磁共振表觀擴散系數直方圖和血清CA125有助于評估子宮內膜樣腺癌的病理組織學特征

王宏睿，李金玲，張 強，張克勤，張 虎,

濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院1放射科，3檢驗科，山東 濱州 256603；2濱州醫(yī)學院醫(yī)學影像學院，山東 煙臺264003

子宮內膜癌是女性生殖系統(tǒng)三大惡性腫瘤之一，近年來，子宮內膜癌的發(fā)病率在全世界范圍逐年升高，嚴重威脅女性尤其是年輕女性的健康［1］。早期診斷和治療子宮內膜癌是提高患者生存率的關鍵，現(xiàn)階段診斷子宮內膜癌首選的無創(chuàng)檢查方式是MRI。研究顯示，表觀擴散系數（ADC）值有助于評價子宮內膜癌的肌層侵犯深度、組織學分級、分期和患者的預后［2-3］。直方圖分析是一種影像組學中的紋理分析，它通過最大值、最小值、各百分位數值等多個參數反映圖像灰度的變化及分布情況，反映病變的異質性，使臨床醫(yī)生更好地分析病變的彌散特點。既往研究顯示ADC直方圖分析對于鑒別子宮內膜癌與宮腔其他良性腫瘤及鑒別子宮內膜癌高低分化有重要的意義［4-6］，但是目前尚無子宮內膜腺癌ADC直方圖聯(lián)合血清腫瘤標記物與組織分化程度、微衛(wèi)星的相關性研究。本研究收集68例子宮內膜腺癌的ADC值進行直方圖分析和血清腫瘤標記物，以新的視角對子宮內膜腺癌病理組織學進行研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2019年10月～2021年1月首診且術后經病理證實的68例子宮內膜腺癌患者的相關臨床資料。納入標準：磁共振圖像清晰，能滿足診斷及圖像后處理需要；原發(fā)子宮內膜腺癌患者；掃描后7 d內行手術獲得明確病理結果。排除標準：檢查前接受過放、化療治療的患者；掃描序列不完整或圖像不符合診斷標準。68例患者的年齡范圍為34～74歲，臨床癥狀包括：絕經后患者出現(xiàn)陰道不規(guī)則出血且無痛，未絕經婦女則表現(xiàn)為月經延長并經量增多。所有患者在術前均行盆腔MRI平掃+擴散加權成像（DWI）+動態(tài)增強掃描并簽署知情同意書。

1.2 病理學檢查方法和結果判定

按照2009年國際婦產科學聯(lián)盟分級方法，將子宮內膜腺癌分為高分化、中分化及低分化3個級別。由于低分化患者的預后及5年生存率明顯低于中高分化，因此將低分化歸為低分化組，中高分化歸為高分化組。Ki-67指數是根據顯微鏡各視野下表達陽性細胞百分比的平均值計算得到的。采用免疫組化法檢測4種MMR蛋白表達情況，微衛(wèi)星穩(wěn)定組為4種MMR蛋白皆表達，而微衛(wèi)星不穩(wěn)定組為其中1種及以上MMR蛋白表達缺失。

1.3 血清腫瘤標志物檢測方法

檢測人體血清中糖類抗原125（CA125）含量?？崭共杉軝z者靜脈血2 mL，并以4500 r/min的轉速離心60 min以分離血清，將分離后的標本在-70 ℃的冰庫中保存。檢測方法采用電化學發(fā)光法，儀器采用羅氏e602全自動電化學發(fā)光免疫分析儀及相關試劑，并嚴格按照說明書進行各項操作。

1.4 儀器與方法

采用Discovery 750W 超導磁共振（通用電氣），相控陣8通道盆腔專用線圈。囑患者仰臥位，行軸位掃描。包括以下序列：T1WI、T2WI、DWI以及動態(tài)增強掃描。DWI主要包括以下掃描參數：采用單次激發(fā)平面回波SEEPI序列，b=0、800 s/mm2，TR：4000 ms，TE：38 ms，視野33 cm×33 cm，矩陣128×128，層厚5 mm。

