張紹婷,沈浮△,陸建平,高顯華,王顥
1海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)科 上海200433
2海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院肛腸外科 上海200433
根據(jù)直腸腸段不同位置與肛緣(anal verge,AV)的距離,可分為上段、中段、下段直腸[1]。上段直腸有腹膜覆蓋,為腹膜內(nèi)器官,中段直腸僅前壁有腹膜覆蓋,下段直腸完全位于腹膜外,因此中段、下段直腸位于腹膜返折(peritoneal reflection,PR)下,由直腸系膜包圍[2-3]。根據(jù)直腸癌與PR的相對位置,可以分為PR上方、PR水平、PR下方腫瘤。腫瘤位置和分期不同,直腸癌的生物學(xué)行為、治療方案及預(yù)后也存在差異[4-11]。PR是標(biāo)記直腸癌腫瘤位置、指導(dǎo)臨床醫(yī)師選擇治療方案的有用標(biāo)志[12]。AV至PR前緣最低點(diǎn)距離(anal verge to the perito?neal reflection,AV—PR)以及腫瘤與PR相對位置也是指導(dǎo)臨床醫(yī)師制定手術(shù)方案的重要信息,AV—PR距離可采用內(nèi)窺鏡或術(shù)中直腸鏡測量[13-14],但不同操作者的測量結(jié)果存在差異。MRI具有良好的軟組織分辨率,不僅在術(shù)前評估TNM分期、直腸系膜筋膜及鄰近器官受累方面具有重要價(jià)值,而且可以顯示PR[15]。但并非所有患者的PR都在MRI上得以清晰顯示,目前研究發(fā)現(xiàn)[12,15]影響PR清晰度的可能因素有:膀胱充盈程度、子宮位置、年齡、盆腔積液。如果在術(shù)前MRI圖像中可以清晰顯示PR、準(zhǔn)確測量AV—PR距離并評估腫瘤與PR相對位置,將有助于醫(yī)療決策的制定。因此,我們基于55例直腸癌患者影像及臨床資料,探討影響MRI顯示PR清晰度的因素,分析在MRI上測量AV—PR距離的可行性及判斷腫瘤與PR相對位置的準(zhǔn)確性,現(xiàn)報(bào)告如下。
回顧性分析2019年1月至2019年6月我院收治的55例原發(fā)性直腸癌患者影像及臨床資料,患者術(shù)前均接受盆腔MRI檢查。其中男性29例,女性26例;年齡34~85歲,平均(58.9±11.3)歲;體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI) 為 18.5~32.0 kg/m2,平均(24.6±3.1)kg/m2;T分期:T1期2例,T2期17例,T3期35例,T4期1例;術(shù)中見腫瘤與PR相對位置:PR上方9例,PR水平12例,PR下方34例。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)行根治性手術(shù),有完整的術(shù)后病理結(jié)果;(2)MRI檢查圖像質(zhì)量良好;(3)MRI檢查后兩周內(nèi)行手術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)MRI偽影較多,圖像質(zhì)量欠佳;(2)MRI檢查前接受放化療治療;(3)既往有其他盆腔手術(shù)治療史;(4)非R0切除。
使用Siemens MAGNETOM Skyra 3TMRI成像系統(tǒng),采用仰臥體位及相控陣體線圈進(jìn)行檢查。常規(guī)序列包括:矢狀位T2WI、彌散加權(quán)序列、橫軸位T2WI、增強(qiáng)T1WI(橫軸位、矢狀位)。主要觀測矢狀位T2WI非壓脂序列,參數(shù)如下:重復(fù)時(shí)間(repeti?tion time,TR):5 000 ms;回波時(shí)間(echo time,TE):106ms;層厚:5mm;層數(shù):23;體素:0.7mm×0.7mm×5.0mm;視野:230mm;掃描總時(shí)間:157s。
由2名有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師在不知曉患者手術(shù)及病理結(jié)果的前提下對圖像進(jìn)行分析及測量。在矢狀位T2WI序列觀察分析的信息包括:PR是否清晰、AV—PR距離、精囊腺/子宮—腸管距離、膀胱充盈程度、腫瘤與PR相對位置、有無盆腔積液、子宮位置。
在矢狀位T2WI序列,PR表現(xiàn)為從男性精囊腺頂端或女性子宮頸角至直腸前壁附著的線形低信號結(jié)構(gòu)[16](圖1),Gollub將PR清晰度分為3類:絕對不可見、可能可見、絕對可見[15]。在本研究中,因絕對不可見的病例極少,我們將其分為顯示清晰(絕對可見)、顯示模糊(絕對不可見、可能可見)共兩類。對于PR顯示清晰的病例,在矢狀位T2WI序列沿腸管走行方向,測量AV—PR距離[12]【PR前緣最低點(diǎn)為PR與精囊腺/子宮的交點(diǎn),為了方便測量,將最低點(diǎn)在腸管的投影點(diǎn)(經(jīng)虛線a定位)作為測量替代點(diǎn),如圖2,距離記為L1+L2+L3】。精囊腺/子宮—腸管距離定義為沿PR走行方向,以PR與精囊腺/子宮的交點(diǎn)、PR與腸管的交點(diǎn)為起止點(diǎn)測量的距離(圖3)。在矢狀位和橫軸位,膀胱壁完全伸展定義為充盈良好,否則為充盈欠佳。根據(jù)矢狀位子宮軸與橫軸位軸線之間的角度來描述子宮位置:子宮前傾、后彎[12]。
