磁共振波谱及扩散加权成像对子宫良恶性肿瘤的鉴别诊断价值

马凤华 张国福* 强金伟 田晓梅 李海明

虽然常规MRI已能较好地对子宫肿瘤进行定位、定性诊断[1]，但部分子宫良恶性肿瘤的形态学有相当部分重叠，子宫肿瘤的术前定性还存在一定困难。氢质子磁共振波谱（1H-MRS）是一种能检测活体内物质代谢及生化物质含量的无创性功能成像技术[2-3]，由于软硬件的制约、盆腔结构复杂、周围肠道蠕动等多种因素影响，过去较少应用于子宫肿瘤。已有作者对子宫肿瘤进行扩散加权成像（DWI）研究，发现子宫恶性肿瘤的ADC值明显低于良性肿瘤，对良恶性肿瘤鉴别有一定价值[4]。我们回顾性分析44例子宫肿瘤1H-MRS和DWI资料，旨在探讨1H-MRS及DWI鉴别子宫良恶性肿瘤的价值。

方 法

1．临床资料

收集2013年2月-2015年10月间的子宫肿瘤患者44例的1H-MRS及DWI资料，年龄20～79岁，平均 44．3±3．9岁，肿块直径 4．2～ 21．9cm，平均11．3±4．3cm。良性肿瘤31例，恶性肿瘤13例。临床表现如下：发现子宫增大半月～17年30例，阴道不规则出血9例，子宫肌瘤手术史或腹痛等5例。所有患者术前均行常规MRI扫描，扫描与手术时间间隔小于2周。开腹手术33例，腹腔镜10例，活检1例。

2．检查方法

采用1．5 T MR超导扫描仪（Symphony 或Avanto， Siemens， Erlangen， Germany）， 相 控阵体线圈。患者仰卧，先行常规FSE序列平扫，矢状位T2WI抑脂、横断位T1WI、T2WI抑脂；增强扫描采用横断位和冠状位T1WI抑脂，对比剂为钆喷替酸葡甲胺（马根维显，拜耳先灵，广州），剂量0．2 mmol/kg，速度2～3ml/s。FOV 350mm×400mm；矩阵 256×256；层厚 4．0mm，层距1．2 mm。1H-MRS在增强扫描前进行，在矢状位及横断位T2WI进行波谱定位，兴趣区放置在病灶的中心，采用点分辨自旋回波波谱（point resolved spectroscopy， PRESS） 序 列， 单 体 素体 素 为 2．0cm×2．0cm×2．0cm， 多 体 素 体 素 为10cm×10．0cm×2cm，重复时间/回波时间（TR/TE）：1500/135ms，矩阵256×256，平均采集192次，自动匀场后自动波谱采集，扫描时间单体素为4．54 min，多体素为 7．12 min。

DWI采用单次激发平面回波成像（echo planar imaging， EPI）序列，对附件区肿块范围内进行轴位扫描，参数如下：b值为0s/mm2和1000s/mm2，TR 3100ms，TE 81ms，NEX 4，FOV 270×320mm，矩阵 292×320，层 厚 5mm，层距1．5mm，扫描时间为 1．24min。

3．图像分析与处理

采用MR扫描仪自带的后处理软件对波谱数据进行分析，自动波谱曲线拟合并计算常见代谢物N-乙酰天冬氨酸（N-acetyl-aspartic-acid，NAA）、胆碱（choline，Cho）、肌酸（creatine，Cr）、脂质峰（lipid，Lip）、乳酸（lactate，Lac）的峰值积分，以Cr峰为内参照，记录NAA/Cr、Cho/Cr等比值。ADC值：对原始DWI 进行重建，获得ADC图，利用ROI 分别测量病灶3个不同区域ADC值，取其平均值，ROI包含30个像素。

4．统计分析

采用SPSS 17．0 统计学软件包分析，采用两独立样本t检验比较两组的NAA/Cr、Cho/Cr及Lip/Cr等比值差异，P＜0．05 为有统计学意义。对良、恶性肿瘤的Cho/Cr等比值、ADC值进行ROC曲线分析，并制定鉴别二者的诊断阈值。

