初探DTI定量參數(shù)對子宮頸鱗狀細(xì)胞癌和腺癌鑒別診斷的價值

田士峰 劉愛連 朱 雯 李 燁 鞠 燁 宋清偉 黃 侃

子 宮 頸 癌（cervical carcinoma，CC） 是 我國女性生殖道最為常見的惡性腫瘤，其病理類型多樣，其中子宮頸鱗狀細(xì)胞癌（squamous cell carcinoma，CSCC）最為常見，其次為子宮頸腺癌（adenocarcinoma，CAC），兩者預(yù)后的評估存在差異。與CSCC相比較，CAC常發(fā)病隱匿，早期診斷困難，更易浸潤深間質(zhì)并累及脈管間隙而發(fā)生淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，生存率低，對放療的敏感性差[1-3]。因此，在術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)估CC病理類型頗具價值。

通過細(xì)胞學(xué)檢查或?qū)m頸診刮術(shù)判斷CC病理類型可存在一定誤差[4]，常需影像學(xué)檢查作為補(bǔ)充。MRI因具有多序列、多角度成像及良好的軟組織分辨率等特點，已成為CC術(shù)前診斷的重要影像學(xué)檢查方法。彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是在DWI技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展的一項新的功能成像技術(shù)，能反映活體組織中不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的水分子自由彌散速率以及方向發(fā)生的變化[5]，可通過計算機(jī)生成多個定量參數(shù)，已經(jīng)在子宮內(nèi)膜癌、子宮肌瘤等子宮病變中得到應(yīng)用[6-8]，但在CC中的應(yīng)用卻尚未見報道。本研究擬探討DTI定量參數(shù)鑒別CSCC與CAC的價值。

方 法

1.臨床資料

回顧性分析2014年1月～2017年12月于我院行MRI檢查，并經(jīng)術(shù)后病理證實為CSCC和CAC的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①原發(fā)性CC，臨床病理資料完整；②MRI檢查前未經(jīng)任何治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶直徑（厚度）＜1.0cm；②MRI圖像質(zhì)量不佳，影響數(shù)據(jù)測量；③術(shù)后病理證實為子宮頸腺鱗癌、神經(jīng)內(nèi)分泌癌等少見類型；④MRI檢查前行刮宮或活檢。最終入組CSCC171例，CAC16例，后采用隨機(jī)數(shù)字表法在CSCC患者中取20例進(jìn)行研究。本研究獲得我院倫理委員會審批同意，所有患者檢查前均簽署知情同意書。CSCC組患者年齡31～64歲，平均53.9±10.2歲；CAC組患者年齡40～78歲，平均55.4±10.9歲。臨床癥狀多為性接觸出血、陰道排液，少數(shù)為體檢偶然發(fā)現(xiàn)。有節(jié)育環(huán)的患者于檢查前1天取環(huán)，所有患者均無MRI檢查禁忌證。

2.MRI檢查方法

采用美國GE Signa HDxt 1.5T MR超導(dǎo)型掃描儀，體部8通道相控陣線圈。檢查前禁食4～6小時，檢查前1小時飲水約500ml使膀胱適度充盈。掃描序列如下：①軸位T1WI序列：TR/TE=400/8.0ms，矩 陣 =320×192， 激 勵 次 數(shù) (NEX)=2.0， 掃 描時間100秒；②軸位及矢狀位T2WI序列：TR/TE=4000/125ms， 矩 陣 =320×192，NEX=4.0，掃描時間143秒；③軸位DTI序列：采用SE-EPI序 列，TR/TE=4500/87.4ms， 矩 陣 =128×128，NEX=6.0，b=0，600s/mm2，彌散敏感梯度方向為6個，掃描時間為215秒。上述序列層厚5.0mm，間隔l.0mm，軸位圖像FOV=32cm×32cm，矢狀位圖像FOV=40cm×40cm；④矢狀位肝臟快速容積成像（liver acquisition with volume acceleration，LAVA） 動 態(tài) 增 強(qiáng) 掃 描：TR/TE=3.7/1.8ms，TI=7.0ms，反轉(zhuǎn)角 =20°，NEX=0.7，矩陣 =272×180，F(xiàn)OV=40cm×40cm， 層 厚 4.0mm， 層 間 隔2.0mm，采集時間209秒，采用雙筒高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射對比劑，注射劑量0.1mmol/kg體重，速率2ml/s。分別于注射藥物后16秒、32秒、48秒、64秒各進(jìn)行1次掃描，最后于注藥300秒后行延遲掃描。

3.圖像分析與數(shù)據(jù)測量

記錄病灶病理類型、病理分級、臨床分期、生長方式、病灶大小等信息。將DTI圖像數(shù)據(jù)傳送至AW4.6工作站，利用工作站Functool軟件包對DTI圖像進(jìn)行后處理，獲得ADC圖和各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy，F(xiàn)A）圖（圖1、2）。選擇ADC圖上病灶最大層面，在腫瘤實質(zhì)區(qū)手動勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI），避開壞死、出血、偽影區(qū)，ROI在不超出腫瘤實質(zhì)區(qū)邊界的前提下盡可能大。在FA圖與ADC圖對應(yīng)的相同層面、相同位置，放置同樣大小的ROI。