圖1 矢狀位及橫軸位 T 2WI序列PR顯示圖
圖2 矢狀位 T 2WI序列AV—PR距離
圖3 矢狀位 T 2WI序列精囊腺—腸管距離
采用SPSS 25.0軟件及易侕統(tǒng)計(jì)軟件(2.0版),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)量資料采用(±s)或M(QL,QU)表示,組間比較行t檢驗(yàn)或Mann-WhitneyU檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用[n(%)]表示,組間比較行χ2檢驗(yàn)或校正χ2檢驗(yàn)或Fisher檢驗(yàn)。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficients,ICC)、變異系數(shù) (coefficient of variation,CV)、Bland-Altman散點(diǎn)圖分析評估兩位醫(yī)師測量AV—PR距離的一致性。采用Kappa檢驗(yàn)評估MRI判斷腫瘤與PR相對位置的準(zhǔn)確性。采用單因素及多因素Lo?gistic回歸分析探討潛在影響因素,繪制列線圖(No?mogram)并計(jì)算模型準(zhǔn)確度,使用Hosmer-Leme?show擬合優(yōu)度檢驗(yàn)來評價(jià)預(yù)測模型的校準(zhǔn)能力。
55例直腸癌患者中,40例(72.7%)PR 顯示清晰,15例(27.3%)顯示模糊,見圖4。AV—PR距離6.5~11.7 cm,平均為(9.8±1.1)cm,女性平均距離為(9.9±1.1)cm,男性平均距離為(9.7±1.0)cm,兩者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.305);精囊腺/子宮—腸管距離0~3.9 cm,平均為1.1(0.7,1.7)cm;膀胱充盈程度:良好22例,欠佳33例;有盆腔積液10例,無盆腔積液45例;子宮位置前傾16例,后彎10例;MRI顯示腫瘤與PR相對位置:PR上方12例,PR水平15例,PR下方28例。
圖4 矢狀位 T 2WI非壓脂序列PR顯示圖
根據(jù)PR清晰度的不同,分為PR清晰組和PR模糊組。兩組BMI及精囊腺/子宮—腸管距離比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),其余指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見表1。
表1 PR清晰度與患者臨床特征的關(guān)系
以PR清晰度(PR清晰=1,PR模糊=0)為因變量,以年齡、性別(男性=0,女性=1)、T分期(T1期=1,T2期=2,T3期=3,T4期=4)、膀胱充盈程度(良好=1,欠佳=0)、盆腔積液(有=1,無=0)、BMI、子宮位置(前傾=1,后彎=0)、精囊腺/子宮—腸管距離為自變量,進(jìn)行單因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示BMI、精囊腺/子宮—腸管距離均與PR清晰度相關(guān)(均P<0.05),而其余因素均與PR顯示清晰度無關(guān)(均P>0.05)。將單因素分析結(jié)果有意義的指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析,構(gòu)建包含BMI和精囊腺/子宮—腸管距離的預(yù)測模型并繪制列線圖。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示BMI和精囊腺/子宮—腸管距離均為PR清晰度的獨(dú)立影響因素(均P<0.05)。列線圖判斷準(zhǔn)確度為78.2%(43/55)。Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn)結(jié)果顯示,模型預(yù)測與實(shí)際觀測值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.195),表明沒有偏離擬合。見表2、圖5。
圖5 構(gòu)建預(yù)測模型的Nomogram圖
表2 PR清晰度的Logistic回歸分析
兩名醫(yī)師測量的AV—PR距離分別為(9.8±1.1)cm和(9.8±1.1)cm,ICC值為0.822,95%CI為0.713~0.892,CV為4.74%。Bland-Altman散點(diǎn)圖分析結(jié)果顯示,偏差(Bias)為-0.024,95%一致性區(qū)間(limits of agreement,LoA) 為-1.326~1.279,見圖6。上述結(jié)果均表明兩名醫(yī)師測量AV—PR距離一致性較好。
圖6 兩名醫(yī)師測量AV—PR距離結(jié)果一致性Bland-Altman散點(diǎn)圖
