胡启云, 董越, 董瑞彤, 于岩岩, 张瑞, 李超, 万慧子, 罗娅红
·宫颈癌影像学评估·
ADC值对早期宫颈癌的诊断价值及与病理对照研究
胡启云, 董越, 董瑞彤, 于岩岩, 张瑞, 李超, 万慧子, 罗娅红
目的:探讨不同病理类型早期宫颈癌ADC值的差异及其临床意义。方法:选取131例经病理及临床证实为早期宫颈癌的患者,其中鳞癌100例、腺癌17例、腺鳞癌14例。100例鳞癌中低分化4例、中分化87例、高分化7例。所有患者治疗前行3.0T MR常规扫描及DWI检查。测量病灶的ADC值,比较不同病理分型及不同分化程度早期宫颈癌的ADC值的差异。结果:早期宫颈鳞癌与腺癌的ADC均值、最小值之间的差异有统计学意义(P<0.01),早期宫颈腺癌与腺鳞癌的ADC均值、最小值之间的差异有统计学意义(P<0.01)。分化程度不同的早期宫颈鳞癌之间ADC均值的差异无统计学意义(P>0.05)。结论:ADC值在术前评估早期宫颈癌的病理类型方面有一定价值,但对其分化程度的术前评估价值有限。
宫颈癌; 磁共振成像; 表观扩散系数; 病理学; 分化程度
在世界范围内宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤,发病率和死亡率高[1]。近十几年来,其发病率和死亡率在我国呈逐年增高的趋势,对我国女性健康形成极大威胁[2]。宫颈癌病灶具有异质性,不同临床分期、病理类型及细胞分化程度的肿瘤对治疗的敏感性不同,预后也存在明显差异[3]。随着磁共振扫描技术的发展,MRI已经不仅仅是单纯的的形态学成像了,逐步发展为可同时进行功能成像,从解剖和病理生理上对病灶进行定性及定位诊断,成为目前宫颈癌的首选影像学检查方法[4]。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)能够无创性地测量活体内水分子的微观运动,通过测量表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)对异常病变组织内水分子扩散的变化进行定性及定量分析[5-6]。根据2009年国际妇产科联合会(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)分期指南,不同分期及不同病理类型的宫颈癌患者的治疗方案存在很大差异。本文通过分析ADC值与不同病理类型及分化程度的早期宫颈癌之间的关系,旨在为早期宫颈癌的临床诊断和术前评估提供一定的诊断依据。
1.病例选择
选择2014年12月-2017年2月本院经活检或术后病理证实、且FIGO临床分期为ⅠB1~ⅡA2的早期宫颈癌患者131例,其中鳞癌100例,年龄26~67岁之间,平均48.9岁;腺癌17例,年龄32~66岁,平均45.7岁;腺鳞癌14例,年龄31~53岁,平均46.7岁。所有患者为原发性宫颈癌患者,无磁共振检查禁忌证且检查前未经任何治疗。
2.检查方法
使用Siemens Magnetom Trio Tim 3.0T磁共振仪和标准8通道相控阵体部线圈,采用呼吸门控技术,依次行常规MRI平扫、DWI和动态增强扫描,扫描范围自髂骨翼上缘至耻骨联合下缘水平。有宫内节育器的患者于检查前一天取出,嘱咐患者检查前8 h禁食,检查前饮水以保持膀胱适度充盈,静息休息15~30 min再行检查。采用仰卧位、头先进,保持呼吸平稳。
常规行横轴面T1WI及脂肪抑制序列横轴面和矢状面FSE T2WI,扫描参数:TR 550 ms,TE 13 ms,层厚4 mm,间距1 mm,视野400 mm×400 mm,激励次数2。横轴面DWI扫描序列及参数:SE-EPI序列,(TR 3500 ms,TE 93 ms,层厚4 mm,间距1 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵320X256,选取3个方向的扩散敏感梯度,b值分别取0、800和1000 s/mm2。动态增强扫描:对比剂选用Gd-DTPA,使用高压注射器经肘静脉团注,流率3 mL/s,剂量0.1 mmol/kg,随即以相同流率注射20 mL生理盐水清洗管道。使用T1-VIBE序列,以宫颈肿瘤组织为中心重复采集35组动态增强图像,单个时相扫描时间8 s,总扫描时间约5 min。DCE-MRI扫描后行常规增强扫描,包括横轴面T1WI(TR 3.23 ms,TE 1.22 ms,视野400 mm×400 mm,矩阵195×320,层厚4 mm,激励次数2)和矢状面T1WI(TR 3.10 ms,TE 1.25 ms,视野400 mm×400 mm,矩阵202×384,层厚4 mm,激励次数2)。
3.图像数据采集
使用GE Omni-Kinetics软件对DWI数据进行后处理。在ADC图上勾画ROI(图1),ROI位于病灶内且尽可能大,尽量避开坏死、囊变、出血等信号不均匀区和病灶的周边区域。每例患者选取病灶的连续3个层面分别测量,获得连续三个层面病灶的ADC最小值、平均值及最大值,取各自的平均值分别作为病灶ADC最小值、平均值及最大值。
4.统计学分析
