磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)宮頸癌放化療效果預(yù)測(cè)價(jià)值

[摘要]目的分析宮頸癌放化療前后磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）表現(xiàn)，探討表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）及指數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)（eADC）在預(yù)測(cè)以及監(jiān)測(cè)宮頸癌放化療效果中的應(yīng)用價(jià)值。方法在治療前及治療15 d、1個(gè)月、2個(gè)月時(shí)對(duì)52例宮頸癌病人進(jìn)行MR平掃及DWI檢查，測(cè)量腫瘤的最大徑、ADC值和eADC值，分析病人治療前后ADC值、eADC值的差異。結(jié)果ADC值的改變比腫瘤體積的變化早，治療后ADC值較治療前升高，eADC值較治療前降低，不同療效組間不同治療時(shí)間的數(shù)據(jù)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=3.014～13.264，P<0.01）。治療2個(gè)月腫瘤最大徑變化率與治療前ADC值呈負(fù)相關(guān)（r=-0.658，P<0.05）。繪制并分析受試者工作特征（ROC）曲線，以約登指數(shù)最大點(diǎn)為診斷點(diǎn)，其ADC值為0.891×10-3mm2/s。結(jié)論ADC值和eADC值可以預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)宮頸癌的放化療效果，其中ADC值價(jià)值較大。

[關(guān)鍵詞]宮頸腫瘤;磁共振成像;擴(kuò)散加權(quán)成像;化放療;治療結(jié)果;預(yù)測(cè)

[中圖分類號(hào)]R445.2;R737.33[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]2096-5532（2021）01-0030-05

[ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the diffusion-weighted imaging （DWI） findings of cervical cancer before and after radiochemotherapy and the application value of apparent diffusion coefficient （ADC） and exponential apparent diffusion coefficient （eADC） in predicting and monitoring the effect of radiochemotherapy for cervical cancer. MethodsA total of 52 patients with cervical cancer underwent plain magnetic resonance imaging and DWI examination before radiochemotherapy and on day 15 and at months 1 and 2 of radiochemotherapy. The maximum diameter， ADC value， and eADC value of the tumor were measured to analyze the changes in ADC value and eADC value after radiochemotherapy. ResultsThe change in ADC value occurred earlier than that in tumor volume. After treatment， ADC value increased and eADC value decreased， and there were significant differences in the data in different treatment stages between different treatment groups （F=3.014-13.264，Plt;0.01）. The change rate of maximum tumor diameter after 2 months of treatment was negatively correlated with ADC value before treatment （r=-0.658，Plt;0.05）. The receiver operating characteristic curve was plotted and analyzed， and the ADC value of 0.891×10-3 mm2/s had the maximum Youden index and was used as the cut-off value for diagnosis. ConclusionADC and eADC value can be used to predict and monitor the therapeutic effect of radiochemotherapy for cervical cancer， among which ADC value has a greater clinical value.

[KEY WORDS]uterine cervical neoplasms; magnetic resonance imaging; diffusion weighted imaging; chemoradiotherapy; treatment outcome; forecasting

目前在世界范圍內(nèi)女性生殖系腫瘤死亡原因中，宮頸癌占居首位。中晚期宮頸癌治療通常會(huì)選擇同步放化療[1-4]。早期預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)宮頸癌的療效成為婦科腫瘤臨床研究的新熱點(diǎn)。目前影像學(xué)主要通過測(cè)量腫瘤徑線評(píng)估療效，然而腫瘤的形態(tài)學(xué)變化滯后于腫瘤分子水平的變化，常規(guī)MRI難以早期評(píng)價(jià)放化療效果。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）可以活體識(shí)別水分子在組織內(nèi)的擴(kuò)散方式，通過表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值對(duì)病變區(qū)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量分析已成為臨床研究的新思路[5-9]。本研究通過對(duì)宮頸癌病人治療不同時(shí)間腫瘤最大徑、ADC值、指數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)（eADC）值等的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析，探討DWI對(duì)宮頸癌放化療效果的預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)價(jià)值。

