MRI评估膀胱癌T分期及预测其组织学分级的探讨

朱丽娜， 李飞宇

·综述·

MRI评估膀胱癌T分期及预测其组织学分级的探讨

朱丽娜， 李飞宇

膀胱癌(BCa)来源于膀胱尿路上皮，是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，发病率呈现逐年增长趋势。肿瘤的浸润深度及侵犯范围，是临床上选择治疗方式决定性因素之一，并且也和患者的预后评价密切相关。因此术前进行全面的影像学分期评估尤为重要。与超声及CT相比，MR具有较高的软组织分辨率，可以进行多方位成像，具有多种扫描参数可选择，在观察肿瘤的浸润深度，尤其是浸润膀胱肌层方面具有很大的优势。本篇综述对国内外相关最新研究进行了分析和总结，介绍了MRI常规序列及扩散加权成像、动态增强等对膀胱癌T分期的研究成果及最新进展，并概述了MR定量及半定量参数对无创的预测BCa组织学分级的可能性，为国内开展相关研究提供了参考。

膀胱肿瘤； 磁共振成像； 肿瘤分期

膀胱癌(bladder cancer，BCa)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，2016年美国预计每年新发病例及死亡病例分别约77000例和16000例[1]。近10年来，随着人口老龄化加剧、吸烟人群增多、环境污染加重，我国BCa发病率呈现逐年增长趋势[2]。术前准确的分期是制定BCa治疗方案及预测其预后的重要因素之一。非肌层浸润性尿路上皮癌(non-muscle-invasive bladder cancer，NMIBC，≤T1期)一般采用经尿道电切术、辅助性膀胱内化疗或光动力学治疗[3]，而肌层浸润性BCa(muscle-invasive bladder cancer，MIBC，≥T2期)一般采取根治性手术切除、放疗、化疗或联合治疗[4]，因此肿瘤T1期与T2期的鉴别十分关键。目前BCa术前分期及病理分级主要依赖于膀胱镜活检，但其为有创检查，局部取材容易过低分期，且不能观察到肿瘤对膀胱壁外的侵犯。因此术前进行全面的影像学分期评估尤为重要。与CT相比，MR具有较高的软组织分辨率，特别是在T1期与T2期肿瘤的鉴别方面具有很大的优势。随着MR技术的发展，扩散加权成像(DWI)及动态增强( DCE)等的广泛应用，MR对BCa的分期的准确性有了很大的提高。近年来MR定量及半定量参数的研究探索使得无创的预测BCa组织学分级也成为了可能。

膀胱癌的T分期、组织学分级及病理学特点

BCa分期常采用TNM分期系统(表1)，其中T分期是依据肿瘤浸润膀胱壁的深度。组织病理学上，1973年WHO根据BCa的分化程度分为分化良好(1级)、中等分化(2级)及分化不良(3级)，2004年WHO提出了新的分级方法，将尿路上皮肿瘤分为低度恶性潜能尿路上皮癌、低级别及高级别尿路上皮癌[5]。BCa的分期与分级不仅影响治疗方案，与患者的预也后密切相关，低分期低级别的肿瘤预后最好。

表1 膀胱癌T分期

BCa中移行细胞癌占90%；鳞癌一般发生于慢性炎症的基础上，约占8%；其次为腺癌，多发生于脐尿管；其它少见类型所占比例不足1%[6]。NMIBC(≤T1期)占所有BCa的70%～80%[6]，其中70%～75%呈乳头状生长[7,8]，这些乳头状肿瘤中66%都有蒂[9]。蒂是一种连接肿瘤与膀胱壁的疏松结构，它是由纤维组织、毛细血管、炎性细胞及水肿组织构成[9,10]。目前还没有关于蒂的形成机制的报道，它被认为是反应性炎症和水肿把肿瘤抬高形成的[10]。低级别肿瘤在细胞病理学上没有特征性表现，因此组织病理学家往往依据蒂做诊断，有蒂的乳头状肿瘤被认为是低级别低分期(≤T1期)[8]。

