VI-RADS评分在多参数MRI诊断肌层浸润性膀胱癌中的应用

车英玉,吴玥,张静,肖新广,文建国,王庆伟

(1.郑州大学第一附属医院 a.磁共振科;b.泌尿外科,河南 郑州 450052;2.郑州大学附属郑州中心医院 放射科,河南 郑州 450052)

膀胱癌(carcinoma of bladder,BCa)是泌尿系统肿瘤中最常见的恶性肿瘤,评估其是否有肌层浸润是制定诊疗方案的关键因素[1],肌层浸润性膀胱癌(muscle-invasive bladder cancer,MIBC)采用根治性膀胱切除术联合放化疗治疗[2]。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)具有较高软组织对比度分辨率且多方位、多序列成像特点,可以提供更多有关肿瘤的信息,但各个序列都有其缺点,例如在T2加权成像(T2weighted imaging,T2WI)上膀胱炎症导致肌层水肿增厚与BCa相似;弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)上肿瘤边缘与膀胱肌层的对比度太小难以区分肿瘤的浸润性与浅表性;动态增强扫描(dynamic contrast enhanced,DCE)上肿瘤基底部的膀胱壁常因炎症水肿导致增厚、强化,与肿瘤浸润膀胱壁难以区分。因此,目前认为结合上述3个成像序列的多参数MRI(multi parameter magnetic resonance imaging,mp-MRI)是术前诊断BCa是否有肌层浸润的最佳方法。为了标准化采集协议、规范化成像报告,增加观察者之间的一致性,膀胱成像报告和数据系统(vesical imaging-reporting and data system,VI-RADS)被引入评估膀胱肿瘤肌肉侵犯的可能性[3]。本研究旨在探讨VI-RADS评分对MIBC的诊断效能。

1 对象与方法

1.1 研究对象

该研究通过郑州大学第一附属医院医学伦理委员会审查(伦理审批号2021-KY-0133-003)。回顾性收集2018年1月至2023年4月在郑州大学第一附属医院及郑州大学附属郑州中心医院接受mp-MRI检查并经手术病理证实为BCa的患者的临床及影像学资料,纳入标准:临床资料及mp-MRI资料均齐全,T2WI、DWI、DCE 3个成像序列图像质量佳可以进行VI-RADS评分;接受TURBP或BCa根治术,术后标本均经病理诊断为膀胱尿路上皮癌且病理分期明确。排除标准:图像质量差未能进行准确VI-RADS评分;进行mp-MRI检查前曾进行过放化疗、手术等治疗或明显的感染或炎症症状。最终纳入患者146例(男124例,女22例),年龄27～90(63.76±12.13)岁。

1.2 检查方法

采用德国西门子公司3.0 T磁共振扫描仪进行检查,患者仰卧位,使用腹部相控阵线圈接收信号。扫描序列及参数见表1。

表1 mp-MRI扫描序列及参数

1.3 图像分析

由放射科1名住院医生以及1名10 a以上阅片经验的副主任医生分别对所有患者的mp-MRI进行VI-RADS评分[3],两人均不了解患者术后病理情况,若有多个病灶,则选择侵袭程度最高的肿瘤进行评分,若表现出同等程度的侵袭,则选择最大的病灶进行评分。两位医生评分一致时则为该病灶最终评分,评分不一致时则通过讨论得到该病灶的最终评分。

1.4 统计学方法

根据最终一致评分使用Medcalc软件进行统计学分析。绘制3个mp-MRI序列及VI-RADS评分的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,得到其诊断MIBC的最佳阈值以及ROC曲线下面积(area under curve,AUC)、灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值(positive predictive value,PPV)和阴性预测值(negative predictive value,NPV)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果

本研究共纳入146例BCa患者(单发病灶112例,多发病灶34例),所有患者均在MRI检查后2周内接受手术治疗,其中80例接受经尿道膀胱肿瘤切除术,63例接受BCa根治术,3例膀胱部分切除术。有多个病灶的患者,其病理结果以分期最高的病灶为准。病理分期Ta期23例,T1期48例,T2期56例,T3期17例,T4期2例,其中非MIBC组(≤T1期)71例(48.63%),MIBC组(≥T2期)75例(51.37%);组织学分级高级别84例(57.53%),低级别62例(42.47%)。典型病例见图1、2、3。

女,72岁,以血尿3天余为主诉入院,接受mp-MRI检查,轴位T2WI示膀胱左后壁可见团块状稍高信号影,内可见局灶性低信号,未见肌层信号中断,SC评分为2类(图A);DWI示肿块呈弥散受限高信号,内可见蒂状低信号(图B),ADC图呈低信号,DW评分为2(图C);增强扫描动脉期示肿瘤明显强化,固有肌层未见明显强化,内可见局灶性低信号,CE评分为2(图D);最终VI-RADS评分为2分。患者接受TURBP,术后病理结果示乳头状尿路上皮癌,未见肌层浸润(T1期)。

女,80岁,以无痛性肉眼血尿5 d为主诉入院,接受mp-MRI检查,轴位T2WI示膀胱右后壁可见团块状等信号影,内可见蒂状低信号,未见肌层信号中断,SC评分为2类(图A);DWI示肿块呈弥散受限高信号,内可见蒂状低信号(图B);ADC图呈低信号,DW评分为2(图C);增强扫描动脉期示肿瘤与内层明显强化,固有肌层未见明显强化,CE评分为2;最终VI-RADS评分为2分(图D)。患者接受TURBP,术后病理结果示浸润性尿路上皮癌(T2期)。本例VI-RADS评分与最终病理分期相比分期不足。

