1.5T磁共振扩散加权成像在直肠癌诊断中的应用及其与MVD VEGF及LVD的关系

曾方毅， 羊章哲， 王 昆， 沈长青， 刘丽杰

(1.海南省儋州市人民医院放射科， 海南 儋州 571700 2.海南医学院第一附属医院放射科， 海南 海口 570102)

直肠癌为消化道常见恶性肿瘤，其深居盆腔，手术治愈效果不佳，术后易复发[1]。MRI对直肠癌早期诊断、治疗及预后的评估均具有一定的价值，DWI为MRI检查方式之一，其定量参数ADC值可有效评估肿瘤弥散特性，反映肿瘤的恶性程度及预后[2]。有研究指出，侵袭及转移为恶性肿瘤的常见生物学行为，也是导致肿瘤患者预后不良因素[3]。近年来，有研究指出直肠癌的生物学行为与微血管密度(MVD)、血管内皮生长因子(VEGF)及淋巴管密度(LVD)密切相关[4]。目前临床关于ADC值对直肠癌的这诊断价值的研究较多，但关于ADC值与直肠癌临床病理及MVD、VEGF、LVD的关系研究尚少。基于此，本研究探讨DWI在直肠癌中的应用及ADC值与MVD、VEGF及LVD的关系，以期直肠癌的临床防治提供参考。结果如下。

1 资料与方法

1.1临床资料:回顾性选取2018年4月至2021年4月期间在本院收治的的直肠癌患者86例的临床病例资料。病例纳入标准：①符合《中国结直肠癌诊疗规范》(2017年版)标准[5]，且经病理学确诊者；②术前均为行辅助放化疗者；③术前均行DWI检查者；④临床资料完整且肿瘤血管生成指标结果完整者。排除标准：①合并结肠癌者；②术后病理诊断为黏液腺癌；③因不同原因的伪影致DWI图像不清；④病理资料不全者。86例直肠癌患者中，男、女各51、35例；年龄35～80岁，平均(58.65±10.72)岁。

1.2仪器与方法

1.2.1DWI检查:DWI检查使用GE Prisma 1.5T超导型磁共振扫描仪，检查前不做肠道准备。检查时，患者均行仰卧位，使用8通道相控阵体部线圈进行信息采集。所有患者均先行常规先行T2WI及TIWI序列扫描，然后行三平面高分辨率快速自旋回波T2WI扫描。常规扫面后行DWI扫描，序列采集使用平面回波成像(SE-EPI)，DWI序列分别以b=0、1000mm2/s，采集2次。具体参数见表1。完成扫描后手动勾画感兴趣区(ROI)，通过Body Diffusion Toolbox 软件计算ADC值，其中ROI区参照相应的T2WI图像在轴位ADC图上沿肿瘤边缘勾画肿瘤组织，勾画时尽量避开坏死、出血及肠腔内容物，由两位经验丰富影像学医生意见一致后选取ROI，其中ROI区每一病灶划定3个ROI区进行测量计算，取平均值。

表1 MRI检查参数

1.2.2MVD、VEGF及LVD表达检测:试剂：CD34单克隆抗体(鼠抗人)、VEGF单克隆抗体(鼠抗人)、D2-40抗体均购自上海康朗生物科技有限公司。MVD、VEGF及LVD检测均经石蜡包埋组织切片后，按照免疫组化染色步骤进行CD34、VEGF及D2-40染色。评判标准：①MVD：阳性对照以毛细血管瘤组织为主，PBS取代一抗作为阴性对照。显微镜下判读结果，其中CD34染色阳性表达于血管，以阳性着色的单个内皮细胞为一个阳性微血管。先在低倍镜下选取直肠组织阳性脉管3个最丰富区，再分别在200倍视野下计数MVD，观察3个视野，取平均值。②VEGF：以细胞质呈棕黄色为阳性细胞，VEGF为着色细胞总数及染色程度之和的均值为VEGF得分。其中着色细胞总数为0记为0分，≤25%为1分，26%～50%为2分，>50%为3分；染色程度阴性为0分，弱为1分，中为2分，强为3分。③LVD：以淋巴结周围淋巴管组织为阳性对照组，PBS取代一抗作为阴性对照。显微镜下判读结果，其中D2-40阳性表达于淋巴管，以阳性着色的单个内皮细胞为一个阳性淋巴管。先在低倍镜下选取直肠组织阳性脉管3个最丰富区，再分别在200倍视野下计数LVD，观察3个视野，取平均值。

2 结 果

2.1直肠癌病理结果影像学分析:直肠癌患者行MRI检查后均经病理证实，术后病理分期T2期19例，T3期52例、T4期15例；淋巴结阴性(N0期)37例，淋巴结阳性(N1～2期)49例；分化程度低分化腺癌者24例，中分化腺癌者50例，高分化腺癌者12例。见图1～5。

图1 1.5T矢状位T2加权图像

图2 1.5T横断位T2脂肪抑制图像

图3 1.5T横断位T2加权图像

图4 1.5T横断位T1加权图像

图5 1.5T横断位DWI图像

2.2DWI检查ADC值与病理特征之间的关系:直肠癌患者ADC值在性别、年龄、肿瘤大小之间差异无统计学意义(P>0.05)，但高分化程度、T2期及N0的直肠癌患者ADC值均分别高于分化程度为低+中分化、T4期及N1～2期者。见表2。

