神经母细胞瘤术后早期MRI检测宏观残留病的阅片者间一致性与诊断准确性

引言

神经母细胞瘤是儿童最常见的颅外实体恶性肿瘤。临床、分子遗传学和影像学定义的危险因素决定风险适应治疗，包括化疗、肿瘤切除和放疗[1]。此外，免疫治疗是当前治疗方案的重要组成部分[2]。约50%的患者在初诊时处于高危[3]。尤其是在腹部中线肿瘤中，肉眼不完全切除并不少见，因为其目的是避免术后并发症或致残[3]。微观残留将在高危患者中接受瘤床照射[4, 5]。在肉眼不完全切除的病例中，建议采用14.4 Gy的推量治疗[6, 7]。然而，在既往研究中，这种额外放疗并未显示对无事件生存或总生存（OS）有总体获益[8]。此外，尤其是在非常年轻的患者中，治疗相关毒性是这种方法的限制[9]。一些研究表明，在肿瘤切除超过90%的患者中，可能可以降低治疗强度[10]。因此，在最近的国际儿科肿瘤学会欧洲神经母细胞瘤组（SIOPEN）高危神经母细胞瘤2（HRNBL2）方案中，肉眼残留病灶患者被随机分配接受额外推量。根据该方案，残留病灶由外科医生报告（肉眼残留>5 ml）或术后影像学明确发现来定义。

然而，第一个影像学时间点通常建议在切除后3个月。采用这种方法时，区分残留病灶与瘢痕、反应性改变或早期复发可能存在问题。因此，肿瘤学会内部正在讨论，努力引入类似脑肿瘤的术后早期MRI[11]。此外，关于残留病灶存在与否，外科报告与影像学报告之间的差异可能引起不确定性。还迫切需要了解这些差异的潜在原因，这需要进一步研究以开发更有效的治疗方法。此外，最近发表的一项研究显示，在确定推量照射的靶区勾画和剂量计划方面，观察者间变异性很高[12]。这一结果突显了早期MRI或计算机断层扫描（CT）成像上残留病灶缺乏精确的诊断细节。

因此，本研究旨在分析神经母细胞瘤切除后早期MRI协议的读者间一致性和诊断准确性，以确定剩余肿瘤的范围。

方法

患者和纳入标准

回顾了2018年6月至2021年10月期间被分配至我院国家神经母细胞瘤参考中心进行手术切除的所有儿科患者。这项回顾性分析的纳入标准为：组织学确诊的神经母细胞性肿瘤、由参考外科实施切除、存在术前MRI，以及使用符合参考文献[13–15]的院内标准化神经母细胞性肿瘤MRI协议进行的术后早期MRI（术后最长14天）。

所有纳入病例均按照INSS分类，同时也按照国际神经母细胞瘤风险组分期系统（INRGSS）进行分类。机构伦理审查委员会批准了这项回顾性研究（编号814/2023BO2），并且由于回顾性研究设计，免除了知情同意的要求。

磁共振成像方案与残留病灶检测

用于神经母细胞瘤分期和再分期的MRI方案包括以下序列：冠状位T2w、横断位T1w vibe Dixon增强前和增强后、如可行则采用导航技术联合径向k空间采样的横断位脂肪饱和T2加权序列，以及横断位扩散加权成像（DWI）并计算表观扩散系数（ADC）图（表1）。此外，方案可根据临床需求和问题进行调整扩展（例如MR血管成像、附加平面或全身序列）。5岁以下患者接受全身麻醉进行检查。

图像分析由两名阅片者完成：一名委员会认证的儿科放射科医师M.E.，具有7年儿科影像学经验（R1），以及一名放射科医师J.S.，正在接受儿科放射学高级亚专科培训，具有2年专门经验（R2）。两名阅片者完全独立，并对患者特征、手术报告、随访检查和临床结局设盲。仅可获取两次MRI检查（术前和术后）。记录残留病灶的存在和定位。残留病灶定义为在确切位置可见的组织，其T1和T2信号强度相当，ADC值与术前影像中所观察到的原发肿瘤相似。ADC值通过阅片者定义的感兴趣区（ROI）进行评估，ROI置于疑似残留病灶内以采样代表性区域。病灶检测和表征均为盲法阅片评估的一部分，并纳入诊断准确性的计算。