MRI不同序列上BCa的表现及对其T分期的优缺点

1.T2WI

在T2WI上,尿液为高信号，正常膀胱壁呈低信号带，BCa信号稍高于此低信号带(肌层)。当肿瘤基底处低信号带光滑连续，肌层被认为是完整的(≤T1期)；当膀胱壁低信号带被肿瘤中等信号浸润时，则认为侵犯了肌层(≥T2期)[10]。单独应用T2WI区分T1期和≥T2期BCa的准确度为40%～67%[10-13]。Tekes等[13]的研究结果显示在T2WI上81%的BCa与肌层呈相似信号，而且膀胱壁很薄，所以在实际工作中往往很难分辨肿瘤与肌层的关系，在T分期中最常出现的错误就是过度分期。据报道Ta期或T1期肿瘤的蒂在T2WI上的信号是多变的，低信号占44%，等信号占31%，高信号占19%[9]。当蒂与肿瘤信号相等时，肿瘤看起来像无蒂的肌层浸润而导致过度分期。另外，肿瘤周围膀胱壁常伴有炎性反应和纤维化，导致膀胱浆膜面毛糙，看上去像是肿瘤侵犯了膀胱周围脂肪，而将T2期肿瘤误认为是T3期[14]。

2.DCE

注射对比剂后，膀胱肿瘤、粘膜、粘膜下层呈早期强化，而膀胱肌层早期强化不明显，如果肌层出现早期强化则认为肌层受侵犯。Hayashi等[15]报道早期粘膜下线样强化(SLE)有助于判断膀胱壁肌层有无侵犯，并提出了DCE-MRI的T分期诊断标准：肿瘤下的SLE完整连续被认为是NMIBC(≤T1期)，SLE在肿瘤处中断被认为是MIBC(≥T2期)。然而Takeuchi等[10]的研究表明60%的肿瘤可表现为与粘膜下层相似的强化信号，肿瘤与SLE在DCE-MRI上很难被分辨。据报道DCE-MRI鉴别NMIBC与MIBC准确度为75%～92%，对BCa整体分期的准确度为52%～93%[10,13,15-17]，但有24%～32%的BCa被过度分期[11,13,17]。肿瘤基底部的膀胱壁常伴炎性、水肿及较多强化的小血管，与肿瘤浸润膀胱壁难以区分。TUR术后行MR检查亦可导致过度分期，因为术后病变局部会有水肿及急性充血。Rajesh[17]对病理证实为BCa的100例患者分别评估T2WI及T2WI联合DCE，结果显示DCE-MRI仅提高了3例患者的分期，因此不推荐DCE-MRI做为BCa的常规检查。

虽然DCE-MRI有过度分期的缺点[17,18]，但其有利于发现小的病灶。Wang等[18]对39例患者的43个病灶进行研究显示，DCE能发现7个在DWI序列上没有发现的小肿瘤。随着MR技术的发展，DCE功能成像的应用更加广泛。与传统MR相比，有研究应用三维扰相梯度回波序列(3D VIBE )所得的DCE-MRI图使得亚厘米级小肿瘤的检出率提高了50%[19]。传统MRI很难分辨MIBC化疗后造成出血性炎症与肿瘤残余，应用DCE半定量参数及二室交换模型对化疗后MIBC患者的研究表明DCE-MRI可鉴别肿瘤残留与新辅助化疗后所造成的充血炎症反应[20]，此方法对改善DCE-MRI过度分期带来了希望。

3.DWI

膀胱壁由尿路上皮、粘膜下层、肌层及浆膜组成。在DWI上正常上皮、粘膜下层及浆膜由于非常薄而看不到。Takeuchi等[10]提出了BCa的DWI分期标准：肿瘤成分、粘膜下层和肌层分别显示为高、低、中等信号强度。有粘膜下蒂或粘膜增厚提示T1期或更低分期；肿瘤边缘光滑，不含粘膜下成分提示T2期；肿瘤边缘不规则并突向膀胱周围脂肪组织生长提示T3期；浸润到临近器官提示T4期。DWI上带蒂的乳头状肿瘤呈弓形的高信号覆盖在增厚的低信号黏膜下层上，形成典型的“毛毛虫”征，这种征象有助于辨别肿瘤与肌层的关系，可以显著减少在T2WI上误把带蒂肿瘤诊断为肌层浸润的现象。但“毛毛虫”征不仅见于Ta及T1期肿瘤，少数情况下T2期的肿瘤也能见到[9,21,22]，所以这一分期标准有待进一步完善。对于无蒂的肿瘤，肿瘤周围的炎症及纤维化在T2WI及DCE上容易被误诊为肿瘤肌层浸润(T2期)或膀胱周围脂肪浸润(T3期)而过度分期，但在DWI上，炎症及纤维化常呈低信号，肿瘤表面光整，则有助于避免过度分期。因此DWI上看到的高信号比T2WI及DCE观察到的更有特异性，DWI分期的准确性要明显优于T2WI[10-12]。有文献报道单独应用T2WI整体分期的准确性为67%，当加上DWI后提高到了88%，且这两个序列组合要优于T2WI和DCE-MRI(79%)[10]。

