3.0T磁共振DKI與DWI在宮頸癌不同病理類型中的應(yīng)用價(jià)值

石佩玉，王 怡，張 林（通訊作者）

（石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院CT/MRI室 新疆 石河子 083200）

宮頸癌（cervical cancer, CC）是全球第三大最常見(jiàn)的癌癥[1]。CC的病理分化程度、組織學(xué)類型、臨床分期等是患者預(yù)后的重要影響因素[2]，因此評(píng)估宮頸癌病理組織學(xué)類型對(duì)患者治療方案的制訂和預(yù)后判斷尤為重要。磁共振成像（MRI）以其突出的軟組織分辨率已成為CC診斷評(píng)估的最佳成像方法。近年來(lái)擴(kuò)散峰度成像（diffusion kurtosis imaging, DKI）和擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging, DWI）功能成像技術(shù)對(duì)CC病理組織學(xué)類型的價(jià)值日益受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。該研究旨在探討3.0T磁共振DKI與DWI技術(shù)在CC病理組織學(xué)類型診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般材料

選取我院2019年10月—2020年11月經(jīng)病理證實(shí)的42例宮頸癌患者，所有患者均行盆腔3.0T MR常規(guī)、DWI及DKI掃描。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）掃描前患者未經(jīng)任何治療，且具有完整的臨床病理資料；（2）原發(fā)性宮頸癌；排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）磁共振成像禁忌癥；（2）腫瘤最大直徑小于1.0 cm；（3）宮頸腺鱗癌、小細(xì)胞癌、未分化癌等少見(jiàn)腫瘤；（4）掃描圖像不完整或圖像偽影重不能滿足診斷要求。患者年齡29～82歲，根據(jù)病理結(jié)果將患者分為兩組：鱗癌29例，腺癌13例。

1.2 檢查設(shè)備及方法

采用3.0T磁共振掃描儀（Discovery MR750，美國(guó)GE Healthcare）和8通道體部相控陣線圈。常規(guī)MR掃描序列軸位T2脂肪抑制序列：TR 9 283.00 ms，TE 84 ms，視野（FOV）28 cm×28 cm，層厚5.0 mm，激勵(lì)次數(shù)（NEX）2次；DKI序 列：TR 4 500.00 ms，TE minimum，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚3.0 mm，NEX 2次，擴(kuò)散敏感系數(shù)（b值）取0、1 000、2 000 s/mm2，每個(gè)b值均施加15個(gè)彌散方向；DWI序列：TR 2 725.00 ms，TE 54 ms，F(xiàn)OV 32 cm×32 cm，層厚5.0 mm，NEX 4次，b值取0、800 s/mm2。

1.3 圖像的測(cè)量、處理及分析

將DKI、DWI序列原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE ADW4.6工作站，運(yùn)用Functool功能軟件包對(duì)DWI圖像和DKI圖像進(jìn)行后處理。并由2名具有5年以上婦科影像診斷的醫(yī)師對(duì)所有病灶圖像進(jìn)行分析，做出診斷。感興趣區(qū)（ROI）的選擇：結(jié)合常規(guī)MRI平掃選取腫瘤實(shí)質(zhì)部分，避開(kāi)出血、壞死、囊變區(qū)，于腫瘤邊緣手工繪制ROI，測(cè)量并記錄以下指標(biāo)：DKI參數(shù)包括MD值、MK值；DWI參數(shù)包括平均ADC值及eADC值。每個(gè)參數(shù)值均在不同時(shí)間測(cè)量，測(cè)量3次取其平均值，DKI參數(shù)圖和DWI參數(shù)圖ROI放置盡量保持一致。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有參數(shù)統(tǒng)計(jì)描述采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示。采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)比較宮頸鱗癌組與宮頸腺癌組之間DKI、DWI各參數(shù)值的差異，對(duì)存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的各參數(shù)行受試者工作特征曲線（ROC）分析，計(jì)算曲線下面積（AUC），評(píng)價(jià)DKI、DWI各參數(shù)值的診斷效能及最佳診斷閾值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

MD值、平均ADC值與eADC值在宮頸鱗癌、腺癌兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），MK在宮頸鱗癌、腺癌間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1；計(jì)算MD值、平均ADC和eADC值診斷宮頸癌的ROC曲線下面積，分析獲得診斷閾值和診斷效能，見(jiàn)表2。

