酰胺質子轉移加權成像聯合T2 mapping序列對子宮內膜癌術前風險評估的價值初探

馬長軍，劉愛連*，田士峰，陳麗華，王楠，宋清偉，林良杰，王家正，孟醒

作者單位：1.大連醫科大學附屬第一醫院放射科，大連 116011；2.飛利浦醫療(中國)，北京 100036；3.大連婦女兒童治療中心放射科，大連 116033

子宮內膜癌(endometrial carcinoma，EC)是女性生殖系統常見的惡性腫瘤之一，發病率逐年上升。在臨床上依據病理分期、肌層浸潤深度等，將EC分為不同的風險等級，在臨床治療中，依據各種風險采用不同的臨床治療方法。歐洲腫瘤學會-歐洲婦科腫瘤協會-歐洲放射腫瘤學會(European Society for Medical Oncology-European Society of Gynaecological-European Society for Radiotherapy &Oncology，ESMO-ESGO-ESTRO)[1]共識提出，對于高危和中危EC手術時需要進行系統性的淋巴結清掃，而對低危組EC患者若行淋巴結清掃術增加患者下肢淋巴水腫、鄰近組織器官損傷等并發癥的發生率[2-4]。因此需要臨床醫生在術前對EC做出風險性評估，以幫助臨床制定針對性方案。酰胺質子轉移(amide proton transfer，APT)是一種新的內源性磁共振成像技術，通過檢測含有豐富酰胺類化學成分的組織或腫瘤中的低濃度溶質(如可移動蛋白和肽)而被引入[5]，為腫瘤的鑒別診斷及治療提供分子層面的幫助。T2 mapping作為一種定量的MRI技術，提供了水和膠原纖維的含量和組成的量化信息，已應用于心臟、神經和骨關節的定量評估，在評價彌漫性心肌病(如水腫和纖維化)方面顯示出優勢，有助于心肌炎和心肌梗死等疾病的診斷[6]。本研究的目的是探討APT聯合T2 mapping序列對EC術前風險評估的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析我院2019年7月至2020年9月符合以下標準的患者資料。納入標準：(1)經手術病理證實為EC，臨床及病理資料完整、翔實；(2)無MRI檢查禁忌證，術前行3.0 T MRI檢查(含APT序列及T2 mapping序列)；(3)病灶最大徑＞10 mm。排除標準：(1)MRI檢查前接受過放化療或其他治療(包括活檢術或刮宮術)；(2)MR圖像質量不佳，存在偽影，影響數據測量。根據2015年歐洲腫瘤學會、歐洲放射腫瘤學會、歐洲婦科腫瘤學會發布的關于EC診治的專家共識，以及多項相關臨床試驗[7-8]將子宮內膜癌分為低風險組和高風險組。其中低風險組：ⅠA期高中分化子宮內膜樣腺癌，其余均為高風險組。最終納入27例患者，其中低風險組17例，年齡35～67(52.88±7.79)歲。高風險組10例年齡為52～73(59.50±7.15)歲；絕經前7例，絕經后20例。

1.2 檢查方法

所有患者術前均行3.0 T磁共振檢查(Ingenia CX，Philips Healthcare，Best，the Netherlands)，體部32通道相控陣線圈，仰臥位，檢查前禁飲食4～6 h，以減少胃腸蠕動偽影，排空膀胱。掃描序列包括T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive、DWI、DKI、APT、T2 mapping，具體掃描參數如表1所示。

表1 序列參數

1.3 圖像處理與數據測量

將APTw、T2 mapping的圖像傳輸到Intellispace Portal(ISP)7.0工作站，測量APT值和T2值。具體測量方法為：將矢狀位的APTw圖像融合到軸位的T2WI圖像上測量APT值，與此同時在軸位T2 mapping圖像上測量T2值。以T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive序列為參考，盡量避開壞死、囊變、出血及腫瘤邊緣，于相鄰2個層面各放置1個面積大于病變實質區1/3的感興趣區(region of interest，ROI)，使在兩個圖像上的ROI盡可能接近。ROI放置由1名一年以上和1名六年以上MRI閱片經驗的放射科醫師在對患者臨床、病理信息未知的情況下分別獨立進行，分別測量2個ROI的APT、T2值(圖1，2)，取2名醫師測量結果平均值進行分析。

1.4 統計學方法

使用SPSS 22.0及MedCalc軟件進行統計學分析。使用組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)比較2名觀察者測量值間的一致性，相關性＞0.75為良好，采用2名觀察者測量數據的平均值進行后續的分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗各數據是否符合正態分布，符合正態分布的數據用均值±標準差的形式表示，并進行獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的數據采用中位數(25%分位數，75%分位數)來表示，并進行Mann-WhitneyU檢驗。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線評估差異有統計學意義的參數對兩組病灶的鑒別效能，計算曲線下面積(area under the curve，AUC)，并根據最大約登指數確定其敏感度和特異度。采用Logistic回歸計算APTw聯合T2 mapping鑒別高低風險組EC的AUC。采用Delong檢驗比較各AUC間的差異性。

2 結果

2.1 2名觀察者測量數據的一致性檢驗

2名觀察者測量兩組病灶各參數的一致性均很好(ICC＞0.75；表2)。

表2 2名觀察者測量結果的一致性(±s)

表2 2名觀察者測量結果的一致性(±s)

注：APT：酰胺質子轉移。

觀察者1觀察者2 ICC成像方法高風險組(10例)APT(%)T2(ms)低風險組(17例)APT(%)T2(ms)2.750±0.488 77.448±7.433 2.900±0.403 77.019±8.249 0.925 0.966 0.895 0.944 2.182±0.326 86.322±13.802 2.294±0.333 85.418±12.935

