侯孟巖 孟楠 吳寶林 王競 韓東明 任繼鵬

宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率逐年遞增，且發(fā)病人群逐漸趨于年輕化[1]。鱗癌是宮頸癌最常見的組織學(xué)亞型，其病理分級程度與治療方案的選擇及預(yù)后評價密切相關(guān)[2]。低分化鱗癌生物行為差且易復(fù)發(fā)，其治療方式與高中分化鱗癌有所不同[3]，因此治療前準(zhǔn)確區(qū)分低分化與高中分化宮頸鱗癌尤為重要。擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）可較準(zhǔn)確地反映組織微觀結(jié)構(gòu)變化，但目前表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值對于鑒別宮頸癌病理分級的價值仍存在爭議。擴(kuò)散峰度成像（DKI）是在DWI的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，其以非高斯分布為基礎(chǔ)，可更詳盡、真實(shí)地反映組織微觀結(jié)構(gòu)信息，目前DKI和DWI已應(yīng)用于前列腺癌、肝癌、宮頸癌的診斷。本研究旨在比較DKI及DWI參數(shù)對低分化與高、中分化宮頸鱗癌的鑒別診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性納入新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院2017年11月—2018年12月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為宮頸鱗癌的病人42例，年齡39～69歲，平均（54.9±7.9）歲。 其中高分化 10例，中分化 17例，低分化15例。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，將病人分為低分化鱗癌組[15 例，年齡 48～69 歲，平均（57.9±7.3）歲]和高中分化鱗癌組 [27例，年齡45～69歲，平均（53.3±7.9）歲]，2 組年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義（t=1.84，P=0.07）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查后1周內(nèi)獲取病理結(jié)果；②均為早期原發(fā)宮頸鱗癌病人 （ⅠB期-ⅡA期），且病理分級明確。排除標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查前接受過手術(shù)、放射及化學(xué)藥物等治療者；②掃描序列不完整或影像質(zhì)量影響診斷及數(shù)據(jù)測量；③病灶最大直徑＜1 cm。

1.2 設(shè)備與方法 采用GE Discovery MR750 3.0 T MR掃描設(shè)備，32通道體部相控陣線圈，檢查前囑病人適度充盈膀胱并行陰道填塞，掃描體位取仰臥位，腳先進(jìn)，掃描范圍從子宮上緣開始，向下至恥骨聯(lián)合下方。行常規(guī)MRI平掃、DWI、DKI掃描。掃描序列包括常規(guī)矢狀面、冠狀面、橫斷面T1WI/T2WI序列，視野（FOV）36 cm×28 cm，層間距 2.0 mm，層厚 6.0 mm；斜軸面 （垂直于子宮長軸）無抑脂、小視野、薄層T2WI序列，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，層厚 4.0 mm，層間距0；斜軸面（垂直于宮頸長軸）DWI采用單次激發(fā)自旋回波-回波平面成像（SE-EPI）序列：TR 2 000 ms，TE57ms，F(xiàn)OV 36cm×28cm，層間距 1mm，層厚 4mm，激勵次數(shù) 2，矩陣大小 128×128，b=0、800 s/mm2。斜軸面（垂直于宮頸長軸）DKI序列（SE-EPI）：FOV 36cm×28 cm， 層厚 4 mm， 層間距 1 mm，TR 2 500 ms，TE 58.9 ms，b=0、1 000、2 000 s/mm2，30 個均勻分布的擴(kuò)散方向。

