對(duì)比彌散張量成像與彌散加權(quán)成像評(píng)估子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)的價(jià)值

陳渝暉，畢 秋，吳昆華，艾 芳，王欽卿，陳 婧，龔志梅，杜 吉

(云南省第一人民醫(yī)院磁共振科，云南 昆明 650032)

子宮內(nèi)膜癌(endometrial cancer， EC)是女性生殖道常見惡性腫瘤，其中子宮內(nèi)膜樣腺癌占80%～85%，為EC最常見組織學(xué)類型[1-2]。我國(guó)EC發(fā)病率逐年升高，且有年輕化趨勢(shì)。EC患者預(yù)后與病理類型、分化程度、肌層浸潤(rùn)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素相關(guān)[3]。MRI是目前公認(rèn)的可術(shù)前進(jìn)行EC精準(zhǔn)分期的影像學(xué)方法，并能在一定程度上預(yù)測(cè)其組織學(xué)類型和分化程度，有助于制定個(gè)體化治療方案及避免過度治療。既往主要應(yīng)用彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging， DWI)診斷EC。彌散張量成像(diffusion tensor imaging， DTI)是在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展而來的功能成像技術(shù)，但目前鮮見以DTI評(píng)估EC病理分級(jí)的研究。本研究對(duì)比觀察DWI與DTI評(píng)估子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)的效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年1月—2019年12月云南省第一人民醫(yī)院41例經(jīng)病理證實(shí)的子宮內(nèi)膜樣腺癌患者，年齡39～75歲，平均年齡(53.0±2.0)歲；病理組織學(xué)為高分化(G1級(jí))15例，中分化(G2級(jí))14例，低分化(G3級(jí))12例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為子宮內(nèi)膜樣腺癌，且病理診斷中包含分化級(jí)別；②于MR檢查后1周內(nèi)接受子宮、雙側(cè)附件切除術(shù)及盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①檢查前或術(shù)前曾接受放射和/或化學(xué)治療；②病理診斷為“高-中分化、中-低分化”等中界分化程度；③病灶過小(<1.0 cm)、出血較多或偽影嚴(yán)重而不能滿足要求。

1.2 儀器與方法 采用GE HDxt 3.0T 超導(dǎo)型MR掃描儀，腹部相控陣線圈。檢查時(shí)患者取仰臥位，足先進(jìn)。首先行常規(guī)MR平掃，采集冠狀位非抑脂T2WI、軸位非抑脂T2WI/T1WI及矢狀位非抑脂T2WI；采用自旋回波-平面回波成像(spine echo-echo planar imaging， SE-EPI)序列行矢狀位DWI及DTI掃描。參數(shù)：DWI，TR 4 200 ms，TE 71.2 ms，F(xiàn)OV 280 mm×280 mm，矩陣96×130，層厚/層間隔3 mm/0 mm，b值0、800 s/mm2，NEX 4；DTI，TR 6 000 ms，TE 87.1 ms，F(xiàn)OV 280 mm×280 mm，矩陣128×128，層厚/層間隔3 mm/0 mm，b值0、800 s/mm2，NEX 4，在12個(gè)正交方向上施加彌散梯度。之后保持患者體位不變，以流率1.0～1.5 ml/s經(jīng)靜脈注射釓噴酸葡胺注射液0.2 mmol/kg體質(zhì)量，采用3D肝臟快速容積采集技術(shù)(liver acquisition with volume acceleration, LAVA)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，TR 2.5 ms，TE 1.2 ms，矩陣256×256,層厚/層間隔5 mm/-2.5 mm, FOV 380 mm×420 mm。

