膀胱癌核磁图像-数据系统评分评估膀胱癌肌层的浸润状态

于学炜，仲伟一，张 悦，于宏川，徐 奔

(1.大连市第三人民医院泌尿外科，辽宁大连 116000；2.北京大学第一医院泌尿外科，北京 100034)

膀胱癌是常见的泌尿系统肿瘤之一，其发病率在男性肿瘤中位于第四位[1]。膀胱癌治疗方式的选择关键点是肿瘤的肌层浸润状态。对于非肌层浸润膀胱癌患者，主要处理方式为经尿道膀胱肿瘤切除术联合膀胱灌注治疗，而肌层浸润膀胱癌患者需要进行根治性膀胱全切除术，并且根据肿瘤情况联合全身化疗或者局部放疗[2]。根治性膀胱全切除术的手术创伤大且严重影响患者的生活质量，因此准确的肿瘤分期至关重要。目前，通过经尿道手术获取肿瘤基底组织并进行病理分析是明确肌层浸润状态的主要方法。然而，由于术者经验不足、能量器械对组织的破坏等原因，经尿道膀胱肿瘤诊断性切除术后病理并不能准确地反应肿瘤分期。有研究显示经尿道手术低估肿瘤分期的比例可高达25%[3-4]。

多参数核磁共振(multiple-parameter magnetic resonance imaging，mpMRI)作为一种较为简便且无放射性的检查手段，目前已逐渐应用于膀胱癌的诊断以及肿瘤分期。相关研究显示mpMRI区分膀胱肌层是否有肿瘤浸润的敏感性和特异性的范围分别为87%～92%和79%～88%[5-7]。尽管mpMRI受到的重视程度逐渐增加，但尚缺乏统一的图像诊断标准。近期，PANEBIANCO等[8]提出针对膀胱癌的核磁图像-数据系统(Vesical Imaging-Reporting and Data System，VI-RADS)用于规范核磁报告。VI-RADS系统是一个5分类的评分系统，可用于评估膀胱癌浸润至肌层组织的比例。然而，临床上针对VI-RADS评分的验证性研究比较有限。因此，本研究旨在评估VI-RADS评分在膀胱癌中判断肌层浸润状态的能力。

1 资料与方法

1.1 临床资料选取2013年10月至2018年5月期间确诊为膀胱尿路上皮癌并行手术治疗的患者，所有患者手术前2周内完成盆腔核磁共振检查。排除标准包括：①患者既往因膀胱肿瘤接受过手术治疗；②核磁影响图像质量差导致无法进行相应的评分；③MRI扫描序列不完整，即缺少T2加权图像(T2 weighted image，T2WI)、弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)或动态增强成像(dynamic contrast enhancement，DCE)中的任何一种序列；④手术标本无法明确肌层浸润状态或者最终的病理诊断结果并非膀胱尿路上皮癌。

1.2 检查方法所有患者采用Discovery MR 750型 3.0T核磁共振仪器进行检查，T2WI设定为快速自旋回波序列，重复和回波时间分别为4 800、120 ms，矩阵为256×256；DWI取单次平面回波成像，重复和回波时间分别为4 000、1.0 mm，矩阵为512×512，b值为0和1 000 s/mm2；DCE参数设定：重复和回波时间分别为3.5、1.5 ms，矩阵为256×256。所有图像层厚为4.0 mm。

按照VI-RADS系统的评分准则分别对每例患者的三种图像序列进行赋分，然后以3项评分作为依据得出最终的VI-RADS分值[8]。多病灶的膀胱肿瘤选取瘤体最大者进行评分。2位核磁图像阅片经验丰富的影像科医生独立完成该评分过程，其对患者的临床信息以及病理结果均不知晓。如果2位阅片者的评分结果有异议，则通过双方讨论达成最终一致的结果。

1.3 统计学方法计数资料以数量和百分比的形式进行描述，患者年龄以60岁作为临界值转换为二分类变量。不同VI-RADS评分的临床病理信息的差异通过Pearson卡方检验或者Fisher’s精确检验进行比较。受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线以及曲线下面积(area under the curve，AUC)用于评估VI-RADS评分判断膀胱癌肌层浸润的诊断效能，其他诊断指标包括敏感性、特异性和准确性。单因素和多因素Logistic回归分析明确肌层浸润状态的独立预测参数。所有数据采用SPSS 22.0软件进行分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