1.3 圖像處理及分析 將DWI、DKI圖像傳至GE AW 4.6工作站，采用Functool工具包中的ADC、DKI軟件對圖像進(jìn)行后處理，獲得ADC圖、平均擴(kuò)散峰度 （mean kurtosis,MK）、 平均擴(kuò)散系數(shù)（mean diffusion,MD）偽彩圖。由2名具有10年及以上工作經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師在未知病理結(jié)果前提下獨(dú)立完成DWI、DKI各參數(shù)（包括平均 ADC、最小 ADC、MK 及MD值）的測量。具體方法：參照腫瘤常規(guī)平掃影像，在DWI、MK、MD圖上選取包括腫瘤實(shí)質(zhì)部分的所有連續(xù)層面，沿腫瘤邊緣分別勾畫各個層面的興趣區(qū)（ROI），獲得各個層面 ADC、MK、MD 平均值；在 ADC圖上，手動將3個大小、形態(tài)類似，面積約50 mm2的類圓形ROI放置于腫瘤的每個層面，獲取各層面的ADC值，選取最小的ADC值作為腫瘤最小ADC值。ROI選擇標(biāo)準(zhǔn)：①盡量置于DWI明顯高信號區(qū)域；②應(yīng)與病灶邊緣維持適當(dāng)間距，以避免容積效應(yīng)；③盡量避開較明顯的囊變、壞死及出血等區(qū)域。按照如上標(biāo)準(zhǔn)，2名觀察者均對每個病灶連續(xù)測量3次，記錄每名觀察者測量的平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS25.0及MedCalc 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)計量資料是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分析2名觀察者測量結(jié)果的一致性（ICC＜0.40表示一致性差，0.40≤ICC＜0.60表示一致性中等，0.60≤ICC＜0.75表示一致性良好，ICC≥0.75表示一致性高）。若一致性為良好以上，以高年資醫(yī)師所測得的數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計學(xué)分析指標(biāo)。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較2組間各參數(shù)值差異；繪制受試者操作特征（ROC）曲線并分析各參數(shù)的診斷效能及最佳診斷閾值。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 觀察者間一致性分析 2位觀察者測得MK、MD、平均ADC、最小ADC值的一致性均良好（均ICC＞0.60，均 P＜0.001），見表 1。

表1 2名觀察者測得的DKI和DWI各參數(shù)值的一致性分析

2.2 2組間DKI和DWI參數(shù)比較 低分化組MK值高于高中分化組，低分化組MD、平均ADC、最小ADC值均低于高中分化組（均P＜0.05），詳見表2，圖 1、2。

表2 2組間DKI和DWI定量參數(shù)比較

2.3 DKI和DWI各參數(shù)的診斷效能 采用單一參數(shù)鑒別時，MK為0.88時，鑒別低分化與高中分化宮頸鱗癌的 AUC 最大（0.877），約登指數(shù)（0.593）及敏感度最高（92.6%）；MD 為 1.04×10-3mm2/s時，特異度最高（86.7%）。聯(lián)合MK、MD和最小ADC診斷時，AUC 最大（0.937），敏感度最高（96.3%）。 詳見表 3、圖3。

表3 DKI和DWI定量參數(shù)鑒別不同分級宮頸鱗癌的診斷效能

3 討論

常規(guī)MRI僅能反映腫瘤的形態(tài)學(xué)信息，不適于腫瘤的病理分級。DWI以高斯分布模型為基礎(chǔ)，無法真實(shí)反映水分子運(yùn)動特點(diǎn)。DKI基于組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動服從非高斯分布的假設(shè)，可準(zhǔn)確反映微觀組織的復(fù)雜程度[4]，能為臨床提供更豐富、可靠的信息。

圖1 病人女，49歲，中分化宮頸鱗癌。A-C圖為常規(guī)斜軸面掃描。A圖，DWI上示病變部位呈高信號（箭）；B圖，MK偽彩圖示病變部位呈黃綠色信號（箭）；C圖，MD偽彩圖示病變部分呈藍(lán)、綠色信號（箭）；D圖，鏡下顯示腫瘤細(xì)胞排列相對稀疏（HE，×400）。

圖2 病人女，52歲，低分化宮頸鱗癌。A-C圖為常規(guī)斜軸面掃描。A圖，DWI上示病變呈高信號（箭）；B圖，MK偽彩圖示病變部位呈黃綠色信號（箭）；C圖，MD偽彩圖示病變部分呈藍(lán)、淺藍(lán)色信號（箭）；D圖，鏡下顯示腫瘤細(xì)胞排列密集，異型性明顯（HE，×400）。

