磁共振擴散加權成像在宮頸癌診斷和療效預測中的應用價值

袁俊峰 （河南省鄭州市中牟縣人民醫院放射科，河南鄭州 451450）

宮頸癌是一種常見的女性生殖系統原發性惡性腫瘤，其發病率在女性生殖系統惡性腫瘤中僅次于乳腺癌，病死率則位居首位。MRI是一種常用的宮頸癌術前檢查方法[1]。擴散加權成像(DWI)是MRI的一種新技術，能夠在一定程度上反映宮頸癌病理特征，并通過表觀擴散系數(ADC)進行量化分析，正逐漸在宮頸癌臨床效果評估及個體化給藥方案調整等方面發揮重要作用[2-3]。本研究對MRI-DWI在宮頸癌診斷與療效預測中的臨床價值進行分析。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選擇我院2016年12月－2018年12月收治的60例宮頸癌患者作為研究對象，所有患者均經臨床病理學檢查確診為宮頸癌，年齡35～65歲，平均(50.7±7.3)歲，其中鱗癌52例，腺癌4例，肉癌樣癌2例，腺鱗癌、未分化癌各1例。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 所有受檢者均接受MRI、DWI檢查，宮頸癌患者同時接受NCT化療方案，第1、4 天在宮頸局部注射順鉑20 mg，第1天同時靜脈注射紫杉醇，劑量按照體表面積計算為175 mg/m2。第2、3天則靜脈注射400 mg卡鉑。1個療程5次。

1.2.2 檢查方法 MRI檢查方法采用飛利浦MR Achieva/lntera 1.5T磁共振儀進行掃描，體部線圈，掃描前適當充盈膀胱，患者取仰臥位，先進頭，掃描整個盆腔部。給予矢狀位FSE序列T2WI掃描：TR4 000 ms，TE78 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩陣320×320，激勵2次；橫軸位FSE序列T2WI掃描：TR3 600 ms，TE102 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩陣320×256，激勵2次；矢狀位脂肪抑制FSE T2WI掃描：TR3 600 ms，TE125 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV320 mm×320 mm，矩陣320×256，激勵4次；橫軸位T1WI掃描：TR547 ms，TE7.8 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩陣320×320，激勵2次。DWI采用SE-EPI序列(單次激發平面回波序列)軸位成像，TR5 700 ms，TE70 ms，層厚4 mm，層間距0 mm，FOV320 mm×320 mm，矩陣128×128，b=0，600 s/m2，1 000 s/m2，擴散梯度方向取層面選擇、相位編碼與頻率編碼3個方向，激勵12次，總掃描時間為7 min 30 s。所有圖像數據均上傳至后臺圖像工作站，生成并分析DWI圖像與ADC值圖。由1名經驗豐富的放射科醫師判斷圖像是否符合診斷要求及腫瘤ADC值計算要求。判斷標準：圖像無變形，未產生會對ADC值測量造成明顯影響的偽影，病變組織和鄰近正常組織有清晰可辨的信號差異。參考橫斷位T2WI、DWI圖像中的病灶位置，在DWI圖像中選擇感興趣區(ROI)，盡量避免選擇壞死、出血或囊變區域，ROI面積至少要達到該腫瘤面積的2/3，面積至少為10 mm2，并根據T2WI 圖像選擇宮體與正常宮頸的合適層面作為參照，面積不低于10 mm2，測量ADC值，每個點分別測量3次，取平均值。治療后測量相同層面與位置的ADC值，若腫瘤完全消退，則在對應原腫瘤床選擇ROI區域進行測量。

1.2.3 觀察指標 (1)以臨床分期作為金標準，比較MRI、DWI對宮頸癌的診斷結果。(2)患者在治療前、治療4周、化療結束時分別進行檢查，并測量ADC值與腫瘤體積，比較不同時間的ADC值與腫瘤體積變化。(3)化療結束后，根據ADC值變化和腫瘤體積縮小情況評價療效，并將患者分組。完全消失(CR)組：腫瘤完全消失；部分有效(PR)組：腫瘤最大直徑減少≥30%；疾病穩定(SD)組：腫瘤最大直徑變化范圍在PR組與PD組之間；疾病進展(PD)組：腫瘤最大直徑增加≥20%。比較4組患者治療前后的ADC值。腫瘤體積測量方法：采用體積計算軟件(Volume Rending)在偽彩圖上將非腫瘤背景去除后，可以自動顯示腫瘤體積數值。腫瘤體積退縮率=(治療前腫瘤體積－治療中或治療結束1個月后腫瘤體積)/治療前腫瘤體積×100%。

1.3 統計學處理

采用SPSS 20.0進行數據分析，計量資料以±s表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析及q檢驗；計數資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI與DWI診斷結果

DWI的確診率較MRI高(P<0.05)，詳見表1。

表1 MRI與DWI診斷結果比較 例(%)

2.2 患者在不同時間腫瘤體積與ADC值的變化情況

治療4周后，患者腫瘤體積較治療前顯著減少，ADC值則顯著增加(均P<0.05)，化療結束后，患者腫瘤體積較治療4周后顯著減少，ADC值則顯著增加(均P<0.05)，詳見表2。

表2 患者在不同時間腫瘤體積與ADC值的變化 (±s，n=60)

表2 患者在不同時間腫瘤體積與ADC值的變化 (±s，n=60)

與治療前比較：a P<0.05；與治療4周后比較：bP<0.05

指標3腫瘤體積/cm-3 2 ADC值/(×10 mm/s)治療前16.01±5.47 0.87±0.25治療4周a 6.74±1.73 a 1.07±0.36化療結束ab 3.59±0.95 ab 1.72±0.31

