多模态磁共振成像在膀胱癌分期中的研究新进展

于泽霏，邢 健，包 权，宋 新，孙雨雨，张鑫淼，曾少良，王 崇，赵金义

(1.牡丹江医学院；2.牡丹江医学院附属红旗医院，黑龙江 牡丹江 157011)

膀胱癌居于男性恶性肿瘤中第7位[1]，病变多好发于膀胱的三角区及膀胱的后壁，较少发生于膀胱侧壁，分化差的病变组织容易突向膀胱内壁生长或膀胱壁局限性不规则增厚并且可能累及膀胱的周围脂肪组织、器官等[2]。膀胱癌的患者大多因为无痛性血眼血尿的早期症状而来就诊,有时也会伴有膀胱刺激症状等症状。吸烟被认为是膀胱癌最主要的发病原因，膀胱癌同其他癌症相比也会对患者的生存状况造成巨大威胁，因此如何尽早的诊断膀胱癌及进行其分期评估，提高对膀胱癌的影像诊断水平对膀胱癌的治疗具有十分重要的意义[3]。根据最新膀胱肿瘤指南，经尿道膀胱肿瘤切除术(TURBT)治疗的主要是符合Ta及T1期的膀胱癌，且更高级别的膀胱癌要在术后进行药物灌注化疗。而T2期及以上则需采用经腹手术切除，低级别T2期可采用膀胱部分切除,高级别T2期以上可采用部分或根治性全膀胱切除术联合辅助化疗[4]。因此术前如何准确地判断MIBC与NMIBC，成为了临床工作的重心。

1 多模态磁共振成像在膀胱癌分期中的应用

多模态磁共振成像是应用多种加权模式，例如常规磁共振加权成像、弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)、动态增强扫描成像等，特别是功能磁共振序列加权模式，以达到综合分析检查部位的形态和功能状况。它不仅更加精确地显示病变肿瘤的位置、大小、数目、形态、结构及肿瘤与周围组织脂肪的关系。且对肿瘤的定性及定位诊断也一定的临床意义，于膀胱癌术前T分期及侵袭性的评估效果上更为显著。

1.1 常规磁共振加权成像在膀胱癌分期中的应用T1加权像(T1 weighted imaging，T1WI)序列对膀胱的解剖定位及病灶是否转移具有较大的临床意义，而T2WI序列则在判断膀胱癌的浸润范围和深度程度中起到更加重要的作用，其诊断病灶非肌层和肌层浸润的总体准确率可以达到40%～67%。目前国内认为多平面高分辨率T2加权像(T2 weighted imaging，T2WI)在膀胱癌T分期中起到至关重要的作用[5]。T1WI上，病变组织在低信号尿液对比下呈稍低信号，显影不明显，效果较差，而在T2WI及T2压脂成像(T2 weightedfat-suppressed，FS)上，膀胱癌在对比下呈稍高信号，显示效果更佳。诊断中常可见由膀胱壁(多以后壁为著)延伸到病变根部的蒂，相关研究表明大部分含有蒂的病变被诊断为Ta和T1期的膀胱癌，因此T2WI被人们认为是带蒂膀胱癌的首选扫描序列检查[6]。在T2WI上，正常的膀胱逼尿肌呈带状低信号影，能显示出膀胱的大致轮廓；Ta、Tis和T1期膀胱癌可显示出完整连续的T2WI低信号带；T2a期的肌层与正常的肌层信号一致，但肿瘤和肌层交界处边界不规则；T2b期肌层的低信号带连续性中断，但肿瘤未向外侵犯邻近脂肪；T3期膀胱的周围脂肪区域可见肿瘤信号；T4期邻近器官或盆腔内可见病变的肿瘤信号。根据国内相关文献报道[7]，侵袭性越高的膀胱癌患者的生存率也越低，在T2WI显示的信号也会更低，其分期及分级也常会更晚[8]。而应用T2 SPAIR序列时，在正常膀胱壁上可以观察到一条低信号强度(SI)线，因此当低信号强度线很明显时，则认为膀胱壁是完整的(≤T1期)；但当低SI线在癌灶下方区域被局灶性破坏时，膀胱被认为已被癌浸润(≥T2期)。

