T2 mapping成像評估宮頸癌病理學特征

李淑健，程敬亮，張 勇，劉 潔，楊 夢，張斐斐

(鄭州大學第一附屬醫院磁共振科，河南 鄭州 450052)

宮頸癌占所有女性惡性腫瘤的12%，是引起包括中國在內的發展中國家女性癌癥死亡的第二大原因[1]。淋巴血管間隙浸潤(lymphovascular space invasion， LVSI)指在淋巴管和/或血管內發現癌細胞，為腫瘤細胞擴散的關鍵步驟，也是影響宮頸癌預后的重要高危因素[2]。病理是診斷宮頸惡性腫瘤和進行分型的金標準，但采樣的局限性往往導致低估腫瘤惡性特征，如分級和LVSI等。目前已有多種MRI新技術用于觀察宮頸癌的病理特征，如單b值和多b值DWI、動態增強(dynamic contrast-enhanced， DCE)定量分析技術、MRS等[3]，但除單b值DWI外，多受掃描時間過長、圖像后處理復雜、重復性低等因素限制而難以在臨床廣泛開展。近年來，T2 mapping成像逐漸用于體部腫瘤[4-6]，通過測量圖像體素中的橫向弛豫時間(即T2值)而實現定量分析生物的組織特性，具有較高穩定性和可重復性。本研究比較宮頸癌與正常子宮肌層、宮頸癌不同病理類型、級別和LVSI狀態間T2值的差異，探討宮頸癌T2 mapping成像特點，并與傳統DWI加以對照，評估該技術在宮頸癌中的應用前景。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年10月—2018年12月我院經病理證實的109例宮頸癌患者。納入標準：①MR檢查前未經任何治療；②MR檢查后1周內接受手術治療，手術病理證實為宮頸癌；③病灶最大徑≥1 cm。排除標準：①圖像質量不能滿足要求；②宮頸腺鱗癌、小細胞腫瘤、神經內分泌腫瘤等少見腫瘤；③經病理檢查不能確定病理分級、LVSI狀態者。最終納入57例，年齡27～69歲，中位年齡47歲，均為單發病例；其中15例因子宮萎縮、宮腔大量積液、子宮體受累等原因無法測量子宮正常肌層，故共納入57個病灶樣本和42個正常子宮肌層樣本。57例中，鱗癌46例，腺癌11例；高分化5例、中分化34例、中低分化4例、低分化14例，將高分化和中分化歸為中高分化組(n=39)，中低分化和低分化歸為低分化組(n=18)；LVSI陽性19例，LVSI陰性38例；根據國際婦產科協會2009年診斷標準，ⅠB期27例，ⅡA期28例，ⅡB期2例。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Skyra 3.0T MR掃描儀，18通道體部線圈。檢查前禁飲食4～6 h，待膀胱適度充盈時開始掃描，掃描范圍自髂骨翼上緣至雙側股骨頸水平。平掃MR序列：軸位TSE序列T1W，TR 450 ms，TE 18 ms，矩陣314×448，信號采集次數2；矢狀位TSE序列T2W，TR 3 100 ms，TE 145 ms，矩陣240×320，信號采集次數3；冠狀位TSE序列T2W，TR 3 210 ms，TE 151 ms，矩陣288×384，信號采集次數2；層厚均為4 mm，層間距0.8 mm，FOV 22 cm×22 cm。DWI采用軸位脂肪抑制分段讀出平面回波序列，TR 3 910 ms，TE 57 ms，層厚4 mm，層間距0.8 mm，b值為0、800 s/mm2，FOV 30 cm×30 cm，矩陣109×192，信號采集次數2。T2 mapping采用radial TSE序列，TR 5 720 ms，TE為22、33、44、55、66、77、88、99 ms，反轉角145°，回波鏈22，層厚4 mm，層間距0.8 mm，信號采集次數1，FOV 22 cm×22 cm，掃描時間共4 min。