使用SPSS 19.0软件进行分析。数据符合正态分布且方差齐性者采用单因素方差分析,方差不齐者采用秩和检验(Mann-Whitney U),两两间比较采用两组独立样本秩和检验(调整后检验水准为0.017)。对于组间差异有统计学意义者,利用ROC曲线分析ADC值的诊断阈值及诊断效能。
131例患者的临床分期和术后病理结果见表1。
表1 三组患者的临床分期和术后病理结果 (例)
131例早期宫颈癌患者的ADC最小值、均值和最大值分析结果见表2。三种病理类型宫颈癌(图1~3)的ADC值进行组间比较,鳞癌与腺癌之间ADC最小值及均值的差异有统计学意义(Z=-3.047,P=0.002;Z=-2.958,P=0.003),腺癌与腺鳞癌之间ADC最小值及均值的差异亦有统计学意义(Z=-6.512,P=0.000;Z=-2.032,P=0.003),而鳞癌与腺鳞癌间三种ADC值的差异均无统计学意义(Z=-0.244,P=0.808;Z=-0.258,P=0.796)。
表2 三组早期宫颈癌的ADC值分析结果 (×10-3mm2/s)
鳞癌与腺癌的ADC最小值及平均值诊断的ROC曲线见图4,诊断效能参数值见表3。ADC最小值与ADC均值相比,ADC平均值曲线下面积略高一些,但两者对鳞癌及腺癌的诊断效果都属于一般;在鳞癌与腺癌的诊断中,ADC均值具有较高的特异度,ADC最小值具有较好敏感度。
表3 ADC值诊断腺癌及鳞癌的ROC曲线分析结果
以早期宫颈鳞癌作为对象研究,不同病理分级的ADCmean:低分化组为(0.943±0.0425)×10-3mm2/s,中分化组为(0.951±0.0191)×10-3mm2/s,高分化组为(1.093±0.0752)×10-3mm2/s。早期宫颈癌不同病理分级间ADC均值的差异无统计学意义(P>0.05)。
宫颈癌的早期诊断及术前正确分期是影响患者预后的重要因素[7]。国外有研究表明,ADC值与肿瘤细胞的核浆比和密度、组织内微环境的结构及组织类型等因素有关[8]。宫颈癌患者的术前病理活检非常具有局限性,不能代表全部肿瘤的生物学行为,且不是所有的患者选择手术切除病灶,对此类患者无法准确获取肿瘤的病理学特征。影像学方法能完整显示肿瘤的大小和范围,ADC值的测量可以选取整个病灶作为ROI,提供肿瘤的可视化指标,为术前或是部分选择放化疗的患者提供参考指标,帮助临床分析和评估肿瘤的特点,从而为临床治疗提供帮助。
图1 女,50岁,宫颈鳞癌ⅠB1期。ADC伪彩图示宫颈处类圆形肿块(箭),ADC值较低、不均匀,呈混杂蓝色信号。 图2 女,41岁,宫颈腺癌ⅠB1期。ADC伪彩图示宫颈处不规则形肿块(箭),ADC值稍低、稍不均匀,呈浅蓝色信号,内可见少量点状深蓝色信号。 图3 女,51岁,宫颈腺鳞癌ⅡA2期。ADC伪彩图示宫颈处稍不规则形肿块(箭),ADC值较低、稍不均匀,呈深蓝色混杂信号。 图4 鳞癌与腺癌的ADC最小值及平均值的ROC曲线。
本次研究中选择的是早期宫颈癌患者,结果显示腺癌的ADC值明显高于鳞癌,两者间差异有统计学意义(P<0.05),这与数位学者的的研究结果相似[9-11]。但是与以往的这些研究不同的是,在本次研究中分析了腺鳞癌的ADC值,结果显示腺鳞癌ADC值小于鳞癌及腺癌,且腺鳞癌与腺癌间ADC最小值的差异有统计学意义(P<0.05),但鳞癌与腺鳞癌间的差异不显著(P>0.05)。腺鳞癌在组织病理学特点是既有鳞癌细胞又有腺癌细胞,可以表现为以鳞癌为主,本次研究中腺鳞癌病灶在组织学上可能更接近于鳞癌,其ADC值与鳞癌更近,值得进一步研究。
在本研究中分别分析了三种不同病理类型早期宫颈癌的ADC最小、最大及平均值,值得关注的是,以ADC最小值在三组间的差异最明显,尤其是在腺癌与腺鳞癌间,提示此指标能更准确地反映不同病理类型肿瘤间的差异。Yang等[12]研究结果表明,ADC最小值可以简单有效地预测袭性宫颈癌患者淋巴管受侵情况,另chen等[13]的研究发现,ADC最小值在评估肿瘤的病理分级上更加有效,这与本研究结果比较一致。
由于本研究中腺癌及腺鳞癌患者的病例数有限,不同分化亚型的例数偏少,而鳞癌的病例数较多,故本研究中选择鳞癌患者进一步对不同分化亚型间ADC值的差异进行分析,结果显示不同分化类型的早期宫颈癌的ADC值差异无统计学意义,这与多项研究中的结论一致[13-15]。在本研究中虽然不同分化程度宫颈鳞状细胞癌的ADC均值间差异无统计学意义,但是随着分化程度的增高,ADC值呈逐渐增高的趋势。笔者认为,这一表现可能与不同分化程度间肿瘤细胞的异质性、细胞密度及肿瘤内微环境等因素有关,肿瘤分化程度越低,细胞数目越多,排列紧密,细胞外间隙减小,使细胞外的水分子运动减慢,相应的ADC值也减低。另有多项研究表明,低分化的肿瘤细胞有丝分裂较快,也是使ADC值降低的原因[16-18]。但是本组研究结果与Yang等[12]的研究结果存在差异,笔者认为可能的原因是本研究中高分化组的病例数较少,可能存在一定的数据偏倚重,这需要今后更大样本量的研究来进一步论证。
本研究尚存在不足之处:首先,由于鳞癌的发病率远高于腺癌和腺鳞癌,导致病例搜集过程中腺癌及腺鳞癌尤其是高分化肿瘤的病例数偏少,尚需今后搜集更大样本量来进一步完善;同时,所筛选的患者在MRI检查前未考虑月经周期等因素可能对检查结果造成的影响;最后与常规MRI相比,DWI显示解剖结构的能力略差,使ADC值的测量可能存在一定的误差,但是DWI检查无创、可以多次重复检查。
