,在腹部DWI上脂肪、肌肉和血管等組織呈低信號,胃癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)由于癌細胞及間質(zhì)成分密度高于正常或反應性淋巴結(jié),限制了水分子的自由擴散運動,表現(xiàn)為擴散受限高信號,DWI與T2加權(quán)像聯(lián)合應用,通過對淋巴結(jié)ADC值的測量,可以更好地區(qū)分轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)[16-18]。
M分期 肝臟是胃癌轉(zhuǎn)移最易受累的器官,MRI是目前最有效的肝臟疾病的診斷方法,結(jié)合DWI可以較好地提高檢出率,尤其是對于肝臟的微小病灶[19-20]。Le Moigne等[19]對 62 例肝硬化患者的肝內(nèi)82個直徑小于2cm的肝癌結(jié)節(jié)進行MRI檢測,在只進行T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、T1加權(quán)像動態(tài)增強等常規(guī)序列掃描時,診斷的敏感性為75.7%,受試者工作特征曲線下面積為0.76,在增加DWI序列掃描后,對肝內(nèi)小結(jié)節(jié)診斷的敏感性可以達到87.8%,曲線下面積為0.86,功能參數(shù)ADC值可以對肝臟病變的良惡性進行區(qū)分,有助于早期發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移灶。腹膜轉(zhuǎn)移是影響胃腸道腫瘤決策的重要因素之一,若術前影像學即可明確腹膜轉(zhuǎn)移的存在,則應終止根治性手術改為保守治療,DWI可以敏感地顯示腹膜轉(zhuǎn)移的情況[21],有利于手術方案的制定。
目前胃癌的主要治療手段為手術及放化療。影像學是評估胃腸道腫瘤放化療效果的主要手段,正電子發(fā)射型計算機斷層顯像因其可以反映功能代謝和量化指標的優(yōu)勢,已被美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡指南建議作為胃癌療效評價的影像學方法[21]。但因其價格昂貴、敏感性低,大大降低了其在臨床中的應用。DWI是除正電子發(fā)射型計算機斷層顯像外另一項可以提供功能定量指標的影像技術。ADC值可以較好地反映腫瘤的化療療效[21]。
Gui等[22]對23例接受系統(tǒng)化療的胃腸癌肝轉(zhuǎn)移患者進行研究表明,化療前ADC值較低的胃腸癌肝轉(zhuǎn)移傾向化療反應良好,化療早期ADC值升高明顯的胃腸癌肝轉(zhuǎn)移灶傾向化療反應良好,DWI是一種具有預測和早期評價胃腸癌肝轉(zhuǎn)移化療療效潛力的無創(chuàng)性監(jiān)測手段。有研究表明,20%~30%直腸癌患者經(jīng)手術病理證實放化療后完全緩解,術前精確的影像學診斷有助于對這些患者進行微創(chuàng)治療或者只是隨訪觀察,免于較大的手術創(chuàng)傷[23-25]。僅應用常規(guī)MRI很難對殘余腫瘤或者放化療后的纖維化進行區(qū)分,而DWI的作用是肯定的,殘余腫瘤的彌散受限制,在DWI上表現(xiàn)為高信號,但是纖維化的細胞密度低,細胞外空間相對較大,表現(xiàn)為低信號。應用此標準可以發(fā)現(xiàn)高b值DWI聯(lián)合常規(guī)MRI明顯提高了對直腸癌放化療完全緩解的診斷準確率,且同時提高了不同觀察者之間的一致性。由于胃壁厚度的穩(wěn)定性較差,易受充盈程度、病變形態(tài)等影響,有關胃癌原發(fā)灶化療療效的DWI研究尚未開展。
胃DWI最根本的問題是缺乏統(tǒng)一的標準。包括成像技術、b值的選擇以及ADC值的測量方法等,導致同類病變經(jīng)不同技術測量的ADC值存在差異。但目前相關研究成果已充分展示了這一技術的優(yōu)越性,如DWI在增加胃癌檢出率及評估化療效果方面,隨著磁共振技術的不斷發(fā)展和完善,DWI在胃癌的診斷治療中將顯示更加廣闊的應用前景。
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