综合分析

一名放射科住院医师首先在专用后处理工作站（syngo.via，Siemens Healthineers，Erlangen，德国）上使用基于感兴趣体积（VOI）的方法，在术后MRI上勾画出所有可能提示残留病灶的区域。随后，这些分割由一名独立的资深儿科放射科医师进行核实。该核实步骤确保了分割和体积评估的技术一致性，但不涉及诊断解释。值得注意的是，该资深放射科医师未担任两名盲法研究阅片者之一。

为临床判定宏观残留病灶，定义了一项分层多模态参考标准。一位独立的资深儿童放射科医师（即批准分割的同一人，但非阅片者）和一位独立的资深儿童外科医师共同重新评估了所有可用的手术信息、术中照片以及术前和至少两次术后MRI检查。纵向随访影像和临床数据也被纳入。所有患者的随访信息均可追溯，中位观察时间为33个月（95% CI 22个月至45个月）。手术报告的描述精确度参差不齐，根据既定标准[16, 17]分类为完全宏观切除或不完全宏观切除。未进行残留病灶的组织学确认，因为再次切除或活检在伦理上不合理，且国际神经母细胞瘤指南不推荐。最终分类为残留病灶或无残留病灶，由资深儿童放射科医师和资深儿童外科医师综合所有可用的手术、影像和随访数据后达成共识确定。假阴性发现定义为根据参考标准存在残留病灶但阅片者未检出，而假阳性发现定义为MRI上怀疑残留病灶但参考标准未确认。

统计分析

数据分析使用JMP 16（SAS Institute，Cary，NC，USA）和MedCalc 18.1版（MedCalc Software，Ostend，Belgium）进行。数据分布的正态性使用Shapiro-Wilk检验评估，并据此报告均值或中位数。计算敏感度、特异度和准确度，并给出相应的95%置信区间。使用Cohen's kappa评估阅片者间信度。统计显著性阈值设定为P < 0.05。

结果

患者特征

2018年至2021年间接受手术的109例神经母细胞肿瘤患者中，共39例患者（21例女性）符合所有纳入标准，手术时中位年龄为46个月（IQR 54，范围5–177）。排除的主要原因是没有术后早期MRI，尤其是在较不复杂的病例中（如L1期），以及外部获取的术前MRI质量不足，部分病例因此改用CT成像。11例患者为MYCN扩增肿瘤，4例为1p36阳性，2例为ALK扩增阳性。部分病例mIBG状态不可用。

根据INSS，34例为4期，5例为3期。所有纳入患者根据INRGSS均具有影像学定义的危险因素，提示为中危或高危疾病；低危病例不属于研究队列的一部分。标本的最终组织病理学诊断（而非治疗前活检的诊断）为神经母细胞瘤23例、节细胞神经母细胞瘤13例、节细胞神经瘤3例，反映了治疗后肿瘤成熟而非初始危险度分类。这一发现与治疗诱导的从神经母细胞瘤向节细胞神经母细胞瘤成熟一致，反映了神经母细胞性肿瘤已知的组织病理学异质性和混合组成。术前MRI检查在手术前中位14天（1–90天）进行，术后MRI在手术后中位8（+/—5）天进行。患者特征见表2。

根据手术记录，39例患者中34例实现了宏观完全切除。所有肿瘤均采用开放手术入路切除，与本队列中存在多个影像学定义的危险因素相一致。在宏观完全切除与不完全切除的病例之间，未观察到患者或肿瘤特征的相关差异。综合分析最终确认14例患者存在残留病变，最常见位于肠系膜根部和腹膜后间隙（膈肌脚后）。5处残留病变由外科医生记录，MRI中位体积为8 ml（IQR 1–30）。9处残留病变未被记录，MRI中位体积为1 ml（IQR 0.5–1.75，P=0.14）。两位阅片者在39例中分别有37例（R1）和35例（R2）为真阳性或真阴性。因此，准确率分别为95%（R1）和90%（R2）。阅片者1将1例评为假阴性、1例评为假阳性，阅片者2将3例评为假阴性、1例评为假阳性（表3）。假阴性评级病例（n=4）的体积范围为0.2 ml至0.5 ml。阅片者间一致性为显著（Cohen's kappa 0.76）。表4显示了两位阅片者与参考标准不一致的病例。图1、2和3显示了阅片者与参考标准之间不一致的示例。

