MRI在食管癌诊断中的应用进展

刘剑芳 综述 王铸 审校

北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科，北京100021

MRI在食管癌诊断中的应用进展

刘剑芳 综述 王铸#审校

北京协和医学院中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科，北京100021

食管癌是最常见的恶性肿瘤之一，影像学检查对食管癌的分期及疗效评估具有极为重要的指导意义。随着高场强核磁的应用及核磁新技术的发展，MRI在食管癌诊断方面的应用潜能日益凸显。MRI在食管癌分期、放疗方案的制定、疗效评价及肿瘤复发检测方面的应用前景更加广阔。

食管癌；TNM分期；预后评估；MRI

食管癌是全球常见的恶性肿瘤，中国更是高发的地区之一，食管癌死亡率居恶性肿瘤死亡的第六位[1]。随着食管癌的早期诊断及个体化、综合化治疗方案的运用，其5年生存率已由15%提高至25%[1-2]。早期患者可通过手术根治，中晚期患者可通过放化疗提高生存率。治疗前分期对食管癌患者治疗方案的选择至关重要，影像学检查在食管癌的分期及疗效评估中具有极为重要的指导意义。虽然各种影像技术，包括内镜超声、CT、MRI及PET/CT均在食管癌的诊断方面有所应用，但关于食管MRI的相关研究报道较少。随着高场强核磁的应用，以及核磁新技术的发展，如MRI快速成像技术、线圈技术、弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DW I）技术、功能成像技术及新造影剂的使用，MRI在食管癌诊断方面的应用潜能日益凸显。本文就MRI对食管癌分期可切除的判定、放疗方案的制定、疗效评价及肿瘤复发检测方面的进展进行阐述。

1 MRI对食管癌分期可切除的判定

1.1 T分期

Yamada等[3-5]曾分别在1.5 T、4.7 T及7.0 T MR设备上用4 cm环形表面线圈对离体食管标本进行MRI及功能MRI研究。结果显示，在T2W I上，正常食管壁可被清晰地分为上皮层、固有膜、黏膜肌层、黏膜下层、内环肌层、肌间组织、外纵肌和外膜8层结构。由此可预测MRI在诊断肿瘤浸润深度方面具有潜在的应用价值。虽然该离体实验在实际应用中受到某些限制，但利用MRI来判定食管癌浸润深度可成为今后研究的一个方向。

2003年，有学者使用1.5 TMR设备采集传统的T1W I+T2W I，对食管癌患者进行T分期研究，结果显示其诊断T2、T3、T4分期的准确率分别为40%、70%和55%，总准确率为60%[6]。梯度回波序列的应用使MRI对食管癌分期的诊断价值有所提高。2007年，Riddell等[7]在1.5 T MR设备上利用表面线圈对食管癌患者进行快速自旋回波（turbo spin echo，TSE）检查，结果显示TSE T2W I可辨别食管黏膜层与黏膜下层、肌层和外膜，其对食管癌原发病变的显示优于传统的MRI检查，且该方法能很好地评估T分期，其诊断食管癌T1、T2、T3和T4分期的准确率分别为50%、83%、82%和100%，总准确率为81%（30/37）。Curcic等[8]的研究表明，应用TSE序列对食管进行动态MRI检查能较好地评价胃-食管交界区功能。此外，2005年，Koyama等[9]采用SSFP序列（steady-state free precession）对患者进行食管MRI电影成像评价食管蠕动功能，认为真稳态进动快速成像序列（true fast image w ith steady-state precession，true FISP）可以动态显示食管癌和邻近食管的蠕动，可评估食管癌对食管平滑肌的浸润情况。Tom izawa等[10]研究发现，DW I在食管癌的检出、观察肿瘤病变范围及毗邻组织关系方面优于CT及PET。Sakurada等[11]在

1.5 T MR设备上，利用快速翻转恢复序列（short time inversion recovery，STIR）、心电门控、呼吸门控技术得出T2W I及DW I，其对T1、T2、T3和T4期食管癌患者的检出率分别为33%、58%、96%及100%。该研究表明，T2W I+DW I对检出T3、T4期食管癌患者具有较高的价值。20世纪90年代初有研究表明，MRI检查对诊断食管癌侵犯主动脉、气管、支气管的准确率可达90%[12]，这表明MRI对判定食管癌是否可以手术切除具有明确的指导意义。

1.2 N分期

冯键等[13]及Bham idipati等[14]提出淋巴结是否转移是影响患者预后的一个独立因素，包括淋巴结转移的数目、范围及总体转移率都对患者预后有影响；且Blom等[15]认为原发灶出现的完全病理缓解，可能伴随着10%的区域转移性淋巴结残留，这进一步表明检出转移性淋巴结的重要性。

