酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移加權(quán)成像聯(lián)合T2 mapping序列對子宮內(nèi)膜癌術(shù)前風險評估的價值初探

馬長軍，劉愛連*，田士峰，陳麗華，王楠，宋清偉，林良杰，王家正，孟醒

作者單位：1.大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科，大連 116011；2.飛利浦醫(yī)療(中國)，北京 100036；3.大連婦女兒童治療中心放射科，大連 116033

子宮內(nèi)膜癌(endometrial carcinoma，EC)是女性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率逐年上升。在臨床上依據(jù)病理分期、肌層浸潤深度等，將EC分為不同的風險等級，在臨床治療中，依據(jù)各種風險采用不同的臨床治療方法。歐洲腫瘤學會-歐洲婦科腫瘤協(xié)會-歐洲放射腫瘤學會(European Society for Medical Oncology-European Society of Gynaecological-European Society for Radiotherapy &Oncology，ESMO-ESGO-ESTRO)[1]共識提出，對于高危和中危EC手術(shù)時需要進行系統(tǒng)性的淋巴結(jié)清掃，而對低危組EC患者若行淋巴結(jié)清掃術(shù)增加患者下肢淋巴水腫、鄰近組織器官損傷等并發(fā)癥的發(fā)生率[2-4]。因此需要臨床醫(yī)生在術(shù)前對EC做出風險性評估，以幫助臨床制定針對性方案。酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移(amide proton transfer，APT)是一種新的內(nèi)源性磁共振成像技術(shù)，通過檢測含有豐富酰胺類化學成分的組織或腫瘤中的低濃度溶質(zhì)(如可移動蛋白和肽)而被引入[5]，為腫瘤的鑒別診斷及治療提供分子層面的幫助。T2 mapping作為一種定量的MRI技術(shù)，提供了水和膠原纖維的含量和組成的量化信息，已應用于心臟、神經(jīng)和骨關(guān)節(jié)的定量評估，在評價彌漫性心肌病(如水腫和纖維化)方面顯示出優(yōu)勢，有助于心肌炎和心肌梗死等疾病的診斷[6]。本研究的目的是探討APT聯(lián)合T2 mapping序列對EC術(shù)前風險評估的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析我院2019年7月至2020年9月符合以下標準的患者資料。納入標準：(1)經(jīng)手術(shù)病理證實為EC，臨床及病理資料完整、翔實；(2)無MRI檢查禁忌證，術(shù)前行3.0 T MRI檢查(含APT序列及T2 mapping序列)；(3)病灶最大徑＞10 mm。排除標準：(1)MRI檢查前接受過放化療或其他治療(包括活檢術(shù)或刮宮術(shù))；(2)MR圖像質(zhì)量不佳，存在偽影，影響數(shù)據(jù)測量。根據(jù)2015年歐洲腫瘤學會、歐洲放射腫瘤學會、歐洲婦科腫瘤學會發(fā)布的關(guān)于EC診治的專家共識，以及多項相關(guān)臨床試驗[7-8]將子宮內(nèi)膜癌分為低風險組和高風險組。其中低風險組：ⅠA期高中分化子宮內(nèi)膜樣腺癌，其余均為高風險組。最終納入27例患者，其中低風險組17例，年齡35～67(52.88±7.79)歲。高風險組10例年齡為52～73(59.50±7.15)歲；絕經(jīng)前7例，絕經(jīng)后20例。

1.2 檢查方法

所有患者術(shù)前均行3.0 T磁共振檢查(Ingenia CX，Philips Healthcare，Best，the Netherlands)，體部32通道相控陣線圈，仰臥位，檢查前禁飲食4～6 h，以減少胃腸蠕動偽影，排空膀胱。掃描序列包括T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive、DWI、DKI、APT、T2 mapping，具體掃描參數(shù)如表1所示。

表1 序列參數(shù)