术后并发症及随访发现

神经母细胞瘤切除术后，术后早期MRI观察到以下并发症：8例患者出现血肿，5例患者出现动脉狭窄，2例出现静脉血栓，2例出现脓肿，1例患者出现肠梗阻，3例患者出现肾盂炎症及大量腹水。根据Dindo-Clavien分级，4项并发症被归类为IIIb级，1项为II级，12项为I级[17]。4项并发症接受了及时再次开腹手术：急性出血、肾静脉血栓形成、腹腔干狭窄和肠梗阻。2例有明显腹水的患者有肠外营养指征，并因肾盂炎症给予抗生素治疗。此外，术后早期MRI后需再次手术，原因是腹腔镜切除后遗漏的肾上腺肿瘤。在2例早期MRI结果为阴性的病例中，术后第二次MRI再次显示反应性淋巴结肿大，并经正电子发射断层扫描（PET）和随访证实。1例在3个月后在切除区域发现新发病灶；因此诊断为早期复发。

讨论

术后早期MRI被证明对于精确识别和量化宏观残留病变具有高度价值，显示出高诊断准确性及经验丰富读者之间的一致 agreement，同时也适用于检测围手术期并发症。术后不久确定残留病变可提高诊断信心，并直接为后续影像学策略、放疗计划和全身治疗决策提供信息。早期MRI对术中不可见的意外小残留病变尤其具有信息价值，突出了影像学超越手术探查的附加价值。

区分残留病变与术后改变仍然具有挑战性，尤其是因为残留病变常表现为不均匀信号特征[18]。因此，我们的方案——与即将发布的SIOPEN影像学建议一致——结合了带和不带脂肪饱和的T2加权序列、基于Dixon的增强前后T1加权成像，以及带ADC图的弥散加权成像。Dixon序列有助于区分残留病变、液体和出血，而非脂肪抑制序列有助于检测低信号退变成分。DWI在检测小体积残留病变和区分神经母细胞瘤成熟现象方面特别有帮助[19–21]。该方案相对较短的采集时间对术后儿科患者至关重要，这些患者通常在转入普通病房前从重症监护室转诊而来。此外，该方案预计可用于术中MRI，这代表了一种潜在的未来应用。

早期术后MRI在识别宏观残留病灶方面的诊断稳健性，根本上基于神经母细胞瘤特征在手术前后具有极佳的可比性。如既往研究所证实，MRI对术前肿瘤范围和组织特性的评估具有高度可靠性，包括基于T1和T2的形态学、对比增强模式以及定量ADC行为[22–24]。依据这些原则，本研究中的残留病灶被定义为在相同解剖位置上显示与术前肿块相同的定性信号特征和扩散特征的组织。

两位儿科放射科医师的诊断准确率均极佳（95%和90%），尽管仅限于两个成像时间点。假阴性病例体积极小（0.2–0.5 ml），凸显了该方案即使对亚厘米级病灶也具有高敏感性。读者对手术报告设盲——与真实世界临床实践相反——在方法学上是必要的，以避免夹杂偏倚。读者间一致性为高度一致，表明在儿科放射学专业框架内对残留病灶具有稳健的可检测性。总体而言，这些发现强调了放射学专业知识在神经母细胞瘤成像中的重要性，尤其是对细微组织差异的识别[25]。然而，本研究未专门分析读者经验和图像质量的影响。这种专业化经验对于可靠识别儿童残留病灶并指导适当的随访治疗至关重要。

重要的是，早期术后MRI提供了必要的基线，有助于在随访中区分残留肿瘤、术后反应性改变和真性复发。在两例患者中，后续随访成像检测到的反应性淋巴结增大类似复发；然而，早期术后MRI已记录无残留肿瘤，从而有助于对后续发现进行更准确的解读。相反，在一例病例中，术后3个月在切除床发现的新组织代表早期复发而非术后改变，这一区分之所以可能，得益于以早期术后MRI作为基线进行比较。此外，早期术后MRI直接影响了临床管理：一例在腹腔镜切除后被遗漏的肾上腺肿瘤被检出，促使立即再次手术。这些病例表明，早期术后MRI并非替代随访成像，而是提供了关键的参考框架，防止治疗不足和过度治疗。此外，它使得在纵向评估中能够更可靠地区分残留病灶、术后改变和早期复发。

