張?zhí)磔x,古志聰,朱文標(biāo),姚純,龍曦,范偉雄
膀胱癌的發(fā)病率高居全球常見惡性腫瘤第10位,嚴(yán)重威脅人類健康[1],術(shù)前準(zhǔn)確評估膀胱癌是否浸潤肌層對制定治療方案具有重要價值[2]。非肌層浸潤型膀胱癌(non-muscle invasive bladder cancer,NMIBC)主要采用經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù)加膀胱灌注化療,而肌層浸潤型膀胱癌(muscle invasive bladder cancer,MIBC)多采用根治性膀胱癌切除術(shù)聯(lián)合術(shù)后全身輔助化療[3,4]。多參數(shù)MRI(mutiparametric MRI,mp-MRI)是術(shù)前診斷膀胱癌是否浸潤肌層的最佳影像學(xué)方法[5,6],但國內(nèi)外對于膀胱mp-MRI研究中使用的設(shè)備、掃描方案及診斷流程等存在較大差異。為了規(guī)范膀胱mp-MRI檢查及診斷流程,進(jìn)一步提高診斷準(zhǔn)確性及一致性,歐美及亞洲的多學(xué)科專家團(tuán)隊于2018年共同制訂了膀胱影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(vesical imaging reporting and data system,VI-RADS)[7],并已獲得日本腹部放射學(xué)會、歐洲泌尿影像學(xué)會及歐洲泌尿?qū)W會的共同認(rèn)可;但是,該評分系統(tǒng)主要基于既往文獻(xiàn)證據(jù)及專家臨床經(jīng)驗制定,其診斷價值還需大量臨床病例進(jìn)行測試和驗證。本研究旨在探討1.5T與3.0T多參數(shù)MRI膀胱影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)對膀胱癌浸潤肌層的診斷效能。
表1 兩組多參數(shù)磁共振(mp-MRI)掃描序列及參數(shù)
搜集本院2016年1月-2018年5月接受膀胱mp-MRI檢查的患者。病例納入標(biāo)準(zhǔn):①患者臨床及MRI檢查資料均齊全,MRI檢查序列包含T2WI、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)和動態(tài)增強(qiáng)(dynamic contrast enhanced,DCE)序列;②患者行經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù)或根治性膀胱切除術(shù),病理診斷為膀胱癌且T分期明確。病例排除標(biāo)準(zhǔn):①圖像存在偽影或質(zhì)量不佳,無法進(jìn)行VI-RADS評分;②患者M(jìn)RI檢查前已接受相關(guān)治療,包括化療、放療或手術(shù)等。最后共193例膀胱癌患者納入本研究,根據(jù)所接受MRI檢查的磁場場強(qiáng)將患者分為1.5 T組與3.0 T組,其中1.5 T組92例(男74例,女18例),平均年齡為(63±12)歲;3.0 T組101例(男86例,女15例),平均年齡為(66±12)歲。根據(jù)腫瘤T分期將膀胱癌分為NMIBC(≤T1期)和MIBC(≥T2期)。
患者檢查前10 min肌肉注射山莨菪堿20 mg以抑制腸道蠕動,適度充盈膀胱;MRI檢查采用GE Optima MR 360 1.5T、Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀和腹部相控陣線圈,患者取仰臥位。1.5T組和3.0T組掃描序列及參數(shù)見表1。 MRI動態(tài)增強(qiáng)掃描對比劑采用釓雙胺,劑量0.1 mmol/kg,注射流率2 mL/s,連續(xù)掃描4個時相。
由兩位影像科醫(yī)師(影像診斷經(jīng)驗分別為2年和5年)依照VI-RADS評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行盲法閱片,若閱片結(jié)果存在差異,通過協(xié)商達(dá)成一致意見。VI-RADS評估標(biāo)準(zhǔn)見表2[7]。
最終,VI-RADS評分根據(jù)T2WI、DWI和DCE-MRI的綜合表現(xiàn)(圖1),將出現(xiàn)膀胱癌浸潤肌層的可能性分為5個等級[7]:1分(不可能存在);2分(不太可能存在);3分(可疑存在);4分(可能存在);5分(極有可能存在)。
采用MedCalc 15.6.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic ,ROC)曲線對1.5T組與3.0T組應(yīng)用VI-RADS評分診斷膀胱癌浸潤肌層的診斷效能進(jìn)行分析,獲得最佳閾值及ROC曲線下面積(area under curve,AUC),并計算最佳閾值條件下的診斷敏感度、特異度、陽性預(yù)測值(positive predictive value,PPV)、陰性預(yù)測值(negative predictive value,NPV)及準(zhǔn)確度。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
