不同MR序列測量宮頸癌放療靶區(qū)的一致性比較

于龍珍 吳少兵 柏會明 孫小兵

作者單位：224002 鹽城 江蘇省鹽城市第二人民醫(yī)院放療科

近年來宮頸癌在發(fā)展中國家的發(fā)病率及死亡率呈上升之勢［1-2］，放療是進展期宮頸癌的主要治療手段，可有效延長患者生存時間［3］。目前，計算機斷層掃描影像（computed tomography，CT）是宮頸癌放療模擬定位、勾畫靶區(qū)大體腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）的主要方法，但CT圖像難以明確區(qū)分病灶靶區(qū)范圍與正常組織，放療靶區(qū)勾畫有一定盲目性，影響放療療效。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）對軟組織分辨率較高，且能進行多方位、多序列成像，在MRI圖像上測量的GTV更接近于實際病理體積［4-5］。宮頸癌患者MRI引導(dǎo)下勾畫靶區(qū)主要在T2WI或T1+C序列進行，然而在擴散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）序列上勾畫腫瘤靶區(qū)的文獻報道較少。DWI成像能檢測活體水分子擴散受限情況，并通過表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）進行定量分析，現(xiàn)已在宮頸癌的臨床分期、預(yù)后判斷以及放療效果評估等方面廣泛應(yīng)用［6-8］。本研究比較常規(guī)T2WI、T1+C以及ADC序列測算宮頸癌GTV，評估不同MR序列勾畫宮頸癌放療靶區(qū)的差異并比較其一致性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2015年1月至2018年11月經(jīng)病理確診為宮頸癌并接受放療患者的初診MR影像學(xué)資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴FIGO分期為ⅡB及以上；⑵行磁共振掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴患者合并其他惡性腫瘤；⑵MR資料不齊全或質(zhì)量較差。最終38例宮頸癌患者符合標(biāo)準(zhǔn)納入研究，年齡 24～69 歲，平均年齡（47.03±12.07）歲，F(xiàn)IGO分期ⅡB期27例，Ⅲ期11例。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)同意，整個研究過程遵照其相應(yīng)規(guī)程制度，患者知情同意。

1.2 磁共振檢查方法

采用1.5T超導(dǎo)磁共振儀（飛利浦，multive）掃描，8通道盆腔相控陣線圈，患者取仰臥位，行常規(guī)MR平掃、增強以及MR-DWI掃描。常規(guī)MR平掃：軸位為 T1WI，TE 15.3 ms，TR 842 ms，F(xiàn)OV 30 cm×30 cm，激勵次數(shù)（NEX）4次，層厚4 mm，層間距1 mm；軸位為 T2WI，TE85 ms，TR 6361ms，F(xiàn)OV 30 cm×30 cm，NEX 4次，層厚4 mm，層間距1 mm。增強掃描：經(jīng)肘靜脈注射顯影劑（Gd-DTPA），以0.15 mL/kg體重計算注射劑量。MR-DWI掃描：TE 76.4 ms，TR 3 695 ms，F(xiàn)OV30cm×30cm，NEX 6次，層厚4 mm，層間距1 mm，b值取0、800 s/mm2，ADC圖由配置的后處理工作站自動生成。

1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)采集

由2名高年資的影像科醫(yī)師共同閱片，若意見不一致共同協(xié)商統(tǒng)一。GTV測量：在T2WI、T1+C序列以及ADC分別進行腫瘤輪廓的逐層手動勾畫，并以面積求和法分別計算3組GTV；GTV=∑Az×（層厚+層間距），其中Az表示腫瘤橫截面的勾畫面積。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析。采用One-way ANOVA比較3組GTV的差異性。使用MedCalcV13.0軟件以Bland-Atlman法計算3組GTV的95%一致性界限（95%limits of agreement，95%LoA），并比較 3 組GTV的一致性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同MR序列測量宮頸癌GTV的均值

T2WI、T1+C以及ADC GTV平均值分別為（46.35±28.04）cm3、（44.27±26.66）cm3和（47.50±28.55）cm3，其中軸位ADC GTV均值最大，軸位T1+C GTV均值最小，但不同序列GTV平均值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=0.132，P=0.877），見圖 1。

圖1 不同MR序列手動逐層勾畫的腫瘤輪廓Fig.1 Different MR sequences manually delineate tumor contours

2.2 不同MR序列測量宮頸癌GTV的一致性比較

采用 Kolmogorov-Smirnov法對 T2WI、T1+C和ADC組GTV進行正態(tài)性檢驗，3組GTV均滿足正態(tài)分布（P＞0.05）；不同序列 GTV 進行兩兩比較，Bland-Atlman圖中數(shù)據(jù)點呈水平帶狀分布，即差值和均數(shù)不存在任何線性或非線性關(guān)系（圖2～4）。由以上條件可知，不同序列GTV的一致性比較滿足Bland-Atlman的應(yīng)用條件，T2WI組與T1+C組、T2WI組與ADC組以及T1+C組與ADC組的95%LoA分別為（-16.43～20.59）cm3、（-19.01～25.47）cm3和（-20.13～22.44）cm3；不同組Bland-Atlman散點圖比較均存在5.26%（2/38）位于95%LoA范圍外，超出臨床可替代范圍。