1.5 直方圖分析

把患者工作站的圖像以DICOM格式拷貝到個人電腦進行分析。使用第三方FireVoxel軟件處理圖像，參照磁共振平掃及增強圖像在ADC圖上手動勾畫腫瘤的感興趣區(qū)（ROI）邊緣，剔除腫瘤囊變、壞死、出血區(qū)域，軟件自動生成直方圖數據，包括平均值、最小值、最大值、第1百分位數（P1）、第5百分位數（P5）、第10百分位數（P10）、第25百分位數（P25）、第50百分位數（P50）、第75百分位數（P75）、第90百分位數（P90）、第95百分位數（P95）值。選擇ROI時，均由2名具有10年以上盆腔腫瘤診斷經驗醫(yī)師進行雙盲法判讀，當意見不統(tǒng)一時，由第3名具有15年以上工作經驗的副主任醫(yī)師進行最后的判讀。每位觀察者在腫瘤實性區(qū)域勾畫3個ROI，獲取每個ROI的參數值，然后分別將每位觀察者的3個參數值取平均值，最后再將2位觀察者測得的平均值再平均作為最后的參數值（圖1A～F）。

1.6 統(tǒng)計學分析

采用SPSS23.0統(tǒng)計軟件對試驗數據進行統(tǒng)計分析。對2名測量者計算組內相關系數來評價測量結果的一致性。對子宮內膜癌不同病理組織分化程度、微衛(wèi)星穩(wěn)定情況的ADC直方圖參數、Ki-67和CA125采用單因素方差分析和t檢驗；通過ROC曲線評價ADC直方圖參數對子宮內膜腺癌不同病理組織分化程度的診斷效能；通過Spearman 相關分析ADC 直方圖參數、CA125與組織分化程度、Ki-67的相關性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 病理、血清CA125及臨床分期結果

納入試驗結果的68例患者均為子宮內膜樣腺癌。按照2009年國際婦產科學聯(lián)盟分級方法進行該組腫瘤的歸類：高分化27例，中分化28例，低分化13例。微衛(wèi)星穩(wěn)定組51例，不穩(wěn)定組17例。CA125結果中57例正常，11例患者升高，其中高分化3例，中分化3例，低分化5例。臨床分期：I期為58例，Ⅱ期4例，III期為3例，IV期為3例。典型案例（圖1A～F）。

圖1 患者女，49歲，子宮內膜腺癌（中分化），微衛(wèi)星穩(wěn)定（臨床分期為三期）Fig.1 A 49-year-old female patient with endometrial adenocarcinoma (moderately differentiated),microsatellite stable(clinical stage:stage III).

2.2 2名測量者所得各參數值之間一致性分析

子宮內膜癌病灶的ADC平均值、最小值、最大值、P1、P5、P10、P25、P50、P75、P90、P95值的組內相關系數分別為：0.974、0.957、0.929、0.957、0.973、0.984、0.924、0.975、0.957、0.952、0.935，2名醫(yī)師測得參數具有良好的一致性。

2.3 子宮內膜腺癌不同組織分化程度的ADC直方圖參數、Ki-67、CA125比較

ADC直方圖所有參數和Ki-67在子宮內膜癌不同分化程度的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。進一步LSD-t檢驗提示，高分化、中分化及低分化組的ADC平均值、最大值、P5、P10、P25、P50、P75、P90、P95、Ki-67的均值差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），低分化組低于高分化組，中分化組均值介于兩者之間。最小值及P1值在高分化與低分化組、中分化與低分化組的差異有統(tǒng)計學意義。CA125值僅在低分化組與高分組組間的差異有統(tǒng)計學意義（表1～2）。

表1 子宮內膜腺癌不同分化程度的ADC直方圖參數、Ki-67、CA125的比較Tab.1 Comparison of ADC histogram parameters,Ki-67 and CA125 in endometrial adenocarcinoma with different degrees of differentiation（Mean±SD）

表2 子宮內膜腺癌不同分化程度的ADC直方圖參數、Ki-67、CA125差異的兩兩比較Tab.2 Pairwise comparison of ADC histogram parameters,Ki-67,CA125 in endometrial adenocarcinoma with different degrees of differentiation

2.4 子宮內膜腺癌的微衛(wèi)星穩(wěn)定與不穩(wěn)定組的ADC直方圖參數、Ki-67、CA125比較

ADC直方圖參數、Ki-67、CA125在子宮內膜腺癌的微衛(wèi)星穩(wěn)定與不穩(wěn)定兩組中均數的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，表3）。

