磁敏感序列多定量參數(shù)預(yù)測(cè)子宮內(nèi)膜癌微衛(wèi)星不穩(wěn)定狀態(tài)

田士峰，劉愛(ài)連，陳麗華，劉靜紅，黃侃

微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatellite instability，MSI)在子宮內(nèi)膜癌(endometrial carcinoma，EC)患者中有約20%～30%的發(fā)生率，被認(rèn)為是EC的發(fā)病機(jī)制之一[1]。確定EC MSI狀態(tài)具有重要臨床意義，包括預(yù)后評(píng)估、應(yīng)用免疫抑制劑療法效果評(píng)判、林奇綜合征疾病篩查等[2-3]。增強(qiáng)T2*加權(quán)血管成像(enhanced T2 star weighted angiography，ESWAN)序列是一種磁敏感序列，反映不同組織之間因血液中鐵元素存在方式不同而產(chǎn)生的磁敏感差異[4]，可提供多個(gè)量化參數(shù)，已逐步應(yīng)用于子宮疾病。本研究擬探討ESWAN序列多定量參數(shù)預(yù)測(cè)EC MSI狀態(tài)的價(jià)值，以期為術(shù)前無(wú)創(chuàng)預(yù)測(cè)MSI提供新思路，并拓展ESWAN序列在子宮疾病的應(yīng)用范疇。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2017年1月至2019年12月符合以下標(biāo)準(zhǔn)的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為EC，臨床、病理相關(guān)資料完整；(2)無(wú)MRI檢查禁忌證，掃描序列含ESWAN序列，檢查后兩周內(nèi)完成手術(shù)；(3)檢查前未接受放化療及其他處置；(4)圖像質(zhì)量良好，不存在影響病變觀察及數(shù)據(jù)測(cè)量的偽影區(qū)；(5)病灶顯示清晰，最大徑＞1.5 cm。MSI定義如下：免疫組化指標(biāo)MLH-1、MSH-2、MSH-6以及PMS-2中，有一種或多種表達(dá)缺失為MSI，均表達(dá)為微衛(wèi)星穩(wěn)定(micro satellite stability，MSS)。最終35例患者納入研究，其中MSI組13例，MSS組22例。13例MSI病例中，患者年齡47～82歲，平均(64.6±9.5)歲；病理類型包括子宮內(nèi)膜樣腺癌11例(低分化3例，中分化7例，高分化1例)，漿液性癌1例，去分化癌1例；FIGO分期包括Ⅰ期9例(Ⅰa期7例，Ⅰb期2例)，Ⅱ期1例，Ⅲ期3例。22例MMS病例中，患者年齡35～78歲，平均(55.9±12.8)歲；病理類型包括子宮內(nèi)膜樣腺癌21例(低分化6例，中分化14例，高分化1例)，漿液性癌1例；FIGO分期包括Ⅰ期17例(Ⅰa期12例，Ⅰb期5例)，Ⅱ期3例，Ⅲ期2例。

1.2 檢查方法

采用美國(guó)GE Signa HDxt 1.5 T MR超導(dǎo)型掃描儀，體部8通道相控陣線圈，患者仰臥位，掃描前禁食并飲水適度充盈膀胱，佩戴節(jié)育環(huán)的患者于檢查前1 d取環(huán)。主要掃描序列及參數(shù)如下：(1)橫軸位T1WI序列：TR 400 ms，TE 8.0 ms，矩陣320×192，激勵(lì)次數(shù)(NEX)為2.0，掃描時(shí)間1 min 40 s。(2)橫軸位T2WI序列：TR 4000 ms，TE 125 ms，矩陣320×192， NEX為4.0，掃描時(shí)間2 min 23 s。上述序列均為層厚5.0 mm，間隔1.0 mm，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm。(3) ESWAN序列：軸位3D成像，5個(gè)回波(TR 16.5 ms，TE 2.1、5.1、8.0、10.9、13.8 ms)，反轉(zhuǎn)角12°，掃描層厚5.0 mm，重組層厚2.0 mm，層間距0.8 cm，NEX為0.71，F(xiàn)OV 40 cm×40 cm，掃描矩陣256×192，重組矩陣512×512，并行采集加速因子2，掃描時(shí)間21 s。