虽然DWI在分期中具有很大的优势，但由于其空间分辨率低以及体积较小的肿瘤与正常膀胱壁之间缺乏信号对比，<1cm的BCa容易在DWI上漏掉[23-25]，因此需要结合T2WI或DCE-MRI，三者组合分期的准确性是最高的[10,18]。一些临床应用表明小视野扩散加权成像(rFOV DWI)与常规视野扩散加权成像(fFOV DWI)相比，rFOV DWI可提高图像空间分辨率，减少伪影，具有简单易行、高信噪比及变形小等优点[26-28]。Wang等[29]的研究显示rFOV DWI在图像质量及诊断准确性方面优于fFOV DWI，应用T2WI、T2WI和fFOV DWI及T2WI和rFOV DWI进行BCa分期准确度分别为57%,70%及78%。目前国内外对3T 场强下DWI的b值的选取尚无统一的认识。b值越大，各种伪影越多，图像信噪比也越低，图像质量下降，但肿瘤与正常膀胱壁和尿液的信号强度对比增大。有研究分别取b值为700、1000、1500s/mm2对30例病理证实为BCa的患者的进行分析，结果显示当b值取1500s/mm2时，在不影响图像质量的前提下可最大程度的突显病灶[30]。为更好的显示病灶，早期发现肿瘤及准确分期，还需要更大样本量的探索研究。

定量及半定量参数对BCa分期及组织学分级的探索

1.ADC值

ADC值是评价水分子扩散程度的定量指标，影响组织ADC值的因素包括水分子在细胞内、跨细胞和细胞外的布朗运动以及组织的微循环灌注,其中后两者起着主要作用。许多研究结果显示高分期(≥T2)、高级别BCa的ADC值明显低于低分期(≤T1)、低级别的BCa，因此ADC值可用于预测BCa的分期及组织学分级[22,25,31]。为证实这一结论有文献还对ADC值与细胞增殖抗原(p53、p21、Ki67)进行了进一步研究，结果显示二者具有相关性，可反应BCa的增殖性和侵袭性，且ADC值与P53是预测BCa肌层浸润的两个独立因素[32]。Shuichiro等[25]的研究结果也显示了二者的相关性，且高Ki67标记指数、高分期、高级别肿瘤的ADC值明显减低。因此ADC值很有希望作为非侵袭性的生物标记预测BCa的侵袭性及预后。

肿瘤ADC值经常在单个层面上的测量，常会有取样误差而不能反映整个病变的情况。有研究表明在多个层面上获得三维感兴趣区可为病变的评估提供更准确的信息[33]。b值的选择会也影响ADC的测量结果。目前大多数研究都是用单指数模型对ADC值进行分析，难免受到毛细血管微循环灌注的影响。为排除微循环影响，反映组织内单纯水分子的扩散运动，目前采用多b值及双指数模型的体素不相干运动(IVIM)分析模型的研究正在逐步开展。

2.其他参数

Zhou等[34]首次应用DCE-MRI半定量参数(达峰时间、摄取速率、廓清率)联合DWI对BCa的侵袭性进行了探索，对59个患者的69个病灶分析结果表明廓清率及ADC值均与BCa侵袭性呈明显负相关，且二者联合应用提高了对BCa侵袭性诊断的准确率。目前越来越多的DCE-MRI研究开始使用容量转移常数(Ktrans)等定量参数，在多种恶性肿瘤的术前组织学分级上取得了良好的结果，在膀胱癌分级方面也有希望获得比半定量参数更加准确的结果[35,36]。此外，还有文献对BCa的直径及标化T2信号强度进行了探究，结果显示高分期BCa有着更大的直径及更低的标化T2信号强度，而二者对高级别与低级别BCa的鉴别无显著差异[31]。目前关于这方面的报道较少，还需要开展更多的研究。

总之，MR做为无创检查，不仅为BCa的临床分期提供了重要信息，对BCa的侵袭性及预后也有一定的预测作用。MR新技术还需不断被改进以获得高质量图像，充分发挥其优势，提高BCa分期的准确性，为临床工作及患者提供更有价值的信息。

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R737.14; R445.2; R730.2

A

1000-0313(2017)10-1075-04

2016-07-08

2016-10-31)

100034 北京，北京大学第一医院医学影像科

朱丽娜(1990-)，女，河南郑州人，硕士研究生，主要从事腹部影像诊断学工作。

李飞宇，E-mail：redwindowfly@163.com

10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.10.018