表3 子宮內膜腺癌的微衛(wèi)星穩(wěn)定與不穩(wěn)定組的ADC直方圖參數、Ki-67、CA125比較Tab.3 Comparison of ADC histogram parameters,Ki-67 and CA125 between microsatellite stable and unstable groups in endometrial adenocarcinoma（Mean±SD）

2.5 ADC直方圖參數對不同分化程度子宮內膜腺癌的ROC曲線分析

將中及高分化程度的子宮內膜癌合并為一組，低分化子宮內膜癌為一組；統(tǒng)計兩組的ROC曲線分析獲得平均值對應的曲線下面積0.919（P＜0.001），最小值值對應的曲線下面積0.760（P=0.004），最大值對應的曲線下面積0.870（P＜0.001）、P1 值對應的曲線下面積0.769（P=0.003）、P5值對應的曲線下面積0.817（P＜0.001）、P10值對應的曲線下面積0.824（P＜0.001）、P25值對應的曲線下面積0.865（P＜0.001）、P50值對應的曲線下面積0.887（P＜0.001）、P75值對應的曲線下面積0.934（P＜0.001）、P90值對應的曲線下面積0.937（P＜0.001）、P95值對應的曲線下面積0.912（P＜0.001）。

2.6 ADC 直方圖參數、CA125 與病理組織分化程度、Ki-67的Spearman相關分析

Spearman相關分析顯示，最小值、最大值、P1、P5與子宮內膜癌分化程度呈低等程度負相關關系（r=-0.350、-0.497、-0.389、-0.491，P＜0.05）；平均數、P10、P25、P50、P75、P90、P95與子宮內膜癌分化程度呈中等程度負相關關系（r=-0.657、-0.527、-0.565、-0.617、-0.672、-0.644、-0.586，P＜0.05）；平均數、最大值、P10、P25、P50、P75、P90、P95與Ki-67呈低等程度負相關關系（r=-0.445、-0.458、-0.308、-0.354、0.412、-0.469、-0.473、-0.483，P＜0.05，表5）。

表4 ADC直方圖參數對不同分化程度子宮內膜腺癌的ROC曲線分析Tab.4 ROC curve analysis of ADC histogram parameters for endometrial adenocarcinoma with different degrees of differentiation

表5 子宮內膜腺癌患者的病理組織分化程度、Ki-67與ADC直方圖參數、CA125的相關性分析Tab.5 Correlation analysis of histological differentiation degree,Ki-67 and ADC histogram parameters and CA125 in patients with endometrial adenocarcinoma

3 討論

子宮內膜癌病理分化程度和微衛(wèi)星不穩(wěn)定是預測淋巴轉移和評估患者預后的重要指標，子宮內膜癌患者的分化程度越低、微衛(wèi)星越不穩(wěn)定，其早期淋巴結和遠處轉移概率就越大，術后復發(fā)率越高，生存預后時間也就越短［1-3,6］。術前準確判斷子宮內膜癌的臨床分期、組織分化程度及微衛(wèi)星情況對子宮內膜癌患者的治療方案的選擇和預后極為重要。MRI平掃+DWI+動態(tài)增強序列能夠明確子宮內膜癌的病灶位置、臨床分期和病變浸潤深度，但該檢查對于病理的判斷能力有限。ADC直方圖分析作為新興的影像組學，能特異反映病變擴散的異質性、較全面地了解病變的擴散特征及無創(chuàng)準確評估腫瘤的病理特點。

本研究通過回顧分析68例子宮內膜樣腺癌ADC直方圖參數與病理組織分化程度的發(fā)現(xiàn)：高中低分化3組的ADC平均值、最大值、P5、P10、P25、P50、P75、P90、P95的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），最小值及P1值的平均值差異只在高分化與低分化組、中分化與低分化組有統(tǒng)計學意義，這與既往文獻報道［6-11］一致。DWI序列能從分子水平反映人體生理和病理狀態(tài)下各種人體器官中水分子的變化，能夠較早地發(fā)現(xiàn)組織含水量的變化，及時反映機體病理生理狀態(tài)。通過測量ADC值對組織含水量的改變進行定量評估［5,7,11-13］。人體組織中的細胞的多少、細胞核漿比、細胞膜完整性及大分子物質數量等因素均影響水分子彌散程度，子宮內膜癌患者的腫瘤細胞繁殖旺盛，細胞數量就會增加，細胞內外水含量也就越多；腫瘤組織細胞結構畸形紊亂，導致細胞核漿比變大，細胞外間隙減小，使得水分子彌散受限。子宮內膜癌的腫瘤細胞分化程度低，細胞倍增時間短，單位容積內細胞密度大，細胞外間隙小，使得水分子擴散嚴重受限，因此子宮內膜癌分程度化越低其ADC值越低［7-13］。ADC直方圖參數在評估子宮內膜癌患者的分化程度具有重要的臨床價值。

