DWI对直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断价值

李燕， 余静， 李海， 刘俊， 徐青， 施海彬

DWI对直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断价值

李燕， 余静， 李海， 刘俊， 徐青， 施海彬

目的：探讨磁共振扩散加权成像(DWI)及其表观扩散系数(ADC)值对直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断价值。方法：回顾性分析经手术病理证实的16例直肠黏液腺癌与64例非黏液腺癌患者的MR资料，观察所有肿瘤的DWI信号强度，测量肿瘤ADC值及相对ADC(rADC)值，并绘制受试者工作特性(ROC)曲线，计算ADC值及rADC值对直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断效能。结果：16例直肠黏液腺癌中4例在DWI图像上呈低号，12例呈高信号，64例非黏液腺癌中1例呈低信号，63例呈高信号，两者DWI信号强度差异有统计学意义(χ2=8.333，P=0.004)。黏液腺癌的ADC值[(1.48±0.25)×10-3mm2/s]及rADC值(1.22±0.18)均高于非黏液腺癌[(1.08±0.11)×10-3mm2/s，(0.95±0.11)]，差异均具有统计学意义(t=6.162，P<0.001；t=5.810，P<0.001)。以ADC值=1.209×10-3mm2/s鉴别诊断黏液腺癌与非黏液腺癌的效能最高(AUC 0.923，敏感度93.8%，特异度89.1%)。结论：DWI及ADC值在直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断中具有重要价值。

腺癌，黏液； 直肠肿瘤； 磁共振成像； 扩散加权成像； 表观扩散系数； 诊断，鉴别

直肠黏液腺癌是结直肠癌的一种少见类型，约占结直肠癌的5%～20%[1-2]，WHO诊断标准为肿瘤细胞外黏液成分至少达到50%；活检时肠镜取材标本较小，术前很难对其进行正确的组织学分型。相较于非黏液腺癌，黏液腺癌确诊时多数已处于进展期，预后较差[1-2]，治疗方式也与非黏液腺癌不同。因此，正确的术前诊断对于直肠黏液腺癌的临床治疗和预后具有重要意义。

MR扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)是目前唯一可检测水分子扩散运动的成像方法，在直肠病变中的应用已越来越广泛，主要应用于直肠癌的分期及预后，而对于鉴别直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的研究国内报道较少。本文旨在探讨DWI及表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值对鉴别直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的价值。

材料与方法

1.病例资料

搜集本院2013年3月-2015年9月的80例直肠癌患者的病例资料，其中男48例，女32例，年龄18～82岁，平均(60.3±13.0)岁。所有患者术前均行肠镜检查并有术后病理结果，术后病理结果证实直肠黏液腺癌16例，非黏液腺癌64例(低分化腺癌3例，中分化腺癌36例，高分化腺癌25例)。排除术前有放化疗病史及存在图像伪影的病例，所有患者检查前均签署知情同意书。

图1 男，70岁，直肠黏液腺癌。a) T2WI示肿块呈高信号(箭)； b) DWI示肿块呈高信号(箭)； c) ADC图示肿块呈高信号(箭)，ADC值为1.711×10-3mm2/s； d) 镜下示癌细胞散在分布于黏液湖中，部分癌细胞形成腺管样结构(×200，HE)。

2.检查方法

MRI检查采用Siemens Syngo 3.0T超导型磁共振扫描仪，盆腔表面线圈，患者进行直肠MR检查前不需肠道准备。直肠MRI扫描参数：常规轴面T1WI，TR 722 ms，TE 11 ms；轴面T2WI，TR 4550 ms，TE 99 ms；冠状面T2WI，TR 4030 ms，TE 129 ms；矢状面T2WI，TR 4000 ms，TE 99 ms。矩阵320×224，层厚3 mm，层间距0.6 mm，视野220 mm×220 mm。DWI扫描采用SE平面回波(echo planar imaging，EPI)序列，b值分别选取0、1000 s/mm2，TR 6600 ms，TE 91 ms，激励次数3次，视野250 mm×210 mm，矩阵196×159，层厚5 mm，层间距0.5 mm。所有患者均采用同一扫描标准。

