崔嵩 郭玉珍 劉玲玲 江新青

【摘要】 目的 探討3.0T功能MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描（DCE）與彌散加權(quán)成像（DWI）在宮頸癌診斷中的價(jià)值。方法 收集因有可疑宮頸惡性病變或盆腔非宮頸病變需要進(jìn)行盆腔MRI的81例患者，其中宮頸癌29例、子宮肌瘤25例、正常子宮27例，所有患者均行盆腔MRI （常規(guī)掃描、DCE及DWI），獲取容量轉(zhuǎn)換常數(shù)（Ktrans）、速率常數(shù)（Kep）及血管外細(xì)胞外間隙容積（Ve）、時(shí)間-濃度曲線(xiàn)下初始面積（iAUC）及表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)（ADC），進(jìn)行受試者工作特征（ROC）曲線(xiàn)分析，比較DCE與DWI的分析結(jié)果。結(jié)果 與子宮肌瘤及正常子宮相比，宮頸癌具有更高的Ktrans、Kep、Ve、iAUC值及更低的ADC值（P均< 0.05）。DCE-MRI不同參數(shù)診斷宮頸癌的ROC曲線(xiàn)下面積（AUC）分別為：Ktrans值0.836、Kep值0.742、Ve值0.663、iAUC值0.698，其中Ktrans值的ROC AUC最大。DWI的ADC值診斷宮頸癌的ROC AUC為0.970。ADC值診斷宮頸癌的ROC AUC大于Ktrans值的ROC AUC（P < 0.05）。結(jié)論 對(duì)于診斷宮頸癌，3.0T功能MRI DWI的ADC值比DCE的各項(xiàng)參數(shù)具有更高的診斷效能。

【關(guān)鍵詞】宮頸癌;磁共振動(dòng)態(tài)增強(qiáng);擴(kuò)散加權(quán)成像

【Abstract】Objective To investigate the values of 3.0T functional dynamic contrast-enhanced （DCE）- and diffusion-weighted imaging （DWI）-magnetic resonance imaging （MRI） in the diagnosis of cervical cancer.? Methods Eighty-one patients suspected with malignant cervical lesions or pelvic lesions without cervical lessions were recruited to receive pelvic MRI. Among them， 29 patients were diagnosed with cervical cancer， 25 cases of uterine leiomyoma and 27 cases of normal uterus. All patients were subject to routine， DCE- and DWI-MRI of the pelvis. Various parameters including Ktrans， Kep， Ve， iAUC and ADC were obtained. The ROC curve analysis was conducted to compare the analysis results between DWI- and DCE-MRI.? Results The Ktrans， Kep， Ve and iAUC parameters in patients with cervical cancer were significantly higher， whereas the ADC value was remarkably lower compared with those in their counterparts with uterine leiomyoma and normal uterus （all P < 0.05）. The area under the ROC curve （AUC） of different parameters in the diagnosis of cervical cancer was 0.836 for Ktrans， 0.742 for Kep， 0.663 for Ve and 0.698 for iAUC， respectively. The AUC of ADC value of DWI in the diagnosis of cervical cancer was calculated as 0.970， significantly higher than 0.836 of Ktrans （P < 0.05）.? Conclusion In the diagnosis of cervical cancer， the ADC value of 3.0T functional DWI-MRI has higher diagnostic efficiency compared with alternative DCE-MRI parameters.

【Key words】Cervical cancer;Dynamic contrast-enhancement;Diffusion-weighted imaging

