湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬隨州醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (湖北 隨州 441300)

蘇大軍 胡必富 謝興佳汪 軍

MR彌散加權(quán)成像在評(píng)估宮頸癌放化療療效中的應(yīng)用價(jià)值

湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬隨州醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (湖北 隨州 441300)

蘇大軍 胡必富 謝興佳汪 軍

目的 探討磁共振彌散加權(quán)成像DWI在評(píng)估宮頸癌放化療療效中的應(yīng)用價(jià)值。方法 32例經(jīng)病理證實(shí)為宮頸癌的患者，分別在治療前和外照射20GY后進(jìn)行常規(guī)的盆腔MRI掃描和DWI掃描，并測(cè)量腫瘤的最大徑和ADC值。治療結(jié)束6個(gè)月隨訪(fǎng)，根據(jù)RECIST標(biāo)準(zhǔn)將患者分成有效組和無(wú)效組。比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的ADC值和ADC值提高率，并比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的最大徑及退縮率。結(jié)果 有效組25例，無(wú)效組7例，兩組治療前、外照射20GY后的ADC值和最大徑、退縮率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，而兩組的ADC值提高率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。結(jié)論 宮頸癌有效組在治療早期ADC值的提高率明顯高于無(wú)效組，證實(shí)DWI序列能早期預(yù)測(cè)宮頸癌放化療的治療效果，為優(yōu)化患者后續(xù)的治療方案提供幫助。

宮頸癌；彌散加權(quán)成像；磁共振掃描；放化療

宮頸癌約占女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的2/3，其死亡率占女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的首位[1]。放化療是有效的治療手段，而宮頸癌放化療后的療效與個(gè)體放化療敏感性的差異有一定的關(guān)系。如何在治療早期預(yù)測(cè)療效從而能夠及時(shí)調(diào)整治療方案和個(gè)體化的治療值得探討。目前臨床最常見(jiàn)的腫瘤療效評(píng)價(jià)手段是測(cè)量腫瘤體積、徑線(xiàn)的形態(tài)學(xué)變化，但無(wú)法反映組織的微觀變化。磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)屬于分子功能影像范疇，在形態(tài)學(xué)變化之前就可以檢測(cè)出分子層面的微觀變化。有學(xué)者證實(shí)，宮頸癌的放化療后，原發(fā)病灶的表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值會(huì)提高[2]，但對(duì)于ADC值的提高率與療效的相關(guān)性沒(méi)有研究。本研究旨在探討DWI技術(shù)在治療早期預(yù)測(cè)宮頸癌放化療療效的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料收集本院2014年1月至2015年1月經(jīng)病理證實(shí)宮頸癌的患者32例，其中鱗癌28例，腺癌4例。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者有MRI檢查禁忌癥、患者有放化療禁忌癥、患者中斷放化療治療、懷孕。

1.2 治療方案臨床治療采取同步放化療，其中，適形放療(盆腔四野中心照射，3GY/次，5次/周，共3周；前后兩野對(duì)穿照射，3GY/次，2次/周，共3周；腔內(nèi)放射治療，3GY/次，2次/周，共3周)，輔以化療(順鉑，40mg/m2，1次/周，5周一療程)。

1.3 檢查方法采用GE discovery750w 3.0T磁共振掃描儀，體部相控陣線(xiàn)圈，患者自主呼吸，行常規(guī)盆腔MR和DWI掃描。掃描范圍：自髂骨翼至雙側(cè)股骨頸水平；序列包括：橫斷位SE T1WI序列、橫斷位TSE T2WI序列、矢狀位脂肪抑制SE T2WI序列和單次激發(fā)平面回波EPI序列行DWI掃描；參數(shù)為：TR4000ms，TE82ms，層厚7mm，間隔1mm，F(xiàn)OV38cm×38cm，矩陣128×128，NEX4。

b值(擴(kuò)散敏感因子)取1000s/ mm2，同時(shí)在x、y、z軸3個(gè)方向上施加敏感梯度脈沖。

1.4 數(shù)據(jù)測(cè)量及圖像分析所有的常規(guī)圖像及DWI圖像傳入工作站，均由兩名資深的磁共振室醫(yī)師進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：圖像無(wú)變形、無(wú)顯著影響ADC值測(cè)量的偽影、病灶與臨近正常組織存在可分辨的信號(hào)差異。ADC值測(cè)量：感興趣區(qū)(region of interest,ROI)盡量接近腫瘤實(shí)質(zhì)的最大截面積，并避開(kāi)壞死區(qū)，ROI的面積統(tǒng)一為100mm2，測(cè)量3次，取平均值。計(jì)算治療前和外照射20GY后的ADC值提高率，ADC值提高率=(外照射20GY后ADC值-治療前ADC值)/治療前ADC值。