3.图像分析

将肿瘤DWI信号强度分为高信号、低信号两种，由两位具有5年以上工作经验的放射科医师采用盲法评估肿瘤信号强度，若两者意见不一致，则通过讨论达成一致。肿瘤ADC值的测量采用Firevoxel软件完成，逐层勾画全肿瘤感兴趣区(region of interest，ROI)，勾画时避开囊变坏死区及血管等干扰，获得肿瘤的平均ADC值。同时测量相应层面臀大肌的ADC值，计算肿瘤相对ADC值(rADC=肿瘤平均ADC值/臀大肌平均ADC值)。

4.统计学分析

结 果

1.直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的DWI信号特点比较

16例直肠黏液腺癌中，4例在DWI图像上呈低信号，余12例呈高信号；64例非黏液腺癌中，1例在DWI图像上呈低信号，余63例呈高信号，两组间DWI信号强度差异有统计学意义(χ2=8.333，P=0.004)。

2.直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的ADC值、rADC值比较

直肠黏液腺癌(图1)的平均ADC值及rADC值均高于非黏液腺癌(图2)，黏液腺癌的平均ADC值为(1.48±0.25)×10-3mm2/s，rADC值为1.22±0.18，非黏液腺癌的平均ADC值为(1.08±0.11)×10-3mm2/s，rADC值为0.95±0.11，两者比较差异均有统计学意义(t=6.162，P<0.001；t=5.810，P<0.001)。

ROC曲线分析结果显示，以ADC值=1.209×10-3mm2/s鉴别黏液腺癌与非黏液腺癌，诊断效能最高(曲线下面积0.923，敏感度93.8%，特异度89.1%)；以rADC值=1.099为阈值，诊断效能最高(曲线下面积0.886，敏感度81.3%，特异度87.5%，图3)。

讨 论

黏液腺癌是腺癌的一种特殊病理类型，以肿瘤细胞分泌大量黏液为特征，好发于近段结肠，发生于直肠者较少，且预后更差[3-4]。相关研究发现黏液腺癌是直肠癌预后不良的独立危险因素[5]，其5年生存率显著低于非黏液腺癌；并且，直肠黏液腺癌盆腔的淋巴引流丰富而复杂，导致其术后复发率更高[6-7]。以上特点导致黏液腺癌与非黏液腺癌的治疗方案有所不同，对于进展期直肠癌，主张结合术前、术后放化疗的综合方案，而黏液腺癌对放化疗不敏感，通常以手术治疗为主[8-10]。因此，术前正确鉴别两者具有重要意义，可为临床治疗及预后提供一定帮助。

图2 女，50岁，直肠中分化腺癌。a) T2WI示肿块呈低信号(箭)； b) DWI示肿块呈高信号(箭)； c) ADC图示肿块呈低信号(箭)，ADC值为0.914×10-3mm2/s； d) 镜下示癌细胞形成大小不等、形状各异、排列紊乱的腺样结构，细胞排列成多层，核大小不一，核分裂像多见(×200，HE)。

图3 ADC值及rADC值鉴别直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的ROC曲线。

DWI是目前唯一能够无创性检测活体组织内水分子扩散运动的方法，DWI通过对水分子扩散运动的量化检测，间接反映组织内部结构的变化[11]，而水分子扩散运动受多种因素的影响，如细胞大小、密度、细胞膜结构的完整性、细胞外大分子的分布等。本研究中，直肠黏液腺癌的ADC值明显高于非黏液腺癌，与既往研究相仿[12-14]。究其原因，可能与两者的病理结构有关，非黏液腺癌由分化程度不同的腺体和异型增生的肿瘤细胞构成，细胞密度高，细胞外间隙小，导致水分子扩散受限，ADC值降低；而黏液腺癌间质中充斥着大量黏液，构成“黏液湖”，少量肿瘤细胞簇及血管分布其中，构成典型的网格状结构，其细胞密度远小于非黏液腺癌[15]，故ADC值明显升高。ROC曲线分析结果显示，以ADC值≥1.209×10-3mm2/s诊断黏液腺癌，诊断效能最高，与既往研究结果稍有出入[12]，可能与黏液腺癌ADC值变化范围较大有关，有待更大样本量的研究进行验证。

