術前動態對比增強磁共振成像、磁共振擴散加權成像在宮頸癌病理分期評估中的應用

謝宗源，李偉蘭，譚志斌，李暉，王雅靜，王志強

(華北理工大學附屬醫院,河北唐山063000)

宮頸癌是常見的女性生殖系統惡性腫瘤，我國宮頸癌的發病率逐年上升并趨向年輕化[1]。術前準確分期對臨床選擇合理的治療方案及評價預后具有重要意義。常規磁共振成像(MRI)是目前宮頸癌術前病理分期的重要檢查方法，但對宮旁浸潤的判定準確率差異較大，有待進一步提高[2，3]。動態對比增強磁共振成像(DCE-MRI)和擴散加權成像(DWI)從腫瘤解剖形態學和病理生理學微觀結構方面對腫瘤進行定性及定量分析，逐漸在宮頸癌的診斷、分期中得到應用[4，5]。目前對DWI定量參數表觀擴散系數(ADC)值與宮頸癌病理分期的相關性研究結果差異較大，鮮有關于DCE-MRI定量參數與宮頸癌病理分期的相關性研究報道。因此，通過優化組合MRI多序列獲得形態學及定量參數信息，探索一種診斷效能高、簡單實用的宮頸癌術前分期方法具有重要的臨床價值。本研究中比較了常規MRI及常規MRI+DCE+DWI對宮頸癌術前病理分期診斷差異，并探討了DCE-MRI定量參數容量轉移常數(Ktrans)、容積分數(Ve)、回流速率常數(Kep)值及DWI定量參數表觀擴散系數(ADC)值與宮頸癌病理分期的相關性，旨在為宮頸癌術前精準分期提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年1月～2018年8月在華北理工大學附屬醫院接受盆腔常規MRI、DCE-MRI及DWI序列掃描，并經手術病理確診為宮頸癌患者122例，年齡27～74歲(47.6±9.8)歲，病程3天～6個月。鱗癌109例、腺癌13例，無周圍及遠處器官轉移。納入標準為原發性宮頸癌，無MRI掃描禁忌證且檢查前未做過放化療者。排除腸道蠕動明顯導致圖像質量差者。

1.2 MRI檢查、DCE-MRI和擴散加權成像(DWI) 采用西門子Skyra 3.0T超導磁共振掃描儀先行盆腔常規MRI掃描:軸位T1WI，軸位、冠狀位T2WI，矢狀位T2WI(FS)，后行DWI(b=0,1 000 s/mm2)及DCE-MRI軸位掃描。DWI掃描結束后由計算機自動生成ADC圖。DCE-MRI采用T1VIBE序列對宮頸腫瘤組織進行掃描，由高壓注射器自肘靜脈注射順磁性對比劑釓雙胺注射液(Gd-DTPA)，流率3 mL/s，劑量0.1 mmol/kg；共掃描35期動態增強圖像(前2期為蒙片，后33期為增強圖像)，每期掃描時間為8 s。所有病例由兩名經驗豐富的MRI診斷醫師共同按照2014年版宮頸癌FIGO分期標準采用雙盲法進行MRI分期，先行常規MRI閱片，之后行常規MRI+DCE+DWI閱片，意見不統一時經協商后達到共識。將DCE-MRI原始圖像調入MMWP工作站應用TISSUE 4D 軟件進行分析，獲得DCE-MRI定量參數Ktrans、Ve、Kep偽彩圖。兩名醫師共同參考常規T2WI圖像，在腫瘤實質部分最大層面上，b=1 000 s/mm2的DWI圖像上腫瘤明顯高信號及DCE-MRI原始圖像上腫瘤明顯強化區選擇3個面積約30 mm2感興趣區(ROI)，盡量避開出血、壞死及肉眼可見的血管等結構。測量DCE-MRI定量參數Ktrans、Ve、Kep值,DWI定量參數ADC值，最終結果取3次測量的平均值。

2 結果

2.1 常規MRI及常規MRI+DCE+DWI對宮頸癌病理分期的診斷價值比較 122例患者中,2例Ⅰa期病灶過小在常規MRI及常規MRI+DCE+DWI均未見顯示，MRI共對120例患者進行分期。常規MRI掃描結果:Ia期0例，Ⅰb期18例，Ⅱa期22例，Ⅱb期39例，Ⅲa期11例，Ⅲb期7例，Ⅳa期0例。其中，2例Ia期漏診，4例Ⅰb期高估為Ⅱa期，2例Ⅰb期高估為Ⅱb期，3例Ⅱa期高估為Ⅱb，2例Ⅱa期高估為Ⅲa期，7例Ⅱb期高估為Ⅲa期，3例Ⅲa期高估為Ⅲb期，1例Ⅲb期低估為Ⅲa期，1例Ⅳa期低估為Ⅲb期。常規MRI掃描與病理檢查的符合率為79.5%(97/122)，與術后病理分期一致性較好(Kappa=0.73)。常規MRI+DCE+DWI掃描結果:Ia期0例，Ⅰb期22例，Ⅱa期25例，Ⅱb期44例，Ⅲa期13例，Ⅲb期8例，Ⅳa期0例。其中，2例Ia期漏診，2例Ⅰb期高估為Ⅱa期，2例Ⅱa期高估為Ⅱb期，2例Ⅱb期高估為Ⅲa期，1例Ⅲa期高估為Ⅲb期，1例Ⅳa期低估為Ⅲb期。常規MRI+DCE+DWI掃描與病理檢查的符合率為91.8%(112/122)，與術后病理分期具有高度一致性(Kappa=0.89，P<0.05)。