1.3 圖像后處理與分析 采用GE AW4.4工作站進(jìn)行圖像后處理，以Functool工具包重建DWI、DTI圖像。由2名影像科主治醫(yī)師(工作5年和8年)以盲法參考常規(guī)序列圖像選擇腫瘤最大層面，分別于ADC、MD及FA圖上腫瘤實(shí)性部分勾畫ROI(20～50 mm2)，盡量避開囊變、壞死區(qū)，測(cè)量DWI的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient， ADC)及DTI的平均彌散系數(shù)(mean diffusivity， MD)和各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy， FA)，測(cè)量3～5次，取平均值作為結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，采用ANOVA法對(duì)G1、G2、G3組間各參數(shù)進(jìn)行總體比較，以LSD-t檢驗(yàn)行兩兩比較；以Spearman等級(jí)相關(guān)分析觀察各參數(shù)與病理分級(jí)之間的相關(guān)性；采用受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線評(píng)價(jià)各參數(shù)對(duì)子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)的診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同分化級(jí)別子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC、MD及FA值比較 不同分化級(jí)別子宮內(nèi)膜樣腺癌之間ADC值及MD值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.001)，而FA值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；兩兩比較，G1級(jí)ADC值高于G2、G3級(jí)(P均<0.05)，G2與G3級(jí)間ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。G1、G2、G3級(jí)間MD值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見圖1、2及表1。

表1 不同分化級(jí)別子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC、MD及FA值比較(±s)

表1 不同分化級(jí)別子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC、MD及FA值比較(±s)

分化級(jí)別ADC(10-3 mm2/s)MD(10-3 mm2/s)FAG1級(jí)(n=15)0.95±0.131.06±0.160.19±0.21G2級(jí)(n=14)0.82±0.110.87±0.140.13±0.03G3級(jí)(n=12)0.75±0.090.75±0.110.16±0.04F值10.96216.9770.803P值<0.001<0.0010.456

圖1 患者女，48歲，子宮內(nèi)膜樣腺癌，G1級(jí) A.T2WI示癌灶彌漫分布于宮腔內(nèi)； B.于ADC偽彩圖上放置3個(gè)ROI，平均ADC值為0.959×10-3 mm2/s； C.于MD偽彩圖上與ADC圖相似位置放置ROI，平均MD值為1.223×10-3 mm2/s； D.病理圖(HE，×100)

圖2 患者女，58歲，子宮內(nèi)膜樣腺癌，G3級(jí) A.T2WI示癌灶局限性分布于宮腔前份； B.于ADC偽彩圖上放置3個(gè)ROI，平均ADC值為0.795×10-3 mm2/s； C.于MD偽彩圖上與ADC圖相似位置放置ROI，平均MD值為0.833×10-3 mm2/s； D.病理圖(HE，×100)

2.2 相關(guān)性 子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC值(r=-0.589，P<0.001)、MD值(r=-0.724，P<0.001)與其組織學(xué)分級(jí)均呈負(fù)相關(guān)。

2.3 診斷效能 G3級(jí)歸為高危組、G1和G2級(jí)歸為低危組，高危組ADC值、MD值均低于低危組(P均<0.01)。ROC曲線結(jié)果顯示，ADC、MD值鑒別診斷高、低危子宮內(nèi)膜樣腺癌的曲線下面積(area under the curve， AUC)分別為0.792和0.868(P均<0.01)，見表2、3及圖3。

表2 高危組與低危組子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC值及MD值比較(10-3 mm2/s，±s)

表2 高危組與低危組子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC值及MD值比較(10-3 mm2/s，±s)

組別ADCMD低危組(n=29)0.89±0.130.97±0.18高危組(n=12)0.75±0.090.75±0.11t值3.2803.995P值0.002<0.001

表3 ADC、MD值鑒別診斷高、低危子宮內(nèi)膜樣腺癌的效能

圖3 ADC、MD值鑒別診斷高、低危子宮內(nèi)膜樣腺癌的ROC曲線

3 討論

根據(jù)分化程度，子宮內(nèi)膜樣腺癌可分為高分化(G1)、中分化(G2)及低分化(G3)3個(gè)級(jí)別[4-6]，不同分級(jí)腫瘤之間手術(shù)切除方式和預(yù)后存在顯著差異。診斷性刮宮是術(shù)前獲取子宮內(nèi)膜樣腺癌病理組織學(xué)診斷的主要方法，由于盲視操作、取材有限，易遺漏小病灶而低估腫瘤的組織學(xué)分級(jí)。利用MRI新技術(shù)可對(duì)子宮內(nèi)膜樣腺癌進(jìn)行術(shù)前分期，預(yù)判腫瘤病理分級(jí)，有助于選擇手術(shù)方式。