圖1 VI-RADS評分流程圖。
表3 1.5T組和3.0T組的VI-RADS評分與病理結(jié)果
注:括號內(nèi)為構(gòu)成比。
表4 1.5T組和3.0T組VI-RADS評分對膀胱癌浸潤肌層的診斷效能
表2 膀胱影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(VI-RADS)的MRI序列評分標(biāo)準(zhǔn)
注:結(jié)構(gòu)類別(structural category,SC)。
1.5T組納入92例患者(單發(fā)病灶85例,多發(fā)病灶7例)共101個病灶。病理分期如下:Ta期病灶7個(6.9%),T1期75個(74.3%),T2期12個(11.9%),T3期6個(5.9%),T4期1個(1%)。其中,NMIBC病灶共82個(81.2%),MIBC病灶共19個(18.8%)(圖2、3)。
3.0T組共納入101例患者(單發(fā)病灶91例,多發(fā)病灶10例)共116個病灶。病理分期如下:Ta期病灶15個(12.9%),T1期69個(59.5%),T2期20個(17.2%),T3期8個(6.9%),T4期4個(3.4%)。其中,NMIBC病灶共84個(72.4%),MIBC病灶共32個(37.6%)(圖4、5)。
1.5T組和3.0T組的VI-RADS評分與病理結(jié)果見表3。
ROC曲線分析結(jié)果顯示,1.5T和3.0T兩組VI-RADS評分診斷膀胱癌浸潤肌層的最佳診斷閾值均為≥4,AUC分別為0.907和0.942,3.0T組的診斷效能優(yōu)于1.5T組(表4,圖6)。
精準(zhǔn)、規(guī)范的影像診斷是臨床個體化和規(guī)范化治療的前提和基礎(chǔ)。影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(reporting and data system,RADS)通過標(biāo)準(zhǔn)化的影像術(shù)語、診斷流程及分類評價體系規(guī)范了影像診斷報告,在不同器官的疾病診治中發(fā)揮了極大的作用,如乳腺影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(breast imaging-reporting and data system,BI-RADS)[8]、前列腺影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(prostate imaging-reporting and data system,PI-RADS)[9]及肝臟影像報告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(liver imaging-reporting and data system,LI-RADS)[10]。因此,日本腹部放射學(xué)會、歐洲泌尿影像學(xué)會及歐洲泌尿?qū)W會共同發(fā)表了5分制標(biāo)準(zhǔn)的VI-RADS評分[7,11],旨在推動膀胱MRI檢查及診斷流程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化及定量化,提高mp-MRI對膀胱癌浸潤肌層的診斷準(zhǔn)確性及一致性,同時有助于不同專業(yè)領(lǐng)域醫(yī)生及不同醫(yī)療中心之間的交流。VI-RADS評分不僅針對T2WI、DWI及DCE作了相應(yīng)的量化評分標(biāo)準(zhǔn),而且對評判流程和診斷權(quán)重作了規(guī)定:首先依據(jù)T2WI判斷膀胱壁肌層的完整性,DWI與DCE則主要用于診斷固有肌層是否受侵,且以DWI為首選,DCE為次選[7]。最終根據(jù)mp-MRI綜合表現(xiàn)得到反映膀胱癌浸潤肌層風(fēng)險的VI-RADS評分,分?jǐn)?shù)越高,浸潤肌層的可能性越大[7]。
