張潔,薛華丹,張瑋,周海龍,孫照勇,金征宇
宮頸癌是婦科常見(jiàn)惡性腫瘤,發(fā)病率居女性腫瘤的第2位。常見(jiàn)病理類型為鱗癌及腺癌,約占90%以上,兩者的預(yù)后影響因素及治療方式不盡相同,因此早期準(zhǔn)確地將兩種病理類型進(jìn)行區(qū)分很有必要[1]。臨床雖然可以通過(guò)活檢獲得宮頸癌病理信息,但由于取樣數(shù)量有限及腫瘤的異質(zhì)性,活檢結(jié)果與術(shù)后病理結(jié)果存在一定偏差,且對(duì)于國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(FIGO)分期Ⅱb以上的腫瘤多采用非手術(shù)治療,無(wú)法取得全面的腫瘤病理結(jié)果。因此有必要尋求一種新的可以反映腫瘤病理類型的檢查方法。隨著MR 軟硬件技術(shù)的發(fā)展,擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)做為一種功能成像,在盆腔中的應(yīng)用日益廣泛。DWI能夠觀察活體組織水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),且可以通過(guò)測(cè)量ADC值對(duì)病變組織水分子擴(kuò)散變化進(jìn)行定量分析。目前有關(guān)ADC值與宮頸癌病理學(xué)特征的相關(guān)研究較少且結(jié)論不一,且多采用的是單指數(shù)模型,不能真實(shí)的反映組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)[2]。基于體素內(nèi)不均一運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion,IVIM)理論的雙指數(shù)衰減模型可以分別提取組織內(nèi)水分子真實(shí)的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)及微循環(huán)灌注信息,因此本研究擬采用多b值雙指數(shù)衰減模型DWI,初步探討其對(duì)不同病理類型及分級(jí)宮頸癌的診斷價(jià)值。
搜集2013年6月-2013年10月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的宮頸癌患者41例,年齡35~69歲,所有患者均在術(shù)前2周內(nèi)行MRI檢查,患者在MRI檢查后及術(shù)前未經(jīng)任何抗腫瘤治療。
按照FIGO 分期標(biāo)準(zhǔn),41 例患者包括ⅠB1 期3例,ⅠB2期9例,ⅡA1期15例,ⅡA2期14例,其中鱗癌33例(高分化6例,中分化20例,低分化7例),腺癌8例。宮頸癌多b值掃描各參數(shù)圖見(jiàn)圖1。
采用GE Discovery 750 3.0T MR 掃描儀,體部相控陣線圈,掃描前適當(dāng)充盈膀胱,檢查序列包括:矢狀面FSE T2WI:TR 4106ms,TE 78ms,層厚4mm,間隔0mm,視野26cm×32cm,矩陣320×320,激勵(lì)次數(shù)1;橫軸面FSE T2WI:TR 3650ms,TE 102ms,層厚4mm,間隔0mm,視野26cm×32cm,矩陣320×256,激勵(lì)次數(shù)1;橫軸面FSE T1WI:TR 547ms,TE 8ms,層厚4mm,間隔0mm,視野26cm×32cm,矩陣320×256,激勵(lì)次數(shù)1;多b值DWI檢查采用單次激發(fā)平面回波(SS-EPI)序列軸面成像,掃描參數(shù):TR 2500ms,TE 70.2ms,矩陣128×64,激勵(lì)次數(shù)1~10,視野26cm×32cm,層厚4mm,間隔0mm,b值取0、20、100、200、500、800、1200、1500s/mm2。
應(yīng)用GE AW4.5后處理工作站MADC軟件對(duì)多b值圖像進(jìn)行分析,重建出多b 值雙指數(shù)衰減模型ADC圖,在ADC圖上沿病灶邊緣手動(dòng)繪制ROI,避免病灶內(nèi)的囊變、出血及壞死區(qū),且每個(gè)ROI面積≥50mm2,測(cè)量病變的慢速表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADCslow)、快速表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADCfast)和快速擴(kuò)散所占容積分?jǐn)?shù)(Ffast)。
采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。利用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)是否為正態(tài)分布,符合條件后,不同病理學(xué)特征宮頸癌的各種ADC 值的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)比較不同分化程度宮頸鱗癌的各種ADC值,組與組之間兩兩比較采用LSD 檢驗(yàn);數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布,采用 Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)或Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn)。P<0.05視為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
宮頸鱗癌的ADCslow低于宮頸腺癌,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.0001),宮頸鱗癌的ADCfast、Ffast均高于宮頸腺癌,且均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均<0.05,表1)。
表1 宮頸腺癌與鱗癌的ADC值相關(guān)指標(biāo)比較
高分化、中分化、低分化宮頸鱗癌的ADCslow差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.0001),LSD 檢驗(yàn)顯示高分化與中分化、高分化與低分化、中分化與低分化鱗癌ADCslow差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05),高分化、中分化、低分化宮頸鱗癌的ADCfast、Ffast差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,表2)。
表2 不同分化程度宮頸鱗癌ADC值相關(guān)指標(biāo)比較