结 果

1．病理结果

44例子宫肿瘤具体病理结果如下：良性肿瘤31例，包括子宫肌壁间或浆膜下平滑肌瘤16例，富于细胞性平滑肌瘤3例，子宫平滑肌瘤伴水肿变性3例，平滑肌瘤玻璃变性及红色变性各1例，宫颈平滑肌瘤2例，阔韧带平滑肌瘤5例；恶性肿瘤13例，包括平滑肌瘤肉瘤2例，癌肉瘤2例，子宫内膜癌4例，宫颈癌3例，宫颈小细胞神经内分泌癌1例。

2．良恶性子宫肿瘤的代谢物比值及ADC值比较

良、恶性子宫肿瘤间Cho、NAA、Lip波峰下面积峰值积分（integral）与Cr比值、ADC值见表1。恶性肿瘤Cho峰较良性肿瘤明显升高，ADC值较良性肿瘤明显降低，二者间Cho/Cr比值、ADC值均存在显著性差异（P＜0．05）（图1～3）。良性肿瘤31例9例检出略升高的Lip峰，均值为5．28±2．7，13例恶性肿瘤9例检出明显升高Lip峰，均值为11．69±4．2（图 3），两组间 Lip/Cr比值存在显著性差异（P=0．002 ＜ 0．05）。

表1 子宫良恶性肿瘤的代谢物峰值及比较

图1 子宫平滑肌瘤。波谱定位像（A）及波谱图（B）可见略高的Cho峰，无明显Lip峰，Cho/Cr=1．43。DWI呈等信号（C），与子宫肌层相仿，ADC值约1．204×10-3mm2/s，增强后肌瘤较明显均匀性强化（D）。

图2 子宫平滑肌肉瘤。波谱定位像（A）及波谱图（B）可见明显升高的Cho峰及Lip峰，Cho/Cr=6．14，Lip/Cr=5．83。DWI呈不均高信号（C），ADC值约0．738×10-3mm2/s，增强后肿块较明显不均匀性强化（D）。

图3 子宫内膜低分化腺癌。波谱定位像（A）及波谱图（B）可见中度升高的Cho峰及Lip峰，Cho/Cr=6．42，Lip/Cr=6．83。DWI呈不均高信号（C），ADC值约0．804×10-3mm2/s，增强后肿块较明显不均匀性强化（D）。

图4 A．ADC值鉴别良恶性肿瘤ROC曲线；B．Cho/Cr比值鉴别良恶性肿瘤ROC曲线。

3．良恶性肿瘤鉴别的ROC曲线分析

对ADC值、Cho/Cr比值进行ROC曲线分析，曲线下面积分别为0．981和0．854（图4），鉴别良恶性肿瘤的诊断阈值分别为0．885×10-3mm2/s及6．02，其敏感性、特异性及准确性分别为90%、85%和98%，69%、97%和85%。

讨 论

尽管良性与恶性子宫肿瘤通过常规MRI可作出正确诊断，然而当子宫良性肿瘤尤其平滑肌瘤体积巨大合并肌瘤变性时，容易和子宫恶性肿瘤相混淆。近年来，MR功能影像如1H-MRS及DWI越来越多地应用于妇科肿瘤的临床应用，已有研究显示DWI及1H-MRS是常规MRI的有益补充，可提高术前诊断的准确性[3-8]。

DWI通过检测组织中水分子的扩散反映由病理过程引起的组织细胞密度、细胞膜完整性、细胞外间隙迂曲度和液体黏度病理改变所致的水分子运动状态的异常[6-7]。组织内水分子运动的通路和距离由疏水细胞膜和大分子、主动转运机制及微循环共同决定[7]，表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC)反映了上述结构及功能性因素对水扩散的实际效果。细胞密度高的实体瘤中，细胞外间隙显著减少，从而水扩散受限更为明显、ADC值减低。近年来，子宫肿瘤的DWI研究日益增多，包括：①宫颈癌的范围及宫旁浸润、盆腔淋巴结转移评价；②子宫内膜良恶性病变的鉴别、子宫内膜癌肌层浸润深度的评价和淋巴结转移的判断；③子宫良恶性肿瘤的鉴别诊断；④监测肿瘤治疗后的反应及有无复发等[5-8]。