圖2 1.5T多參數(shù)MRI圖像。膀胱癌無浸潤肌層(T1期)患者,女,71歲,VI-RADS評分為2分。a)T2WI示膀胱左側(cè)壁腫物(箭),大小約17mm×21mm,膀胱壁固有肌層低信號無中斷,評分為SC 2;b)DWI示病灶呈高信號,病灶內(nèi)及基底見低信號; c)ADC圖示病灶呈低信號,病灶內(nèi)及基底見輕度高信號,評分為DW 2;d)DCE示病灶明顯強(qiáng)化,鄰近固有肌層無強(qiáng)化,評分為DC 2。 圖3 1.5T多參數(shù)MRI圖像。膀胱癌侵及壁外脂肪間隙(T3期)患者,男,74歲,VI-RADS評分為5分。a)T2WI示膀胱左后側(cè)壁腫物(箭),大小約23mm×28mm,侵犯膀胱壁及壁外脂肪間隙,評分為SC 5;b)DWI示病灶呈明顯高信號; c)ADC圖示病灶呈明顯低信號,并侵犯膀胱壁外脂肪間隙,評分為DW 5;d)DCE示病灶明顯強(qiáng)化并侵犯至膀胱外脂肪間隙,評分為DC 5。 圖4 3.0 T多參數(shù)MRI圖像。膀胱癌無浸潤肌層(T1期)患者,男,48歲,VI-RADS評分為2分。a)T2WI示膀胱左后壁菜花樣腫物(箭),大小約54mm×41mm,膀胱壁固有肌層低信號無中斷,評分為SC 2;b)DWI示病灶呈高信號,病灶內(nèi)及基底見低信號; c)ADC圖示病灶呈低信號,病灶內(nèi)及基底見高信號,評分為DW 2;d)DCE示病灶明顯強(qiáng)化,相應(yīng)固有肌層無強(qiáng)化,評分為DC 2。 圖5 3.0 T多參數(shù)MRI圖像。膀胱癌侵及壁外脂肪間隙(T3期)患者,男,92歲,VI-RADS評分為5分。a)T2WI示膀胱右側(cè)壁腫物(箭),大小約36mm×37mm,侵犯膀胱壁及壁外脂肪間隙,評分為SC 5;b)DWI示病灶呈明顯高信號,c)ADC圖示病灶呈明顯低信號,并侵犯膀胱壁外脂肪間隙,評分為DW 5;d)DCE示病灶明顯強(qiáng)化并侵犯至膀胱外脂肪間隙,評分為DC 5。
圖6 1.5T組和3.0T組VI-RADS評分診斷膀胱癌浸潤肌層的ROC曲線。a) 1.5T組; b) 3.0T組。
既往多項研究結(jié)果表明,多參數(shù)MRI對膀胱癌浸潤肌層的診斷敏感度為68%~100%,特異度為76%~100%[12-17]。但是,這些研究缺少統(tǒng)一、客觀的診斷標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,造成不同研究間的結(jié)果具有較大差異。本研究利用VI-RADS對1.5T和3.0T膀胱多參數(shù)MRI進(jìn)行分析,結(jié)果顯示以4分為最佳臨界值,診斷膀胱癌浸潤肌層的AUC分別為0.907和0.942,敏感度分別為79.0%和87.5%,特異度分別為87.8%和95.2%,準(zhǔn)確度分別為86.1%和93.1%,提示不論在高、低場強(qiáng)mp-MRI中,VI-RADS評分對膀胱癌浸潤肌層均有較高的診斷效能,這可能與VI-RADS采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化及定量化的評分系統(tǒng)有關(guān)。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)不論在高、低場強(qiáng)mp-MRI中, VI-RADS評分均具有較高的陰性預(yù)測值,即VI-RADS低于4分時,膀胱癌存在浸潤肌層的可能性極小,使得臨床醫(yī)生有較大把握排除浸潤肌層的風(fēng)險,從而更準(zhǔn)確地辨別出NMIBC患者,選擇創(chuàng)傷更小的經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù),避免不必要的根治性膀胱切除術(shù)[18]。
本研究結(jié)果還顯示,基于VI-RADS評分的3.0T組對膀胱癌浸潤肌層的診斷效能優(yōu)于1.5T組,與以往基于mp-MRI的研究結(jié)論相符[18,19];分析原因可能是因為主磁場強(qiáng)度與圖像信噪比成正比,磁場強(qiáng)度越高,圖像信噪比越高,圖像質(zhì)量也越好,更有利于病灶VI-RADS的準(zhǔn)確評估及精確分類,從而提高診斷效能[19]。此外,與1.5T MR相比,3.0T MR在對比噪聲比、時間分辨率及空間分辨率等方面都有明顯改進(jìn)和提高[15]。因此,盡管VI-RADS推薦1.5T和3.0 T MR均可獲得滿足臨床診斷要求的圖像,但基于上述研究結(jié)果,筆者認(rèn)為3.0T MR設(shè)備的優(yōu)勢更明顯。
本研究還存在以下不足:①該研究是回顧性分析,難以避免選擇性偏差;②由于膀胱內(nèi)的空氣會導(dǎo)致DWI偽影,VI-RADS中建議若患者條件允許,應(yīng)移除導(dǎo)尿管2~3天后再行MRI檢查。而本研究中部分行MRI檢查的患者為插入導(dǎo)尿管者,這在以后臨床工作中需要注意,不過本研究患者入組時已剔除存在偽影且影響VI-RADS評分者;③浸潤肌層型膀胱癌患者樣本量相對較少,可能對結(jié)果統(tǒng)計造成一定影響;④該研究只評估了VI-RADS對膀胱癌浸潤肌層的診斷效能,即區(qū)分≤T1與≥T2期,而對區(qū)分≤T2與≥T3期及膀胱癌分級的診斷效能尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。
總之,VI-RADS在高、低場強(qiáng)mp-MRI中對膀胱癌浸潤肌層均有較高的診斷價值,且3.0TMR的診斷效能優(yōu)于1.5T,今后仍需要多中心、大樣本的前瞻性研究來進(jìn)一步驗證結(jié)論。