腫瘤最長(zhǎng)徑測(cè)量：選取T2WI矢狀位腫瘤的最大層面，測(cè)量腫瘤最長(zhǎng)直徑，治療前和外照射20GY后測(cè)量的層面盡量保持一致，并計(jì)算治療前和外照射20GY后的退縮率，最大直徑退縮率=(腫瘤治療前最大徑-外照射20GY后最大徑)/腫瘤治療前最大徑

1.5 療效評(píng)價(jià)與隨訪(fǎng) 根據(jù)實(shí)體腫瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3](Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST)，將32名患者分成兩組，有效組：腫瘤最大徑治療之后縮小30%以上(包括腫塊完全消失)，無(wú)效組：腫瘤最大徑縮小未達(dá)到30%(包括腫塊未縮小甚至增大)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 15.0數(shù)據(jù)分析軟件包完成數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)分析。比較兩組治療前、外照射20GY后的ADC值和ADC值提高率有無(wú)差異，并比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的最大徑及退縮率有無(wú)差異；雙側(cè)檢驗(yàn)P值小于0.05認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圖像分析結(jié)果宮頸癌患者在治療前、外照射20GY后的T2WI、DWI、ADC圖像

2.2 兩組ADC值和腫瘤最大徑的比較有效組、無(wú)效組在治療前、外照射20GY后的ADC值的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；有效組、無(wú)效組在治療前、外照射20GY后的腫瘤最大徑的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 兩組ADC值提高率和腫瘤退縮率的比較有效組、無(wú)效組在外照射20GY后的ADC值提高率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；有效組、無(wú)效組在外照射20GY后的腫瘤退縮率的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 討 論

宮頸癌是婦科常見(jiàn)的惡性腫瘤，放化療被證實(shí)是非常重要的治療方法[4]。以往宮頸癌放化療的療效評(píng)價(jià)主要依靠腫塊的形態(tài)、大小和增強(qiáng)掃描信號(hào)的變化來(lái)判斷，常規(guī)MRI是宮頸癌放化療療效評(píng)價(jià)的主要手段。宮頸癌的療效也有個(gè)體的差異，因此在放化療早期對(duì)宮頸癌治療的敏感性進(jìn)行預(yù)測(cè)，并針對(duì)不同的敏感性制定個(gè)體化的治療方案，是提高放化療療效的重要途徑。

DWI是近些年發(fā)展的新的MRI技術(shù)，可以根據(jù)水分子在不同組織中的不同擴(kuò)散能力，為病人提供組織的微觀的病理變化，同時(shí)因其無(wú)電離輻射、無(wú)需造影劑、成像時(shí)間短等特點(diǎn)十分適合對(duì)腫瘤患者的隨訪(fǎng)跟蹤[5]。由于惡性腫瘤細(xì)胞增殖旺盛，腫瘤細(xì)胞密度高，細(xì)胞外間隙常常較小，所以細(xì)胞外間隙內(nèi)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)受到限制；同時(shí)腫瘤細(xì)胞核質(zhì)比例較高，加之細(xì)胞生物膜的限制和大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)對(duì)水分子的吸附作用增強(qiáng)，致使細(xì)胞內(nèi)外空間均縮窄，腫瘤內(nèi)水分子的有效運(yùn)動(dòng)受到限制，在DWI成像上表現(xiàn)為病灶信號(hào)明顯增高，而DWC值明顯降低[6]。DWI最早用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤患者的療效評(píng)價(jià)。高曉[7]等比較伽馬刀治療前與治療后一個(gè)月腦腫瘤實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化表觀擴(kuò)散系數(shù)(nADC)值的變化，發(fā)現(xiàn)腫瘤實(shí)質(zhì)的nADC值能夠早期較好地評(píng)價(jià)腦腫瘤的伽馬刀治療效果，同時(shí)能夠較好地鑒別腦腫瘤的良惡性。

