探討T2WI、DWI和T2-DWI融合序列在子宮頸癌宮旁侵犯的診斷價(jià)值＊

莫少芬 黃建鋒 江楚君 鄒玉堅(jiān) 林志萍 李 儉 李 蘭 李建鵬,*

1.南方醫(yī)科大學(xué)第十附屬醫(yī)院(東莞市人民醫(yī)院)放射科 (廣東 東莞 523000)

2.東莞市莞城社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心 (廣東 東莞 523000)

3.南方醫(yī)科大學(xué)第十附屬醫(yī)院(東莞市人民醫(yī)院)婦科 (廣東 東莞 523000)

4.通用電氣藥業(yè)(上海)有限公司 (廣東 廣州 510623)

子宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤之一，根據(jù)2020年全球女性癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，子宮頸癌的發(fā)病率和死亡率為第四位[1]。子宮頸癌的治療方式和預(yù)后與分期相關(guān)，其中判斷腫瘤是否有宮旁侵犯是選擇治療方式的重要因素之一。在2018版國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(international federation of gynecology and obstetrics，F(xiàn)IGO)分期中根據(jù)腫瘤是否有宮旁侵犯(parametrial invasion，PMI)將子宮頸癌分為ⅡA和ⅡB期，對于ⅡA及以下分期的子宮頸癌的治療方式首選手術(shù)治療，而ⅡB期及以上分期的則首選同步放化療[2]。因此，術(shù)前準(zhǔn)確判斷腫瘤是否有宮旁侵犯對于臨床選擇治療方式至關(guān)重要。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)具有良好的軟組織分辨率，常規(guī)應(yīng)用于婦科疾病檢查。MR T2WI序列評估子宮頸癌PMI是根據(jù)子宮頸低信號間質(zhì)環(huán)是否中斷[3]，由于宮頸形態(tài)不固定、周圍水腫等原因容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果[4]。彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)測量組織中水分子的擴(kuò)散程度來反映細(xì)胞密度，可區(qū)分腫瘤與周圍水腫[5]。T2-DWI融合圖像是將T2WI圖像與DWI圖像進(jìn)行融合，T2WI圖像提供解剖信息，DWI圖像提供功能信息，二者相得益彰；已有文獻(xiàn)將其應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌、膀胱癌、前列腺癌等腫瘤的評估[6-8]。本研究通過比較1名婦科醫(yī)師、1名低年資和1名高年資放射醫(yī)師基于T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列對子宮頸癌PMI的診斷效能，旨在探討這三種序列的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性收集我院2021年9月至2022年9月確診子宮頸癌患者的臨床和MRI資料。本研究經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞醫(yī)院(東莞市人民醫(yī)院)倫理委員會批準(zhǔn)(批件號：KYKT2022-029)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：臨床懷疑為子宮頸癌，患者在MRI檢查前未接受任何針對子宮頸癌的治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)病理組織學(xué)診斷非子宮頸癌，(2)存在MRI檢查禁忌證者，(3)MRI圖像不全或偽影較大。本研究最終納入105例患者，患者年齡24～78歲，中位年齡為51歲。其中FIGO分期：ⅠB期36例，ⅡA期24例，ⅡB期6例，ⅢA期2例，ⅢB期3例，ⅢC期26例，Ⅳ期8例。所有病例均行病理組織學(xué)檢查：鱗癌89例，腺癌14例，腺鱗癌2例。綜合臨床分期和手術(shù)病理，最終診斷PMI36例，無PMI69例。

1.2 MRI檢查和圖像后處理使用SIEMENS Skyra 3.0T磁共振掃描儀、18通道腹部相控陣線圈，依次行盆腔MRI平掃、DWI和增強(qiáng)掃描。部分掃描參數(shù)如下：(1)垂直于子宮頸長徑的橫軸位小視野T2WI：采用快速自旋回波序列(TSE)，TR/TE=3040ms/91ms，層厚=5.0mm，層間距=0，F(xiàn)OV=250×250mm，矩陣=320×256，激勵次數(shù)2次；(2)垂直于子宮頸長徑的橫軸位小視野DWI：采用單次激發(fā)平面回波序列，TR/TE=4100ms/65ms，層厚=5.0mm，層間距=0，F(xiàn)OV=250×250mm，矩陣=114×114，b值為0、1000s/mm2，激勵次數(shù)4次。(3)T2-DWI融合圖像：將上述T2WI和DWI(b=1000s/mm2)圖像傳至Syngo(version Syngo MR E11)后處理工作站進(jìn)行圖像融合。采取基于像素的融合方法，包括計(jì)算兩幅圖像相對應(yīng)像素的加權(quán)和(或)灰度值的最大值或最小值，應(yīng)用疊加算法對相應(yīng)像素點(diǎn)灰度值求和，并將其用于融合圖像的重組。