1資料與方法

1.1一般資料

收集2012年1月—2014年11月我院收治的52例宮頸癌（鱗癌48例，腺癌4例）病人，年齡37～75歲，平均（53.3±2.4）歲;治療前腫瘤最大徑23～89 mm，平均（47.2±3.8）mm。所有病例均經(jīng)病理檢查證實(shí)且均未進(jìn)行過相關(guān)治療。

1.2檢查方法

本文52例病人分別于治療前及治療15 d、1個(gè)月、2個(gè)月時(shí)進(jìn)行MR檢查，采用GE Signa 3.0 T MR掃描儀、TORSO線圈，平掃行橫軸位T1WI和T2WI、冠狀位T2WI、矢狀位T2WI及DWI序列檢查，層厚6 mm，層間距2 mm，矩陣230×256，F(xiàn)OV 40×40，NEX 4次，b值取0、800 s/mm2。檢查前禁食8～12 h，檢查時(shí)囑病人平靜呼吸。掃描范圍為髂骨上緣至恥骨聯(lián)合下緣。

1.3圖像后處理和測(cè)量分組

將得到的原始圖像傳到ADW 4.3工作站上，通過Functool分析軟件后處理自動(dòng)形成ADC以及eADC偽彩圖。參考DWI圖像，使用ADC手動(dòng)測(cè)量工具在ADC圖上選取信號(hào)相對(duì)均勻的區(qū)域即感興趣區(qū)（ROI）計(jì)算ADC值，ROI應(yīng)最大程度包含病灶，并避開出血以及壞死區(qū)。eADC的計(jì)算公式為：eADC =exp[-（b×ADC）]，其中b為擴(kuò)散加權(quán)因子。ADC值和eADC值均重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。治療前后參數(shù)值變化率=（治療后腫瘤平均參數(shù)值-治療前腫瘤平均參數(shù)值）/治療前腫瘤平均參數(shù)值×100%。根據(jù)第1版實(shí)體瘤的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（RECIST）[3]，將病人分為部分緩解（PR）組、完全緩解（CR）組和穩(wěn)定（SD）組。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示，各組不同時(shí)間的比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析;不同治療時(shí)間ADC值與腫瘤最大徑變化率的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析;對(duì)參數(shù)指標(biāo)的預(yù)測(cè)效果采用受試者工作特征（ROC）曲線進(jìn)行分析。以上所有統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 19.0軟件完成，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1ADC值、eADC值預(yù)測(cè)及監(jiān)測(cè)宮頸癌放化療效果的價(jià)值

治療2個(gè)月MR示42例為PR（PR組，腫瘤最大徑至少減少30%），9例為CR（CR組），1例為SD（SD組，腫瘤縮小未達(dá)到30%）。由于SD組病例數(shù)較少，在分析時(shí)暫不考慮。PR組與CR組治療前及治療15 d、1個(gè)月、2個(gè)月的ADC值及eADC值見表1、2。由表1、2可知，兩組治療后ADC值較治療前升高，eADC值較治療前降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=346.636～2 754.985，P<0.01）;治療不同時(shí)間兩組ADC值及eADC值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=3.014～13.264，P<0.01）。不同療效組ADC值、eADC值的估算邊際平均值見圖1。在治療前，PR組宮頸癌病人ADC值的極小值與eADC值的極大值分別為0.754×10-3mm2/s、0.547;CR組病人ADC值的極大值與eADC值的極小值分別為0.895×10-3mm2/s、0.489。用治療前各ADC值做ROC曲線分析預(yù)測(cè)腫瘤能否CR，取約登指數(shù)的最大點(diǎn)（0.794）作為診斷點(diǎn)，其ADC值為0.891×10-3mm2/s，其曲線下面積（AUC）為0.902，特異度為95%，靈敏度為84.4%，標(biāo)準(zhǔn)誤為0.046，P值<0.01。由此結(jié)果可預(yù)測(cè)，治療前ADC值≤0.891×10-3mm2/s，治療2個(gè)月后腫瘤能夠CR;反之，則腫瘤難以CR。