共有166例膀胱癌患者纳入分析，其中男性145例(87.3%)，女性21例(12.7%)，患者年龄范围为27～87岁。在166处膀胱癌病灶中，瘤体最大直径≥3 cm以及<3 cm的患者数分别为71例(42.8%)和95例(57.2%)。经病理诊断，115(69.3%)处病灶为非肌层浸润性膀胱癌，51(30.7%)处病灶为肌层浸润性膀胱癌。手术方式包括123(74.1%)例经尿道膀胱肿瘤电切术、7(4.2%)例膀胱部分切除术以及36(21.7%)例根治性膀胱全切除术。经过mpMRI图像评分，各VI-RADS评分病灶数为：VI-RADS 1有16例(9.6%)，VI-RADS 2有98例(59.0%)，VI-RADS 3有18例(10.9%)，VI-RADS 4有14例(8.4%)，VI-RADS 5有20例(12.1%)。不同VI-RADS评分下患者的临床病理信息分布情况见表1。图1为非肌层浸润以及肌层浸润膀胱癌的典型核磁图像。

图2为VI-RADS评分判断肌层浸润的ROC曲线，对应的AUC值为0.886(0.825～0.947)。通过取不同的VI-RADS评分临界值来计算相应的诊断效能指标，由表2可知，取VI-RADS 3作为临界值时，总体诊断准确性最高，诊断准确性可达87.3%(84.8%～89.9%)，对应的敏感性和特异性分别为80.4%(66.5%～89.7%)和90.4%(83.2%～94.9%)。

由于VI-RADS 3作为临界值时诊断效能最大，因此采用VI-RADS 3作为临界值将其转换为二分类变量进行单因素和多因素Logistic回归分析。结果显示VI-RADS评分≥3(OR：41.113，95%CI：15.694～107.705，P<0.001)是判断膀胱癌肌层浸润状态的独立预测因素(表3)。

表1 不同VI-RADS评分对应的患者临床病理信息

项目VI-RADS评分[例(%)] 12345χ2值P值性别4.5220.311 男15(93.7)83(84.7)15(83.3)12(85.7)20(100.0) 女1(6.3)15(15.3)3(16.7)2(14.3)0(0.0) 年龄3.8850.422 >60岁9(56.3)62(63.3)13(72.2)11(78.6)10(50.0) ≤60岁7(43.8)36(36.7)5(27.8)3(21.4)10(50.0)瘤体最大直径3.7980.434 ≥3 cm5(31.3)46(46.9)6(33.3)4(28.6)10(50.0) <3 cm11(68.8)52(53.1)12(66.7)10(71.4)10(50.0)病灶数目1.6000.814 单发12(75.0)79(80.6)15(83.3)11(78.6)18(90.0) 多发4(25.0)19(19.4)3(16.7)3(21.4)2(10.0)病理分期116.3920.000 Ta4(25.0)9(9.2)1(5.6)0(0.0)0(0.0) T112(75.0)79(80.6)6(33.3)3(21.4)1(5.0) T20(0.0)6(6.1)10(55.6)6(42.9)8(40.0) T30(0.0)3(3.1)1(5.6)4(28.6)5(25.0) T40(0.0)1(1.0)0(0.0)1(7.1)6(30.0)分级32.7530.000 低级别15(93.8)45(45.9)5(27.8)1(7.1)3(15.0) 高级别1(6.3)53(54.1)13(72.2)13(92.9)17(85.0)

图1 非肌层浸润性膀胱癌和肌层浸润性膀胱癌的核磁图像

A、D：T2WI像；B、E：DWI像；C、F：DCE像。

表2VI-RADS评分取2、3、4、5作为临界值判断膀胱癌肌层浸润的诊断效能

VI-RADS评分敏感性(%)特异性(%)准确性(%)≥2100.0(91.2～100.0)13.9(8.4～21.9)40.4(36.6～44.2)≥380.4(66.5～89.7)90.4(83.2～94.9)87.3(84.8～89.9)≥458.8(44.2～72.1)96.5(90.8～98.9)84.9(82.2～87.7)≥537.3(24.5～51.9)99.1(94.5～100.0)80.1(77.0～83.2)