虽然在20世纪80年代MRI在诊断淋巴结分期方面的价值有限，但随着超顺磁性氧化铁（superparamagneticironoxide，SPIO）及超微粒SPIO对比剂的应用，MRI对检出转移性淋巴结的价值已被明显提高。甚至有研究报道，SPIO联合增强MRI对检出转移性淋巴结的敏感度、特异度及准确性分别高达100%、95%和96%[16]。SPIO增强MRI检测转移性淋巴结的原理是：正常淋巴结内巨噬细胞可吞噬SPIO，而转移性淋巴结内巨噬细胞的数量明显减少，吞噬能力减弱，故使用该对比剂增强后，正常淋巴结信号强度不均匀减低，而转移性淋巴结的信号强度则相对较高。

2006年，Ishiyama等[17]对24例胸段食管癌患者肿瘤周围黏膜注射SPIO进行磁共振淋巴造影（magnetic resonance lymphography，MRL），结果证实可以通过MRL观察到从注射部位到区域淋巴结的引流路径。2007年，Motoyama等[18]对23例食管癌患者注射菲立磁（ferumoxides），验证了其具备对颈部、上纵隔及腹部各组淋巴结转移的检测能力。2012年，Motoyama等[19]对22例食管癌患者进行了SPIO联合MRI检查，以指导颈部淋巴结清扫术并对患者进行随访，结果发现颈部淋巴结的复发率为0；因此，他们认为SPIO联合MRI增强扫描对术前评估是否需要三野清扫淋巴结有潜在价值。另外，早些年的研究表明，利用该技术既能显示＜3 mm的微小转移灶[20-22]，还能显示正常或反应性淋巴结增生的淋巴管纤细，管径较均匀，而肿瘤转移性淋巴结的引流淋巴管较为粗大，走行迂曲[20]。2009年，Pultrum等[23]对9例食管癌患者采用超微粒SPIO进行MRI研究，结果也证实SPIO联合MRI对检出食管癌淋巴结转移具有较高的价值。但SPIO增强MRI也会出现一定的假阳性，其影响因素包括心脏运动伪影、胃腔蠕动等可影响淋巴结的观察；另外，吸烟者、合并尘肺或硅沉着病（矽肺）的食管癌患者的淋巴结因失去吞噬SPIO的能力而易导致假阴性[24]。

有学者认为STIR也可运用于食管癌淋巴结的检出。2011年，Alper等[25]采用心电触发技术、STIR序列对35例食管癌患者的淋巴结良恶性情况进行定量分析，结果表明STIR序列能够较好地检出转移性淋巴结，其敏感度为81.3%，特异度为98.3%。因还没有统一的判定淋巴结转移的标准，在许多用传统的MRI检测的研究中，多数使用最大短径＞10mm为判定标准[26]。Alper还指出，该研究中超过63%的阳性淋巴结短径＜1.0 cm，在图像质量良好的前提下，＜1.0 cm的淋巴结亦可通过综合分析诊断为转移性淋巴结。

2009年，Vandecaveye等[27]对33例食管癌患者进行了DW I和TSE对照研究，结果表明：ADC值在b=1000时，DW I在诊断淋巴结分期和发现黏膜下淋巴结转移方面比TSE更优越。但Sakurada等[11-12]对24例食管癌患者进行DW I检查的结果却表明，DW I检出食管癌及淋巴结转移的价值有限，该研究中未提及使用的b值。在国内外用ADC值评判食管癌淋巴结转移的最适b值尚没有统一标准的前提下，若能选择合适的b值，或许可以得出更好的结果。

另外，2004年，Dave等[28]在0.5 T MR设备下用食管内线圈技术对21例食管癌患者进行食管MR内镜检查，其诊断T分期的准确性达到85.7%，对诊断N分期的准确性也达到83.3%，证明该方法用于判定食管癌的术前分期是可行的。虽然MRI在食管癌分期方面的报道还相对较少，但MRI在判定食管癌T、N分期方面的价值无疑已逐渐凸显。

2 放射治疗靶区的勾画

如何准确勾画肿瘤的放射靶区，一直是临床研究的热点。肿瘤病变的位置、长度、病变毗邻关系、转移性淋巴结对肿瘤靶区的勾画极其重要。随着MRI新扫描技术的应用和创新，MRI有可能为放疗靶区的勾画提供更加准确的信息。