1.3 圖像分析 采用Siemens Syngo Via 后處理工作站，自動生成ADC圖和T2 mapping偽彩圖。參考T1WI和T2WI，于ADC圖、T2 mapping偽彩圖上判定病變范圍，去除病變最上和最下層面，在其余層面沿腫瘤邊緣手動勾畫ROI，盡量避開病灶內囊變、壞死區，保證ADC圖和T2 mapping偽彩圖的ROI形狀、位置一致，測量全部腫瘤層面的T2值和ADC值，取其平均值。于遠離病變3 cm以上的正常肌層放置橢圓形ROI，同時避開肌瘤、出血、腺肌癥累及區域，測量正常肌層的T2值和ADC值。

1.4 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。以Kolmogorov-Smirnov法檢驗計量資料是否符合正態分布，符合正態分布的數據以±s表示。采用獨立樣本t檢驗比較宮頸癌病變與正常肌層、鱗癌與腺癌、不同病理級別和不同LVSI狀態間T2值和ADC值。以Medcalc 19.0統計軟件繪制ROC曲線，評價其診斷效能；采用DeLong檢驗比較AUC。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

腫瘤病灶與正常肌層間T2值和ADC值差異均有統計學意義(P均<0.001)；鱗癌與腺癌間T2值和ADC值差異均無統計學意義(P均>0.05)；低分化組T2值和ADC值均低于中高分化組(P均<0.05)；LVSI陽性組T2值明顯低于LVSI陰性組(P=0.002)，LVSI陽性組與LVSI陰性組間ADC值差異無統計學意義(P=0.675)；見表1及圖1、2。

表1 不同宮頸癌T2值和ADC值比較(±s)

表1 不同宮頸癌T2值和ADC值比較(±s)

組別T2值(ms)ADC值(×10-3 mm2/s)組織類型 腫瘤(n=57)88.45±12.010.74±0.12 正常肌層(n=42)77.43±14.611.20±0.58 t值4.559-15.946 P值<0.001<0.001病理類型 鱗癌(n=46)88.73±11.510.72±0.14 腺癌(n=11)86.50±14.200.76±0.12 t值0.619-0.832 P值0.5380.411病理級別 中高分化(n=39)92.17±12.340.77±0.10 低分化(n=18)82.89±10.520.66±0.11 t值2.4283.073 P值0.0200.004LVSI 陰性(n=38)98.09±14.030.75±0.12 陽性(n=19)83.34±9.070.73±0.11 t值3.5620.423 P值0.0020.675

T2值、ADC值診斷低分化與中高分化宮頸癌的ROC曲線AUC分別為0.709、0.747(圖3)，差異無統計學意義(Z=0.345，P=0.730)；T2=84.07 ms時，診斷敏感度和特異度分別為76.0%和66.7%； ADC=0.74×10-3mm2/s時，診斷敏感度和特異度分別為64.0%和80.0%。T2值預測宮頸癌LVSI的ROC曲線AUC為0.856(圖4)，T2=89.64 ms時，診斷敏感度和特異度分別為83.3%和80.0%。

3 討論

T2WI是臨床評估宮頸癌病變浸潤、宮旁受累和治療反應的重要常規MR序列，多用于定性研究[7]。T2 mapping技術實現了對生物組織的潛在病理生理過程的直接量化，既往多用于評估關節軟骨病變[8]，近年來開始應用于軟組織損傷、心肌病變及Graves眼病等[9-11]，在體部腫瘤方面主要用于前列腺癌的診斷和侵襲性評估[5]。本研究中T2 mapping成像采用radial多層面多回波TSE序列，利用K空間放射狀填充方式采集圖像，對呼吸、腸道蠕動引起的運動偽影不敏感，尤其適用于體部成像[12]，掃描1次同時生成T2WI和T2 mapping偽彩圖，可兼顧定性診斷和定量分析。Hoang等[13]在2種3.0T MR掃描儀上使用不同的非標準化T2 mapping成像方案，發現不同生物組織間的T2值無明顯差異，并因此認為T2值作為反映組織特性的定量參數可能不依賴于MR掃描參數和MR機型，具有較高準確性和可重復性。