1.3 圖像分析和宮旁侵犯的判斷標(biāo)準(zhǔn)分別由1名婦科醫(yī)師(3年工作經(jīng)驗(yàn))、1名低年資放射醫(yī)師(3年工作經(jīng)驗(yàn))和1名高年資放射醫(yī)師(13年工作經(jīng)驗(yàn))采用單獨(dú)、盲法對所有MRI圖像評價(jià)。

每位醫(yī)師采用半定性六分置信度表評估[9]：0分，肯定沒有宮旁侵犯；1分，可能沒有宮旁侵犯；2分，不清楚，但很可能沒有宮旁侵犯；3分，不清楚，但可能有宮旁侵犯；4分，可能有宮旁侵犯；5分，肯定有宮旁侵犯。T2WI圖像上的低信號子宮間質(zhì)環(huán)完整(評分0或1分)，則考慮沒有宮旁侵犯；明確有間質(zhì)環(huán)中斷，在子宮頸旁見腫瘤信號(結(jié)節(jié)或不規(guī)則)或?qū)m頸旁膨出，則考慮有宮旁侵犯(評分4和5分)；如果間質(zhì)環(huán)中斷而沒有其他宮旁侵犯的跡象，則評分為2或3分。同樣的標(biāo)準(zhǔn)也用于T2WI+DWI和T2-DWI融合圖像。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用R軟件4.1.1版本(http://www.R-project.Org)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient，ICC)[10]，ICC值介于0到1之間，小于0.5表示一致性較差，0.5-0.75一致性中等，0.75-0.9一致性較好，大于0.9一致性極好。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，計(jì)算ROC曲線下面積(area under the curve，AUC)，以及敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值來評估不同序列、不同醫(yī)師對患者宮旁侵犯的診斷效能；計(jì)算敏感度、特異度、陽性預(yù)測值以及陰性預(yù)測值的閾值通過最大化Youden指數(shù)確定，采用Delong檢驗(yàn)進(jìn)行不同評分方法AUC的比較。當(dāng) 雙側(cè)檢驗(yàn)P＜0.05時(shí)，則認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以ROC中Youden指數(shù)最大值所對應(yīng)的數(shù)值作為最佳閾值(Cutoff)。

2 結(jié)果

2.1 三位醫(yī)師對T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列的評分結(jié)果和一致性分析表1為三位醫(yī)師用半定性六分置信度表分別對T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列的評分結(jié)果。用ICC進(jìn)行一致性分析，三位醫(yī)師對T2WI序列評估子宮頸癌PMI的ICC值為0.640，對T2WI+DWI序列的ICC值為0.739，對T2-DWI融合序列的ICC值為0.803。圖1A-C為子宮頸癌無PMI的T2WI、DWI和T2-DWI融合圖像；圖2A-C為子宮頸癌有PMI的T2WI、DWI和T2-DWI融合圖像。

圖1A 女性，49歲，陰道不規(guī)則流血2年余，手術(shù)切除后病理提示未見宮旁侵犯，T2WI序列顯示子宮頸部稍高信號腫塊，宮頸低信號間質(zhì)環(huán)完整，三位醫(yī)師的評分均為1分。圖1B 同一病例，DWI序列顯示腫瘤呈高信號，形態(tài)規(guī)則，三位醫(yī)師的評分均為1分。圖1C 同一病例，T2-DWI融合序列顯示腫瘤呈高信號，宮頸間質(zhì)環(huán)完整，三位醫(yī)師的評分均為1分。圖2A 女性，48歲，陰道不規(guī)則流血3月余，化療后手術(shù)切除后病理提示有宮旁侵犯，T2WI序列顯示子宮頸部不規(guī)則稍高信號腫塊，宮頸低信號間質(zhì)環(huán)中斷，三位醫(yī)師的評分均為5分。圖2B 同一病例，DWI序列顯示腫瘤呈高信號，形態(tài)不規(guī)則，呈結(jié)節(jié)、毛刺狀突起，三位醫(yī)師的評分均為5分。圖2C 同一病例，T2-DWI融合序列顯示腫瘤呈高信號，形態(tài)明顯不規(guī)則、多發(fā)毛刺狀突起，三位醫(yī)師的評分均為5分。

