多參數(shù)MRI及PET在子宮內(nèi)膜癌的應用進展

王 彤,孫洪贊,張 軍

(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110004)

子宮內(nèi)膜癌(endometrial cancer, EC)又稱子宮體癌，是子宮內(nèi)膜上皮細胞發(fā)生的惡性腫瘤，常見于圍絕經(jīng)期及絕經(jīng)后女性，發(fā)病高峰為55～65歲。隨著人口老齡化與疾病高危因素(肥胖、不孕、吸煙等)的增多，EC發(fā)生率逐年增加，已超越宮頸癌[1]。EC發(fā)病機制尚不明確，其臨床分期是以國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics， FIGO)分期為基礎。手術為EC的首選治療方式，早期(Ⅰ期)患者術后預后一般良好，5年生存率為88%；對晚期患者也可通過盡早切除病變子宮及轉(zhuǎn)移灶而為放化療創(chuàng)造條件。分段診斷性刮宮、內(nèi)膜活檢術是診斷EC的金標準，但常不能有效提示癌灶范圍、淋巴結(jié)或遠處轉(zhuǎn)移。多參數(shù)MRI(multiparameter MRI, MP-MRI)及PET可為臨床診療EC提供可靠依據(jù)。本文圍繞MRI及PET對EC的研究進展進行綜述。

1 MRI

1.1常規(guī)MRI T2WI可清晰顯示子宮解剖分區(qū)。正常宮體分為內(nèi)帶、結(jié)合帶和外帶。內(nèi)帶有內(nèi)膜及黏液，呈均勻高信號；結(jié)合帶為肌層內(nèi)1/4～1/3，呈低信號；外帶為肌層外2/3部分，呈中等信號。與肌層相比， EC在T1WI上表現(xiàn)為等或略高信號，T2WI上呈高或略高信號。依據(jù)FIGO分期系統(tǒng)，MRI診斷Ⅰ～Ⅳ期EC的準確率分別為87%、97%、90%和99%；相比2009年新修訂的FIGO分期，術前MRI對Ⅰ、Ⅱ期內(nèi)膜癌的準確率明顯提高[2]。Haldorsen等[3]發(fā)現(xiàn)1.5T MR診斷EC深肌層浸潤的敏感度、特異度為72%～92%、44%～63%，診斷EC宮頸間質(zhì)浸潤的敏感度、特異度為38%～63%、82%～94%，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度為25%～38%、90%～100%。MRI現(xiàn)已成為主要盆腔影像學檢查方法，3.0T MR掃描儀評估EC肌層浸潤深度的準確率高于1.5T MR[4]。

MR具有較高軟組織分辨力，可多參數(shù)、多平面、多角度成像，在術前診斷中具有一定優(yōu)越性；但可能由于癌灶早期浸潤內(nèi)膜時無明顯形態(tài)及信號變化，傳統(tǒng)MR序列難以區(qū)分早期癌灶、子宮內(nèi)膜增生或良性息肉。

1.2MP-MRI 動態(tài)增強MRI(dynamic contrast-enhanced MRI， DCE-MR)能識別不同組織的血液供應，定量評價血管通透性和組織灌注，對比每個掃描時期腫瘤組織與正常結(jié)構(gòu)的強化程度。聯(lián)合應用T2WI與DCE-MR診斷EC的準確率約90%，單獨應用T2WI診斷EC肌層浸潤深度的準確率為78%，兩者聯(lián)合應用診斷肌層浸潤深度的準確率達92%[5]。此外，在動脈期，DCE-MR可通過宮體肌層與宮頸肌層強化差異形成的分界面定位宮頸內(nèi)口，有助于發(fā)現(xiàn)宮頸間質(zhì)浸潤，特別是評估Ⅱ期EC宮頸浸潤優(yōu)于分段診斷性刮宮[6]。DCE-MRI參數(shù)還與EC的特異性病理表型密切相關。Fasmer等[7]分析177例EC患者術前MRI，發(fā)現(xiàn)低腫瘤血流量(Fb)和低對比劑內(nèi)滲常數(shù)(Kep)與高風險組織學亞型(3級EC)、低生存率顯著相關(P均<0.05)，F(xiàn)b、Kep降低提示預后不良。王雪等[8]發(fā)現(xiàn)DCE-MR可定量反映Ⅰ期EC和子宮息肉的增強特點，DCE-MRI的參數(shù)(動脈期相對信號增長率、信號增強比和信號強度差值等)有助于診斷和鑒別Ⅰ期EC與內(nèi)膜息肉。