综上所述,ADC值可以对早期宫颈癌病理学分型的评估提供一定的依据,为早期宫颈癌治疗前的诊断和分期提供帮助。
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The role of ADC values in the diagnosis of early cervical cancer:comparison with pathologic findings
HU Qi-yun,DONG Yue,DONG Rui-tong,et al.
Department of Medical Imaging,Liaoning Cancer Hospital,China Medical University,Shenyang 110042, China
Objective:The purpose of this study was to analyze the differences of ADC value of early cervical cancer in different histologic types and their clinical significance.Methods:One hundred and thirty-one patients with early cervical cancer confirmed by pathology and clinical data were included in this study.There were 100 cases with cervical squamous cell carcinoma (CSCCs),17 cases with cervical adenocarcinoma (CACs) and 14 cases with cervical adeno-squamous carcinoma (CASCs).Among 100 CSCCs,poorly differentiated 4 cases,moderately differentiated 87 cases,and well differentiated 7 cases.All patients underwent 3.0T MR both routine scan and DWI examination.ADC values of the tumors were obtained,and the mean (ADCmean),maximum (ADCmax) and minimum (ADCmin) values were calculated.The difference of ADC values of early cervical cancer with different histologic types and different differentiation degrees was analyzed.Results:There was significant difference in the ADCmeanand ADCminbetween early CSCCs and CACs (bothP<0.01) and between early CACs and ASCs (P<0.01).There was no significant difference in ADCmeanof CSCCs among different differentiation grades (P>0.05).Conclusion:ADC value has certain predictive roles in preoperative evaluation of histologic types for early cervical cancer,but it has limitation in distinguishing different differentiation degrees.
Cervical cancer; Magnetic resonance imaging; Apparent diffusion coefficient; Pathology; Differentiation degree
110042 沈阳,中国医科大学肿瘤医院 辽宁省肿瘤医院 医学影像科
胡启云(1991-),女,安徽池州人,硕士研究生,主要从事骨骼和妇科影像诊断工作。
罗娅红,E-mail:luoyahong8888@hotmail.com
国家公益性行业科研专项基金(201402020)
R445.2; R735.33
A
1000-0313(2017)04-0328-04
10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.04.006
2017-03-14
2017-04-05)