宮頸癌是女性常見(jiàn)的惡性腫瘤。據(jù)國(guó)家腫瘤防控辦公室的統(tǒng)計(jì)資料顯示，2015年宮頸癌的發(fā)病率高居女性惡性腫瘤的第2位[1]。宮頸癌的精確診斷對(duì)于疾病的治療及改善患者的預(yù)后具有重要作用，但臨床常用的B超、CT以及傳統(tǒng)MRI在宮頸癌的診斷中常受到限制[2-5]。近年以動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描（DCE）及磁共振擴(kuò)散加強(qiáng)成像（DWI）為代表的功能MRI技術(shù)迅速發(fā)展，有望為宮頸癌的診斷提供重要幫助。DCE是一種可準(zhǔn)確評(píng)估組織、病灶內(nèi)部血供的動(dòng)態(tài)變化情況和微血管分布狀況的功能MRI技術(shù)，可揭示病灶的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，較為準(zhǔn)確地評(píng)估病灶內(nèi)血管的生成狀態(tài)，且可通過(guò)觀(guān)察對(duì)比劑在腫瘤體內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布過(guò)程，得出腫瘤血管的滲透率及灌注信息[6]。DWI是目前唯一能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散情況的影像學(xué)檢查手段，可間接反映組織水平的微觀(guān)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及變化[7]。DCE及DWI在多種惡性腫瘤包括宮頸癌的診療中發(fā)揮了重要作用[8-12]。目前在宮頸癌的診斷中尚未見(jiàn)有對(duì)2種MRI方法的比較研究。為此，本研究比較3.0T功能MRI DCE及DWI對(duì)宮頸癌的診斷價(jià)值，旨在為臨床診療提供影像學(xué)參考依據(jù)。

對(duì)象與方法

一、研究對(duì)象

收集2013年3月至2016年3月在我院因有可疑宮頸惡性病變或盆腔非宮頸病變需要進(jìn)行盆腔MRI的81例患者臨床資料，患者年齡23～74歲、中位年齡47歲，經(jīng)病理檢查證實(shí)為宮頸癌29例、宮頸肌瘤25例、正常27例。29例宮頸癌患者中，高分化10例、中分化11例、低分化8例。入組患者近3個(gè)月內(nèi)均未接受過(guò)放射治療、化學(xué)治療或雌激素治療，且無(wú)MRI檢查禁忌證。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者在MRI檢查前已簽署知情同意書(shū)。

二、MRI檢查及圖像處理

采用Siemens Magnetom Verio 3.0T 磁共振掃描儀進(jìn)行掃描。先行MRI常規(guī)掃描，常規(guī)掃描序列：軸位T1加權(quán)成像（T1WI）層厚 4 mm、脈沖重復(fù)時(shí)間700 ms、脈沖回波時(shí)間 11 ms、層數(shù)24、視野230 mm，T2加權(quán)成像（T2WI）層厚4 mm、重復(fù)時(shí)間 5 000 ms、回波時(shí)間 93 ms、視野 230 mm，矢狀位T2WI（掃描參數(shù)同上），冠狀壓脂T2WI 層厚4 mm、重復(fù)時(shí)間4 500 ms、回波時(shí)間 85 ms、層數(shù) 20、視野240 mm。DCE-MRI在注射造影劑前行校正T1 容積內(nèi)插體部（VIBE） 橫斷位掃描：視野260 mm×260 mm、層厚 3.6 mm、重復(fù)時(shí)間 5.08 ms、回波時(shí)間 1.74 ms、平均8次，矩陣138×192、體積元素1.9 mm×1.4 mm×3.6 mm、層厚3.6 mm、層間距 3.6 mm×20%，使用翻轉(zhuǎn)角2°、15°序列用于計(jì)算T1值。然后開(kāi)始注射造影劑扎噴酸葡胺，總量 0.1 mmol/kg，注射速率 2.0 ml/s，其后用相同速率注射 20 ml 生理鹽水。以翻轉(zhuǎn)角15 °的VIBE序列掃描 35 期，總時(shí)間5 min 26 s，每期掃描9.3 s。