1.2 磁共振扩散加权成像在膀胱癌分期中的应用磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)对膀胱肿瘤组织的敏感性极高，对肿瘤术前的分期、患者术后生存状况以及临床化疗疗效监测等方面具有重要的临床意义[9]。目前国内认为如何选取b值对于DWI成像效果会有一定的影响，因此有研究者对64例膀胱癌患者采用DWI，分别选取b值为0、600、1000、1500 s/mm2，结果表明b值为1500 s/mm2时DWI显示病灶最清晰，且对比效果最好。在DWI图像上，Ta、Tis和T1期的病灶因扩散受限而呈高信号，而肿瘤的蒂因扩散不受限而呈低信号，此征象对鉴别肿瘤分期具有重要的临床价值[10]。低信号肿瘤蒂缺失是肌层侵犯的标志[11]，以肿瘤蒂缺失或扭曲为特征评价肌层浸润的敏感度分别为87.5%，特异度97.6%，准确率94.8%[12]。表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)是DWI中最常用、最基础的一项指标，用于描述DWI序列中不同方向的分子扩散运动的速度和范围。而Avcu等专家也研究发现[13]，如果把1.135×103mm2/s作为高级别与低级别膀胱癌的界值，那么其敏感度会为78.9%，特异度为85.2%。因此定量ADC值的应用在指导临床治疗方案上有重要的临床意义。DWI序列虽可以帮助医师区分膀胱癌和瘢痕纤维化，但DWI的最常见的错误是膀胱癌的过度分期。

1.3 动态增强扫描成像在膀胱癌分期中的应用动态增强扫描成像(dynamic contrast enhanced imaging，DCE)是通过静脉注入顺磁性对比剂，并采用快速MRI序列对选定层面进行连续动态扫描而获得的图像。一般在患者注入对比剂后扫描至30 s时收集起始图像，然后每隔大概30 s时间，采集相同的序列5次，最早显示的是膀胱壁内层早期强化和病灶的强化，固有肌层在早期不增强，在肿瘤下方呈现低信号线。利用肿瘤组织和正常组织对对比剂的不同摄入水平，使组织结构更加准确地显示。DCE-MRI可显示Ta、Tis和T1期膀胱肿瘤、黏膜层和黏膜下层强化，肌层呈低信号；T2a期肿瘤与肌层交界处边缘不规整；T2b期癌变部位低信号肌层可见缺如，连续性中断，但病灶强化信号未延伸至膀胱周围脂肪组织；T3和T4期病变区呈早期显著强化，病灶分别扩展至膀胱邻近脂肪和周围邻近器官。HASSANIEN[14]指出增强序列对膀胱癌T分期具有极高准确性，对确诊T1、T2、T3期膀胱肿瘤的敏感度分别为80.8%、90.9%、96.8%，评价肿瘤分期总体准确率高达89.5%。Zhou等[11]利用59例膀胱癌患者资料研究得出DCE不同时期信号的改变与膀胱癌分期呈正性相关的(P<0.01)，通过DCE不同时期信号特征和ADC值对膀胱癌进行分期诊断，其敏感性、特异性和准确率分别为96.7%、94.9%和95.7%。

1.4 多参数磁共振成像在膀胱癌分期中的应用多参数磁共振成像(multiparmetric MRI，mpMRI)是一种综合性诊断的成像方式，它利用了多种序列成像信息对疾病进行诊断，主要有T2WI序列，其包含了矢状位、冠状位和轴向位，T1WI序列，DWI序列和DCE序列。在设置好相应参数的情况下，mpMRI可以提高图像诊断的敏感性和准确性，因此可作为术前诊断MIBC的指标，在膀胱癌的预后评估等方面也得到广泛的应用[15-16]。mpMRI的应用比单独的序列具有更高的准确率、特异性和敏感性，且具有更全面的优势[17-18]。此外，2018年日本腹部放射学会、欧洲泌尿学会与欧洲泌尿放射学会联合发布的评估膀胱癌的核磁图像-数据系统VI-RADS评分系统对规范mpMRI在膀胱癌分期上的应用，尤其是肌层浸润状态诊断具有重要意义，通过VI-RADS评分临界值的不同来计算相应的诊断效能数值，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%)[8]。各种磁共振工具的分期准确性比较见表1。