表1 兩組在治療前、外照射20GY后的ADC值(×10-3mm2/s)和腫瘤最大徑(cm)的比較

表2 兩組在外照射20GY后的ADC值提高率和腫瘤退縮率的比較

MR彌散成像對(duì)宮頸病變有診斷價(jià)值，段陽(yáng)[8]等對(duì)15例正常宮頸和36例宮頸疾病患者的對(duì)比研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，宮頸癌的DWI圖像及ADC值有特征性，DWI能區(qū)分正常宮頸組織及宮頸良性病變，對(duì)宮頸癌有診斷價(jià)值；DWI也逐漸用于宮頸癌的治療效果的評(píng)價(jià)。廖秋玲[9]等在研究宮頸癌的功能磁共振成像現(xiàn)狀時(shí)指出，DWI是目前唯一非侵入性檢測(cè)活體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)性成像方法，表觀擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)(ADC)作為DWI的定量參數(shù)，可以通過(guò)觀察ADC值的變化對(duì)宮頸癌放化療反應(yīng)作出相應(yīng)評(píng)估。有效的抗腫瘤治療會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜的破壞，細(xì)胞的溶解，引起腫瘤內(nèi)細(xì)胞密度的下降，細(xì)胞外間隙增寬，水分子的擴(kuò)散能力上升，ADC值升高。何長(zhǎng)久[10]等在研究DWI應(yīng)用于282例宮頸癌患者放化療療效評(píng)價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，緩解組、無(wú)復(fù)發(fā)組治療結(jié)束后ADC值升高明顯，無(wú)效組、復(fù)發(fā)組ADC值升高不明顯。童遠(yuǎn)和[11]等在探討磁共振彌散加權(quán)成像預(yù)測(cè)宮頸癌放射敏感性的應(yīng)用價(jià)值時(shí)發(fā)現(xiàn)，外照射前、20GY以及結(jié)束時(shí)ADC值分別為：(0.93±0.14)×10-3mm2/ s、(1.25±0.17)×10-3mm2/s、(1.55±0.16)×10-3mm2/s，宮頸癌原發(fā)灶A(yù)DC值隨放療劑量的累積而逐漸升高，反映了放療后腫瘤細(xì)胞密度以及水分子運(yùn)動(dòng)障礙物的減少。莫蕾[12]等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)ADC值的定量分析還有助于病理的分型。本人研究集中在外照射20GY(外照射的第14天左右)的時(shí)間點(diǎn)上，即放化療的早期。

本研究證實(shí)，在治療早期，有效組ADC值提高率與無(wú)效組有明顯差異，且明顯高于無(wú)效組，而有效組在治療早期腫瘤退縮率與無(wú)效組無(wú)明顯差異，這說(shuō)明腫瘤在治療早期ADC值的變化可體現(xiàn)組織的微觀分子水平的改變，并且早于組織宏觀形態(tài)學(xué)的改變，因此根據(jù)腫瘤在治療早期ADC值的變化可以預(yù)測(cè)治療效果。Herneth[13]等研究腫瘤治療效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，腫瘤在治療后的幾個(gè)小時(shí)就會(huì)發(fā)生腫瘤細(xì)胞的水腫，其ADC值可迅速降低，之后的幾天時(shí)間里細(xì)胞壞死，細(xì)胞膜崩解，水分子彌散受限的屏障消失，從而腫瘤的ADC值逐漸升高，因此，在有效治療的早期，ADC值提高越明顯，療效越好，根據(jù)ADC值的早期改變預(yù)測(cè)療效，對(duì)于ADC值提高不明顯的患者，及時(shí)調(diào)整治療方案，停止無(wú)效治療，為腫瘤患者的治療提供更多的機(jī)會(huì)。

由于考慮到掃描時(shí)間的關(guān)系，沒(méi)有進(jìn)行多b值的研究，這將是我后期研究的方向。

總之，治療早期DWI值的變化可以預(yù)測(cè)宮頸癌的放化療的療效，為臨床醫(yī)師提供定量、無(wú)創(chuàng)的評(píng)價(jià)方法。

圖1-3 放療前的T2WI矢狀位、DWI、ADC圖；圖4-6 外照射20GY后的T2矢狀位、DWI和ADC圖；外照射20GY后腫塊的最大徑略減小，在DWI上信號(hào)減低，而ADC值明顯升高。

[1]Kaur H,Silverman PM,Iyer R B,e t a l.D i a g n o s i s, staging and surveillance of cervical carcinoma[J]. AJR,2003,180(6):1621-1631.