分层综合分析——将独立专家复核与长期随访（中位33个月）相结合——增强了基准真相的 validity 并最小化了验证偏倚。这反映了神经母细胞瘤参考中心的既定临床实践，即术后磁共振成像（MRI）由经验丰富的儿童放射科医生和外科医生共同解读，随后结合纵向疾病演变进行 contextualized。这种方法弥补了仅靠术中探查的局限性，特别是在解剖上隐藏的区域，如膈脚后间隙或肠系膜分支。在此背景下，外科医生未记录的残留病变相对常见（13例中9例），通常体积小且位于已知难以或无法切除的部位。所有患者至少有一个影像定义的危险因素，反映了其手术解剖的复杂性。手术经验不足作为混杂因素可以排除，因为所有手术均由一家国家参考中心的两名资深儿童外科医生实施。

手术的作用以及完全肉眼切除与不完全肉眼切除的效果仍在讨论中[26]。值得注意的是，Holmes等人仅依赖外科医生的记录，在其研究中证明肿瘤不完全切除与疾病进展和复发风险较高相关[16]。例如，基于外科医生报告和术后影像综合评估的GPOH NB97研究分析并未证实这一发现[27]。另一项近期研究表明，MRI检测到的残留病变与50%患者的复发或局部进展相关[15]。当前德国儿科肿瘤学和血液学学会（GPOH）的实践，在最近完成的儿童肿瘤学组（COG）3期高危神经母细胞瘤试验ANBL0532纳入指南的支持下，已转向对未切除的肉眼残留病变给予14.4 Gy加量照射[10, 28]。在Chicago Pilot II方案以及SIOPEN HR NBL1（ClinicalTrials.gov ID NCT01704716和ClinicalTrials.gov ID NCT04221035）试验中，高危神经母细胞瘤患者无论切除范围如何均接受原发肿瘤部位放疗[16, 29]。Ferris等人已证明对肉眼残留病变放疗无不利影响[30]。然而，大量研究显示了相互矛盾的结果，既强调了术后放疗的潜在缺点也强调了其益处。例如，Lucas等人提出，对于肿瘤切除超过90%且无原发影像定义危险因素的患者，可以考虑降级放疗[31]。Liu等人也表明，在存在明显残留病变的情况下，加量放疗并未减少局部进展[8]。因此，提高早期MRI扫描的诊断准确性可能减少无残留病变儿童患者不必要的辐射暴露。

术后早期MRI方案不仅对残余病灶的评估具有重要意义，而且对术后并发症的整体诊断、与手术记录的相关性（例如影像学定义的危 险因素）、随访以及缓解状态的评估均具有重要意义[2]。尽管许多术后并发症也可通过CT检出，但本研究主要将MRI用于残余肿瘤评估和基线定义，同时避免电离辐射。已有研究表明，术后早期MRI可检出术后并发症，其中4例需要及时再次剖腹手术。这一事实提示，术后早期MRI应在手术后尽早进行。

在常规临床实践中实施术后早期MRI涉及相关的经济、后勤和麻醉方面的考虑，尤其是在可能需要镇静或全身麻醉的年龄较小儿童中。这种方法需要额外的资源和基础设施，而并非所有中心都随时具备。然而，全面评估还应考虑潜在获益，包括避免不必要的治疗，如放疗及其相关的长期后遗症。

我们的研究存在若干局限性：第一，样本量相对较小，因为仅纳入了约35%接受切除术的患者。排除的主要原因是不存在术后早期MRI，尤其是在较不复杂的病例中（例如L1期），以及外部获取的术前MRI质量不足。在此类情况下，由于CT更易获得，常改为进行CT成像。因此，不能完全排除选择偏倚。第二，本研究为单中心回顾性设计。读者间一致性由两名设盲读者使用Cohen's kappa评估，这是读者间信度的标准且被广泛接受的度量方法。增加读者可能提高泛化性，但并非进行有效一致性评估所必需。因此，读者数量反映了临床实践，并不表明该成像方法存在方法学局限性。潜在的回忆偏倚不能完全排除，但由于回顾性设计和独立的第二读者，被认为不太可能。

总之，准确评估肉眼可见残余病灶对于神经母细胞性肿瘤的预后分层和术后治疗计划至关重要。使用改良的术后早期MRI方案，由经验丰富的儿童放射科医师进行图像判读，即使在有限的患者队列中，也获得了可靠的结果，并具有显著读者间一致性。重要的是，术后早期MRI为随访评估提供了稳健的基线，并在部分病例中导致了临床相关的管理改变，包括再次手术和进一步治疗策略的优化。这些发现支持术后早期MRI作为专科参考中心环境下术后评估补充组成部分的价值。此外，术后早期MRI可为随访成像提供可靠基线并指导临床决策；然而，其对患者结局的影响尚需进一步研究。