磁共振彌散加權(quán)成像對宮頸癌放療后早期反應(yīng)的預(yù)測價值

陳杰 修雨婷 孟凡旭 王琢 趙康康 王蘊龍 陳志深 劉俊天 張雯婷 申延男 孫寶勝

(1長春中醫(yī)藥大學(xué),吉林 長春 130117;2吉林省腫瘤醫(yī)院;3吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院)

宮頸癌是世界上第二大最常見的婦科腫瘤,每年可導(dǎo)致約26.6萬人死亡〔1,2〕。近年來,宮頸癌發(fā)病率逐漸上升,呈現(xiàn)年輕化趨勢,早期發(fā)現(xiàn)并及時治療,對提高患者的預(yù)后及延長總生存期起著至關(guān)重要的作用。手術(shù)治療主要用于早期宮頸癌的治療,中晚期宮頸癌以放療為主,化學(xué)治療為輔〔3〕。放射治療作為宮頸癌治療的主要手段,精確的評估腫瘤治療效果,對于治療方案的制定和確定預(yù)后情況是極其重要的。磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)為治療方案的制定提供了腫瘤位置、大小、浸潤深度、組織生物學(xué)變化等信息,已成為診斷宮頸癌和評估其治療效果的重要影像學(xué)檢查方法〔4〕。本研究主要對DWI的表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值進(jìn)行分析,探討ADC值對宮頸癌放療后早期反應(yīng)的預(yù)測價值。

1 資料與方法

1.1一般材料 回顧性分析2020年1月到2021年12月在吉林省腫瘤醫(yī)院確診并接受放射治療的61例宮頸癌患者。中位年齡為56(30～72)歲。鱗癌57例,腺癌2例,腺鱗癌2例。放療前臨床分期ⅠA期1例,ⅡA期5例,ⅡB期22例,ⅢA期3例,ⅢB期3例,ⅢC1期19例,ⅢC2期6例,ⅣA期2例。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)病理結(jié)果證實為宮頸癌且接受根治性放療,伴或不伴同步化療患者;②患者在外照射前1 w、腔內(nèi)近距離放療前及治療結(jié)束1個月后進(jìn)行常規(guī)磁共振成像(MRI)+DWI檢查;排除標(biāo)準(zhǔn):①由于呼吸運動偽影或磁敏感偽影導(dǎo)致圖像質(zhì)量差,無法勾畫感興趣區(qū)(ROI);②研究期間患者合并其他惡性腫瘤;③臨床資料和病理資料不完整;④未完成根治性放療者。

1.2MRI檢查 采用3.0T 磁共振掃描儀進(jìn)行掃描,患者于掃描前8 h禁食,適度充盈膀胱,采取仰臥位,掃描范圍從髂骨上緣至恥骨聯(lián)合下緣。患者進(jìn)行盆腔常規(guī)MRI平掃、DWI檢查,包括矢狀位、冠狀位、軸位T2WI、軸位T2WI壓脂和軸位T1WI序列、DWI(b=0,800 mm2/s)。由放射科2名有經(jīng)驗的醫(yī)師獨立閱片,測量腫瘤的體積大小及ADC值,通過矢狀位、軸位T2WI和DWI觀察病變的范圍,選取腫瘤最大層面,在ADC圖上手動勾畫ROI,勾畫時避開病變邊緣、血管和囊變壞死區(qū)。腫瘤體積減退率=(V治療前-V治療后)/V治療前×100%。ADC值變化率=(ADC治療后-ADC治療前)/ADC治療前×100%。