DWI也是一種功能成像技術，可提供關于水分子運動、組織細胞以及細胞膜完整性的信息。DWI鑒別子宮體良、惡性病變的特異度為86%，敏感度為92%，準確率為91%[9]。在生物組織中，水分子運動(布朗運動)由細胞膜和大分子在微觀層次的相互作用控制，可通過計算ADC值定量分析布朗運動，ADC值越大，代表分子擴散運動越強，DWI信號越低。EC通常表現(xiàn)為擴散受限，其平均ADC值(ADCmean)為 0.75×10-3mm2/s～0.97×10-3mm2/s，明顯低于良性子宮病變(1.21×10-3mm2/s～1.76×10-3mm2/s)和正常子宮內(nèi)膜(1.52×10-3mm2/s～1.71×10-3mm2/s)[10]。ADC值與腫瘤細胞密度及侵襲性密切相關，高級別腫瘤ADCmean顯著低于低級別。Deng等[11]前瞻性分析正常子宮內(nèi)膜、EC的指數(shù)型ADC(exponential ADC, EADC)值，發(fā)現(xiàn)EADC值可在微觀水平反映擴散受限，敏感監(jiān)測擴散變化，有助診斷EC深肌層浸潤。陳苑等[12]通過采用相對ADC值(病灶與閉孔內(nèi)肌ADC值的比值)減小個體差異的影響，發(fā)現(xiàn)其對Ⅰa期EC和子宮息肉的鑒別診斷敏感度和特異度均為100%。

此外，背景抑制擴散加權(quán)成像可直觀顯示EC癌灶，明確腫瘤邊界。研究[13]發(fā)現(xiàn)EC瘤組織ADC值與血管內(nèi)皮生長因子表達和腫瘤微血管面積呈負相關(P均<0.05)。

另有學者[14]發(fā)現(xiàn)擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging, DKI)可用于區(qū)分EC等級，尤其在區(qū)分高級別和低級別腫瘤時，DKI優(yōu)于DWI。

MRS是在選定的腫瘤ROI中標記化學原子核的信號(最常用氫核)，常用于評估腦、前列腺等腫瘤[15]，有關EC的研究尚少見。有學者[16]發(fā)現(xiàn)EC患者膽堿信號增加，高膽堿水平與高危險EC密切相關；膽堿/水比值與腫瘤分期顯著相關(P=0.02)；腫瘤膽堿/肌酸比值與腫瘤體積呈正相關(P=0.03)。MRS可用以評估EC侵襲性、區(qū)分Ⅰ型與Ⅱ型EC、EC與內(nèi)膜良性病變，但不能進一步區(qū)分EC的不同階段或不同等級病變。此外，研究[17]發(fā)現(xiàn)Ⅱ型EC膽堿信號噪聲比明顯高于Ⅰ型，提示膽堿作為生物標記，對于診斷EC及腫瘤分期有重要價值。

2 PET在EC的應用

PET利用解剖形態(tài)學方式進行人體的功能、代謝和受體顯像，有助于對潛在EC患者進行準確診斷和分期，評估腫瘤侵襲性和分子病理學改變。惡性腫瘤細胞18F-FDG的攝取和滯留可高達正常細胞的數(shù)十甚至數(shù)百倍，在PET中表現(xiàn)為異常增高的放射性濃聚灶，可與正常組織形成明顯對比。

2.1 PET/CT PET/CT已廣泛應用于臨床，特別對女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤，可確定原發(fā)灶、侵及范圍和深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等。常規(guī)MR檢查在早期發(fā)現(xiàn)病灶和轉(zhuǎn)移方面均存在較大局限，應用PET/CT可觀察腫瘤的代謝活性。研究[18]發(fā)現(xiàn)PET/CT與MR診斷EC的價值相似，但PET/CT在鑒別宮頸浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面具有更大優(yōu)勢。Berg等[19]發(fā)現(xiàn)Ⅰ期EC(EECG1)代謝增加，腫瘤最大標準攝取值(maximum standardized uptake value, SUVmax)高于復雜不典型增生(complex atypical hyperplasia, CAH；P<0.01)，認為PET/CT可用于術前區(qū)分EECG1和CAH，尤其對于需保留生育能力或圍手術期并發(fā)癥風險增加的患者，可防止過度手術治療。?zgü等[20]同樣發(fā)現(xiàn)PET/CT有利于早期區(qū)分低危和高危EC患者，以SUVmax=6.70為臨界值，其診斷低危EC患者的靈敏度為92.9%。FIGO Ⅰb期患者的SUVmax明顯高于Ⅰa期的患者，Ⅲ～Ⅳ期高于Ⅰ～Ⅱ期，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，PET/CT預測EC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度為78%，特異度為100%，準確率為94%[21]。Kitajima等[22]提出術前FDG攝取與術后腫瘤復發(fā)相關，基于ROC曲線分析和秩和檢驗發(fā)現(xiàn)，SUVmax高(≥12.7)者的無病生存率顯著低于SUVmax患者(P=0.000 42)。近年有研究[23-24]提出腫瘤代謝體積(metabolic tumor volume， MTV)和病灶總糖酵解值(total lesion glycolysis， TLG)是預測EC復發(fā)的獨立預后因素，二者與病理特征存在更高相關性，且較SUVmax更有助于區(qū)分高風險和低風險EC。