1.3 圖像分析與數(shù)據(jù)測(cè)量

將ESWAN圖像數(shù)據(jù)傳送至AW 4.6工作站，利用Function軟件包對(duì)ESWAN圖像進(jìn)行后處理，獲得幅度圖、相位圖、R2*圖及T2*圖(圖1)。由兩名腹部MR診斷經(jīng)驗(yàn)為6年和8年的放射科醫(yī)師(觀察者1、2)在不知曉患者臨床及病理診斷結(jié)果的前提下分別完成數(shù)據(jù)測(cè)量。參考常規(guī)MR圖像，選擇腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)最大截面勾畫(huà)ROI，面積大于病灶實(shí)質(zhì)部分的1/3，避開(kāi)壞死、出血、囊變區(qū)，于相鄰1～2個(gè)層面各勾畫(huà)1個(gè)ROI取平均值。四種ESWAN后處理圖像可在工作站相互轉(zhuǎn)換，保證了ROI放置于四種圖像上病灶的相同位置。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)各數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布者用±s表示，符合偏態(tài)分布者用中位數(shù)(P25，P75)表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)檢驗(yàn)兩名觀察者對(duì)兩組病例各參數(shù)值測(cè)量結(jié)果的一致性，以0.4、0.75作為評(píng)價(jià)一致性差、中等、好的界點(diǎn)，取兩名觀察者測(cè)量結(jié)果平均值進(jìn)行分析。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(正態(tài)分布)或Mann-Whitney U檢驗(yàn)(偏態(tài)分布)比較兩組病例ESWAN各參數(shù)值間的差異。對(duì)有差異的參數(shù)繪制ROC曲線，獲得曲線下面積(area under curve，AUC)，根據(jù)最大約登指數(shù)獲得相應(yīng)參數(shù)診斷的截?cái)嘀?、敏感度和特異度。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩名觀察者各參數(shù)測(cè)量結(jié)果的一致性檢驗(yàn)

兩名觀察者對(duì)兩組病例各參數(shù)測(cè)量一致性檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，各組數(shù)據(jù)測(cè)量的一致性好(ICC＞0.75)。

2.2 兩組病例各參數(shù)值比較及診斷效能評(píng)估

MSI組的R2*值大于MSS組，T2*值小于MSS組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；兩組間的幅度值、相位值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

R2*值和T2*值診斷EC MSI狀態(tài)的AUC、截?cái)嘀?、敏感度、特異度分別為0.797、13.349 Hz、84.6%、63.6%和0.787、79.141 ms、84.6%、68.2%。ROC曲線見(jiàn)圖2。

表1 兩名觀察者測(cè)得各參數(shù)一致性檢驗(yàn)結(jié)果(MSI 13例，MSS 22例)Tab. 1 Consistency test results of parameters measured by two observers (MSI n=13, MSS n=22)

表2 兩組病例各參數(shù)值比較結(jié)果Tab. 2 Comparison of the parameters between the two groups

3 討論

MSI是指某些在保持基因組穩(wěn)定以及調(diào)控基因表達(dá)等方面發(fā)揮作用的小序列，于DNA復(fù)制過(guò)程中發(fā)生插入、錯(cuò)配或缺失等錯(cuò)誤，又因錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)存在功能缺陷而未能被及時(shí)糾正，導(dǎo)致新等位基因的累積[5-6]。目前，確定EC MSI狀態(tài)的常用手段是利用免疫組化方法檢測(cè)EC患者腫瘤組織的四種錯(cuò)配修復(fù)蛋白的表達(dá)情況，即MLH-1、MSH-2、MSH-6和PMS-2[7]。利用MRI技術(shù)術(shù)前預(yù)測(cè)EC MSI狀態(tài)已見(jiàn)報(bào)道。Bhosale等[8]研究認(rèn)為MSI狀態(tài)的EC其小視野IVIM序列的標(biāo)準(zhǔn)ADC值、D值小于MSS者。Ahmed等[9]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MSI狀態(tài)的EC較MSS的EC有著更高的腫瘤信號(hào)強(qiáng)度比率。

