不同分期宮頸癌磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像定量參數(shù)與表觀擴(kuò)散系數(shù)對(duì)照研究

張常青，趙雪梅，周 星，張文文，王 平

（甘肅省人民醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000）

宮頸癌是最常見(jiàn)的婦科惡性腫瘤，發(fā)病率居女性惡性腫瘤第二位，僅次于乳腺癌，近十幾年來(lái)，其發(fā)病率和死亡率在我國(guó)呈逐年上升趨勢(shì)，對(duì)女性健康造成極大威脅[1]。2009年，國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(huì)（International Federation of Gynecology and ObstetricsFIGO）分期指南指出，不同分期、不同病理類型的宮頸癌治療方案存在很大差異。隨著磁共振技術(shù)的發(fā)展，MRI已不僅僅局限于掃描成像，而是可以同時(shí)進(jìn)行功能成像，從解剖和病理生理角度對(duì)病灶進(jìn)行定位、定性診斷，成為目前宮頸癌的首選影像學(xué)檢查方法[2]，對(duì)降低宮頸癌死亡率具有促進(jìn)作用。本研究應(yīng)用宮頸癌磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）定量參數(shù)與彌散加權(quán)成像（diffuison weighted imaging，DWI）的表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient ADC值），對(duì)不同病理類型及分化程度的宮頸癌進(jìn)行對(duì)照分析，研究DCE-MRI定量參數(shù)對(duì)宮頸癌分期的診斷價(jià)值，為宮頸癌的早期診斷和治療前評(píng)估提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1．1 對(duì)象

以2014年9月至 2017年7月在我院住院治療的63例宮頸癌患者作為觀察組，所有病例均經(jīng)臨床活檢、刮片或手術(shù)病理檢查證實(shí)，其中鱗癌57例，腺癌5例，透明細(xì)胞癌1例；同期選擇健康志愿者60例作為對(duì)照組，宮頸與附件檢查未見(jiàn)異常。

1．2 檢查方法

使用Siemens Skyra 3.0T磁共振掃描儀和18通道體表相控陣列線圈覆蓋盆腔。（1）常規(guī)MRI平掃：橫軸位T1WI，TR/TE=550 ms/13 ms，層厚 4 mm，掃描間距 1 mm，F(xiàn)OV400×400，NEX2；橫軸位、矢狀位FSE T2WI加脂肪抑制序列，TR/TE=550 ms/13 ms，層厚 4 mm，掃描間距 1 mm，F(xiàn)OV 400×400，NEX2。（2）DWI掃描：橫軸位，單次激發(fā)SE-EPI序列，TR/TE=4 500 ms/93 ms，層厚 4 mm，F(xiàn)OV 400×400，掃描間距 1 mm，b值分別取 0 s/mm2、800 s/mm2。（3）DCE-MRI掃描：橫軸位、矢狀位和冠狀位 T1WI增強(qiáng)抑脂掃描，TR/TE=550 ms/13 ms，層厚4 mm，掃描間距1 mm，F(xiàn)OV 400×400，NEX2。每個(gè)掃描序列掃描層數(shù)為20層，共采集30個(gè)序列，反轉(zhuǎn)角度（flip）分別為2度、15度。增強(qiáng)對(duì)比劑選用釓噴酸葡胺，用高壓注射器自手背靜脈注射，劑量0.1 mmol/kg，注射速度2.5 ml/s，注射對(duì)比劑后用20 ml生理鹽水沖洗。獲得35期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像，單期掃描時(shí)間8 s，總掃描時(shí)間280 s，第三期掃描開(kāi)始時(shí)注入對(duì)比劑。

1．3 圖像數(shù)據(jù)分析

本研究所用擴(kuò)散敏感因子（b值）為800 s/mm2，通過(guò)處理軟件獲取ADC圖，測(cè)得ADC值。將DCE-MRI原始圖像調(diào)入TISSUE 4D軟件，行動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)灌注分析，對(duì)比微血管灌注偽彩圖及基礎(chǔ)圖像，避開(kāi)壞死及囊變區(qū)，在腫瘤明顯強(qiáng)化區(qū)選擇ROI，選擇Fast動(dòng)脈輸入函數(shù)（AIF）獲得藥代動(dòng)力學(xué)定量參數(shù)，參數(shù)值取平均值,包括體積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)（Ktrans）、回流速率常數(shù)（Kep）、容積分?jǐn)?shù)（Ve）。在DWI圖像上選擇病變中央信號(hào)較均勻且最明顯的區(qū)域勾畫ROI，ROI大小由病灶而定，每例患者重復(fù)測(cè)量3次，取平均值，選取3個(gè)連續(xù)層面，避開(kāi)囊變、出血及壞死區(qū)。由本院兩位放射科MRI診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師進(jìn)行影像分析，觀察病灶形態(tài)和大小、宮頸外緣是否光整、子宮壁基質(zhì)環(huán)是否完整、子宮體及陰道受侵情況，宮旁、盆壁及周圍臟器（如膀胱、直腸等）的受累情況和周圍淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等。按照國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟制定的FIGO臨床分期標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)宮頸癌的MRI表現(xiàn)進(jìn)行分期，Ⅰb期、Ⅱa期、Ⅱb期、Ⅲ～Ⅳ期分別為10例、25例、13例、15例。由于Ⅲ、Ⅳ期宮頸癌患者較少，故列入一組進(jìn)行比較。臨床分期由兩位婦科副主任醫(yī)師通過(guò)?？茩z查進(jìn)行診斷，經(jīng)活檢、刮片或手術(shù)病理檢查證實(shí)。將MRI分期與臨床分期進(jìn)行對(duì)照分析（見(jiàn)圖 1、2）。