另一方面，PET/CT空間分辨率有限，對檢測小病灶效果欠佳。PET/CT診斷子宮惡性腫瘤(包括EC、宮頸癌)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的準確率主要取決于淋巴結(jié)大小，對于直徑<4 mm的淋巴結(jié)，其檢出率僅12%，但對于直徑>10 mm的淋巴結(jié)，其檢出率高達100%[25]，提示PET/CT對微小轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)可出現(xiàn)假陰性。此外，F(xiàn)DG的攝取不具有腫瘤特異性，某些炎癥性疾病、生理代謝活躍等組織也會出現(xiàn)顯像劑濃度，即存在假陽性可能，故可能需要根據(jù)MRI提供的解剖信息對PET/CT診斷結(jié)果進行調(diào)整，調(diào)整后的診斷結(jié)果可正確預測83%的EC患者淋巴管間隙侵犯的危險性[26]。

2.2 PET/MR PET/MR是一種新型的多模態(tài)分子影像設備，為融合成像提供了新的平臺。PET/MR一體機中，PET和MR掃描儀安裝于同一機架上，采用同步采集裝置和同一掃描定位圖，可進行實時圖像采集，實現(xiàn)精準的解剖與功能圖像容積配準，同步進行不同模態(tài)功能圖像ROI的勾畫及亞區(qū)分割。PET/MR兼有MR的高軟組織對比度及高分辨率，可清晰顯示解剖細節(jié)，且可“一站式”同步進行分子功能成像和解剖成像，提供多模態(tài)分子影像信息(如DWI、MRS等)，更適合體檢及多次隨訪，對于EC等惡性腫瘤具有獨特優(yōu)勢。

PET/MR在評估EC分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中具有很大的優(yōu)勢。Kitajima等[27]發(fā)現(xiàn)，相比于PET/CT，PET/MR可更準確地對EC進行分期，PET/MR診斷盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的靈敏度、特異度和準確率高達100%、96.3%和96.7%。Sawicki等[28]通過回顧分析71例盆腔惡性腫瘤患者(其中EC患者7例)的PET/MR和MRI發(fā)現(xiàn)，與MRI比較，PET/MR對EC分期和評估遠處轉(zhuǎn)移具有很高準確率。Shih等[21]對47例EC患者進行前瞻性PET/MR研究，發(fā)現(xiàn)SUVmax與最小ADC呈顯著負相關；出現(xiàn)深肌層和宮頸浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高度惡性腫瘤SUVmax與最小ADC的比值明顯高于對照組(P<0.05)，并與病理預后因素密切相關。PET/MR診斷EC及分期均優(yōu)于PET/CT，是檢測淋巴結(jié)、遠處轉(zhuǎn)移的可靠工具，或可成為診斷子宮內(nèi)膜腫瘤的首選影像學方法[29]。

但PET/MR尚處于臨床應用的初級階段，尚有較多問題亟待解決，如優(yōu)化檢查方案、縮短成像時間、基于MR數(shù)據(jù)的PET衰減校正等。

3 小結(jié)與展望

多參數(shù)MRI及PET已被廣泛用于EC術前診斷、分期及術后評估，各有優(yōu)勢和不足。常規(guī)MRI可提供解剖細節(jié)，但不能有效區(qū)分子宮內(nèi)膜良、惡性病變。DCE-MR及DWI等功能序列是很有價值的補充，可定量預測EC的侵襲性。MRS處于研究初期，對腫瘤分期也有較高價值。PET/CT可從分子代謝角度進一步增加早期癌灶和直徑>10 mm淋巴結(jié)的檢出率，但對早期EC的分期以及檢測微小轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)不及PET/MR。PET/MR可同時反映組織解剖、生理、代謝等信息，在EC臨床應用中有重要作用，值得深入探索。