2.3 不同療效患者ADC值的變化情況

化療結束后，療效評估結果為CR者16例，PR 15例，SD 19例，PD 10例。CR、PR患者治療結束時的ADC值最高，治療4周時次之，治療前最低 (均P<0.05)。SD、PD者治療4周、治療結束時的ADC值均與治療前差異無統計學意義(P>0.05)。ADC值變化率從高到底依次為CR、PR、SD、PD者 (均P<0.05)，詳見表3。

3 討論

DWI是在原有脈沖序列基礎上增加一對梯度式脈沖序列，也被稱為水分子擴散標記物，由于水分子在不同組織中具有不同的擴散能力，而且不會損傷組織，臨床上廣泛應用于組織微觀病理學變化觀察與分析，是目前唯一能夠在無創條件下對活體組織內部水分子微觀運動進行直接觀察的影像學技術，可檢測組織內含水量改變及早期生理學變化，其成像時間短、無需造影劑、不會產生電子輻射等，能夠對腫瘤患者進行臨床診斷與跟蹤隨訪的檢查[4-5]。

表3 不同療效患者ADC值治療前后的變化情況 -32(±s，×10 mm/s)

表3 不同療效患者ADC值治療前后的變化情況 -32(±s，×10 mm/s)

與同組治療前比較：a P<0.05；與同組治療4周時比較： b P<0.05；與CR組比較：c P<0.01；與PR組比較：dP<0.01；與SD組比較：e P>0.05；與PD組比較：fP<0.05。

組別CR組PR組SD組PD組n 16 15 19 10治療前0.82±0.31 0.89±0.25 1.03±0.31 1.15±0.34治療4周a 1.12±0.35 a 1.01±0.22 1.09±0.28 1.17±0.36化療結束b 1.41±0.39 b 1.27±0.31 1.15±0.27 1.18±0.28 ADC變化率/%cdef 67.25±6.27 cef 41.47±5.31 cdf 11.52±3.87 cde 3.17±2.49

本研究顯示，DWI對宮頸癌的確診率顯著高于常規MRI，隨著治療時間及治療劑量的增加，腫瘤組織ADC值顯著增加，腫瘤體積明顯縮小，不同療效的患者在ADC值的變化上呈現出明顯的不同，提示ADC值能夠用于宮頸癌療效預測。由于宮頸癌腫瘤組織細胞核體積明顯增加，核漿比升高，細胞異常增殖，排列緊密，細胞外間隙與容積減小，整體彌散系統要明顯低于正常組織，因此，ADC值會明顯降低，采用多b值準確測定ADC值后，能夠對腫瘤組織變化進行分析，并通過ADC值數據，對其變化進行定量反映。對于MRI無法顯示的ROI區，能夠提供可供鑒別宮頸癌病理類型與病灶特點的有效參數信息[6]。隨著化療劑量的逐漸增加，ADC值逐漸提高，ADC值偽彩圖則由治療前的藍色或藍綠色逐漸變為綠色、綠黃色或黃色[7]。治療前，病灶部位因腫瘤細胞異常增殖，細胞密度增加，細胞間容積降低，水分子被蛋白質等各類大分子物質吸附，導致腫瘤細胞中水分子有效轉運與擴散作用減弱，ADC值出現明顯的下降。經過化療后，部分腫瘤細胞被殺死，細胞膜被破壞，細胞外容積得以擴大，增強了水分子擴散作用，使ADC值不斷升高[6]。

腫瘤內的氧含量是影響其放療敏感性的一個關鍵因素，腫瘤血供情況又決定了氧含量的高低，當腫瘤血供豐富時，血流灌注高的區域對于放療的敏感性也更高；腫瘤缺乏氧時，就會有液化或壞死現象，細胞密度隨之降低，進而降低了腫瘤對化療的敏感性。這種微環境變化，難以通過腫瘤的常規形態得到準確的結果。DWI作為目前唯一用于活體水分子微觀運動的觀察與成像技術，經測量獲得的ADC值則具備了這種效果。研究顯示，宮頸癌治療前的ADC值和治療后的腫瘤最大徑變化率呈負相關[8]，通過定量測定ADC值，能夠反映組織中的含水量變化與腫瘤組織早期生理學變化，在預測宮頸癌療效方面有一定優勢[9]。治療前ADC值相對較高，意味著細胞密度更低，液化與壞死較多，細胞間隙較大，藥物難以到達細胞內部，因此對藥物的敏感性也較低，導致ADC值變化不大；同時，腫瘤出現壞死時，會增加內部糖酵解與乳酸含量，降低含氧量，進一步削弱了化療藥物的效果。本研究中CR組治療前后ADC值變化率最高，PR組、SD組、PD組的ADC值變化率依次降低，與上述機制相符合，表明ADC值的定量分析能夠用于治療前宮頸癌組織化療敏感性的初步評估及療效的預測。

本研究結果表明，隨著治療的進行，CR組與PR組的ADC值逐漸升高，治療4周后較治療前變化顯著，治療結束時較治療4周后的變化顯著，且CR組變化更為顯著；SD組與PD組的升高趨勢則不明顯，該結果提示DWI還能夠對腫瘤ADC值的變化進行動態觀察，動態化監測腫瘤對于治療的反應。通過治療前后的DWI檢查，能夠預測、動態觀察治療效果，對ADC進行定量分析，檢測腫瘤對于治療的反應，及時發現對化療敏感性較差的患者，根據ADC值早期變化比例量化評估療效好壞，及時停止無效治療，調整治療方案[10]。

綜上分析，MRI-DWI能夠顯著提高宮頸癌臨床分期診斷準確率，通過患者ADC值變化情況，能夠對宮頸癌早期化療效果進行有效預測和評估，為治療效果的及時評估與治療方案的后續調整提供準確參考。