1．4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。先進(jìn)行方差分析，比較組間ADC值的差異，P＜0.05表示差異有顯著性。再行正態(tài)分布檢驗(yàn)，正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）表示，ADC值與強(qiáng)化程度的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，r值＞0.7表示高度相關(guān)，0.4～0.7表示中度相關(guān)，＜0.4表示弱相關(guān)。

2 結(jié)果

2.1 不同分期宮頸癌ADC值比較（見(jiàn)表1）

隨著宮頸癌病情的加重，ADC值呈上升趨勢(shì)，差異有顯著性（P＜0.05）。

2．2 不同分期宮頸癌ADC值與DCE-MRI定量參數(shù)相關(guān)性分析（見(jiàn)表2）

由Pearson相關(guān)分析可見(jiàn)，ADC值與Ktrans值呈中度正相關(guān)（r=0.513，P＜0.001），ADC 值與 Kep值呈弱相關(guān)（r=0.307，P＜0.01），ADC值與 Ve值無(wú)明顯相關(guān)性（r=0.221，P＞0.05）。

圖1 正常宮頸（1a：T2WI矢狀面；1b：T2WI壓脂像橫軸面；1c：DWI橫軸面）

圖2 宮頸中分化鱗癌Ⅰb期（2a：T2WI矢狀面顯示宮頸軟組織腫塊呈略高信號(hào)；2b：T2WI壓脂像橫軸面顯示宮頸略高信號(hào)軟組織腫塊，基質(zhì)環(huán)完整；2c：DWI橫軸面病變呈高信號(hào)；2d：ADC橫軸面，ADC值減低，ROI區(qū)ADC值為0.925×10-3mm2/s；2e：增強(qiáng)早期矢狀面T1WI，病變呈不均勻強(qiáng)化）

表1 不同分期宮頸癌患者的ADC值比較（±s）

表1 不同分期宮頸癌患者的ADC值比較（±s）

例數(shù)PⅠb期Ⅱa期Ⅱb期Ⅲ～Ⅳ期病理分期 ADC值（×10-3mm2/s）0.862±0.105 0.921±0.061 1.325±0.191 1.483±0.236 10 25 13 15＜0.05

表2 不同分期宮頸癌ADC值與Ktrans、Kep、Ve的相關(guān)性分析（±s）

表2 不同分期宮頸癌ADC值與Ktrans、Kep、Ve的相關(guān)性分析（±s）

病理分期 ADC值（×10-3mm2/s）0.862±0.105 0.921±0.061 1.325±0.191 1.483±0.236例數(shù) Ktrans 0.178±0.101 0.251±0.120 0.372±0.074 0.407±0.105 0.513＜0.001 Kep VeⅠb期Ⅱa期Ⅱb期Ⅲ～Ⅳ期r值P 10 25 13 15 0.405±0.186 0.547±0.196 0.780±0.135 0.804±0.124 0.307＜0.01 0.427±0.108 0.505±0.146 0、509±0.114 0.579±0.087 0.221＞0.05

3 討論

（1）DWI是一種能在活體上對(duì)體內(nèi)水分子彌散情況進(jìn)行定量分析的無(wú)創(chuàng)性MRI檢查方法，組織細(xì)胞間水分子的布朗運(yùn)動(dòng)是傳統(tǒng)DWI的理論基礎(chǔ)。DWI具有無(wú)創(chuàng)性、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能夠反映組織功能狀態(tài)[3，4]。ADC值是DWI反映組織彌散特征的重要參數(shù)，可通過(guò)施加彌散梯度場(chǎng)等方法突顯組織內(nèi)水分子的彌散狀態(tài)來(lái)反映病變組織學(xué)情況[5～7]。在快速生長(zhǎng)的惡性腫瘤中，細(xì)胞密度增加，水分子在細(xì)胞外間隙內(nèi)活動(dòng)受限，病灶組織的ADC值降低，DWI信號(hào)增強(qiáng)，與瘤周正常組織形成鮮明對(duì)比，且信號(hào)強(qiáng)度不隨擴(kuò)散敏感因子（b值）的變化而減弱，b值是DWI的重要參數(shù)，是檢驗(yàn)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力的重要指標(biāo)。本研究中，宮頸癌的DWI表現(xiàn)及ADC值具有一定特征性，63例宮頸癌DWI信號(hào)增強(qiáng)，明顯高于對(duì)照組，很容易與正常宮頸組織鑒別。