表1 宮頸癌不同病理組織類型DKI、DWI參數(shù)比較

表2 DKI、DWI定量參數(shù)鑒別宮頸鱗癌與腺癌的效能分析

3 討論

3.1 DWI參數(shù)分析及價(jià)值

DWI是一種假定水分子擴(kuò)散符合高斯分布模型為理論基礎(chǔ)的無(wú)創(chuàng)性MR功能成像技術(shù)。DWI圖像是獲得ADC與eADC的影響基礎(chǔ)，有學(xué)者[3]認(rèn)為DWI圖像信號(hào)強(qiáng)度并不單純反映彌散對(duì)比,而是包括T2對(duì)比、質(zhì)子密度和彌散對(duì)比疊加在一起的混合圖像，即所謂的“T2透射效應(yīng)”。受“T2透射效應(yīng)”的影響，DWI上信號(hào)的高低有時(shí)不能真實(shí)檢測(cè)組織內(nèi)水分子彌散的快慢變化，為了消除“T2 透射效應(yīng)”可以使用ADC值和eADC值。

ADC值主要與細(xì)胞密度、微環(huán)境的改變、腫瘤的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)，組織含水量豐富、細(xì)胞外間隙較寬、微循環(huán)灌注水平高者，受限程度輕，ADC值高[4]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌組的ADC值低于宮頸腺癌組，收集的宮頸鱗癌與腺癌組中的平均ADC值雖有交疊，但差異仍有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。本研究結(jié)論與何長(zhǎng)久等[5]一致，提示水分子在宮頸鱗癌中比在腺癌中更易受限，分析原因可能與宮頸癌的不同病理類型生長(zhǎng)方式不同有關(guān)，例如宮頸鱗癌的微血管生成數(shù)、血管通透性低于腺癌[6]，鱗癌組織結(jié)構(gòu)致密，癌細(xì)胞排列緊密，腺癌結(jié)構(gòu)松散等[7]。eADC是對(duì)ADC值的影響進(jìn)行了非線性伸展變換[8]。本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌組的eADC值高于宮頸腺癌組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），推測(cè)因eADC值為指數(shù)化的ADC值，意義也大致相仿，故兩者所占權(quán)重相似。在宮頸癌病理組織學(xué)類型DWI成像的評(píng)價(jià)中，文獻(xiàn)多集中于ADC值的變化，對(duì)eADC值的研究較少，且本研究病例較少，其價(jià)值有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.2 DKI參數(shù)分析及價(jià)值

在人體大多數(shù)復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)中，由于細(xì)胞自身及細(xì)胞內(nèi)外復(fù)雜微環(huán)境等多種因素的影響，水分子的擴(kuò)散呈現(xiàn)非高斯分布特征，于是Jensen等[9]于2005年提出了一種描繪組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)偏離高斯分布新興擴(kuò)散成像技術(shù)，即DKI。DKI可獲得多個(gè)參數(shù)值，其中包括MD值、MK值。

MD值大小主要與細(xì)胞密集程度相關(guān)[10]，細(xì)胞密度越大，細(xì)胞間隙越小，水分子擴(kuò)散受限顯著，MD值越小。MK值是大小取決于組織的復(fù)雜程度，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)偏離正態(tài)分布越顯著，MK值越高。本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌組的MD值低于宮頸腺癌組（P＜0.05），這與閆坤等[11]的研究結(jié)果基本一致，提示與宮頸腺癌相比，宮頸鱗癌組織水分子受限較明顯，說(shuō)明MD值與ADC值意義相仿，均可在分子水平定量反映活體組織特征，反映宮頸癌不同病理類型組織結(jié)構(gòu)的差異，可用于預(yù)測(cè)宮頸癌的病理組織學(xué)類型。閆坤等[11]認(rèn)為MK值在宮頸鱗癌組和腺癌組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），本研究結(jié)果與之不符，但既往也有研究[12]表明MK值在宮頸鱗癌與腺癌組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與本研究結(jié)果一致。這可能是因本研究入組病例中不同組織學(xué)類型的宮頸癌病例欠均衡所致，或是因?qū)m頸鱗癌和宮頸腺癌對(duì)非高斯擴(kuò)散的影響程度與MK相似，亦可能與DKI序列掃描參數(shù)設(shè)置不同有關(guān)，此外MK的量化容易受成像噪聲、運(yùn)動(dòng)和偽影的影響也可使結(jié)果產(chǎn)生差異。

本研究不足之處：（1）病例數(shù)相對(duì)較少，且納入研究的宮頸腺癌較少，可能存在抽樣誤差，各參數(shù)診斷閾值也可能存在誤差，后續(xù)工作中需要加大樣本量進(jìn)一步研究；（2）與常規(guī)MRI平掃序列相比，DWI、DKI序列在顯示解剖結(jié)構(gòu)方面稍顯不足，因此可能導(dǎo)致各參數(shù)值的測(cè)量結(jié)果存在誤差；（3）本研究所用DKI序列b值的設(shè)置存在主觀性，可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響。

綜上所述，本研究表明DWI和DKI定量參數(shù)有助于評(píng)估宮頸癌病理組織學(xué)類型的價(jià)值，但較DWI，DKI未表現(xiàn)出明顯的附加價(jià)值，因此后續(xù)研究需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究證實(shí)，以期為臨床提供更加準(zhǔn)確、詳盡的病變信息。