圖3 DKI和DWI定量參數(shù)鑒別診斷不同級別宮頸鱗癌的ROC曲線。

低分化宮頸鱗癌病人預(yù)后差，易復(fù)發(fā)及發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[5]，且在治療方式上與高中分化鱗癌病人有所不同，因此本研究依據(jù)病理結(jié)果對病人進(jìn)行分組，并由2名不知病理結(jié)果的觀察者完成DWI、DKI各參數(shù)的獨(dú)自測量。本研究結(jié)果顯示2名觀察者測得的MK、MD、平均ADC、最小ADC值均具有良好的一致性（均 ICC＞0.60）。本研究通過對比 MK、MD、平均ADC、最小ADC值在低分化與高中分化之間的差異，發(fā)現(xiàn)低分化組的MK值高于高中分化組，而MD、平均ADC、最小ADC值低于高中分化組，與文獻(xiàn)[6-7]報道一致。可能是由于低分化較高中分化宮頸鱗癌組織的有絲分裂活躍，增殖能力旺盛，細(xì)胞異型性明顯，引起組織微觀結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，水分子偏離高斯分布程度更大，故MK值增高；此外，低分化宮頸鱗癌組織細(xì)胞密度大，細(xì)胞間隙小，而且更易發(fā)生囊變壞死，引起細(xì)胞外間隙的壞死成分及炎細(xì)胞數(shù)量增加，從而導(dǎo)致細(xì)胞間液黏稠度增加，而細(xì)胞密度及細(xì)胞間液黏稠度增加均可加大水分子運(yùn)動受限程度[8]，導(dǎo)致MD、平均ADC、最小ADC值降低。

本研究中MK值鑒別低分化與高中分化宮頸鱗癌的ROC曲線下面積最大，且約登指數(shù)及敏感度最高，MD值的特異度最高。由于傳統(tǒng)DWI單指數(shù)模型假設(shè)水分子擴(kuò)散分布服從高斯分布[9]，但實(shí)際上腫瘤組織微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，細(xì)胞密度、細(xì)胞膜及細(xì)胞器等因素均可影響水分子擴(kuò)散運(yùn)動，故引起水分子擴(kuò)散偏離高斯分布[10-11]。DKI能更真實(shí)地分析微觀組織內(nèi)水分子擴(kuò)散的受限程度，比傳統(tǒng)的DWI更能反映組織微觀結(jié)構(gòu)改變[12]，而MD、MK值均以水分子擴(kuò)散服從非高斯分布模型為基礎(chǔ)獲得，可較準(zhǔn)確反映組織微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及不均質(zhì)性。另外，MK值可量化微觀組織中水分子擴(kuò)散位移偏離高斯分布模型擴(kuò)散位移的程度，因此MK值鑒別不同分化程度宮頸鱗癌時具有最高的診斷效能。

本研究結(jié)果還顯示，最小ADC值的診斷效能優(yōu)于平均ADC值，可能是因?yàn)樽钚DC值能有效反映腫瘤細(xì)胞增殖最旺盛的區(qū)域，故較平均ADC值更能真實(shí)反映腫瘤組織中最大異質(zhì)性部分的特征[13]。另外，MK聯(lián)合MD及最小ADC的AUC高于單一參數(shù)診斷，提示聯(lián)合應(yīng)用DKI和DWI參數(shù)可有效提高診斷效能，與柯等[14]研究結(jié)果相似。

本研究尚存在一些不足：①相比常規(guī)MRI平掃序列，DKI序列顯示解剖結(jié)構(gòu)欠佳，本研究也僅探討功能成像參數(shù)的診斷效能而未結(jié)合形態(tài)學(xué)分析，因此DKI各參數(shù)的測量結(jié)果可能存在誤差。②DKI序列僅用3個b值，最高 b值為2 000 s/mm2，而且無法確定本研究所選的b值是否為最佳b值。③ROI的選擇具有一定的主觀性。因此，有待今后擴(kuò)充樣本量，并優(yōu)化DKI掃描參數(shù)及確定最佳b值進(jìn)行進(jìn)一步研究。

綜上，在鑒別低分化與高中分化宮頸鱗癌中，DKI診斷效能高于傳統(tǒng)DWI，且聯(lián)合應(yīng)用DKI和DWI參數(shù)可有效提高診斷效能，可更準(zhǔn)確反映體內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動特點(diǎn)，具有無創(chuàng)評估腫瘤分級的潛能，為臨床選擇治療方案及評估預(yù)后提供更多信息。