2.2腫瘤最大徑變化率與ADC值的相關(guān)性

不同時(shí)間的ADC值、eADC值和腫瘤最大徑見表3。ADC值、eADC值及腫瘤最大徑的估算邊際平均值見圖2。治療15 d時(shí)的腫瘤最大徑與治療前比較，差異無顯著性（P>0.05）;治療1、2個(gè)月時(shí)的腫瘤最大徑與治療前比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=3 453.711，P<0.01）。而ADC值、eADC值在治療15 d時(shí)已有較顯著的變化（F=1 170.947、831.832，P<0.01），可見腫瘤治療后ADC值及eADC值的變化早于形態(tài)學(xué)變化。見圖3。52例宮頸癌病人治療后2個(gè)月腫瘤最大徑變化率為（85.69±2.38）%，治療前ADC值和治療2個(gè)月腫瘤最大徑變化率呈負(fù)相關(guān)（r=-0.658，P<0.05）。治療15 d 和治療1個(gè)月的ADC值與治療2個(gè)月的腫瘤最大徑變化率均呈正相關(guān)（r=0.783、0.676，P<0.05），ADC值增加率分別為（40.24±3.24）%、（44.03±2.51）%。

3討論

最大可能地殺死腫瘤細(xì)胞，還不對(duì)正常組織造成損傷，是腫瘤治療的目標(biāo)，這就需要有效的監(jiān)測(cè)手段。如今影像學(xué)形態(tài)的測(cè)量只能在晚期評(píng)估腫瘤的治療效果，已不能滿足臨床的需要[10]。DWI作為較為重要的功能成像方法之一，在預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)腫瘤療效方面有一定潛能[11-14]。

腫瘤組織與正常組織間水分子擴(kuò)散程度不同，是DWI分辨腫瘤與正常組織的理論基礎(chǔ)[15]。組織細(xì)胞的密度與DWI上信號(hào)強(qiáng)度及ADC值的大小密切相關(guān)[16-18]，NAGANAWA等[17]的研究結(jié)果表明，宮頸癌的ADC均值低于正常宮頸。惡性腫瘤細(xì)胞增殖旺盛，限制水分子在腫瘤內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致細(xì)胞彌散受限、ADC值降低[19-20]，這是造成其與正常組織間差異的主要原因。腫瘤經(jīng)過有效治療可以使癌細(xì)胞壞死、凋亡，細(xì)胞的密度相對(duì)減小，在DWI圖像上顯示信號(hào)降低，其ADC值升高，向正常組織靠近[21-22]。研究表明，治療后組織的功能變化比形態(tài)變化要早[23-24]，因此，在腫瘤大小有所改變之前通過DWI來評(píng)價(jià)療效是可行的。ADC可量化組織信號(hào)的衰減程度，間接反映組織的微觀結(jié)構(gòu)，且ADC值與組織擴(kuò)散能力呈正相關(guān)[25-26]。DWI偶可受T2透射效應(yīng)的影響而呈高信號(hào)，此時(shí)ADC值并不會(huì)降低，易造成假陽(yáng)性。eADC為反映組織彌散的新指標(biāo)[27-28]，由DWI信號(hào)除以SE EPI T2WI所得。T2透射效應(yīng)一般不影響eADC值[25，29-30]。

本研究結(jié)果顯示，宮頸癌病人在治療15 d時(shí)ADC值明顯升高，eADC值明顯降低，而腫瘤最大徑在此時(shí)縮小不明顯，說明ADC值及eADC值的變化早于腫瘤體積的變化。隨著治療進(jìn)行ADC值繼續(xù)上升，CR組和PR組病人治療15 d、1個(gè)月、2個(gè)月時(shí)的ADC值與治療前相比，差異均有顯著性。用治療前ADC值做ROC曲線分析預(yù)測(cè)腫瘤能否CR，根據(jù)結(jié)果可以預(yù)測(cè)，治療前ADC值≤0.891×10-3mm2/s，治療2個(gè)月后腫瘤能夠CR;反之，則腫瘤難以CR。此外，腫瘤最大徑的變化率與治療前ADC值呈負(fù)相關(guān)，并且治療前CR組病人ADC值低于PR組。