表2 DWI检查ADC值与病理特征之间的关系

2.3MVD、VEGF及LVD表达与临床病理的关系:直肠癌患者MVD、VEGF及LVD在性别、年龄、肿瘤大小之间差异无统计学意义(P>0.05)，但高分化程度、T2期及N0的直肠癌患者MVD、VEGF及LVD表达均分别低于分化程度低+中分化、T4期及N1～2期。见表3。

表3 MVD VEGF及LVD表达与临床病理的关系

2.4ADC与MVD、VEGF及LVD表达的相关性:Person相关性显示，ADC值与MVD、VEGF、LVD均呈负相关(r=-0.428、-0.505、-0.474，P<0.05)。见表4、图6～8。

图6 ADC与MVD的相关性

图7 ADC与VEGF的相关性

图8 ADC与LVD的相关性

表4 ADC与MVD VEGF及LVD表达的相关性

2.5ADC对不同分化程度及分期的直肠癌的诊断价值:ROC结果显示，ADC值预测直肠癌分化程度(高分化=0，低+中分化=1)、T分期(是=0，否=1)及N分期(是=0，否=1)的AUC分别为0.904、0.839、0.897，均具有一定准确性；分化程度的最佳临界值为1.075×10-3mm2/s，T分期为1.115×10-3mm2/s、N分期为1.045×10-3mm2/s，该点预测敏感度、特异度：分化程度为83.3%、87.8%，T分期为68.4%、89.6%，N分期为91.9%、85.7%。见表5、图9。

表5 ADC对不同分化程度及分期的直肠癌的诊断价值

图9 ADC对不同分化程度及分期的直肠癌的诊断价值

3 讨 论

直肠癌为常见恶性肿瘤，其发病率及死亡率均较高，早期诊断及治疗是预后改善的关键点。影像学检查为肿瘤疾病的有效筛查方式之一，且MRI对直肠癌早期诊断、预后及疗效的评估均具有一定价值。DWI为MRI检查方式之一，其定量参数可测量组织信号衰减的程度，进而有效反应水分子的扩散特性，为肿瘤恶性程度及预后的评估提供可能。临床资料指出，细胞水分子可受细胞膜的限制而扩散较慢，因此水分子在细胞内的扩散速度均有不同，故较多研究者认为组织的扩散特性与细胞内外成分密切相关[6]。其中与正常组织及良性肿瘤相比，恶性肿瘤可表现为更高的细胞密度，其细胞间隙更小，肿瘤组织中水分自由扩散程度相对更小，可在DWI上形成更高的信号，因此DWI的定量参数值-ADC值可有效反映组织中水分子的扩散特性，且ADC值越高提示水分子的扩散速度越强[7]。以上结论均可证实ADC定量参数对肿瘤病理特性的评估价值。TNM分期及分化程度为直肠癌患者预后的影响因素，且其中高分化腺癌及N0、T1～2期的患者的生存率较高。本研究中，ADC值随分化程度的升高而升高，随T、N分期的增加而降低。该结果与汤琅琅[8]等研究人员的结果具有一致性，其原因可能为：分化程度越低，肿瘤恶性程度越高，其细胞间隙更小，ADC值更小；而随肿瘤患者T、N分期的增加，直肠黏膜上皮受肿瘤破坏程度越深，浸润肠壁深度增加，因此肿瘤细胞逐渐变多及增大，促使肿瘤细胞生长密集，增高核浆比值，进一步增大肿瘤细胞的密度，故细胞间隙内水分子自由扩散空间变小，ADC值更小。另ROC分析显示，ADC值预测直肠癌分化程度、T分期及N分期的AUC分别为0.904、0.839、0.897，敏感度、特异度均较高。提示DWI序列定量参数对直肠癌临床分期及分化程度的预测价值较高，对直肠癌的临床治疗及预后评估具有重要的参考意义。

侵袭及转移为恶性肿瘤的常见生物学行为，而微血管密度的增加、血管内皮生长因子的释放及淋巴管密度的增加与之密切相关[9]。已有研究指出，肿瘤新生血管网络系统可为肿瘤的生长及繁殖提供充分的营养，且肿瘤的快速增殖也可反作用于血管生成因子，促进其释放，因此肿瘤血管的增生可一定程度上决定肿瘤的生物学行为[10]。MVD、VEGF及LVD为常见的肿瘤血管生成指标，其中MVD可提示肿瘤血管生成的数量，且与肿瘤的转移及预后关系密切。VEGF的诱导作用强，可与其受体结合促进血管血管内皮增殖，促进微血管通透性增加及细胞外基质降解，进一步形成大量新生血管，促进肿瘤的生长及转移。另LVD主要反应淋巴密度，与淋巴转移密切相关。本研究中MVD、VEGF及LVD表达随分化程度的升高而降低，随T、N分期的增加而升高。提示MVD、VEGF及LVD表达可随肿瘤侵袭及转移程度的增加而升高，对恶性肿瘤的预后具有一定的评估价值。另本研究中，ADC值与MVD、VEGF、LVD表达均呈负相关。其原因为：直肠癌在生长分化过程中，肿瘤细胞的调控作用可促进血管生成因子大量产生，增强VEGF表达及增加MVD、LVD计数。与此同时肿瘤细胞的快速增长及肿瘤新生血血新生可进一步促进肿瘤的增殖及转移，促进细胞的排列紧密，降低ADC值。故MVD、VEGF及LVD表达与ADC值之间的关系密切。

综上所述，1.5T磁共振DWI序列预测直肠癌T分期、N分期及分化程度的灵敏度及特异度均较高，且与MVD、VEGF及LVD表达关系密切，可谓临床治疗及预后评估提供参考依据。