1.3治療方案和療效評估 治療方案:患者均進(jìn)行根治性放療,伴或不伴同步化療。外照射放療采取調(diào)強(qiáng)/適形放療,5次/w,全盆腔總劑量45～50 Gy,總共25～28次,1.8～ 2.0 Gy/次,在外照射放療后期,所有患者進(jìn)行腔內(nèi)近距離放療,2次/w,腔內(nèi)近距離放療劑量達(dá)到28～36 Gy,總共4～6次,6.0～7.0 Gy/次。療效評估:治療結(jié)束1個月后,參考實體腫瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)進(jìn)行療效評估。完全緩解(CR)為腫瘤病灶完全消失;部分緩解(PR)為腫瘤最大長徑減小≥30%;疾病穩(wěn)定(SD)為腫瘤最大長徑減小<30%或增大<20%;疾病進(jìn)展 (PD)為腫瘤最大長徑增大≥20%或出現(xiàn)新病灶。患者主要分為CR組46例和PR組15例。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行LSD-t檢驗、t檢驗、Mann-WhitneyU或Friedman檢驗;采用受試者工作特征(ROC)曲線判斷ADC值變化率預(yù)測宮頸癌放療療效的應(yīng)用價值;采用Spearman相關(guān)分析,分析ADC值及ADC值變化率與治療后腫瘤體積減退率之間的關(guān)系。

2 結(jié) 果

2.1治療過程中腫瘤ADC值變化比較 患者外照射前腫瘤平均ADC值為(0.90±0.69)× 10-3mm2/s,腔內(nèi)近距離放療前腫瘤平均ADC值為(1.28±0.84)× 10-3mm2/s,治療結(jié)束1個月后腫瘤平均ADC值為(1.55±0.10)× 10-3mm2/s,兩兩比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=28.102、25.130、45.562,均P<0.001)。

2.2治療前后兩組ADC值變化比較 外照射前CR組腫瘤ADC值低于PR組,但無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);治療過程中ADC值逐漸升高,CR組腔內(nèi)近距離放療前ADC值明顯高于PR組(P<0.05);治療結(jié)束1月后ADC值仍顯著高于PR組(P<0.01);CR組腔內(nèi)近距離放療前和治療結(jié)束1月后腫瘤ADC值變化率均顯著高于PR組(P<0.05),見表1。

表1 CR組和PR組不同時間點ADC值及ADC值變化率

2.3治療前后腫瘤體積變化比較 患者外照射前腫瘤體積(82.39±100.05)cm3,腔內(nèi)近距離放療前腫瘤體積(13.66±19.57)cm3,治療結(jié)束1個月后腫瘤體積(1.12±3.61)cm3,兩兩比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.996、5.117、6.368,P<0.001)。

2.4治療前后兩組腫瘤體積比較 外照射CR組腫瘤體積小于PR組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),治療后腫瘤體積逐漸縮小,CR組在腔內(nèi)近距離放療前和治療結(jié)束1個月后腫瘤體積均顯著低于PR組(P<0.05)。CR組在腔內(nèi)近距離放療前腫瘤體積減退率高于PR組,但無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。CR組在治療結(jié)束1個月后,無病灶殘留,腫瘤體積減退率與PR組比較有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.001),見表2。

2.5治療前后ADC值與腫瘤體積相關(guān)性研究 腔內(nèi)近距離照射前及治療結(jié)束1個月后ADC值變化率與治療結(jié)束1個月后腫瘤體積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.351、-0.461;P<0.01,P<0.001),與治療結(jié)束1個月后腫瘤體積減退率呈正相關(guān)(r=0.366、0.486;P<0.01,P<0.001)。

2.6ADC值預(yù)測宮頸癌放療療效的應(yīng)用價值 受試者工作特征(ROC)曲線分析結(jié)果顯示:腔內(nèi)近距離放療前和治療結(jié)束1個月后ADC值變化率曲線下面積(AUC)(95%CI)為0.728(0.570～0.885)和0.802(0.656～0.948)、敏感度為69.60%和84.80%、特異度為73.30%和73.30%,臨界值分別為39.06%和64.90%,約登指數(shù)為0.429、0.581,P=0.009、0.000,見圖1。