綜上所述，ADC值及eADC值不僅可以預(yù)測(cè)宮頸癌放化療的早期療效，還可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)放化療的治療效果，故DWI檢查對(duì)評(píng)估宮頸癌放化療效果具有一定的臨床實(shí)用價(jià)值。但本研究也存在一定的局限性，如樣本量較小，人工對(duì)腫瘤最大徑進(jìn)行測(cè)量存在主觀性，會(huì)直接導(dǎo)致分組誤差，今后的研究將在加大樣本量的基礎(chǔ)上改進(jìn)腫瘤測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，以獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。

[參考文獻(xiàn)]

[1]ATAHAN I L， ONAL C， OZYAR E，" et al." Long-term outcome and prognostic factors in patients with cervical carcinoma： a retrospective study[J]." International Journal Of Gynecological Cancer： Official Journal of the International Gynecological Cancer Society， 2007，17（4）：833-842.

[2]周琦，吳小華，劉繼紅，等. 宮頸癌診斷與治療指南（第4版）[J]." 中國(guó)實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志， 2018，34（6）：613-622.

[3]王鵬飛，陳曉斐，盛修貴. 螺旋斷層放療在婦科腫瘤應(yīng)用進(jìn)展[J]." 中華腫瘤防治雜志， 2019，26（19）：1410-1415.

[4]趙芳宗，朱小娟，王培，等. 奈達(dá)鉑化療聯(lián)合同期放療治療中晚期宮頸癌的臨床療效分析[J]." 實(shí)用癌癥雜志， 2019，34（9）：1455-1457.

[5]蘇大軍，胡必富，謝興佳，等. MR彌散加權(quán)成像在評(píng)估宮頸癌放化療療效中的應(yīng)用價(jià)值[J]." 中國(guó)CT和MRI雜志， 2017，15（8）：112-114，123.

[6]武科，孫洪贊. 磁共振成像在宮頸癌治療療效評(píng)價(jià)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]." 磁共振成像， 2019，10（10）：792-796.

[7]薛利，黃偉. 多普勒超聲、MSCT及MRI在診斷宮頸癌中的應(yīng)用比較[J]." 中國(guó)CT和MRI雜志， 2020，18（1）：114-117.

[8]王建. MRI在宮頸癌診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值[J]." 臨床醫(yī)學(xué)工程， 2019，26（12）：1617-1618.

[9]張紅遷，吳友森，曹云太，等. MR全身擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)在腫瘤病變中的應(yīng)用價(jià)值[J]." 中華腫瘤防治雜志， 2018，25（S1）：165-167.

[10]EISENHAUER E A， THERASSE P， BOGAERTS J，" et al." New response evaluation criteria in solid tumours： revised RECIST guideline （version 1.1）[J]." European Journal of Cancer， 2009，45（2）：228-247.

[11]劉劍羽，周延. MRI在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤診斷、分期和療效評(píng)價(jià)中的價(jià)值[J]." 中華放射學(xué)雜志， 2015，49（5）：323-327.

[12]ONAL C， ERBAY G， GULER O C. Treatment response eva-luation using the mean apparent diffusion coefficient in cervical cancer patients treated with definitive chemoradiotherapy[J]." Journal of Magnetic Resonance Imaging， 2016，44（4）：1010-1019.

[13]GU K W， KIM C K， CHOI C H，" et al." Prognostic value of ADC quantification for clinical outcome in uterine cervical cancer treated with concurrent chemoradiotherapy[J]." Euro-pean Radiology， 2019，29（11）：6236-6244.

[14]張靜，紀(jì)清連，和福，等. 3.0 T MRI平掃聯(lián)合擴(kuò)散加權(quán)成像在子宮頸癌分期中的應(yīng)用價(jià)值[J]." 臨床放射學(xué)雜志， 2018，37（3）：457-460.

