IVIM-MRI 在宮頸癌根治性同步放化療效果評價(jià)中的應(yīng)用價(jià)值

李偉蘭 謝宗源 王雅靜 李 暉 陳偉彬 王志強(qiáng) 張惠英

華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院影像科，河北唐山 063000

宮頸癌在婦科腫瘤中發(fā)病率最高[1]。早期宮頸癌有手術(shù)根治機(jī)會，但部分患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已是中晚期，同步放化療是其首選的治療手段[2]。目前，MRI 是宮頸癌診斷分期與療效評價(jià)的重要檢查方法，常規(guī)形態(tài)學(xué)觀察已不能滿足臨床需要，功能學(xué)檢查扮演了重要的角色[3-4]。體素內(nèi)不相干運(yùn)動（introvoxel incoherent motion，IVIM）是一種無創(chuàng)的檢查手段，可觀察癌細(xì)胞的微觀變化[5-6]。IVIM 利用雙指數(shù)曲線擬合分析得到3 個參數(shù)：①擴(kuò)散系數(shù)（D），觀察病灶內(nèi)水分子純擴(kuò)散運(yùn)動；②假擴(kuò)散系數(shù)（D*），觀察病灶內(nèi)灌注相關(guān)擴(kuò)散運(yùn)動；③灌注分?jǐn)?shù)（f），觀察病灶內(nèi)微循環(huán)灌注效應(yīng)占總體擴(kuò)散效應(yīng)的容積比[7]。本研究意在探討IVIM-MRI 在中晚期宮頸癌根治性同步放化療評價(jià)中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究通過華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（批號：20200228011），收集2019 年2 月至2021 年6 月華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院診治的宮頸癌患者67 例，均知情同意。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)病理學(xué)結(jié)果證實(shí)，臨床及影像診斷為中晚期宮頸癌（FIGO 2018 分期為Ⅱb～Ⅳb 期）；②完成根治性同步放化療；③在治療前3 d內(nèi)（治療前）、治療3 周（治療中）及治療結(jié)束后3 d（治療后）行常規(guī)MRI、彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）及IVIM 掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：各種原因?qū)е碌腗RI 圖像欠佳。受試者年齡38～77 歲，平均（55.1±7.9）歲；均為鱗癌；FIGO 分期Ⅱb 期33 例、Ⅲa 期19 例、Ⅲb 期8 例、Ⅲc1r 期2 例、Ⅲc2r 期2 例、Ⅳa 期2 例、Ⅳb 期1 例。

1.2 治療方案

采取體外照射與腔內(nèi)照射兩種放療方式，體外照射范圍包括腫瘤原發(fā)灶以及周圍可疑受侵區(qū)域，照射總劑量為50.4 Gy，單個位置為1.8 Gy，5 次/周；腔內(nèi)治療使用施源器，根據(jù)主病灶所在位置及體積控制其深淺，放射源為銥-192，總劑量為6.0～30.0 Gy，單個位置為6.0～7.0 Gy，1 次/周?；熍c放療同步進(jìn)行，采用順鉑40 mg/m2，3 周為1 個療程，每個療程使用1 次，共2 個療程。

1.3 檢查方法

應(yīng)用飛利浦Ingenia 3.0T MR 儀，全數(shù)字體部成像線圈，行盆腔MR 掃描。掃描序列：矢狀位fsT2WI，斜軸位T1WI、T2WI，冠狀位T2WI、DWI（b 值取0、800 s/mm2）、IVIM 序列。IVIM：斜軸位自旋回波-平面回波成像，TR 5600 ms，TE 68 ms，成像野312 mm×315 mm，層厚4.0 mm，NEX 為2，b 值取0、50、100、150、200、300、400、600、800、1000 s/mm2。

1.4 圖像分析及療效評估

所有資料均由3 名高年資影像科醫(yī)師采用雙盲法獨(dú)立判斷，意見不統(tǒng)一時(shí)經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。在常規(guī)圖像上測量腫瘤在治療前后的最大徑，取3 名醫(yī)師測量的平均數(shù)。治療中及治療后將感興趣區(qū)（region of interest，ROI）放在與病灶治療前相對應(yīng)的層面和位置。利用DWI 圖像得到表觀彌散系數(shù)（apparent dif fusion coeffecient，ADC）值，MITK 軟件處理IVIM 圖得到D、D*、f 值；結(jié)合T2WI 及高b 值彌散圖像在腫瘤病變的最大橫截面上選取ROI，盡量選取腫瘤實(shí)質(zhì)部分，避開出血、壞死、囊變區(qū)等。根據(jù)RECIST[8]分為兩組，將治療后腫瘤體積比治療前減少1/3 以上的患者納入治療敏感組，其余為治療非敏感組。計(jì)算腫瘤消退率、治療中及治療后各參數(shù)變化率。腫瘤消退率=（治療前腫瘤最大徑-治療中或治療后腫瘤最大徑）/治療前腫瘤最大徑×100%。變化率=（治療中或治療后參數(shù)－治療前參數(shù)）/治療前參數(shù)×100%。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，比較采用t 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用例數(shù)或百分率表示，比較采用χ2檢驗(yàn)；Pearson相關(guān)性分析治療前、中、后期各參數(shù)變化率與腫瘤最終消退率之間的關(guān)系。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 宮頸癌患者治療前后病灶最大徑