以術(shù)中所見為基準(zhǔn),MRI判斷腫瘤與PR相對位置的準(zhǔn)確率為85.5%,見表3、圖7。MRI與術(shù)中所見判斷腫瘤與PR相對位置的一致性較好(Kappa值為0.759)。
表3 MRI與術(shù)中所見判斷腫瘤與PR相對位置的結(jié)果分析
圖7 MRI上腫瘤與PR相對位置的示例(經(jīng)手術(shù)證實(shí))
結(jié)直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤之一,該病發(fā)病率在全球范圍內(nèi)位居惡性腫瘤發(fā)病率第三位,其中直腸癌占30%~35%[11]。直腸癌腫瘤與PR相對位置是臨床治療的重要參考信息,處在PR的不同相對位置具有不同的或特殊的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移途徑[11,17],PR下方腫瘤主要通過側(cè)方淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,而PR上方腫瘤則主要向腸系膜下轉(zhuǎn)移。對PR上方腫瘤行不當(dāng)?shù)姆呕熤委?,會引發(fā)腫瘤播散轉(zhuǎn)移、肛門失禁、放射性腸炎、腸道功能紊亂等情況[18-19];若對PR下方腫瘤采用與結(jié)腸癌相同的治療方式,則存在治療不足、增加復(fù)發(fā)率的可能性[20]。因此,術(shù)前準(zhǔn)確識別PR有助于臨床醫(yī)師對患者施行個(gè)體化治療,避免治療不足或治療過度[11]。目前,臨床中多基于MRI分析PR,但患者自身因素可能影響其顯示的清晰程度。
在本研究納入分析的55例直腸癌患者中,我們以矢狀位T2WI(主要觀測非壓脂序列)為分析對象,PR在MRI上顯示清晰的有40例(72.7%)。BMI、精囊腺/子宮—腸管距離是MRI上PR清晰度的影響因素。我們發(fā)現(xiàn),PR周圍空間越大,PR顯示越清晰。精囊腺/子宮—腸管距離是對PR周圍空間最直接的反映,該距離越遠(yuǎn),空間越大。BMI是反映人體肥胖程度的重要指標(biāo),間接反映了腹盆腔的空間大小,BMI越大,盆腔內(nèi)臟器的分布相對越分散,PR周圍的空間越大。在Sun等[12]研究中,膀胱充盈程度、子宮位置、年齡均為影響PR清晰度的因素,Gollub等[15]發(fā)現(xiàn)盆腔積液的存在有助于PR的顯示,而本研究中,上述因素均與PR清晰度無關(guān),或與前述兩個(gè)研究所納入分析病例自身特點(diǎn)不同有關(guān)。
AV—PR距離能為外科醫(yī)師提供重要的影像診斷信息,本研究中2名放射科醫(yī)師測量該距離的一致性較好。Najarian等[14]通過術(shù)中直腸鏡測得女性AV—PR平均距離為9(5.5,13.5)cm、男性為9.7(7,16)cm,Yun等[13]通過乙狀結(jié)腸鏡測得男性和女性的AV—PR平均距離分別為(8.8±2.2)cm和(8.1±1.7)cm,Paparo等[16]測得該距離平均值為(9.6±1.8)cm,該三項(xiàng)研究所測得不同性別之間AV—PR平均距離比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究測得不同性別之間該距離相近,與前述文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相似。但Sun等[12]測得女性AV—PR平均距離為(10.4±1.1)cm,長于男性的(10.0±1.2)cm。此外,我們以術(shù)中所見為基準(zhǔn),分析得MRI判斷腫瘤與PR相對位置的準(zhǔn)確率為85.5%。在影像學(xué)檢查方面,還可借助CT圖像判斷腫瘤與PR的相對位置,但MRI圖像顯示效果優(yōu)于CT[5]。
我們的研究存在以下局限性:(1)本研究納入病例標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)苛致樣本量較少,并且可能存在選擇偏倚,多個(gè)經(jīng)其他文獻(xiàn)證實(shí)的影響因素(膀胱充盈程度、子宮位置、年齡、盆腔積液等)在本研究中未得出相似結(jié)論,我們引入了“精囊腺/子宮—腸管距離”以反映MRI圖像上PR周圍空間的大小,但是該做法缺乏相關(guān)的文獻(xiàn)支持,需要繼續(xù)深入分析;(2)由于存在MRI掃描參數(shù)不統(tǒng)一、測量方法尚未標(biāo)準(zhǔn)化等問題,本研究結(jié)果并未進(jìn)行外部驗(yàn)證,因此應(yīng)統(tǒng)一掃描參數(shù)并建立測量標(biāo)準(zhǔn),并開展多中心聯(lián)合研究,以獲得更為有力的數(shù)據(jù)支持;(3)未選取健康成年人作為對照組測量AV—PR距離作為參考,但健康成年人的篩選標(biāo)準(zhǔn)還有待進(jìn)一步商討。
綜上所述,BMI、精囊腺/子宮—腸管距離為矢狀位T2WI顯示PR清晰度的影響因素,在矢狀位T2WI測量AV—PR距離、判斷直腸癌與PR相對位置均有較高的臨床指導(dǎo)價(jià)值。