表1 多模态磁共振成像对膀胱癌分期的准确性(%)

2 其他影像学检查及膀胱镜在膀胱癌分期的应用

在膀胱癌的常规分期检查中超声造影是近几年应用于临床的技术，将超声造影剂声诺维(SonoVue)注入周围静脉，可以实时显示肿瘤的滋养血管，判断肿瘤的良恶性质。研究探讨超声造影在膀胱癌分期中的作用，结果显示超声造影提示膀胱癌的分期与病理分期的总符合率达93.75%，但对T3、T4期膀胱癌的判断准确率为100%，对T1、T2期膀胱癌可产生误差，分析导致误差的原因可能是由于膀胱黏膜层与浅肌层紧密相连，在常规图像大小模式下难以辨认。但是超声分期也有局限性：穿透力有限、分辨率不够高，加上肠道气体影响，常不能精确分期；此外，超声不易显示肿大的盆腔淋巴结，对膀胱无法大量充盈尿液的患者，超声检查往往不满意[19]。因此，如果肿瘤直径小，肠道气体影响或腹壁混响伪像影响及检测者经验不足等因素均会影响膀胱癌的超声分期。

CT检查上，虽然对膀胱癌分期的准确率高于超声检查，但是CT也存在一定的局限性，在平扫图像上膀胱肿物与膀胱壁均表现为软组织密度，不能明确的分辨出膀胱肿物与膀胱壁，因此更不能判断出肌层侵润的深度程度，并且诊断过程中可能会受到膀胱炎症的影响，膀胱壁会呈现不规则增厚，从而导致估计病变受侵犯的程度过高，效果明显不如MRI诊断方式。此外CT在诊断浅表膀胱癌及较小肿瘤的方面，且容易受到主观因素的影响，缺少客观的可量化评估诊断手段，进而其限制了CT在鉴别膀胱癌分期中的应用。

膀胱镜检查仅仅只局限于在膀胱壁的内部结构，不能很清楚的明确膀胱癌是否侵犯到壁外的脂肪组织、脏器及相应的侵袭程度，而且膀胱内积血较多和尿道狭窄等情况也会相应程度降低膀胱镜检的准确率。成人膀胱癌常会伴有血尿，导致膀胱内充满悬浮红细胞，会严重干扰膀胱镜检查的视野，从而导致患者的膀胱镜检查无效，耽误病人就诊。并且正常的膀胱镜不容易发现膀胱顶部与前壁的肿瘤,如果检查的尿道过于狭窄，膀胱镜无法深入探查，会导致患者无法完成检查。

3 总结与展望

综上所述，多模态MRI的应用在膀胱癌肌层侵润程度中具有重要的临床意义[20]。基于多模态MRI的放射影像学研究对病变区信息的采集和利用，可获得病变组织异质性信息，使影像诊断成为新的无创的影像学方法，从而对患者治疗方案的选择，患者的个体化诊疗及对患者的生存率都有重要影响。目前国内外正开展对膀胱癌病理结果更加的精准检测和多种组合序列的研究，例如定量DCE、弥散灌注成像(IVIM)、扩散张量成像(DTI)等技术，在膀胱癌治疗术后方面有明确的临床价值体现，未来可以进行进一步研究，可提高医疗安全和治疗预后的服务。基于多模态技术的放射组学可以通过对肿瘤内部信息的挖掘和提取，获得肿瘤异质性信息，有望在判断肿瘤分级及评估预后上为临床提供更全面的信息，为疾病诊断提供新的无创的影像学依据，进而指导临床治疗方案的选择，为患者的个体化诊疗提供帮助。