ESWAN序列將特殊的重建算法與基于3D T2*的多回波采集技術(shù)相結(jié)合，對(duì)比常規(guī)SWI序列，具有高信噪比與高敏感性、低掃描時(shí)間及低失真度等優(yōu)勢(shì)[10-11]，可以經(jīng)過(guò)后處理獲得幅度圖、相位圖、R2*圖、T2*圖等多個(gè)定量圖像。幅度圖主要反映組織間信號(hào)強(qiáng)度的對(duì)比，可清晰顯示不同組織結(jié)構(gòu)，并包含了較為豐富的對(duì)比信息[12]。本研究結(jié)果顯示，MSI組與MSS組之間的幅度值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，分析原因是由于兩組病例的病理類型構(gòu)成、FIGO分期等情況類似，因此兩組病例信號(hào)特征無(wú)顯著差別，進(jìn)而提示幅度值在定量分析方面價(jià)值有限，可能更適合利用幅度圖進(jìn)行病變形態(tài)學(xué)方面的觀察，這與Xin等[13]先前利用幅度值鑒別前列腺良、惡性病變時(shí)所得結(jié)果相似。本研究結(jié)果中兩組病例間的相位值亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可能是由于相位值反映的是組織之間磁化率的差異，影響其準(zhǔn)確性的因素較多，包括局部組織內(nèi)外磁場(chǎng)、腫瘤形狀等，兩組病例間因這些因素的共同作用使得相位值差異性降低，與Han等[14]利用相位值判斷卵巢上皮癌侵襲性時(shí)所得結(jié)果一致。

R2*值和T2*值是組織氧合水平的定量體現(xiàn)。R2*值即橫向弛豫率，與組織內(nèi)脫氧血紅蛋白濃度正相關(guān)，技術(shù)上通過(guò)在不同時(shí)間進(jìn)行梯度重聚而獲得[15]。T2*值即有效橫向弛豫時(shí)間，是在不考慮周?chē)判晕镔|(zhì)與磁場(chǎng)均勻性影響的條件下獲得的[14]，與R2*值互為倒數(shù)關(guān)系。本研究結(jié)果顯示，MSI組的R2*值大于MSS組，而T2*值小于MSS組。有研究提示MSI相關(guān)腫瘤通常有更多的淋巴血管浸潤(rùn)性生長(zhǎng)以及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤組織[16-17]，推測(cè)會(huì)引起單位體積內(nèi)細(xì)胞數(shù)量的增多以及代謝水平的提升，進(jìn)而加重腫瘤組織的乏氧程度，導(dǎo)致血氧飽和度的降低以及脫氧血紅蛋白濃度的增高，表現(xiàn)為R2*值增高。此外，MSI組含有一定比例的高危病理類型EC (即低分化子宮內(nèi)膜樣腺癌與Ⅱ型EC，占比5/13)，此類EC惡性程度往往較高，有著更為活躍的細(xì)胞增殖狀態(tài)，加重耗氧導(dǎo)致R2*值增高。代謝產(chǎn)物的堆積通過(guò)一系列影響引起T2*時(shí)間的縮短，表現(xiàn)為T(mén)2*值的降低。同時(shí)，細(xì)胞密度的增高又會(huì)導(dǎo)致自由水相對(duì)減少，使水分子的擴(kuò)散程度受到一定限制，也會(huì)引起T2*值相應(yīng)的降低。

本研究存在一定局限性：首先，ROI的放置未包含腫瘤全域，腫瘤異質(zhì)性信息可能涵蓋不全；其次，研究病例數(shù)相對(duì)較少，未考慮依據(jù)分期、分型等進(jìn)一步細(xì)化分組。

總之，ESWAN序列的R2*值和T2*值可定量預(yù)測(cè)EC MSI狀態(tài)，是一種無(wú)創(chuàng)、非增強(qiáng)的方法，具有一定臨床應(yīng)用價(jià)值。

利益沖突：無(wú)。