67 例患者治療前、后病灶最大徑分別為（4.71±1.68）、（1.61±0.86）cm。

2.2 兩組一般資料比較

治療敏感組55 例，治療非敏感組12 例。治療敏感組年齡41～77 歲，平均（55.8±8.0）歲；FIGO 分期Ⅱb 期27 例、Ⅲa 期17 例、Ⅲb 期6 例、Ⅲc1r 期2 例、Ⅲc2r 期2 例、Ⅳa 期1 例、Ⅳb 期0 例。治療非敏感組年齡38～67 歲，平均（52.2±6.9）歲；FIGO 分期Ⅱb 期6 例、Ⅲa期2 例、Ⅲb 期2 例、Ⅲc1r 期0 例、Ⅲc2r 期0 例、Ⅳa期1 例、Ⅳb 期1 例。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.3 兩組治療前、中、后影像參數(shù)比較

治療前，治療敏感組ADC 值、D 值、D* 值高于治療非敏感組（P＜0.05）；治療中，治療敏感組ADC 值、D 值、D* 值、f 值高于治療非敏感組（P＜0.05）；治療后，治療敏感組ADC 值、D 值、f 值高于治療非敏感組（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組治療前、中、后影像參數(shù)比較（）

表1 兩組治療前、中、后影像參數(shù)比較（）

注 ADC：表觀彌散系數(shù)；D：擴(kuò)散系數(shù)；D*：假擴(kuò)散系數(shù)；f：灌注分?jǐn)?shù)

2.4 兩組治療中及治療后影像參數(shù)變化率比較

治療中及治療后，治療敏感組ADC 值、D 值、f 值變化率高于治療非敏感組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組治療中及治療后影像參數(shù)變化率比較（%，）

表2 兩組治療中及治療后影像參數(shù)變化率比較（%，）

注 ADC：表觀彌散系數(shù)；D：擴(kuò)散系數(shù)；D*：假擴(kuò)散系數(shù)；f：灌注分?jǐn)?shù)

2.5 宮頸癌患者影像參數(shù)與腫瘤消退率的相關(guān)性分析

67 例患者腫瘤消退率為（66.3±24.8）%。治療前，ADC 值、f 值與腫瘤消退率呈正相關(guān)（r＞0，P＜0.05）；治療中，ADC值、D 值變化率與腫瘤消退率呈正相關(guān)（r＞0，P＜0.05）；治療后，ADC 值、D 值變化率與腫瘤消退率呈正相關(guān)（r＞0，P＜0.05）。見表3。

表3 宮頸癌患者影像參數(shù)與腫瘤消退率的相關(guān)性分析

3 討論

宮頸癌組織腫瘤細(xì)胞分布密集，自由水分子的運(yùn)動空間小，經(jīng)過根治性同步放化療后，部分腫瘤細(xì)胞被毀損，細(xì)胞密度會有一定程度的下降，進(jìn)而ADC 值與D 值升高[9]，本研究結(jié)果印證了這一論點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示，治療中及治療后，治療敏感組ADC 值、D 值變化率顯著高于治療非敏感組；ADC 值、D 值變化率與腫瘤消退率呈正相關(guān)（r＞0，P＜0.05）?？赡苁怯捎谥委煼敲舾薪M的腫瘤細(xì)胞排列更緊密，對治療的敏感度稍遜色[10]，進(jìn)而推斷ADC 值與D 值可以預(yù)測宮頸癌患者的預(yù)后，在治療中可為臨床的下一步治療提供可靠的參考。

D* 值可真實(shí)反映腫瘤細(xì)胞的灌注情況[11-12]，研究證實(shí)惡性病變D* 值較良性病變相對更高[13]，但腫瘤出血囊變壞死區(qū)D* 值是明顯減低的，與腫瘤灌注的血流量和血容量呈正相關(guān)[14]。提示D*值在觀察灌注的同時(shí)，可反映腫瘤組織內(nèi)部壞死成分。本研究結(jié)果顯示，兩組治療后D* 值及其變化率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），與武小鵬等[15]結(jié)果一致，可能與宮頸腫瘤細(xì)胞本身的病理特性相關(guān)；放化療僅僅是將腫瘤細(xì)胞的數(shù)量減少，而灌注則由自身性質(zhì)所決定，即使病灶在治療后有緩解、縮小的跡象，但腫瘤細(xì)胞的灌注并沒有明顯降低；此外，由于D* 的穩(wěn)定性較差，患者檢查時(shí)血流動力學(xué)因素和心動周期都可能會影響到D*[16]，如何獲得更加穩(wěn)定的D*或許是今后的研究方向。

本研究結(jié)果顯示，治療前，兩組f 值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療中及治療后，治療敏感組f 值顯著高于非敏感組。關(guān)于f 值對惡性腫瘤細(xì)胞的評估，Jalnefjord 等[17]認(rèn)為，f 值可很好地預(yù)測消化道腫瘤的預(yù)后，f 值減低代表放化療的效果不佳，且數(shù)值與5 年生存率呈負(fù)相關(guān)。但f 值受多種因素影響[18-21]，如微血管的通透性、細(xì)胞表面的交換面積、細(xì)胞內(nèi)外間隙容積及其內(nèi)流體壓力等。放化療可以使腫瘤細(xì)胞f 值升高，可能是由于腫瘤細(xì)胞被毀損，占比相對下降，而血管灌注占比相對上升[22-24]；此外，放射野非腫瘤區(qū)域的放射性炎癥病變會使局部液體循環(huán)加快、增多，ROI 選取時(shí)可能會觸碰到這些區(qū)域而造成腫瘤f 值增長[25]。

綜上所述，IVIM 參數(shù)及其變化率對中晚期宮頸癌根治性放化療的評價(jià)和預(yù)后評估有一定的指導(dǎo)意義，但仍需加大樣本量進(jìn)行驗(yàn)證，才能獲得可靠結(jié)論。