2.2 兩組病灶APT值和T2值的比較

高風險組的APT值大于低風險組，高風險組的T2值小于低風險組，差異均具有統計學意義(P＜0.05)(表3；圖1，2)。

表3 兩組病灶APT值和T2值的比較(±s)

表3 兩組病灶APT值和T2值的比較(±s)

注：APT：酰胺質子轉移。

成像方法APT(%)T2(ms)高風險組(10例)2.825±0.432 77.233±7.722低風險組(17例)2.238±0.314 85.870±13.016 t值-4.084 2.164 P值0.000 0.040

圖1 女，39歲，ⅠA期子宮內膜癌(低風險組)。A：軸位T2WI；B：T2WI與酰胺質子轉移加權(APTw)像的融合圖像；C：T2 mapping圖像，其酰胺質子轉移(APT)值為2.00，T2值為115.995 ms圖2 女，56歲，Ⅲ期子宮內膜癌(高風險)。A：軸位T2WI；B：T2WI與APTw像的融合圖像；C：T2 mapping圖像，其APT值為3.05，T2值為73.635 ms

2.3 兩組病灶鑒別診斷的效能評估

APT值、T2值以及兩者聯合診斷高風險EC的AUC、敏感度、特 異 度 分 別 為0.841、70.0%、94.1%；0.674、90.0%、52.9%；0.900、80.0%、88.2%(表4；圖3)。

圖3 APT和T2 mapping聯合、APT、T2 mapping序列鑒別高低危EC的ROC曲線，AUC值分別為：0.900、0.841、0.674

表4 各參數診斷高風險子宮內膜癌的效能分析

2.4 APTw、T2 mapping及聯合的AUC之間的差異性比較

APTw與T2 mapping的AUC之間的差異以及APTw與聯合的AUC之間的差異均無統計學意義(其P值分別為0.2315、0.2292)，而T2 mapping與聯合的AUC之間的差異有統計學意義(P＜0.05)。

3 討論

APTw成像是一種特殊類型的內源性的CEST成像技術，通過探測內源性游離蛋白質或多肽鏈中酰胺質子與水中氫質子之間的交換速率，評估細胞內蛋白質濃度及pH值的變化，具有安全、準確、無創及可定量分析的優點[9]。APTw技術已有關于子宮疾病的鑒別診斷以及腫瘤分級、分型等的研究[8,10]，但是關于APTw用于評估子宮內膜癌風險性的研究還鮮有報道。在相關文獻中[11-12]，腦腫瘤APT信號強度與細胞密度和增殖呈正相關，也就是說與細胞內的可移動蛋白和多肽呈正相關。在本研究中，高風險組EC的APT值大于低風險組，原因可能是高風險EC的腫瘤細胞較低風險細胞代謝更加活躍，細胞增殖更加旺盛，細胞密度增加，細胞內的可移動蛋白和多肽增加，蛋白濃度引起APT值的升高。依據Togao等[13]的研究：在顯微鏡下壞死的腦膠質瘤比沒有壞死的膠質瘤具有更高的APT值，在本研究中高風險組APT值高于低風險組，這也有可能與高風險組EC惡性程度更高，具有更多的壞死相關。因此APTw成像可以用于術前子宮內膜癌風險性的評估，其鑒別診斷效能為0.841，具有較高的效能。

T2 mapping成像原理為采用多回波快速自旋回波序列，即通過采集相同TR、不同TE的一系列加權圖像，測量不同回波時間的MRI信號強度，計算每個體素的T2值，從而使研究者可以在體素水平上對組織的T2值進行定量分析[14]。既往T2 mapping技術多用于評估關節軟骨病變[15-17]，近年來逐漸用于軟組織損傷，心肌病，前列腺癌等[18-19]，而對于子宮內膜癌的研究鮮有報道。本研究中T2 mapping技術用于子宮內膜癌術前風險性的評估，體現出了一定的價值。高風險組EC T2值低于低風險組EC。原因可能是高風險EC的細胞排列更為緊密，細胞外間隙減小，自由水含量少，因此T2值較低風險EC減低。T2 mapping在評估子宮內膜癌術前風險性方面具有一定應用價值，但是其鑒別診斷效能低(AUC=0.674)。APTw聯合T2 mapping序列鑒別高低危組EC的診斷效能(AUC=0.900)(圖3)較單獨APTw或者T2 mapping都得到了很大的提升，并且T2 mapping與兩序列聯合的AUC之間的差異具有統計學意義(P＜0.05)，這給術前評估子宮內膜癌風險性及給臨床醫師選擇手術方式帶來了很大的效益。

本研究有以下幾個局限性：(1)病例數較少，有待增加樣本量進行更深入的分析，提高統計分析結果的可靠性；(2)在高風險組病例中我們沒有增加非子宮內膜樣腺癌；(3)ROI沒有包含腫瘤全域；(4)由于APT成像質量不太好，使得觀察者的ROI選擇不太一致；(5)本研究聯合診斷效能未能與其他功能序列的聯合診斷的效能做比較，有待更進一步的挖掘與對比研究；(6)由于APT值的測量是在矢狀APTw圖與軸位T2WI圖融合的軸位圖上測得，這與T2值測量的ROI的選取還存在偏差，應進一步評估APTw和T2 mapping在同一平面上對EC的診斷價值，以探討這些參數之間的相關性。

綜上所述，APTw聯合T2 mapping在鑒別高低風險EC方面顯示出很高的效能，給臨床一線大夫選擇手術方式帶來了很大的幫助。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。