[2]梁真嬌,梁梅芬,鐘菀杞,等.DWI在宮頸癌診斷及預(yù)后檢測(cè)的價(jià)值[J].中國(guó)CT和MRI雜志,2016,14(1):109-111.

[3]Eisenhauer E A,Therasse P, Bogaerts J,et al. New response evaluation criteria in solid tumors:revised RECIST guideline (version 1.1)[J].Eur J Cancer,2009,45(2):228-247.

[4]張晶晶.同步放、化療治療中晚期宮頸Ca的臨床療效觀察[J].中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2015,9(5):111-112.

[5]Levy A,Medihoul A,Caramella C, et al. Interest of diffusion weighted echo-planar MR imaging and apparent diffusion c o e f f c i e n t m a p p i n g i n gynecological malignancies:a review[J].J Magn Reson Imaging,2011,33(5):1020-1027.

[6]李建生,陳志軍,湯日杰,等.磁共振彌散加權(quán)成像在評(píng)估子宮頸癌放化療效果中的應(yīng)用[J].腫瘤研究與臨床,2014,26(11):729-732.

[7]高曉,張雪寧,張?jiān)仆?等.應(yīng)用DWI早期評(píng)價(jià)腦腫瘤伽馬刀治療效果[J].臨床放射學(xué)雜志,2011,30(5):326-630.

[8]段陽(yáng),董雪,羅婭紅,等.磁共振彌散成像對(duì)宮頸癌表觀擴(kuò)散系數(shù)的研究[J].中國(guó)CT和MRI雜志,2013,11(2):44-46,67.

[9]廖秋玲,趙繼泉,朱新進(jìn),等.宮頸癌的功能磁共振成像研究現(xiàn)狀[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2015,31(8):1360-1362.

[10]何長(zhǎng)久,任靜,許國(guó)輝,等.磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)宮頸癌放化療療效的研究[J].中國(guó)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)雜志,2014,34(11):841-844.

[11]童遠(yuǎn)和,倪曉雷,王敏,等.磁共振彌散加權(quán)成像預(yù)測(cè)宮頸癌放射敏感性的應(yīng)用價(jià)值[J].中國(guó)CT和MRI雜志,2015,13(1):58-60.

[12]莫蕾,江新青,陳阿梅,等.DWI對(duì)宮頸癌的診斷及與腫瘤密度相關(guān)性的初步研究[J].中國(guó)CT和MRI雜志,2011,11(2):44-46.

[13]Herneth AM, Guccione S, Bednarski M. Apparent diffusion coefficient: a quantitative parameter for in vivo tumor characterization[J].Eur J Radiol,2003,45(3):208-213.

(本文編輯: 張嘉瑜)

Significance of MR Diffusion Weighted Imaging in Evaluating the Efficacy of Radiochemotherapy for Cervical Carcinoma

SU Da-jun, HU Bi-fu, XIE Xin-jia, et al．, Department of Medical Imaging, Suizhou Hospital Affiliated to Hubei University of Medicine, Suizhou 441300, Hubei Province, China

ObjectiveTo explore the significance of MR diffusion weighted imaging (DWI) in evaluating the efficacy of radiochemotherapy for cervical carcinoma． Methods 32 patients pathologically confirmed with cervical carcinoma underwent routine pelvic MRI plain scan and DWI scan, and the longest tumor dimension and ADC value were determined before treatment and following external radiation at 20GY． Patients were followed up for 6 months following completion of treatment, and were assigned to the response group or non-response group according to RECIST． The ADC value and increase rate of ADC value, as well as the longest tumor dimension and tumor shrinkage rate, were compared between the two groups before treatment and following external radiation at 20GY． Results Between the response group including 25 patients and the non-response group including 7 patients, there were no statistically significant differences in ADC value, longest tumor dimension or tumor shrinkage rate(P＞0．05), but statistically significant difference in increase rate of ADC value(P＜0．05) before treatment and following external radiation at 20GY． Conclusion The increase rate of ADC value in the early treatment period was significantly higher in the response group than in the nonresponse group of cervical carcinoma, confirming that DWI sequence could present an early predictor of the therapeutic effect of radiochemotherapy for cervical carcinoma, thus providing evidence for optimizing the subsequent treatment regimen．

Cervical Darcinoma; Diffusion Weighted Imaging; Magnetic Resonance Imaging

R445.2；R737.33

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.08.033

2017-07-11

胡必富