表1 三位醫(yī)師對T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列的評分結(jié)果

2.2 三位醫(yī)師基于T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列對子宮頸癌PMI的診斷效能根據(jù)三位醫(yī)師的半定性六分置信度表的評分結(jié)果，繪制每位醫(yī)師的ROC曲線(圖3-5)。如表2所示，婦科醫(yī)師基于T2WI、T2WI+DWI和T2-DWI融合序列對子宮頸癌PMI的AUC分別為0.793(95%CI：0.683-0.904)、0.887(95%CI：0.811-0.963)、0.906(95%CI：0.841-0.906)，低年資放射醫(yī)師的AUC分別為0.911(95%CI：0.863-0.959)、0.914(95%CI：0.862-0.966)、0.978(95%CI：0956-1.000)，高年資放射醫(yī)師的AUC分別為0.965(95%CI：0.938-0.993)、0.977(95%CI：0.955-0.998)、0.972(95%CI：0.948-0.996)。三位醫(yī)師用T2-DWI融合序列的敏感性分別為0.750、0.889、0.944較T2WI序列均有提高(0.639、0.694、0.889)。

圖3 婦產(chǎn)科醫(yī)師三個序列的ROC曲線圖4 低年資放射醫(yī)師三個序列的ROC曲線圖5 高年資放射醫(yī)師三個序列的ROC曲線

表2 三位醫(yī)師對T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列的診斷效能

2.3 三位醫(yī)師基于T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合序列的AUC的兩兩比較用DeLong檢驗(yàn)，對三位醫(yī)師基于T2WI、T2WI+DWI和T2-DWI融合序列的AUC進(jìn)行兩兩比較。從表2和表3可見，婦科醫(yī)師用T2-DWI融合序列和T2WI+DWI序列的診斷效能高于單獨(dú)用T2WI序列(P=0.004和0.004)，用T2-DWI融合序列和T2WI+DWI序列的診斷效能無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.204)。低年資放射醫(yī)師用T2-DWI融合序列的診斷效能高于用T2WI和T2WI+DWI序列(P=0.003和0.001)，用T2WI和T2WI+DWI序列的診斷效能無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.905)。高年資放射醫(yī)師用三種序列的診斷效能均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.167、0.370和1.181)。對于T2-DWI融合序列，婦科醫(yī)師與兩位放射醫(yī)師的診斷效能有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.034和0.025)，但兩位放射醫(yī)師的診斷效能無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.696)。

表3 三位醫(yī)師基于T2WI、DWI和T2-DWI融合序列評分結(jié)果AUC的兩兩比較

3 討論

子宮頸癌擴(kuò)散的主要途徑是宮旁侵犯和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，根據(jù)2021年版子宮頸癌診斷與治療指南[2]推薦，對于FIGO分期為ⅠA期、ⅠB1、ⅠB2、ⅡA1的患者首選手術(shù)治療，ⅠB3期及ⅡA2期首選同步放化療或手術(shù)治療，而ⅡB期及以上分期的患者首選同步放化療。術(shù)前準(zhǔn)確分期對于患者治療方式的選擇非常重要。子宮頸癌FIGO分期的規(guī)則為臨床結(jié)合影像學(xué)、病理學(xué)診斷結(jié)果的分期，其中MRI檢查已成為術(shù)前分期的重要參考[2,11-13]。本研究旨在探討T2WI、T2WI+DWI、T2-DWI融合三種序列術(shù)前診斷子宮頸癌PMI的價(jià)值，并對婦科醫(yī)師、低年資和高年資放射醫(yī)師的診斷效能進(jìn)行比較分析。