圖2 ADC直方圖參數對不同分化程度子宮內膜腺癌的ROC曲線分析Fig.2 ROC curve analysis of ADC histogram parameters for endometrial adenocarcinoma with different degrees of differentiation.

本研究也分析了ADC 直方圖參數與Ki-67 的變化：三組Ki-67均值的差異有統(tǒng)計學意義，Ki-67值越高，子宮內膜癌分化程度越差。這與前人在研究腎透明細胞癌、顱腦膠質瘤等惡性腫瘤分化程度與Ki-67值關系的研究［14-16］結果相一致，該研究認為Ki-67是核增值抗原即位于細胞核內的一種非組蛋白，是病理判斷腫瘤細胞是否活躍的一個非?？煽康闹笜?。Ki-67值越高，說明處于增值期的腫瘤細胞越多、細胞增殖越快，細胞異型性越顯著，組織分化程度也就越低，患者預后就越差。因此，Ki-67值的高低在評估子宮內膜癌患者的預后具有重要臨床價值。

本研究還發(fā)現(xiàn)CA125只在高分化與低分化組組間均數差異具有統(tǒng)計學意義，這與既往研究［17-19］結果大體一致。CA125是早期監(jiān)測子宮內膜癌及卵巢癌的重要血清腫瘤標志物，有學者認為人體組織內一些自我保護屏障發(fā)生破壞時，部分腫瘤細胞就會脫落游離從而導致血清CA125升高；腫瘤生長越快，細胞異型性越明顯，分化程度越低，腫瘤細胞脫落越多，血清中含有CA125的腫瘤就越多，導致檢測數值也就越高［18］。而CA125在其他兩組間的差異無統(tǒng)計學意義，這可能與本研究受試者絕大多數位于I期子宮內膜腺癌有關。

微衛(wèi)星是近年研究的熱點，其不穩(wěn)定性是一種發(fā)生在基因組微衛(wèi)星上由于錯配、缺失等原因導致的突變，已作為子宮內膜癌的發(fā)病機制被臨床實驗廣泛研究，在子宮內膜癌治療及預后評估等方面起到重要作用。目前確定4種錯配修復蛋白的表達情況在子宮內膜癌的患者腫瘤組織中，即MLH-1、MSH-2、MSH-6和PMS-2［20］。國內外學者已開始利用MRI技術術前預測子宮內膜癌微衛(wèi)星狀態(tài)［21-24］。本研究發(fā)現(xiàn)，ADC 直方圖參數、Ki-67、CA125在子宮內膜腺癌的微衛(wèi)星穩(wěn)定與不穩(wěn)定兩組中均數的差異沒有統(tǒng)計學意義，這與既往研究［22,24］不一致，可能是因本研究兩組病例的病理組織類型構成、臨床分期等情況大致相同導致。

本研究對子宮內膜癌組織分化程度進行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)P90 對應的曲線下面積最大，診斷效能最高。Spearman相關性分析進一步得出最小值，最大值、P1、P5與子宮內膜癌分化程度呈低等程度負相關關系；平均數、P10、P25、P50、P75、P90、P95與子宮內膜癌分化程度呈中等程度負相關關系。平均數、最大值、P10、P25、P50、P75、P90、P95與Ki-67呈低等程度負相關關系。這說明低分化程度子宮內膜癌患者的腫瘤細胞繁殖旺盛，細胞異型性越明顯，核漿比越大，細胞外空間就越窄，水彌散受限越嚴重，病灶在DWI圖像上信號越高，測量的ADC值越低。這強有力地證明了ADC直方圖參數能在術前無創(chuàng)評估子宮內膜癌患者的組織分化程度及Ki-67值的高低。

綜上，ADC直方圖參數和血清CA125在預測子宮內膜樣腺癌的組織分化程度和Ki-67值有重要的臨床價值，但是對微衛(wèi)星穩(wěn)定情況的評價意義不大。