罗锦文, 李新春, 雷强, 陈淮, 胡文清
结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是当今严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一,发病率逐年上升,在中国其发病率为十万分之24.7,发病年龄呈现年轻化的特点,严重威胁人类健康和生命[1]。尽管可采用手术及辅助放化疗等治疗手段,但CRC患者术后死亡率仍然很高[2]。已有证据证明,结直肠癌旁肿瘤沉积(tumor deposition,TD)与CRC的复发和远处转移有一定相关性[3]。TD过去一直被认为是转移淋巴结,美国癌症联合会 (American Joint Committee on Cancer,AJCC)于1997年发布的第五版结直肠肿瘤TNM分期系统中第一次对TD进行了定义并提出了分期方法,将≤3mm的不连续的T3期腺癌归类为TD[4]。而AJCC在2010年的第七版结直肠肿瘤TNM分期系统中定义TD是一种新的癌旁转移性癌性结节,且病理检查未发现有残留淋巴相关组织,归属于pNlc[5]。这一定义分类也被应用于国际抗癌联盟(Union for International Cancer Control,UICC)分期系统中。2018年1月1日全世界启动执行的AJCC第八版结直肠肿瘤TNM分期系统,以Ⅱ级证据等级重申TD定义,对TD的定义为存在于原发肿瘤淋巴结引流区域内的孤立性肿瘤结节,其内没有可辨认的淋巴结、血管和神经结构是诊断要点[6]。目前,对结直肠癌的影像学研究多集中在对原发肿瘤及其T分期和淋巴结转移方面,有关TD的影像表现及鉴别诊断的研究比较少,本文旨在探讨MSCT扫描多参数定量测量对结直肠癌旁TD的诊断价值。
1.一般资料
搜集2016年3月-2018年3月本院收治的经术后病理证实的22例N1c期和23例N1b期共45例结肠/直肠癌患者的CT图像及临床资料。其中男21例,女24例;年龄32~89岁,中位数63岁。45例中,按照发病部位,升结肠6例,结肠肝曲1例,横结肠2例,结肠脾曲2例,降结肠4例,乙状结肠6例,直乙状结肠10例,直肠癌14例。22例N1c期患者共发现并检查30个病灶,病理检查结果全部为肿瘤沉积;23例N1b期患者共发现并检查30个淋巴结,其病理检查结果均为转移淋巴结。本研究已获得本院伦理委员审核通过。所有患者和家属签署检查知情同意书。
2.纳入标准和排除标准
纳入标准:①患者术前均行全腹部螺旋CT平扫、动脉期、静脉期增强扫描,且CT检查与手术间隔<1周;②术前未行任何治疗;③选择结直肠旁直径>5mm结节灶作测量;④均行肿瘤切除术及淋巴结、TD清扫术并收集标本;⑤术后结直肠癌、TD、转移淋巴结病理学诊断明确。排除标准:①多发肿瘤患者;②未行手术治疗患者;③结直肠癌旁结节灶CT无法显示。
3.检查方法
所有患者均行全腹部螺旋CT平扫和动脉期、静脉期增强检查。造影剂为碘海醇(300 mg/mL,按照1.2 mL/kg计算造影剂量,注射流率2.5 mL/s),使用高压注射器经上肢静脉注入,平扫后25 s 、55 s扫描动静脉期。扫描参数:120 kV管电压.准直器宽度0.5 mm×64或1.0 mm×32,扫描野30×35 cm。
4.图像分析与测量
所有薄层数据均在工作站使用多平面重建技术进行图像处理。由两名副主任医师不知道病理情况下阅片,分析内容有:选取结直肠癌旁>5 mm的结节灶作为观察标准,CT图像上观察原发结直肠癌部位及TNM期、TD及转移淋巴结数目、部位、形态、大小、CT平扫值、动脉期CT值、静脉期CT值。ROI取病灶的实性部位,避开坏死区域。测量原发肿瘤、TD及转移淋巴结的CT平扫值、动脉、静脉期CT值3次,取平均值,强化值=强化后CT值一平扫CT值;测量TD及转移淋巴结长径线、短径,按公式(1)计算平均径:
图1 患者,男,65岁,升结肠癌旁TD。下腹部横轴面CT增强图像,升结肠肠壁不规则增厚,(长箭),显示TD病灶呈分叶状,有明显强化(短箭)。 图2 患者,男,75岁,降结肠癌旁TD。中腹部横轴面CT增强图像,显示降结肠肠壁不规则增厚(长箭),降结肠旁可见小结节灶,有分叶和长毛刺(短箭)。 图3 患者,女,75岁,升结肠癌旁TD。盆腔CT增强冠状位重组图像,显示肠壁不规则增厚(长箭),邻近可见小结节灶,边缘模糊(三角)。 图4 患者,女,72岁,乙状结肠癌旁TD。CT平扫轴位图像,显示TD病灶呈结节状(箭),边缘有分叶、其内密度不均匀,可见小的坏死区。 图5 患者,女,66岁,直肠癌旁TD。CT增强轴位图像,显示下腹部靠近直肠上段可见较大结节(长箭),其内可见的坏死区,边缘模糊,可见分叶和毛刺,旁边见一小TD灶(短箭)。 图6 患者,男,72岁,乙状结肠癌旁TD。CT增强冠状面重组图像,显示乙状结肠壁显著增厚,邻近可见较大的结节灶,边缘模糊,其内可见坏死区。
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5.治疗情况及病理学诊断
患者均行肿瘤根治术及淋巴结、TD清扫术。有明确的病理学报告,主要内容应包括肿瘤分期、转移淋巴结数目、TD数目、神经、血管侵犯情况及肿瘤的免疫组化检查结果。主要分析内容包括病理学检查结果、TD与转移淋巴结的形态、大小的比较,TD、转移淋巴结及原发结直肠癌的CT值的比较。鉴别转移淋巴结与TD均选取原发肿瘤周围5cm内的病灶(参考AJCC第八版分期系统[4])。
6.统计学分析
使用SPSS 22.0软件进行统计学分析。计量资料符合正态分布者以均数±标准差的形式表示,不符合正态分布者采用均数(数值范围)的形式表示。如数据的方差齐即采用两样本t检验进行比较,如方差不齐则采用Mann-WhitneyU检验进行比较。采用MedCalc软件分析各测量值根据最大约登指数确定最佳诊断阈值,并计算曲线下面积(area under curve,AUC)来分析各参数的诊断效能。分析其鉴别TD组和淋巴结转移组组诊断效能,筛选出相应指标的阈值。以P<0.05为差异有统计学意义。
1.形态学表现
TD组中病灶多较大,30个病灶中密度不均匀20个,病灶内可见坏死15个,边缘模糊18个,可见毛刺和分叶16个(图1~6);淋巴结转移组中病灶多较小,30个病灶中22个呈圆形或椭圆形,密度均匀18个,边缘光滑、清晰22个(图7~8)。
2.CT多参数测量
两组中病灶的各项参数测量值及组间比较结果见表1。
表1 TD组和淋巴结转移组螺旋CT多参数测量值的比较
图7 患者,男,68岁,直肠癌旁淋巴结转移。下腹部横轴面CT增强图像,显示直肠壁不规则增厚(长箭),邻近可见多个类圆形小结节灶(短箭),边缘尚清,轻度强化。 图8 患者,男,72岁,乙状结肠癌旁淋巴结转移,乙状结肠不规则增厚(长箭)。盆腔横轴面增强图像,显示乙状结肠附近有1个的类圆形结节(短箭),边缘尚清,有轻度强化。
图9 各项CT测量参数鉴别TD和转移淋巴结的ROC曲线。
TD组中病灶的长径、短径、最大径均大于淋巴结转移组,长-短径比小于淋巴结转移组,平扫CT值、动脉期强化和静脉期强化CT值均大于淋巴结转移组,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。
3.CT多参数测量诊断效能比较