由2名具放射專(zhuān)科10年工作經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師采用雙盲法完成數(shù)據(jù)處理與分析。將MRI平掃小翻轉(zhuǎn)角T1數(shù)據(jù)（2°和15°）及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)35組數(shù)據(jù)導(dǎo)入Siemens專(zhuān)用工作站的4D-tissue軟件。隨后依次進(jìn)行運(yùn)動(dòng)校正、圖像匹配、手動(dòng)勾畫(huà)病變感興趣區(qū)（ROI）、將ROI所得出時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(xiàn)（TIC）進(jìn)行分型及評(píng)價(jià)。DCE-MRI參數(shù)定量分析和數(shù)據(jù)評(píng)估使用Tofts的藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型，定量參數(shù)包括容量轉(zhuǎn)換常數(shù)（Ktrans）、速率常數(shù)（Kep）及血管外細(xì)胞外間隙容積（Ve），半定量參數(shù)為時(shí)間-濃度曲線(xiàn)下初始面積（iAUC），每例病灶測(cè)量3次，結(jié)果取平均值。DWI容積ROI選取及基本要求：在未知患者臨床診斷分期的前提下，在表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)（ADC）圖上進(jìn)行病變?nèi)莘eROI勾畫(huà)，結(jié)合常規(guī) T1WI、T2WI和T1WI 增強(qiáng)圖像， 在動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像上手動(dòng)設(shè)置 ROI，在設(shè)置 ROI時(shí)盡量避免壞死、出血、囊變與周?chē)Ｑ艿膮^(qū)域，每個(gè)病灶重復(fù)測(cè)量3次，取平均值為ADC。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0分析。定量數(shù)據(jù)經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)均符合正態(tài)分布，以表示，多組比較采用方差分析，兩兩比較行LSD-t檢驗(yàn)。使用MedCalc繪制受試者工作特征曲線(xiàn)（ROC），評(píng)價(jià)DCE各參數(shù)對(duì)宮頸癌的診斷效能，找出DCE各參數(shù)中對(duì)宮頸癌診斷效能最高的參數(shù)，計(jì)算該參數(shù)和ADC值診斷宮頸癌的ROC曲線(xiàn)下面積（AUC），比較兩者的ROC AUC。P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、宮頸癌、子宮肌瘤以及正常組織的Ktrans、Kep、Ve、iAUC、ADC值分析

與子宮肌瘤及正常子宮相比，宮頸癌具有更高的Ktrans、Kep、Ve、iAUC值及更低的ADC值（P均< 0.05）;與正常子宮相比，子宮肌瘤的Krans、iAUC值較高，ADC值較低（P均< 0.05），2者間Kep、Ve值比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均> 0.05），見(jiàn)表1。

二、DCE不同參數(shù)及DWI的ADC值對(duì)宮頸癌診斷效能評(píng)估

DCE-MRI不同參數(shù)診斷宮頸癌的ROC AUC分別為：Ktrans值0.836、Kep值0.742、Ve值0.663、iAUC值0.698，其中Ktrans值的ROC AUC最大。DWI的ADC值診斷宮頸癌的ROC AUC為0.970。ADC值診斷宮頸癌的ROC AUC大于Ktrans值（Z = 8.262，P < 0.001），見(jiàn)圖1。

討論

宮頸癌腫瘤供血血管及微血管在結(jié)構(gòu)和功能上存在變異，因此可使用功能MRI進(jìn)行診斷。同時(shí)，功能MRI如DCE及DWI具有無(wú)創(chuàng)及多參數(shù)檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，可提供腫瘤病灶多參數(shù)的半定量數(shù)據(jù)，具有獨(dú)特的診斷優(yōu)勢(shì)[13-14]。DCE的定量分析以藥代動(dòng)力學(xué)模型（本研究采用Tofts模型）為基礎(chǔ)，通過(guò)量化分析參數(shù)如Ktrans、Kep、Ve及iAUC進(jìn)行分析。Tofts模型是目前被廣泛應(yīng)用于臨床的開(kāi)放雙室藥代動(dòng)力學(xué)模型，表現(xiàn)了對(duì)比劑在組織間隙和血液之間交換的動(dòng)力學(xué)過(guò)程[15]。在這一模型中，血漿為第一室，血管外細(xì)胞外間隙為第二室。靜脈注射對(duì)比劑扎噴酸葡胺后，其在血管腔內(nèi)和血管外細(xì)胞外間隙是雙向?qū)α鞯?，因此可在這2個(gè)方向上進(jìn)行線(xiàn)性交換，并通過(guò)相應(yīng)的功能MRI對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行定性及半定量分析[16]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者既往已進(jìn)行了DCE在婦科惡性腫瘤中的應(yīng)用，并詳細(xì)分析了各種參數(shù)的不同變化。Dappa等[17]詳細(xì)分析了功能MRI在宮頸癌診療中的價(jià)值，并提出DCE對(duì)宮頸癌的診斷、鑒別診斷及腫瘤分級(jí)具有重要價(jià)值。朱志軍等[18]研究顯示，宮頸癌組Ktrans、Kep、Ve值較其正常組明顯升高，宮頸癌組的微血管通透性指標(biāo)同時(shí)增高。上述研究結(jié)果表明，DCE-MRI半定量參數(shù)在婦科惡性腫瘤的診斷中具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。本研究顯示，宮頸癌Ktrans、Kep、Ve、iAUC值均高于子宮肌瘤及正常子宮，這可能與腫瘤的病理生理學(xué)以及生物學(xué)特性有關(guān)：腫瘤新生血管明顯增多，細(xì)胞代謝旺盛，微血管的密度增加、內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)不完整、細(xì)胞周?chē)拈g隙松散導(dǎo)致了血管通透性增高，增強(qiáng)掃描注入造影劑后，造影劑交換加快，體現(xiàn)為高灌注;宮頸良性腫瘤如子宮肌瘤其本身微血管并不豐富，往往僅有少數(shù)來(lái)自鄰近的動(dòng)脈供應(yīng)肌瘤;正常子宮肌層組織新生血管較少，血流灌注相對(duì)較低，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)完整。因此，使用MRI對(duì)比劑時(shí)宮頸癌與子宮肌瘤及正常子宮在灌注上存在差異，其對(duì)比劑交換較慢。由此表明，DCE可顯示出正常子宮及子宮頸良惡性疾病的不同變化。