表3 膀胱癌肌层浸润的单因素和多因素分析

参数单因素分析OR(95%CI)P值多因素分析OR(95%CI)P值性别(女vs.男)1.487(0.513～4.306)0.4651.406(0.304～6.502)0.663年龄(≤60岁vs.>60岁)1.239(0.620～2.479)0.5441.292(0.479～3.483)0.613病灶最大直径(≥3 cm vs.<3 cm)1.099(0.563～2.144)0.7821.282(0.488～3.365)0.614多灶性(多发vs.单发)2.083(0.798～5.442)0.1342.684(0.711～10.138)0.145VI-RADS评分(≥3 vs. <3)38.764(15.302～98.199)0.00041.113(15.694～107.705)0.000

OR：比值比；CI：置信区间。

图2VI-RADS评分预测肌层浸润性膀胱癌的ROC曲线

3 讨 论

膀胱癌的准确分期是制定个体化治疗方案的重要基础，而明确肿瘤分期除了依靠经尿道手术的病理结果，术前的影像诊断也是有效的判断依据[9]。VI-RADS评分系统明确了mpMRI应用于膀胱癌的诊断和分期的报告规范，同时被推荐用于判断膀胱癌肌层浸润状态。本研究通过回顾膀胱癌mpMRI图像以及临床病理信息，评估VI-RADS评分的诊断效能，ROC曲线结果显示VI-RADS评分系统预测膀胱肌层有肿瘤浸润的AUC值达0.886(0.825～0.947)，该数值与已报道的mpMRI相关研究的结果接近[10]。进一步的回归分析结果显示VI-RADS≥3是预测膀胱癌肌层浸润状态的独立危险因素。因此，本研究证实了VI-RADS评分有效区分膀胱癌是否浸润肌层组织的能力。

病灶评分为VI-RADS 1的病理结果均为非肌层浸润膀胱癌，此结果提示我们通过VI-RADS评分为1的膀胱癌病灶在临床上可认定为肿瘤未浸润至肌层，因此此类患者可通过经尿道手术达到根治治疗的效果。而评分为VI-RADS 5的膀胱癌病灶确诊为肌层浸润的比例达95%，由此可知，此类病灶倾向于考虑为肌层浸润性膀胱癌。临床上，对于经尿道手术完整切除肿瘤困难且术前核磁VI-RADS评分为5分的患者，可直接在肿瘤最深处切除部分膀胱平滑肌组织获取病理诊断，如明确癌细胞累及肌肉组织，则需行根治性膀胱全切除以及尿流改道手术。在评估VI-RADS评分的诊断效能时，当采取VI-RADS 3作为临界值时，诊断的准确性最高，对应的敏感性和特异性分别为80.4%和90.4%。有学者对VI-RADS评分的研究结果显示取VI-RADS 3为临界值计算的敏感性和特异性分别为91%和87%[11]。因此，临床上可将VI-RADS 3作为临界值，小于VI-RADS 3的病灶倾向于考虑为非肌层浸润性膀胱癌，而≥VI-RADS 3的病灶倾向于考虑为肌层浸润性膀胱癌。

VI-RADS评分由3项核磁图像评分所组成。其中，T2WI序列的评分为第一项最基本的组成部分，T2WI的优势在于能清楚地显示膀胱壁的解剖层次，但是对于肿瘤是否浸润至肌层内弱于DWI序列以及DCE序列。TEKES等[12]报道T2WI序列上膀胱肿瘤与肌肉组织呈现相同信号强度的比例达81%。TAKEUCHI等[13]报道DWI序列具有准确评估膀胱癌分期的效果，并提出黏膜下层“柄”的概念，在DWI序列上观察到肿瘤具有“柄”结构则表明肿瘤分期为T1或者更低。该研究显示综合3种mpMRI序列来区分非肌层浸润性肿瘤与肌层浸润性肿瘤的敏感性和特异性分别为94%和100%。GUPTA等[14]研究显示DWI序列和DCE序列评估膀胱癌分期的准确性分别为76.7%和73.3%，两者对分辨肌层浸润性肿瘤的准确性均为90.0%，因此DCE序列可替代DWI序列用于膀胱癌的分期诊断。近期，一项诊断性Meta分析的结果显示常规序列联合≥2种功能序列的mpMRI诊断的敏感性和特异性是94%和95%，明显高于单独常规序列的诊断效能(敏感性86%，特异性83%)[6]。

综合以上分析，VI-RADS评分系统的推出对规范mpMRI对膀胱癌的分期诊断有重要意义。本研究表明VI-RADS评分系统用于诊断膀胱癌的肌层浸润状态具有较高的敏感性、特异性和准确性，推荐临床医师应用VI-RADS评分进行个体化的术前评估、辅助制定合理化的治疗方案。