[15]汪純潔，謝道海. MR新技術(shù)在宮頸癌方面的研究進(jìn)展[J]." 實(shí)用放射學(xué)雜志， 2019，35（8）：1351-1355.

[16]KUANG F， REN J， ZHONG Q" et al." The value of apparent diffusion coefficient in the assessment of cervical cancer[J]." Eur Radiol， 2013，23（4）：1050-1058.

[17]NAGANAWA S， SATO C， KUMADA H，" et al." Apparent diffusion coefficient in cervical cancer of the uterus： comparison with the normal uterine cervix[J]." European Radiology， 2005，15（1）：71-78.

[18]RAISI-NAFCHI M， FAEGHI F， ZALI A，" et al." Preoperative grading of astrocytic supratentorial brain tumors with diffusion-weighted magnetic resonance imaging and apparent diffusion coefficient[J]." Iranian Journal of Radiology， 2016，13（3）： e30426.

[19]陳艷霞，李和平. MR彌散加權(quán)成像參數(shù)與宮頸癌腫瘤細(xì)胞組織學(xué)特點(diǎn)的相關(guān)性研究[J]." 中國(guó)CT和MRI雜志， 2016，14（6）：98-100.

[20]RIZZO S， SUMMERS P， RAIMONDI S，" et al." Diffusion-weighted MR imaging in assessing cervical tumour response to nonsurgical therapy[J]." La Radiologia Medica， 2011，116（5）：766-780.

[21]孫宏崗，王廣平，余豐年. MRI平掃結(jié)合擴(kuò)散加權(quán)成像在宮頸癌分期中的準(zhǔn)確性研究[J]." 當(dāng)代醫(yī)學(xué)， 2017，23（20）：81-82.

[22]施優(yōu)波，童竑章，陳孟達(dá)，等. MR擴(kuò)散成像對(duì)宮頸癌放化療早期療效的評(píng)價(jià)[J]." 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志， 2011，21（6）：887-889.

[23]KIM Y J， KIM J Y， KIM Y，" et al." Magnetic resonance image-guided brachytherapy for cervical cancer： prognostic factors for survival[J]." Strahlenther Onkol， 2016，192（12）：922-930.

[24]高連華，夏平. MRI平掃結(jié)合彌散加權(quán)成像在宮頸癌診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J]." 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志， 2014，24（10）：1853-1856.

[25]吳準(zhǔn)，李鳳致，王宗英，等. MR擴(kuò)散張量成像評(píng)估子宮腺肌病高強(qiáng)度聚焦超聲治療前后的應(yīng)用[J]." 實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志， 2019，35（10）：1652-1654，1658.

[26]李靖，張孝先，曲金榮，等. MR擴(kuò)散加權(quán)成像預(yù)測(cè)宮頸癌同步放化療預(yù)后的價(jià)值[J]." 實(shí)用放射學(xué)雜志， 2019，35（8）：1275-1278.

[27]CHEN J Y， ZHANG Y， LIANG B L，" et al." The utility of diffusion-weighted MR imaging in cervical cancer[J]." Eur J Ra-diol， 2010，74（3）：e101-e106.

[28]郭金林，周曦. 磁共振DWI及DCE-MRI在宮頸癌診斷及分期中的應(yīng)用研究[J]." 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生， 2019，35（23）：3676-3679.

[29]KIM H S， KIM C K， PARK B K，" et al." Evaluation of therapeutic response to concurrent chemoradiotherapy in patients with cervical cancer using diffusion-weighted MR imaging[J]." J Magn Reson Imaging： JMRI， 2013，37（1）：187-193.

[30]XIE H T， SUN T， CHEN M，" et al." Effectiveness of the apparent diffusion coefficient for predicting the response to chemoradiation therapy in locally advanced rectal cancer[J]." Medicine， 2015，94（6）：e517.

（本文編輯 馬偉平）