DWI序列中ADC值與腫瘤組織細(xì)胞密度具有很好的相關(guān)性。宮頸癌具有特殊的病理特征，如繁殖旺盛、間隙較小、數(shù)目較多、細(xì)胞間排列緊密、細(xì)胞外水分子相對(duì)彌散受限，同時(shí)細(xì)胞異型性增高、核漿比例增高，細(xì)胞內(nèi)水分子也會(huì)彌散受限，高細(xì)胞密度使腫瘤細(xì)胞外容枳減少，蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)對(duì)水分子的吸附作用也加強(qiáng)，再加上細(xì)胞生物膜的限制，惡性腫瘤內(nèi)水分子擴(kuò)散受限，ADC降低。生長(zhǎng)迅速的惡性腫瘤其中心區(qū)域易缺血、缺氧而壞死，而組織邊緣區(qū)域血供豐富，生長(zhǎng)分?jǐn)?shù)較高，細(xì)胞密度較腫瘤中心高，ADC值應(yīng)較腫瘤中心區(qū)域小。Chen等[19]研究了20例正常宮頸和33例宮頸癌組織的ADC值，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織的ADC值低于正常宮頸組織，當(dāng)ADC為1.359×10-3時(shí)靈敏度和特異度分別為100%和84.8%。本研究顯示，宮頸癌ADC值低于子宮肌瘤及正常子宮，子宮肌瘤ADC值低于正常子宮，這與既往研究大致相符。DWI空間分辨率較差，結(jié)合T2WI能很好地鑒別出宮頸癌，為臨床治療提供依據(jù)。

既往功能MRI在宮頸癌病變的檢查多為聯(lián)合多種參數(shù)進(jìn)行定性及定量分析。本研究應(yīng)用了DCE與DWI定量分析宮頸癌，在此基礎(chǔ)上得出各定量參數(shù)Ktrans、Kep、Ve、iAUC值較子宮肌瘤及正常子宮高，ADC值較子宮肌瘤及正常子宮降低。進(jìn)一步ROC曲線(xiàn)分析顯示，DCE中Ktrans值的ROC AUC最大，DWI的ADC值診斷宮頸癌的ROC AUC大于DCE的Ktrans值，說(shuō)明DWI的ADC值相比DCE的Krans值對(duì)宮頸癌具有更高的診斷效能。然而，本研究樣本量小且未對(duì)宮頸癌進(jìn)行分期、分級(jí)，日后我們將在后續(xù)研究中對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行更詳盡的分層，以獲得更為精準(zhǔn)的研究數(shù)據(jù)，為宮頸癌的精準(zhǔn)診斷提供更為完美的功能MRI參數(shù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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（收稿日期：2019-05-14）

（本文編輯：林燕薇）