1.3 圖像處理與數(shù)據(jù)測量

將APTw、T2 mapping的圖像傳輸?shù)絀ntellispace Portal(ISP)7.0工作站，測量APT值和T2值。具體測量方法為：將矢狀位的APTw圖像融合到軸位的T2WI圖像上測量APT值，與此同時在軸位T2 mapping圖像上測量T2值。以T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive序列為參考，盡量避開壞死、囊變、出血及腫瘤邊緣，于相鄰2個層面各放置1個面積大于病變實質(zhì)區(qū)1/3的感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，使在兩個圖像上的ROI盡可能接近。ROI放置由1名一年以上和1名六年以上MRI閱片經(jīng)驗的放射科醫(yī)師在對患者臨床、病理信息未知的情況下分別獨立進行，分別測量2個ROI的APT、T2值(圖1，2)，取2名醫(yī)師測量結(jié)果平均值進行分析。

1.4 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 22.0及MedCalc軟件進行統(tǒng)計學分析。使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)比較2名觀察者測量值間的一致性，相關(guān)性＞0.75為良好，采用2名觀察者測量數(shù)據(jù)的平均值進行后續(xù)的分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗各數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用均值±標準差的形式表示，并進行獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)(25%分位數(shù)，75%分位數(shù))來表示，并進行Mann-WhitneyU檢驗。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線評估差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)對兩組病灶的鑒別效能，計算曲線下面積(area under the curve，AUC)，并根據(jù)最大約登指數(shù)確定其敏感度和特異度。采用Logistic回歸計算APTw聯(lián)合T2 mapping鑒別高低風險組EC的AUC。采用Delong檢驗比較各AUC間的差異性。

2 結(jié)果

2.1 2名觀察者測量數(shù)據(jù)的一致性檢驗

2名觀察者測量兩組病灶各參數(shù)的一致性均很好(ICC＞0.75；表2)。

表2 2名觀察者測量結(jié)果的一致性(±s)

表2 2名觀察者測量結(jié)果的一致性(±s)

注：APT：酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移。

觀察者1觀察者2 ICC成像方法高風險組(10例)APT(%)T2(ms)低風險組(17例)APT(%)T2(ms)2.750±0.488 77.448±7.433 2.900±0.403 77.019±8.249 0.925 0.966 0.895 0.944 2.182±0.326 86.322±13.802 2.294±0.333 85.418±12.935

2.2 兩組病灶APT值和T2值的比較

高風險組的APT值大于低風險組，高風險組的T2值小于低風險組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)(表3；圖1，2)。

表3 兩組病灶APT值和T2值的比較(±s)

表3 兩組病灶APT值和T2值的比較(±s)

注：APT：酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移。

成像方法APT(%)T2(ms)高風險組(10例)2.825±0.432 77.233±7.722低風險組(17例)2.238±0.314 85.870±13.016 t值-4.084 2.164 P值0.000 0.040

圖1 女，39歲，ⅠA期子宮內(nèi)膜癌(低風險組)。A：軸位T2WI；B：T2WI與酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移加權(quán)(APTw)像的融合圖像；C：T2 mapping圖像，其酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移(APT)值為2.00，T2值為115.995 ms圖2 女，56歲，Ⅲ期子宮內(nèi)膜癌(高風險)。A：軸位T2WI；B：T2WI與APTw像的融合圖像；C：T2 mapping圖像，其APT值為3.05，T2值為73.635 ms

2.3 兩組病灶鑒別診斷的效能評估

APT值、T2值以及兩者聯(lián)合診斷高風險EC的AUC、敏感度、特 異 度 分 別 為0.841、70.0%、94.1%；0.674、90.0%、52.9%；0.900、80.0%、88.2%(表4；圖3)。

圖3 APT和T2 mapping聯(lián)合、APT、T2 mapping序列鑒別高低危EC的ROC曲線，AUC值分別為：0.900、0.841、0.674

表4 各參數(shù)診斷高風險子宮內(nèi)膜癌的效能分析

2.4 APTw、T2 mapping及聯(lián)合的AUC之間的差異性比較

APTw與T2 mapping的AUC之間的差異以及APTw與聯(lián)合的AUC之間的差異均無統(tǒng)計學意義(其P值分別為0.2315、0.2292)，而T2 mapping與聯(lián)合的AUC之間的差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