Hou等[29]对42例食管癌患者进行前瞻性研究，将DW I与T2W I或者CT图像融合。结果表明，该方法相对于CT及传统MRI（T1W I+T2W I），可以更加准确地测量出肿瘤的长度，能清晰地显示病变上下缘，故其能更加精确地勾画肿瘤靶区。Lever等[30]对36例食管癌患者进行电影MRI检查，旨在用一种无创的方式来定量分析肿瘤在CC（上下）、AP（前后）及LR（左右）方向上的位移。结果表明，不同患者间肿瘤的位移是不一样的，同一例患者的肿瘤位置在呼气末时最为稳定。由此可知，电影MRI可以个体化分析患者的肿瘤运动情况，从而指导临床制定个体化的放疗方案。在此前就已有学者通过电影MRI对头颈部及胰腺肿瘤的位移进行过定量研究，结果都表明电影MRI技术具有潜在的应用价值[31-32]。Zhang等[33-34]尝试将吞水MRI食管造影方法用于中晚期食管癌的诊断，结果发现食管吞水MRI检测食管癌长度、位置、肿瘤病理类型、肿瘤分期的准确率均在80%以上，他认为吞水MRI食管造影对中晚期食管癌患者的术前诊断及疗效评价具有重要的价值。

3 放化疗的评估、预后及复发评价

术前放化疗能提高部分食管癌患者的生存率，然而并非所有患者都能得益于新辅助治疗[35-36]。外科手术表明，约39%接受术前放化疗的患者，无明显的病理消退（肿瘤消退定义为手术标本上可视的肿瘤细胞小于10%[35]）；且11%～90%的患者有化疗所致的不良反应[35-37]。因此，对于新辅助治疗无效的患者，不提倡继续进行新辅助治疗，准确评估治疗的疗效非常必要。

食管X线钡餐造影、CT在评估放化疗疗效方面的研究报道较多，也有很多学者运用PET来评价疗效；但有研究表明，PET对新辅助治疗疗效评估的异质性较大，又因其价格昂贵而限制了在临床上的广泛应用[38]。DW I是一种功能MRI，能获取肿瘤病理、生理及分子运动方面的信息。随着DW I技术的应用，食管MRI在放化疗疗效评估方面的价值逐渐受到研究者们的关注。另外，DW I检查前无需禁食，亦不需特殊对比剂，采集时间相对较短，且价格适宜，在食管癌放化疗疗效评估方面是一个较好的选择。

Aoyagi等[39-40]通过徒手测量法测量了80例中晚期食管癌患者放化疗前后的ADC值，发现高ADC值的患者疗效及预后均优于低ADC值的患者，他认为放化疗的疗效并非影响预后的独立因素，而ADC值的高低才是影响患者生存期的独立因素。因而得出结论，测量ADC值对评估患者的放化疗疗效及预后均具有一定的价值。Imanishi等[41]对27例中晚期食管癌患者进行了类似的研究，同样也证明了ADC值对放化疗疗效预测及评估的价值。de Cobelli等[42]也表示ADC值与肿瘤病理上的降期有关，通过测量治疗前后患者的ADC值将有助于评价患者的治疗是否有效。DW I在直肠癌疗效评价方面的应用也受到广泛关注，Lambrecht等[43]通过测量ADC值对局部晚期直肠癌患者进行疗效评估，结果表明这比单纯测量肿瘤体积评估更加准确。Shuto等[44]对术后复发的食管癌患者进行了DW I与PET的对照研究，结果显示正常食管和原发肿瘤及复发结节（淋巴结）之间的ADC值存在显著的差异，以ADC=1.5为正常和异常的分界，DW I对正常食管组织和癌组织的分辨准确率为100%，因而他认为DW I在诊断食管癌复发淋巴结方面的价值不低于PET。但是也存在一些不同的研究结果，Sakurada等[11]对24例食管癌患者进行了DW I扫描，结果发现：转移性淋巴结的ADC值（1.46±0.35）显著高于非转移性淋巴结的ADC值（1.15±0.24）。因此，食管癌DW I评价食管癌复发的价值还需进一步的研究与探索。另外值得注意的是：虽然多数报道的ADC值都是通过徒手测量获得的，但是Kwee等[45]曾对半自动及自动测量ADC值的一致性进行了对比研究，结果显示半自动测量法的一致性显著高于徒手测量法。也有学者提出，动态增强核磁对食管癌放化疗疗效的评估也具有一定的价值，认为动态增强核磁也可作为放化疗后的一种监测手段[46]。

4 展望

随着高场强MRI、MRI新技术及新造影剂的应用，食管MRI机遇与挑战并存。较遗憾的是：由于MRI技术的多样性，已有报道中使用的技术不尽相同，故缺乏合适的数据进行荟萃分析，且多数技术的应用价值都没有大样本的试验支持。但不可否认的是，新技术的使用还是使食管MRI研究有了很大的进展，使MRI在食管癌的分期、放化疗方案的制定、疗效及肿瘤复发评估方面的运用前景更加广阔。相信随着新技术的深入发展，MRI的应用将在食管癌方面占据重要地位。

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R735.1

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2015.13.03.11

#通信作者（corresponding author），e-mail：wangzhu@cicams.ac.cn

2014-12-24）