相关文献报道，ADC值除受b值影响外，还与个体因素有关，如呼吸、受试者不自主运动、微血管血流灌注等，rADC值可消除这类因素的影响[16]。本研究中，黏液腺癌rADC值明显高于非黏液腺癌，进一步的ROC曲线分析显示，以rADC值≥1.099为阈值，诊断效能最高(曲线下面积0.886，敏感度81.3%，特异度87.5%)，表明rADC值对于直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断具有较高的价值。通过比较ADC值及rADC值诊断黏液腺癌的敏感度及特异度，发现ADC值的诊断价值略高于rADC值，分析其原因，肌肉组织(臀大肌)ADC值可能受患者年龄、样本量大小及研究对象选择偏移等的影响，从而导致rADC值诊断效能的降低。

本研究中大部分(12/16)黏液腺癌在DWI图像上表现为高信号，既往Nasu等[12]的研究中黏液腺癌DWI呈高信号的发生率为0(0/15)，本研究结论与其不符主要与b值选择有关，Nasu等的研究中所选取b值为1500 mm2/s，明显高于本研究的b值(b=1000 mm2/s)，从而减弱了T2穿透效应的影响[17]。但是本研究仍然得到黏液腺癌与非黏液腺癌的DWI信号强度差异有统计学意义的结论，可能与黏液腺癌本身的病理特点有关，黏液腺癌细胞密度较非黏液腺癌低，水分子扩散运动受限不明显而导致DWI信号减低，因而小部分黏液腺癌T2穿透效应不明显而表现出DWI低信号，未来需要进一步扩大样本量观察DWI信号强度的变化。

综上所述，DWI可反映肿瘤的水分子扩散特性，直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的DWI信号强度及ADC值差异均存在统计学意义。DWI及ADC值可为直肠黏液腺癌与非黏液腺癌的鉴别诊断提供重要参考。

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The value of DWI and ADC in differentiating mucinous and nonmucinous rectal adenocarcinoma

LI Yan，YU Jing，LI Hai，et al.

Department of Radiology，the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Nanjing 210029，China

Objective:To investigate the role of DWI and ADC value in differentiating mucinous and nonmucinous rectal adenocarcinoma.Methods:Sixteen patients with mucinous rectal adenocarcinoma and sixty-four patients with nonmucinous adenocarcinoma proved by surgery and pathology were enrolled and analyzed retrospectively.The signal intensity of DWI in all tumors were asscessed.ADC and rADC values were calculated in the region of interest (ROI) of tumor.The significance of ADC and rADC values in differentiating mucinous and nonmucinous adenocarcinoma were calculated.Results:Of the 16 patients with mucinous adenocarcinoma,there were 4 patients showing low signal intensity on DWI and 12 patients showing high signal intensity;of the 64 patients with non-mucinous adenocarcinoma,1 patient showed low signal intensity and 63 patients showed high signal intensity,with significant statistic difference (χ2=8.333,P=0.004).The ADC and rADC values of mucinous adenocarcinoma [(1.48±0.25)×10-3mm2/s;(1.22±0.18) respectively] were significantly higher than those of nonmucinous adenocarcinoma [(1.08±0.11)×10-3mm2/s，(0.95±0.11) respectively]，with significant statistic differences (t=6.162，P<0.001;t=5.810，P<0.001 respectively).Setting the ADC value 1.209×10-3mm2/s as the threshold for differentiating mucinous adenocarcinoma and nonmucinous adenocarcinoma,the optimal diagnostic value could be achieved (AUC,0.923;sensitivity,93.8%;specificity,89.1%).Conclusion:DWI and ADC value played an important role in differentiating mucinous and nonmucinous rectal adenocarcinoma.

Adenocarcinoma,mucinous; Rectal neoplasms; Magnetic resonance imaging; Diffusion weighted imaging; Apparent diffusion coefficient; Diagnosis,differential

210029 南京，南京医科大学第一附属医院放射科(李燕、余静、刘俊、徐青、施海彬)，病理科(李海)

李燕(1989-)，女，江苏南京人，硕士研究生，主要从事医学影像诊断工作。

徐青，E-mail：13776683209@163.com

R735.3; R445.2

A

1000-0313(2017)01-0048-04

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.01.010

2016-05-15

2016-08-25)