3 討論

APTw成像是一種特殊類型的內(nèi)源性的CEST成像技術(shù)，通過探測內(nèi)源性游離蛋白質(zhì)或多肽鏈中酰胺質(zhì)子與水中氫質(zhì)子之間的交換速率，評估細胞內(nèi)蛋白質(zhì)濃度及pH值的變化，具有安全、準確、無創(chuàng)及可定量分析的優(yōu)點[9]。APTw技術(shù)已有關(guān)于子宮疾病的鑒別診斷以及腫瘤分級、分型等的研究[8,10]，但是關(guān)于APTw用于評估子宮內(nèi)膜癌風險性的研究還鮮有報道。在相關(guān)文獻中[11-12]，腦腫瘤APT信號強度與細胞密度和增殖呈正相關(guān)，也就是說與細胞內(nèi)的可移動蛋白和多肽呈正相關(guān)。在本研究中，高風險組EC的APT值大于低風險組，原因可能是高風險EC的腫瘤細胞較低風險細胞代謝更加活躍，細胞增殖更加旺盛，細胞密度增加，細胞內(nèi)的可移動蛋白和多肽增加，蛋白濃度引起APT值的升高。依據(jù)Togao等[13]的研究：在顯微鏡下壞死的腦膠質(zhì)瘤比沒有壞死的膠質(zhì)瘤具有更高的APT值，在本研究中高風險組APT值高于低風險組，這也有可能與高風險組EC惡性程度更高，具有更多的壞死相關(guān)。因此APTw成像可以用于術(shù)前子宮內(nèi)膜癌風險性的評估，其鑒別診斷效能為0.841，具有較高的效能。

T2 mapping成像原理為采用多回波快速自旋回波序列，即通過采集相同TR、不同TE的一系列加權(quán)圖像，測量不同回波時間的MRI信號強度，計算每個體素的T2值，從而使研究者可以在體素水平上對組織的T2值進行定量分析[14]。既往T2 mapping技術(shù)多用于評估關(guān)節(jié)軟骨病變[15-17]，近年來逐漸用于軟組織損傷，心肌病，前列腺癌等[18-19]，而對于子宮內(nèi)膜癌的研究鮮有報道。本研究中T2 mapping技術(shù)用于子宮內(nèi)膜癌術(shù)前風險性的評估，體現(xiàn)出了一定的價值。高風險組EC T2值低于低風險組EC。原因可能是高風險EC的細胞排列更為緊密，細胞外間隙減小，自由水含量少，因此T2值較低風險EC減低。T2 mapping在評估子宮內(nèi)膜癌術(shù)前風險性方面具有一定應用價值，但是其鑒別診斷效能低(AUC=0.674)。APTw聯(lián)合T2 mapping序列鑒別高低危組EC的診斷效能(AUC=0.900)(圖3)較單獨APTw或者T2 mapping都得到了很大的提升，并且T2 mapping與兩序列聯(lián)合的AUC之間的差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，這給術(shù)前評估子宮內(nèi)膜癌風險性及給臨床醫(yī)師選擇手術(shù)方式帶來了很大的效益。

本研究有以下幾個局限性：(1)病例數(shù)較少，有待增加樣本量進行更深入的分析，提高統(tǒng)計分析結(jié)果的可靠性；(2)在高風險組病例中我們沒有增加非子宮內(nèi)膜樣腺癌；(3)ROI沒有包含腫瘤全域；(4)由于APT成像質(zhì)量不太好，使得觀察者的ROI選擇不太一致；(5)本研究聯(lián)合診斷效能未能與其他功能序列的聯(lián)合診斷的效能做比較，有待更進一步的挖掘與對比研究；(6)由于APT值的測量是在矢狀APTw圖與軸位T2WI圖融合的軸位圖上測得，這與T2值測量的ROI的選取還存在偏差，應進一步評估APTw和T2 mapping在同一平面上對EC的診斷價值，以探討這些參數(shù)之間的相關(guān)性。

綜上所述，APTw聯(lián)合T2 mapping在鑒別高低風險EC方面顯示出很高的效能，給臨床一線大夫選擇手術(shù)方式帶來了很大的幫助。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。