圖1 CSCC患者，63歲。A為DTI圖像，B和C分別為ADC圖和FA圖，ADC值和FA值為0.98×10-3mm2/s和0.17。D為病理圖（HE×100），鏡下見大量異型鱗狀細(xì)胞呈巢狀浸潤間質(zhì)生長，胞質(zhì)較少。

圖2 CAC患者，50歲。A為DTI圖像，B和C分別為ADC圖和FA圖，ADC值和FA值為1.31×10-3mm2/s和0.30。D為病理圖（HE×100），鏡下見異型增生的細(xì)胞排列成腺管狀及篩狀浸潤性生長，胞質(zhì)豐富。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用兩獨立樣本t檢驗比較兩組間病灶A(yù)DC值、FA值的差異，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。采用受試者工作特征曲線（receiver operator characteristic curve，ROC曲線）評估ADC值、FA值對兩組病灶的鑒別效能，計算曲線下面積（area under curve，AUC），并根據(jù)最大約登指數(shù)確定界值，及其相應(yīng)敏感度、特異度。

結(jié) 果

1.一般資料

20例CSCC中12例表現(xiàn)為宮頸壁彌漫性增厚，厚度（即軸位圖像上病灶最厚處與宮頸壁之間的距離）約1.1～2.9cm；8例表現(xiàn)為局限腫塊，最大徑2.0～4.5cm。16例CAC中8例表現(xiàn)為宮頸壁彌漫性增厚，厚度約1.1～1.4cm；8例表現(xiàn)為局限腫塊，最大徑2.0～5.0cm。CSCC組高分化2例，中分化6例，低分化12例。臨床分期見表1。

表1 一般資料

2.兩組病灶各參數(shù)值比較

CSCC與CAC兩組 ADC、FA值及比較結(jié)果見表2。

表2 兩組病灶A(yù)DC（×10-3mm2/s）和FA值以及比較結(jié)果

3.各參數(shù)鑒別兩組病灶的效能

各參數(shù)鑒別兩組病灶的AUC、預(yù)估CAC的界值、敏感度及特異度見表3、圖3。

表3 ADC（×10-3mm2/s）及FA值預(yù)估CAC的AUC、界值、敏感度及特異度

圖3 為ADC值、FA值鑒別CAC的ROC曲線。

討 論

應(yīng)用MRI常規(guī)序列對不同病理類型的CC難以鑒別，且不能進(jìn)行量化分析。有研究顯示MRI動態(tài)增強(qiáng)序列的容量轉(zhuǎn)移常數(shù)（Ktrans）對鑒別不同病理類型的CC有所幫助[9]，但增強(qiáng)掃描存在對比劑副作用（如腎源性系統(tǒng)性纖維化等）的隱患，已受到醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注。因此，有必要采用非增強(qiáng)MRI技術(shù)在術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)估CC的病理類型。DTI在傳統(tǒng)DWI的基礎(chǔ)上施加6個以上非線性方向的彌散敏感梯度場，在每個方向采集信號或圖像，經(jīng)過后處理合成而獲得彌散張量圖像，可檢測每個體素水分子在不同方向上的彌散情況，可以對水分子的彌散運(yùn)動進(jìn)行更加精確的描述[10]，以ADC值和FA值分別量化水分子的運(yùn)動能力和運(yùn)動方向。

本研究結(jié)果顯示，CSCC的ADC值低于CAC。ADC值的大小與水分子彌散運(yùn)動的自由程度正相關(guān)，CSCC腫瘤細(xì)胞呈實體癌巢樣排列，分布緊湊，細(xì)胞外空間小，細(xì)胞密度較高而均勻，故腫瘤組織內(nèi)水分子彌散受限程度較為明顯；而CAC的間質(zhì)成分相對豐富，細(xì)胞分布相對分散，細(xì)胞密度較低[11]，因此水分子彌散相對自由，受限程度較弱。此外，有研究顯示細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白-67（Ki-67）在CSCC中的表達(dá)陽性率高于CAC[12]，Ki-67與腫瘤增殖活躍程度正相關(guān)[13]，其高表達(dá)間接反應(yīng)了CSCC細(xì)胞增殖的活躍程度與能力高于CAC，這使得 CSCC的細(xì)胞密度及水分子彌散受限程度進(jìn)一步增加。

本研究中CSCC的FA值亦小于CAC。FA值是指水分子各向異性成分占整個彌散張量的比例，它描述水分子在彌散運(yùn)動中速度與方向的不均勻性，其大小與水分子彌散的異性程度正相關(guān)[14]。CAC的腫瘤細(xì)胞呈腺管樣、篩狀結(jié)構(gòu)排列，使得水分子運(yùn)動具有一定方向性，即CAC更具各向異性，因此其FA值高于CSCC。DTI可同時提供ADC和FA兩個參數(shù)，均具有較高的敏感度和特異度。本研究的局限性為CAC病例數(shù)較少，未探討DTI定量參數(shù)與腫瘤大小、生長方式、臨床分期的關(guān)系，需要加大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，MRI非增強(qiáng)功能成像的DTI序列可提供有效鑒別CSCC和CAC的定量參數(shù)，有很好的臨床應(yīng)用前景。