圖2 T2WI組與T1+C組的Bland-Atlman圖Fig.2 Bland-Altman results of T2WI and T1+C

圖3 T2WI組與ADC組的Bland-Atlman圖Fig.3 Bland-Altman results of T2WI and ADC

圖4 T1+C組與ADC組的Bland-Atlman圖Fig.4 Bland-Altman results of T1WI and ADC

3 討論

放療療效很大程度取決于放療靶區(qū)的精確勾畫，精準(zhǔn)界定腫瘤靶區(qū)體積，對進一步的亞臨床以及計劃放療靶區(qū)的確定有重要參考意義，也是有效提高局部控制率、減少放射性直腸炎和放射性膀胱炎的關(guān)鍵［9］。

磁共振成像對軟組織解剖分辨率高，能較好地界定腫瘤的輪廓邊界，此外MR-DWI還能獲取病灶的功能代謝學(xué)信息，用于放療靶區(qū)勾畫亦有較好的應(yīng)用價值。既往研究指出，MR-DWI序列用于鼻咽癌［10-11］、胰腺癌［12］等腫瘤體積評估時，能夠發(fā)現(xiàn)常規(guī)T2WI和FLAIR無異常信號區(qū)域，經(jīng)隊列隨訪，該信號異常區(qū)為腫瘤復(fù)發(fā)區(qū)，可見其測量結(jié)果較之于傳統(tǒng)序列更符合腫瘤病灶及實際累及范圍。磁共振成像能進行多序列、多方位成像，多項研究報道常規(guī)MRI解剖圖像與MR-DWI成像在宮頸癌療效和預(yù)后評估中廣泛應(yīng)用［6-8］。本研究采用不同序列MR進行宮頸癌GTV勾畫，結(jié)果顯示ADC組GTV平均值最大、T1+C組GTV平均值最小，然而不同序列GTV平均值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。古冬連等［13］在軸位T1+C、T2WI以及MRDWI序列勾畫測量鼻咽癌GTV時，各序列測量得到的GTV差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義，與本研究結(jié)果一致。NOUGARET 等［14］采用 T1WI、T2WI以及 MR-DWI在軸位、矢狀位組合成6個不同MR序列，進行子宮內(nèi)膜癌病灶體積測量時，各序列測量的腫瘤體積差異無統(tǒng)計學(xué)意義。由此可見，在單一序列MR圖像上進行腫瘤靶區(qū)體積勾畫難以準(zhǔn)確反映腫瘤實際體積與侵襲范圍。對此有學(xué)者提出在不同序列圖像進行多方面分析、綜合考慮，有助于靶區(qū)的精準(zhǔn)勾畫［15］。

在臨床研究中不同方法測量得出的結(jié)果通常不完全一致，存在相對的數(shù)值偏倚。在Bland-Altman法的基本思想中，不同方法測量結(jié)果的偏倚用兩組差值的均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)差進行描述，并計算95%LoA，同時以散點圖的形式進行直觀、可視化觀察；當(dāng)兩種方法測量結(jié)果一致性較差時，表現(xiàn)為Bland-Altman散點圖95%LoA區(qū)間范圍外的點超過總散點數(shù)的5%，說明兩種方法的測量結(jié)果一致性較差，不能夠相互替代［16-17］。本研究采用Bland-Altman法分析不同MR序列測量宮頸癌GTV的一致性，結(jié)果顯示，T2WI、T1+C和ADC組進行Bland-Atlman散點圖比較時，均存在5.26%（2/38）位于95%LoA范圍外，超出臨床可替代范圍。有研究基于MR多模態(tài)成像探討鼻咽癌［13］、腦轉(zhuǎn)移瘤［18］放療靶區(qū)一致性時，亦發(fā)現(xiàn)各序列測量GTV結(jié)果一致性較差，不能相互替代，與本研究結(jié)果一致。筆者綜合分析既往文獻，認為造成不同序列測量GTV一致性較差的原因有以下幾點：⑴不同磁共振序列成像機制不同，反映瘤灶的范圍可能存在一定偏差；⑵不同MR序列掃描時，瘤灶受盆腔內(nèi)膀胱、直腸蠕動的干擾或受壓，瘤灶大小可能存在一定偏差；⑶不同MR序列掃描時，其層間距與層厚并不完全一致，通過逐層面積求和時，得到的GTV亦存在差異。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)不同MR序列下測量宮頸癌放療靶區(qū)GTV相當(dāng)，且不同序列下測量結(jié)果一致性欠佳，各序列GTV結(jié)果不能相互替代。通過常規(guī)MR以及MR-DWI序列下綜合分析勾畫宮頸癌放療靶區(qū)GTV，可能有助于實現(xiàn)MR精細解剖成像與功能成像的融合，確保GTV靶區(qū)勾畫的準(zhǔn)確性，提高放療療效和減少放療并發(fā)癥發(fā)生。