（2）DCE-MRI是一種基于縮短組織T1弛豫時(shí)間的非侵入性功能成像技術(shù)，在靜脈注射釓類順磁性對(duì)比劑之后對(duì)檢查部位快速連續(xù)多期動(dòng)態(tài)掃描，使用藥代動(dòng)力學(xué)模型對(duì)時(shí)間信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得血流灌注曲線及參數(shù)。DCE-MRI藥代動(dòng)力學(xué)模型分析多采用經(jīng)典的藥代動(dòng)力學(xué)雙室模型，通過(guò)分析對(duì)釓對(duì)比劑的滲漏回流速率及其在血管內(nèi)、血管外、細(xì)胞外間隙（extra-vascular extracellular space，EES）達(dá)到平衡時(shí)血管內(nèi)外釓對(duì)比劑的分布改變所引起的T1弛豫時(shí)間的改變，得到Ktrans、Kep及Ve值[8]，進(jìn)而動(dòng)態(tài)描述造影劑進(jìn)入和排出組織的過(guò)程，半定量及定量描述組織微環(huán)境,包括血管大小和分布、血流異質(zhì)性、血管通透性等[9，10]。Ktrans是描述對(duì)比劑從血管內(nèi)轉(zhuǎn)移至EES的數(shù)值，主要受流經(jīng)組織的血液含量、血管內(nèi)皮表面積及通透性的影響。Kep則是描述對(duì)比劑自EES回返至血管間隙速率的數(shù)值，也可以反映腫瘤微血管的生長(zhǎng)狀態(tài)。Ve值為單位容積組織內(nèi)EES的體積，主要反映EES大小。本研究中，不同分期宮頸癌患者的Ktrans、Kep隨著病情的加重，呈不同程度的上升，差異有顯著性（P＜0.05）。分析其原因可能是，隨著腫瘤組織惡性程度的增加，腫瘤內(nèi)不成熟新生血管增多，血流增多，腫瘤細(xì)胞分泌的血管內(nèi)皮因子對(duì)血管的刺激增強(qiáng)[11]，使得血管通透性增加，導(dǎo)致Ktrans值升高。

（3）隨著腫瘤的生長(zhǎng)，細(xì)胞排列越來(lái)越密集，空間越來(lái)越狹小，而新生血管是腫瘤賴以生存的條件，是為其提供營(yíng)養(yǎng)的主力軍，也為惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移提供了有利條件，血管生成程度與侵襲力和惡性程度及預(yù)后密切相關(guān)[12]。惡性腫瘤血管是腫瘤血行轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[13]。宮頸癌分期越低，惡性程度越高，血管形成和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)相對(duì)不足，易發(fā)生出血、壞死等繼發(fā)改變。Ktrans、Kep及Ve值受腫瘤血管和組織因素的影響，包括血流量、血管密度、血管滲透性、間質(zhì)壓力、細(xì)胞成分等[14]。虞祝娟等[15]研究發(fā)現(xiàn)，宮頸鱗癌Ⅲ期Ktrans、Kep值高于Ⅱ期，其原因可能是隨著臨床分期的進(jìn)展，腫瘤侵襲能力增強(qiáng)，侵犯范圍增大，新生血管數(shù)目增多，血管通透性增高所致。本研究中，隨著腫瘤分化程度的增高，Ktrans、Kep值明顯下降，原因可能是隨著腫瘤細(xì)胞分化程度的增高，腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的形態(tài)和功能差異縮小，腫瘤新生血管相對(duì)減少，腫瘤血管趨于成熟，血管通透性相對(duì)降低。不同宮頸癌分期的Ve值無(wú)顯著性差異（P＞0.05），可能與腫瘤血供復(fù)雜、細(xì)胞成分及間質(zhì)壓力不同等因素有關(guān)。賀中云等[16]研究認(rèn)為，ADC值能提供腫瘤微循環(huán)灌注方面的信息，可作為反映腫瘤血管生成指標(biāo)的替代參數(shù)。臨床研究顯示，宮頸癌患者的血供呈持續(xù)升高趨勢(shì)，且受分化程度的影響。

本研究病例數(shù)相對(duì)較少，對(duì)宮頸癌具體分化程度、各臨床分期未進(jìn)行詳細(xì)分類。未來(lái)可以對(duì)不同分化程度及臨床分期組間差異進(jìn)行大樣本研究，對(duì)不同的血流動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算出的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的穩(wěn)定性進(jìn)行探討也是今后研究的重點(diǎn)。

綜上所述，不同分期宮頸癌的ADC值與Ktrans、Kep呈明顯正相關(guān)，對(duì)宮頸癌準(zhǔn)確分期有一定的參考價(jià)值，為宮頸癌不同分期的準(zhǔn)確診斷提供依據(jù)，有利于臨床合理制訂治療計(jì)劃。

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