在子宫的所有肿瘤中，子宫良性平滑肌瘤最常见，多数子宫平滑肌瘤诊断不难，但有相当部分病例临床良性而形态学恶性，或临床恶性而形态学良性，这些肿瘤的术前诊断非常困难[9]，有时良性肿瘤误认为恶性肿瘤，而行全子宫切除术+淋巴结清扫术，使得部分本可以保留生育功能的患者永久失去了生育功能。DWI依其对水分子扩散运动的敏感性，可以显示特定组织的生物学特性，为子宫良恶性肿瘤的鉴别诊断提供了更好的方法和途径[10]。本研究显示子宫良恶性肿瘤的ADC均值分别为（1．15±0．2）×10-3mm2/s及（0．75±0．1）×10-3mm2/s值，ROC曲线下面积分别为0．981、0．854，根据Youden指数鉴别良恶性肿瘤的诊断阈值分别为0．885×10-3mm2/s，其敏感性、特异性及准确性分别为90%、85%和98%。此结果与文献报道等相符[10]。

MRS是一种利用高场磁共振仪分析生物体内生化物质结构及含量的、完全无创的功能成像技术[11]，MRS实际上就是某种原子的化学位移分布图，其横轴表示化学位移，纵轴表示各种具有不同化学位移的原子的相对含量。诸多研究显示不同子宫病变的MR波谱模式明显不同[5，12-14]。Takeuchi等[12]发现子宫恶性肿瘤（内膜癌及肉瘤）Cho峰明显高于子宫良性平滑肌瘤、子宫内膜增生或息肉，其诊断敏感性及特异性分别为93%、83%。余小多等[5]研究显示，子宫良恶性肿瘤均可出现Cho峰，且恶性肿瘤Cho峰值高于良性肿瘤，但两者间差异无统计学意义（P＞0．05）。本研究良性肿瘤31例，包括浆膜下、宫颈或阔韧带等部位平滑肌瘤21例及富细胞性平滑肌瘤或平滑肌瘤伴变性8例，这些肿瘤常规MRI易误诊为恶性肿瘤；恶性肿瘤包括平滑肌瘤肉瘤及癌肉瘤各2例，子宫内膜癌及体积较大宫颈癌8例，不易与良性平滑肌瘤变性鉴别。MRS显示良恶性肿瘤Cho/Cr的均值分别为 3．74±1．7 及 7．01±2．9，良恶性肿瘤存在显著性差异（P＜0．05）；ROC曲线下面积分别为0．854，根据Youden指数鉴别良恶性肿瘤的诊断阈值分别为0．901×10-3mm2/s，其敏感性、特异性及准确性分别为90%、100% 和 98%。

Lip峰反映细胞膜降解程度，与组织坏死密切相关。Bulik等[11]对不同级别的脑胶质瘤MRS进行比较，发现高级别胶质瘤可出现较高的Lac峰和Lip峰，提示恶性肿瘤细胞快速增殖导致大量细胞死亡，这种结果也见于宫颈癌、子宫肉瘤[12-14]。Takeuchi 等[14]报道Lip峰鉴别子宫肉瘤与平滑肌瘤的敏感性和特异性分别为100%和96%。本研究31例平滑肌瘤瘤中9例（29%）检出Lip峰，13例子宫恶性肿瘤9例（69%）检出Lip峰，良、恶性肿瘤的Lip/Cr分别为5．28±2．7和11．69±4．2，两者差异存在统计学意义（P＜0．05）。

总之，子宫恶性肿瘤的ADC值较良性平滑肌瘤明显降低，扩散加权成像对子宫良恶性肿瘤的鉴别敏感性、特异性均较高；在体1H-MRS能够定量反映良、恶性子宫肿瘤的代谢特征，明显升高Cho峰及Lip峰有助于良、恶性子宫肿瘤的诊断和鉴别诊断。