多b值雙指數(shù)模型DWI是一種基于體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)即IVIM 理論的功能成像技術(shù),由Le Bihan等[3]于1986年首次提出,IVIM 理論認(rèn)為單個(gè)體素內(nèi)水分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng),包括單純的水分子擴(kuò)散和毛細(xì)血管網(wǎng)內(nèi)血液微循環(huán)兩個(gè)部分,應(yīng)用一系列從低到高的多個(gè)b值(4個(gè)以上)[4],根據(jù)雙指數(shù)衰減模型即可計(jì)算出相關(guān)參數(shù),計(jì)算公式如下:
其中S(b)為相應(yīng)b值的DWI信號(hào)強(qiáng)度,S(0)為b=0s/mm2時(shí)DWI信號(hào)強(qiáng)度,ADCfast為微循環(huán)灌注相關(guān)系數(shù),ADCslow為組織內(nèi)水分子純擴(kuò)散系數(shù),F(xiàn)fast為微循環(huán)灌注在DWI信號(hào)衰減中所占的比重[5-6]。目前有關(guān)宮頸癌的DWI研究絕大多數(shù)采用兩b值的單指數(shù)模型對(duì)ADC值進(jìn)行測(cè)量,而ADC 值同時(shí)受分子擴(kuò)散和微循環(huán)灌注的影響,單指數(shù)模型不能準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)腫瘤的微觀結(jié)構(gòu),因此本研究采用多b值雙指數(shù)模型DWI對(duì)不同病理類型及分級(jí)的宮頸癌進(jìn)行初步評(píng)估。
本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌的ADCslow顯著低于宮頸腺癌,筆者推測(cè)可能與兩者擴(kuò)散明顯受限的區(qū)域所占比例不同有關(guān),另外腺癌瘤細(xì)胞內(nèi)黏液成分較多,細(xì)胞內(nèi)水分子擴(kuò)散受限較輕,ADCslow值相應(yīng)升高。Liu等[7]采用b=0、1000s/mm2對(duì)34例宮頸鱗癌及8例宮頸腺癌的平均ADC 值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),宮頸鱗癌的平均ADC值低于宮頸腺癌,差異雖具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但兩者平均ADC值存在一定重疊性,可能與平均ADC 值仍受一部分微循環(huán)灌注影響有關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為ADCfast與血流速度相關(guān),F(xiàn)fast則與血流量相關(guān)[8]。Chandarana等[6]利用MRI增強(qiáng)掃描及多b 值DWI評(píng)價(jià)腎臟病變的研究表明,腎臟強(qiáng)化病變的Ffast值顯著高于非強(qiáng)化病變(P<0.05),F(xiàn)fast值與病變強(qiáng)化比例具有良好的相關(guān)性,可以反映病變的血流灌注情況。本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌的ADCfast、Ffast均高于宮頸腺癌,筆者推測(cè)可能與宮頸鱗癌腫瘤組織內(nèi)具有較多不成熟毛細(xì)血管網(wǎng),血流灌注豐富有關(guān)。既往研究表明宮頸腺癌放療預(yù)后不及宮頸鱗癌,可能與宮頸腺癌腫瘤組織微循環(huán)灌注差有一定相關(guān)性。Yamashita等[9]有關(guān)宮頸癌DCE-MRI的研究表明,放療中腫瘤內(nèi)的低灌注區(qū)主要成分為纖維組織,腫瘤細(xì)胞分布稀疏,組織通透性差,對(duì)放療相對(duì)不敏感,而高灌注區(qū)富含腫瘤細(xì)胞,組織通透性較高,對(duì)放療相對(duì)敏感,為本研究提供了一定依據(jù)。
本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌分化程度越差其ADCslow值越低,但不同分化程度的宮頸鱗癌其ADCfast、Ffast值均未見(jiàn)明顯差異。相關(guān)研究認(rèn)為ADCfast、ADCslow分別代表細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),受多種微觀因素,如細(xì)胞結(jié)構(gòu)、密度、增值活性,細(xì)胞間隙大小,細(xì)胞內(nèi)外水分子的比例及液體粘滯度等影響[10-13]。本研究發(fā)現(xiàn)宮頸鱗癌分化程度越差,其ADCslow值越低,可能與分化較差的腫瘤細(xì)胞密度增加,細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器數(shù)目增多,膜性結(jié)構(gòu)的屏障作用更顯著有關(guān);另外,分化較差的腫瘤其細(xì)胞異型性明顯,細(xì)胞核大而深染,核分裂增多,細(xì)胞內(nèi)間隙減小,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限,ADCslow降低,與Liu 等[7]研究結(jié)果一致。有關(guān)直腸癌、肝細(xì)胞肝癌以及兒童腦腫瘤等其他部位惡性腫瘤的研究也表明,ADC值與惡性腫瘤的病理分級(jí)呈負(fù)相關(guān)[14-16]。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同分化程度的宮頸鱗癌,其ADCfast、Ffast值均未見(jiàn)明顯差異。筆者認(rèn)為雖然腫瘤分化程度越低其腫瘤細(xì)胞越密集,細(xì)胞外間隙減小,代表細(xì)胞外水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的ADCfast、Ffast值應(yīng)該降低,但ADCfast、Ffast值同時(shí)受腫瘤組織內(nèi)毛細(xì)血管網(wǎng)分布狀況影響,兩者綜合作用,最終導(dǎo)致不同分化程度的宮頸鱗癌灌注指標(biāo)差異不顯著。
本研究具有一定局限性:第一,樣本量較小,尤其宮頸腺癌及鱗癌高、低分化亞組數(shù)量較少;第二,較小腫瘤易受部分容積效應(yīng)影響;第三,沒(méi)有相應(yīng)的組織學(xué)指標(biāo)作為ADCslow、ADCfast和Ffast的病理對(duì)照。
本研究結(jié)果顯示,采用多b 值雙指數(shù)衰減模型DWI測(cè)量所得ADCslow、ADCfast、Ffast有助于鑒別宮頸鱗癌及腺癌,ADCslow值與宮頸鱗癌分化程度呈正相關(guān)。
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