表2 CR組和PR組不同時間點腫瘤體積及腫瘤體積變化率

圖1 宮頸癌患者治療過程中ADC值變化率的ROC曲線

3 討 論

根治性放療仍然是中晚期宮頸癌的主要治療方案,能夠在治療前或治療早期評估或預(yù)測治療反應(yīng),對患者治療方案的制定及生活質(zhì)量的提高有著重要的意義。臨床工作中主要通過MRI檢查來判斷病灶的位置、大小、形態(tài),評估宮頸癌治療效果,但在治療早期形態(tài)學(xué)改變明顯滯后于其分子生物學(xué)特征的變化。DWI是利用特殊的磁共振成像序列觀察組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運動的成像方法,能夠無創(chuàng)且安全的顯示組織的病理生理改變,比傳統(tǒng)成像方法更早、更準(zhǔn)確地反映病變的變化〔5〕。DWI主要通過觀察病灶信號強(qiáng)度及ADC值來發(fā)揮其作用,其定量參數(shù)ADC主要用于定量評估水分子在不同組織中的擴(kuò)散速率,由于腫瘤細(xì)胞增殖迅速,與正常的組織相比,相同體積的腫瘤組織包含更多的細(xì)胞,導(dǎo)致水分子擴(kuò)散明顯受限,使得腫瘤細(xì)胞ADC值減低〔6〕,并且腫瘤細(xì)胞間質(zhì)比例、可溶性大分子骨架、細(xì)胞膜等細(xì)胞器的存在,也可影響水分子的運動,使得ADC值減低〔7〕。因此,ADC在疾病良惡性診斷及療效評估方面有重要作用。

在宮頸癌的診斷中,低的ADC值有助于原發(fā)腫瘤和盆腔惡性淋巴結(jié)的診斷〔8〕。戴其兵〔9〕研究證實,宮頸癌病灶平均ADC值〔(0.85±0.10)×10-3mm2/s〕明顯低于正常宮頸組織〔(1.36±0.13)×10-3mm2/s,P<0.001〕。方孫福〔10〕研究表明,宮頸癌患者病灶A(yù)DC值〔(0.913±0.109)×10-3mm2/s〕顯著低于宮頸結(jié)合帶ADC值〔(1.367±0.191)×10-3mm2/s,P<0.05〕。本研究外照射前宮頸癌病灶A(yù)DC值與以上研究結(jié)果相似。

本研究表明,ADC值可以監(jiān)測宮頸癌病灶放療后改變,CR組和PR組在治療過程中DWI信號減低,ADC值均顯著升高,其原因可能為接受治療后病灶,腫瘤細(xì)胞崩解、出現(xiàn)液化壞死,細(xì)胞外間隙密度降低,使水分子彌散度增加,因此ADC值顯著升高,表明病灶對治療敏感;這與肖龍子卉等〔11〕報道結(jié)論相似。Ju〔12〕研究發(fā)現(xiàn),在同步放化療(CCRT)治療后ADC值逐漸升高,且治療后第21天ADC值增加率是預(yù)測宮頸癌療效的最佳時間;陳小莉等〔13〕觀察了21例宮頸癌患者CCRT治療前ADC值大小及放化療前后ADC值變化率,顯示其與治療反應(yīng)和預(yù)后有極高相關(guān)性。

本研究說明,ADC值變化率越大,宮頸癌患者對放療敏感性越高。但本研究結(jié)果與上述研究仍存在一定差異〔12,13〕,可能與納入病例數(shù)、時間節(jié)點選擇、治療方案不同等有關(guān)。本研究存在的局限性。首先,本研究納入樣本較小,所納入病例均達(dá)到有效控制,無PD和SD,需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行進(jìn)一步研究。其次,本研究僅進(jìn)行了短期療效評估,需要進(jìn)一步開展隨訪研究,通過ADC值預(yù)測宮頸癌治療的長期療效、總生存期及復(fù)發(fā)等情況。