圖1 患者49歲，宮頸中分化鱗癌，LVSI陽性 A.T2WI； B.T2 mapping偽彩圖，病灶T2值為84.10 ms； C.ADC圖，病灶ADC值為0.87×10-3 mm2/s 圖2 患者52歲，宮頸中分化鱗癌，LVSI陰性 A.T2WI； B.T2 mapping偽彩圖，T2值為95.95 ms； C.ADC圖，病灶ADC值為0.61×10-3 mm2/s

圖3 T2值、ADC值診斷低分化與中高分化宮頸癌的ROC曲線 圖4 T2值預測宮頸癌LVSI狀態的ROC曲線

本研究結果發現宮頸癌病灶的T2值高于正常肌層(P<0.001)，與T2WI上病灶信號較高相符，考慮與腫瘤的高細胞密度、富血供、微壞死區有關，以上多種因素均導致病變的T2弛豫時間延長。腺癌和低分化宮頸癌的預后較差[14]。本研究進一步探究T2值在病理分型和分級中的應用，發現T2值對鑒別宮頸癌病理亞型(鱗癌和腺癌)不敏感(P=0.538)，但在區分腫瘤分化程度方面具有一定價值：低分化組T2值低于中高分化組(P=0.020)。Mai等[5]發現前列腺癌的T2值低于正常組織并與腫瘤侵襲性呈負相關，與本研究結果一致。有學者[15]認為宮頸腺癌T2WI信號強度高于鱗癌；Ma等[16]發現宮頸癌放化療期間T2WI信號強度的縱向變化與宮頸癌患者的無病生存率相關。然而，由于T2WI信號強度和T2值并無線性關系，本研究尚不能與上述研究結果直接類比。此外，本研究發現低分化組ADC值低于中高分化組(P=0.004)，選擇ADC值作為T2值的對比參數是因為考慮到DWI作為功能序列已廣泛用于腫瘤研究，且多項研究[14,17]結果顯示ADC值能夠反映宮頸癌的分化程度。本研究中T2值診斷低分化與中高分化宮頸癌的AUC為0.709，稍低于ADC值的0.747，差異無統計學意義(P=0.730)，提示T2值與ADC值在檢出低分化宮頸癌方面具有相似的診斷效能。

LVSI陽性患者的遠處轉移率和局部復發率較高。LVSI是侵襲性宮頸癌預后不良的獨立危險因素，影響手術方式和后續輔助治療方案，是目前宮頸癌預后研究的熱點；但由于病理活檢取材受限，術前難以準確評估LVSI。Chen等[2]發現腫瘤體積以及可切除病灶最大直徑有助于預測LVSI；Yang等[18]認為腫瘤最小ADC值能夠預測LVSI；Wu等[19]通過影像組學分析發現T2WI信號強度和DCE定量參數(Ktrans、Ve)能夠預測LVSI，其中T2WI信號強度預測LVSI的AUC為0.710，敏感度和特異度為60.0%和84.0%。本研究中宮頸癌LVSI陽性組T2值明顯低于LVSI陰性組(P=0.002)，而2組間ADC值差異無統計學意義(P=0.675)，與Wu等[19]的研究結果基本一致；而Wu等[19]基于T2WI信號強度的影像組學分析，本研究僅通過T2 mapping序列直接測定，操作相對簡單，影響因素少。在診斷效能方面，T2值預測LVSI的AUC為0.856，敏感度和特異度分別為83.3%和80.0%，提示T2值能夠預測宮頸癌LVSI，但部分結果存在重疊。筆者認為T2值作為獨立指標尚不能完全確定或排除LVSI，仍需結合其他定量參數對LVSI進行綜合評估。

本研究的局限性：①樣本量有限；②為避免年齡、種族、體質和其他環境因素造成的個體差異，本研究參考既往文獻[1]，選擇同一宮頸癌患者的正常子宮肌層而非正常人的子宮頸或子宮肌層作為對照；③本研究為初步研究，僅與腫瘤平均ADC值對比，有待深入開展與其他定量參數如DCE、DWI非單指數模型等相關參數的對照分析。

綜上所述，定量T2 mapping成像可在一定程度上反映宮頸癌組織分化程度，且預測LVSI狀態優于ADC值。