3.1 DWI對(duì)子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)的評(píng)估價(jià)值 DWI是能觀察活體組織內(nèi)水分子微觀運(yùn)動(dòng)的無創(chuàng)檢查方法，ADC是其量化水分子運(yùn)動(dòng)的指標(biāo)。惡性腫瘤具有特殊的病理學(xué)特征[7]，如細(xì)胞增殖旺盛、數(shù)目增多，細(xì)胞外間隙減小，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)核漿比例增高及密集生物膜限制，導(dǎo)致其水分子擴(kuò)散受限較良性腫瘤明顯。有學(xué)者[8-9]認(rèn)為ADC值與EC病理分級(jí)有關(guān)，隨著EC級(jí)別升高，ADC值逐漸下降。本研究結(jié)果顯示，不同病理分級(jí)子宮內(nèi)膜樣腺癌的ADC值不同，且ADC值與病理分級(jí)呈負(fù)相關(guān)。細(xì)胞密度是決定腫瘤病理分級(jí)的最重要因素之一[10]。與高分化腫瘤相比，低分化腫瘤細(xì)胞密度增加，水分子擴(kuò)散受限更明顯，故ADC值顯著降低。

3.2 DTI評(píng)估子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)的價(jià)值 DTI在DWI基礎(chǔ)上發(fā)展而來，通過在多個(gè)線性方向上施加擴(kuò)散敏感梯度而量化水分子在三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，檢測(cè)水分子擴(kuò)散速度及方向變化，進(jìn)一步從細(xì)胞及分子水平揭示病理組織的微觀結(jié)構(gòu)[11]。DTI常用參數(shù)包括MD及FA。MD值代表水分子的平均擴(kuò)散能力，可定量評(píng)估水分子擴(kuò)散情況。本研究中不同病理分級(jí)子宮內(nèi)膜樣腺癌的MD值不同，MD值與病理分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，且MD值與病理分級(jí)的相關(guān)性高于ADC值。根據(jù)DWI、DTI成像原理[12]，ADC值是平面向量和，易低估組織各向異性；而MD值是三維空間向量和，更能準(zhǔn)確反映水分子擴(kuò)散情況[13]。此外，本研究中G1、G2、G3級(jí)之間MD值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而ADC值僅在G1與G2級(jí)、G1與G3級(jí)之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，G2與G3級(jí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與劉海東等[14]研究相似，提示DTI能較DWI更有效地區(qū)分子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)。FA值代表水分子擴(kuò)散的方向性。既往研究[15-16]表明FA值對(duì)組織微觀結(jié)構(gòu)比較敏感，但對(duì)于缺乏纖維結(jié)構(gòu)的組織如子宮內(nèi)膜[17]，F(xiàn)A值的價(jià)值有限。本研究G1、G2、G3級(jí)之間FA值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.3 DWI、DTI診斷效能對(duì)比 通常G1、G2級(jí)屬于預(yù)后較好的低危型，G3級(jí)屬于預(yù)后不良的高危型，故本研究將G1、G2級(jí)合為低危組，以G3級(jí)為高危組。本研究ROC曲線結(jié)果顯示，MD值鑒別診斷高、低危子宮內(nèi)膜樣腺癌的AUC為0.868，ADC值的AUC為0.792，提示ADC和MD值均能反映水分子擴(kuò)散情況，而MD可從三維立體角度分析、量化水分子擴(kuò)散特性，更精細(xì)、準(zhǔn)確地顯示不同病理分級(jí)組織間微觀結(jié)構(gòu)的差異。

本研究的主要不足：僅針對(duì)子宮內(nèi)膜樣腺癌進(jìn)行分析，未涉及EC的其他組織學(xué)亞型；DTI參數(shù)眾多，本研究?jī)H針對(duì)常用指標(biāo)MD和FA值進(jìn)行觀察；樣本量較少。

綜上所述，DTI術(shù)前評(píng)估子宮內(nèi)膜樣腺癌病理分級(jí)較DWI更具優(yōu)勢(shì)，具備一定臨床應(yīng)用潛能。