TD组病灶长径线、短径线、最大径线均大于淋巴结转移组,长短径线比小于淋巴结转移组,TD组CT平扫值,动脉期强化值,静脉期强化值均大于淋巴结转移组(P<0.05),TD的长径、短径、最大径、长-短径比、平扫CT值、动脉期和静脉期强化值诊断TD的受试者工作特征(receiver operation characteristic,ROC)曲线的曲线下面积(area under curve,AUC)均大于0.722,其中平扫CT值、动脉期强化CT值和长-短径比的诊断效能为最佳,其AUC分别为0.965、0.911和0.881(图9);最佳诊断阈值分别为>21 HU、>26 HU和<1.33,相应的诊断敏感度分别为86.67%、83.33%和76.67%,特异度分别为100%、93.33%和90.00%(表2)。
表2 各参数对鉴别TD与转移淋巴结的诊断效能
注:*单位为cm;#单位为HU。
肿瘤沉积的概念首先由Gabriel等[7]于1935年首次提出,认为TD是局限于肿瘤周围的血源性“转移灶”。Wünsch等[8]采用全程逐步连续切片的方法研究了7例结直肠癌患者的标本中的69个TD病灶,进一步证实了TD在肿瘤旁的存在。AJCC第八版有关N分期内容中,以Ⅱ级证据等级重申TD定义,TD特指存在于原发肿瘤淋巴引流区域内(结肠系膜和直肠系膜的脂肪组织内)的孤立肿瘤结节。TD的形成与血行转移、神经侵犯和脉管侵犯有关,因为结直肠系膜组织含有丰富的血管和淋巴管,癌细胞离开原发灶或转移灶后进入血液循环系统形成循环肿瘤细胞,抵抗血液流变力、免疫细胞的杀伤和失巢凋亡等人体抵御机制后,存活下来而形成肿瘤沉积[9],已有研究结果显示:在结直肠癌组中TD的数量为1~2个,≥3个的TD患者的5年总体生存率分别为24%和2%[10]。TD存在也意味着患者需要接受术后辅助化疗[11]。结肠直肠癌旁TD在CT形态上与淋巴结相似。一般CT及MRI检查发现了结直肠癌旁结节,多考虑为淋巴结转移灶,但转移淋巴结与肿瘤沉积的预后与治疗有所不同,所以术前准确判断TD对选择治疗方案及判断预后具有非常重要的意义。本组研究中TD外形大多不规则,且与周围组织界限不清,有分叶和毛刺,原因可能是原肿瘤细胞增生迁移堆积、且向各方向生长不均衡所致,部分出现坏死为生长快而血供不足所致;而淋巴结转移病灶外形多光滑,保持其原来类圆形或椭圆形形态,其病理表现为肿瘤细胞被淋巴结免疫包裹所致,其生长没有突破淋巴结,不规则形和椭圆形可作为两种病变在外形上的重要鉴别点,但有研究报道转移淋巴结边缘也可以不规则、边缘模糊,原因是肿瘤在淋巴结内生长并逐渐向淋巴结外侵犯所致[12]。吴俊华等[13]研究引入了直径比的概念,提示直径比可以有效辅助鉴别炎性和转移性淋巴结,本研究中TD与转移淋巴结长短径比的AUC为0.881,诊断效能较高,提示长短径比可鉴别两种病变。其次CT平扫上TD的密度较高,可能是其内肿瘤细胞的密度较高所致;动、静脉期强化CT值较转移淋巴结高,提示血供较丰富,这也可以作为与转移淋巴结的重要鉴别点。本组结果与卞琳杰等[10]报道的肿瘤沉积CT影像学特征有一定相似性。
本研究存在以下不足:①N1c期患者的样本量小.未能全部显示TD的影像学特征;②入组的均为直径>5 mm结节,可能会漏诊<5 mm结节病灶,有病理学检查结果显示:即使淋巴结直径<2 mm,仍存在高转移风险[14];③ROI是人为选取的,有可能存在选择性偏移;④所用测量参数较少,仅仅从病灶的大小和血供情况两方面的特征进行了鉴别。有研究证明,MSCT图像纹理分析有助于术前诊断直肠癌转移性淋巴结,尤其是异质性纹理参数如熵等,能为直肠癌区域淋巴结分期提供重要的参考依据[15]。因此,后续将引入图像纹理分析方法,扩大样本量,优选测量方法来进一步对TD进行分析。
综上所述,螺旋CT形态学和多参数测量对结直肠癌旁TD有较高的诊断价值,可鉴别TD和淋巴结转移病灶,TD病灶多较大,有毛刺和分叶,边缘模糊,部分有坏死,平扫CT值和动脉期强化值、长-短径比的诊断效能为佳。CT多参数测量诊断可为术前评估TD提供重要参考信息,对提高结直肠癌术前N分期准确性具有重要的参考价值,