男,71岁,以尿频、尿急、尿不尽5个月余为主诉入院,接受mp-MRI检查,轴位T2WI(图A)示膀胱右前壁可见团块状稍高信号影,肌层信号中断,突破浆膜层累及周围脂肪间隙,SC评分为5类;DWI(图B)示肿块呈弥散受限高信号,ADC图(图C)呈低信号,均延伸至周围脂肪间隙,DW评分为5;增强扫描动脉期(3D)示肿瘤早期明显强化并延伸至周围脂肪间隙,CE评分为5;最终VI-RADS评分为5分。患者接受TURBP,术后病理结果示浸润性尿路上皮癌(T3期)。

2.2 诊断效能分析

根据T2WI、DWI、DCE及VI-RADS评分的ROC曲线可见各个序列评分>3分时诊断MIBC的效能最好,见表2。T2WI、DWI、DCE及VI-RADS评分与手术后病理分期的差异结果具体见表3。

表2 mp-MRI序列及VI-RADS评分对MIBC的诊断效能

表3 mp-MRI序列及VI-RADS评分与BCa病理分期的差异[n(%)]

3 讨论

准确的BCa分期可以指导外科医生制定手术方案,提高患者的临床治疗水平,有利于预后[4]。然而,使用膀胱镜和经尿道膀胱肿瘤切除术往往难以准确评估膀胱肿瘤的临床分期,导致治疗不足或过度治疗[5]。mp-MRI具有较好的软组织对比度,传统T2WI扫描序列结合DWI、DCE功能序列可以提供除形态学信息以外组织的细胞和血管的功能信息[6-7],在T1WI上肿瘤与膀胱壁信号相似,因此其应用有限,常用于识别膀胱外脂肪浸润、出血、淋巴结肿大或可疑的骨转移[8]。VI-RADS评分系统则对T2WI、DWI、DCE 3个成像序列上的每个病变作了量化评分标准,并对评分顺序、观察重点作了规范,提高了肿瘤检测和分期的准确性,并帮助监测治疗后的反应和确定局部疾病复发[3]。

本研究结果显示,VI-RADS评分提高了BCa的分期准确率,降低了各个单独序列过度分期的比率,对分期不足无明显影响。其中过度分期在T2WI表现最为明显,可能是肿瘤相关的纤维化或炎症表现为类似固有肌层的低信号特征导致的[9],但DWI较高的对比度有时会造成周围结构信号的丢失使肌层显示较薄也会导致分期错误。炎症水肿引起的膀胱壁增厚及小血管增多使膀胱壁的强化有时与肿瘤浸润难以区分,也可使DCE诊断出现过度分期[10]。此外,有研究显示有“蒂”征的乳头状肿瘤通常被认为低级别低分期[11],但本研究发现3例患者在各个序列评分中均表现出“蒂”征且在VI-RADS系统中得分均为2,最终病理结果为MIBC,这导致了各个评分序列的分期不足,因此根据本研究的结果,当诊断过程中出现此征象时要慎重考虑避免分期错误。

在本研究中,VI-RADS评分为1或5时,其对肿瘤肌肉浸润程度判断的准确率达到了100%,可为临床应用不同的手术方式提供有力参考依据,VI-RADS评分为2或4时,病理结果绝大部分为非MIBC或MIBC,对肿瘤肌肉浸润程度判断的准确率较高,对于治疗方式的选择有很大的意义,VI-RADS评分为3时,则难以评估肿瘤是否浸润肌层,治疗方式更依赖于临床医生的选择。根据各个序列的ROC曲线,使用T2WI、DWI、DCE-MRI、mp-MRI诊断MIBC的最佳阈值均为>3分,其中VI-RADS评分的AUC最大,这与Wang等[4]、张添辉等[12]的研究结果一致,也有研究显示诊断MIBC的最佳阈值为≥3分[13-14]。有研究显示,阈值为3或4分的汇总ROC的AUC相似,阈值为4分时特异性较高,而阈值为3分时敏感性较高[1],因此应结合患者的自身情况区别应用,仅使用影像学预测肌肉浸润而未行TURBP手术者可使用4分作为临界值,而MIBC发生风险较高比如多发、复发、肿瘤体积较大或行根治切除术后受监测的上尿路上皮癌的患者可使用3分作为临界值。另外当患者诊断性经尿道膀胱肿瘤切除病理分期为Ta或T1期,但VI-RADS>3分时,应告知患者有肌层浸润的风险,可以考虑重复经尿道膀胱肿瘤切除进一步明确诊断和治疗[13]。

本研究具有一定的局限性。该研究是小样本回顾性分析,不可避免出现选择性偏倚;部分患者接受mp-MRI检查时膀胱充盈稍差,膀胱壁褶皱不利于病变大小的测量与评分;由TURBP手术获取的标本进行病理检测的结果准确率取决于标本质量高低以及是否含有理想的肌层组织,不如BCa根治术的病理结果准确。

4 结论

多参数MRI有利于BCa的诊断与分期,VI-RADS评分系统>3分在评估膀胱癌肌肉浸润方面具有良好的敏感度、特异度和准确度,可用于指导患者的临床管理。