2.2 宮頸癌術后不同病理分期患者Ktrans、Ve、Kep、ADC值比較 宮頸癌術后不同病理分期患者Ktrans、Ve、Kep、ADC值比較，F分別為74.35、27.33、9.33、333.2，P均<0.01。組內兩兩比較:各期之間Ktrans、Ve、Kep值差異均有統計學意義(P<0.05)；Ⅱb與Ⅲ～Ⅳ期之間ADC值差異無統計學意義，其余各期之間ADC值差異有統計學意義(P均<0.05)，見表1。

表1 宮頸癌術后不同病理分期患者Ktrans、Ve、 Kep、ADC值

2.3 Ktrans、Ve、Kep、ADC值與病理分期的關系 隨著宮頸癌病理分期程度增高，Ktrans、Ve、Kep值逐漸增加、ADC值逐漸減低(P<0.05)。病理分期賦值:Ⅰ期=1，Ⅱa期=2，Ⅱb期=3，Ⅲ～Ⅳ期=4。回歸方程:Ktrans=0.09+0.08×(病理分期)，Ve=0.26+0.10×(病理分期)，Kep=0.45+0.04×(病理分期)，ADC=1.26-0.12×(病理分期)。

3 討論

MRI具有軟組織分辨率高、多平面、多參數成像等優點，能較清晰地顯示宮頸癌累及范圍及淋巴結轉移情況，是目前宮頸癌術前分期的重要方法。MRI對各期宮頸癌的診斷準確率不同，對于Ⅰa期宮頸癌，MRI診斷價值有限[6]，本研究2例Ⅰa期均漏診。MRI對于Ⅰb期及以上宮頸癌診斷準確率較高，為94.7%～98.7 %[7]。常規MRI T2WI上腫瘤表現為結節狀、團塊狀及不規則高信號。DCE-MRI上腫瘤呈不均勻強化，正常宮頸呈中等強化，可更清晰地顯示腫瘤邊界、浸潤深度、陰道及鄰近結構的侵犯情況。DWI上腫瘤及受累的陰道、宮體及宮旁結構均呈明顯高信號，對鑒別腫瘤周圍水腫、炎性反應、宮頸部基質及宮旁組織的侵犯情況更有優勢[8]。本研究常規MRI掃描術前病理分期中14例過高分期患者及1例過低分期患者，在結合DCE-MRI及DWI后均得到準確分期，常規MRI+DCE+DWI掃描分期與術后病理分期具有高度一致性，優于常規MRI掃描分期，與董雪等[9]報道結論一致。

DCE-MRI還可反映病變血流動力學特點，通過反映對比劑濃度變化情況的藥代動力學兩室模型定量評估腫瘤血管結構和功能特性，從而計算出血流動力學定量參數[10]:Ktrans、Ve、Kep值。腫瘤的生長依賴于新生微血管的生成，微血管密度隨著腫瘤分期程度增加而升高[11，12]，血管通透性隨之增大，這為研究對比劑在腫瘤組織中的轉運和積累提供了可能。本研究結果表明，Ktrans、Ve、Kep值隨著腫瘤病理分期程度增高而逐漸增加。由于病理分期程度越高的宮頸癌，腫瘤新生微血管越多，血管壁越不成熟，血管的通透性增加，對比劑從血管內滲漏到細胞外血管外間隙(EES)的量增大，Ktrans值增大。在EES中分布的對比劑Ve值增大。由于腫瘤新生微血管壁的完整性破壞嚴重，微血管通透性增加，從EES中向血管廓清的對比劑速率亦增大，Kep值增大。目前很少有關于Ktrans、Ve、Kep值與宮頸癌病理分期關系的研究報道。張慶等[13]研究結果顯示,宮頸癌較正常宮頸組織Ktrans、Ve、Kep值顯著升高。

DWI定量參數ADC值反映腫瘤組織細胞內外的水分子擴散能力，從而間接反映腫瘤組織的細胞構成。在惡性腫瘤，細胞繁殖旺盛，細胞密度較高，細胞異形性顯著，細胞核漿比例較大，細胞外容積減少，細胞膜限制水分子的擴散，在DWI表現為高信號，ADC值減低。另有學者研究[14]表明，惡性腫瘤細胞有絲分裂較快，ADC值降低。本研究結果表明,ADC值隨著腫瘤病理分期程度增高而逐漸減低，與張靜等[15]ADC值與宮頸癌病理分期具有相關性的研究結論相符，與韋樹華等[16]ADC值與宮頸癌病理分期無相關性的研究結論不符，造成結果差異的原因可能是納入的病例數及ADC值的測量方法不同。

綜上所述，DCE-MRI和DWI結合常規MRI對宮頸癌術前病理分期的準確率較高，定量參數Ktrans、Ve、Kep、ADC值與宮頸癌病理分期有一定的相關性。DWI可反映腫瘤的細胞組織學信息，DCE-MRI可反映腫瘤內部的血流動力學信息，將DCE-MRI、DWI及定量參數Ktrans、Ve、Kep、ADC值聯合應用對宮頸癌術前分期及臨床治療方案的選擇具有一定的指導意義。