MRI圖像的閱讀不僅僅局限于放射科醫(yī)師，而且臨床醫(yī)師正確閱讀對于術(shù)前準(zhǔn)確分期也十分重要。本研究首次由婦科醫(yī)師、低年資和高年資放射醫(yī)師分別對T2WI、DWI和T2-DWI融合序列圖像評估。我們對三位醫(yī)師的評分結(jié)果進(jìn)行一致性分析，三位醫(yī)師對T2WI和T2WI+DWI序列的ICC值分別為0.640和0.739，提示一致性中等，而對T2-DWI融合序列的ICC值為0.803，一致性較好，提示我們所應(yīng)用的半定性六分置信度表診斷子宮頸癌宮旁侵犯方面適用性較好。

在T2WI上，判斷是否存在宮旁侵犯的主要依據(jù)是宮頸間質(zhì)的低信號環(huán)是否完整[3,14]，由于子宮形態(tài)的不固定、腫瘤的生長、對周圍組織的壓迫等因素，常出現(xiàn)假陽性的結(jié)果[4]。我們的研究中，三位醫(yī)師用T2WI序列診斷的AUC分別為0.793(95%CI：0.683-0.904)、0.911(95%CI：0.863-0.959)和0.965(95%CI：0.938-0.993)，高于Mongula[9]報(bào)道的單獨(dú)使用T2WI的AUC(兩位放射醫(yī)師的AUC分別為0.80和0.67)。DWI可以反映腫瘤組織的細(xì)胞密集程度，從而降低腫瘤周圍水腫的影響，不足之處是該序列的軟組織分辨率較低。因此，聯(lián)合T2WI和DWI序列可以提高子宮頸癌PMI的診斷效能[15]，Qu[16]等比較了兩名放射醫(yī)師分別用T2WI和T2WI+DWI序列診斷PMI，結(jié)果顯示T2WI+DWI聯(lián)合序列的AUC(0.911和0.952)高于T2WI序列的AUC(0.798和0.762)；Mongula[9]等的研究顯示T2WI+DWI聯(lián)合序列亦高于T2WI序列(0.85 vs.0.80和0.85 vs.0.67)。本研究中，三位醫(yī)師使用T2WI+DWI序列的AUC分別為0.887(95%CI：0.811-0.963)、0.914(95%CI：0.862-0.966)和0.977(95%CI：0.955-0.998)，與Qu的結(jié)果相仿，稍高于Mongula的結(jié)果。

T2-DWI融合技術(shù)可將形態(tài)學(xué)影像與功能學(xué)影像相結(jié)合，已有文獻(xiàn)報(bào)道將其應(yīng)用于評價(jià)子宮內(nèi)膜癌[6]、子宮頸癌[9]、膀胱癌[7]等腫瘤的直接侵犯，結(jié)果均表明其診斷準(zhǔn)確率高于常規(guī)MR序列。本研究中，對于T2-DWI融合序列，三位醫(yī)師的AUC分別為0.906(95%CI：0.841-0.906)，0.978(95%CI：0956-1.000)和0.972(95%CI：0.948-0.996)，與Mongula[9]等報(bào)道的研究結(jié)果相似(兩位放射醫(yī)師的AUC分別為0.94和0.94)。值得注意的是，對于婦科醫(yī)師和低年資放射醫(yī)師，使用T2-DWI融合序列的診斷效能明顯高于單獨(dú)T2WI序列(P=0.004和0.003)，提示T2-DWI融合序列可明顯提高臨床醫(yī)生和低年資放射醫(yī)師的診斷效能，且低年資放射醫(yī)師的診斷效能與高年資放射醫(yī)師相仿(P=0.696)。而且，三位醫(yī)師使用T2-DWI融合序列的診斷敏感性均有不同程度的提高(婦科醫(yī)師：0.750 0.639，低年資放射醫(yī)師：0.889 vs 0.694，高年資放射醫(yī)師：0.944 vs 0.889)。

綜上所述，T2-DWI融合序列操作簡單、圖像直觀，在子宮頸癌宮旁侵犯具有良好的診斷價(jià)值，臨床醫(yī)師和放射醫(yī)師診斷結(jié)果的一致性較高，為術(shù)前準(zhǔn)確分期提供可靠的幫助。