磁共振扩散加权成像在宫颈癌诊断和疗效预测中的应用价值

袁俊峰 （河南省郑州市中牟县人民医院放射科，河南郑州 451450）

宫颈癌是一种常见的女性生殖系统原发性恶性肿瘤，其发病率在女性生殖系统恶性肿瘤中仅次于乳腺癌，病死率则位居首位。MRI是一种常用的宫颈癌术前检查方法[1]。扩散加权成像(DWI)是MRI的一种新技术，能够在一定程度上反映宫颈癌病理特征，并通过表观扩散系数(ADC)进行量化分析，正逐渐在宫颈癌临床效果评估及个体化给药方案调整等方面发挥重要作用[2-3]。本研究对MRI-DWI在宫颈癌诊断与疗效预测中的临床价值进行分析。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选择我院2016年12月－2018年12月收治的60例宫颈癌患者作为研究对象，所有患者均经临床病理学检查确诊为宫颈癌，年龄35～65岁，平均(50.7±7.3)岁，其中鳞癌52例，腺癌4例，肉癌样癌2例，腺鳞癌、未分化癌各1例。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 所有受检者均接受MRI、DWI检查，宫颈癌患者同时接受NCT化疗方案，第1、4 天在宫颈局部注射顺铂20 mg，第1天同时静脉注射紫杉醇，剂量按照体表面积计算为175 mg/m2。第2、3天则静脉注射400 mg卡铂。1个疗程5次。

1.2.2 检查方法 MRI检查方法采用飞利浦MR Achieva/lntera 1.5T磁共振仪进行扫描，体部线圈，扫描前适当充盈膀胱，患者取仰卧位，先进头，扫描整个盆腔部。给予矢状位FSE序列T2WI扫描：TR4 000 ms，TE78 ms，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩阵320×320，激励2次；横轴位FSE序列T2WI扫描：TR3 600 ms，TE102 ms，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩阵320×256，激励2次；矢状位脂肪抑制FSE T2WI扫描：TR3 600 ms，TE125 ms，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV320 mm×320 mm，矩阵320×256，激励4次；横轴位T1WI扫描：TR547 ms，TE7.8 ms，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV260 mm×320 mm，矩阵320×320，激励2次。DWI采用SE-EPI序列(单次激发平面回波序列)轴位成像，TR5 700 ms，TE70 ms，层厚4 mm，层间距0 mm，FOV320 mm×320 mm，矩阵128×128，b=0，600 s/m2，1 000 s/m2，扩散梯度方向取层面选择、相位编码与频率编码3个方向，激励12次，总扫描时间为7 min 30 s。所有图像数据均上传至后台图像工作站，生成并分析DWI图像与ADC值图。由1名经验丰富的放射科医师判断图像是否符合诊断要求及肿瘤ADC值计算要求。判断标准：图像无变形，未产生会对ADC值测量造成明显影响的伪影，病变组织和邻近正常组织有清晰可辨的信号差异。参考横断位T2WI、DWI图像中的病灶位置，在DWI图像中选择感兴趣区(ROI)，尽量避免选择坏死、出血或囊变区域，ROI面积至少要达到该肿瘤面积的2/3，面积至少为10 mm2，并根据T2WI 图像选择宫体与正常宫颈的合适层面作为参照，面积不低于10 mm2，测量ADC值，每个点分别测量3次，取平均值。治疗后测量相同层面与位置的ADC值，若肿瘤完全消退，则在对应原肿瘤床选择ROI区域进行测量。

1.2.3 观察指标 (1)以临床分期作为金标准，比较MRI、DWI对宫颈癌的诊断结果。(2)患者在治疗前、治疗4周、化疗结束时分别进行检查，并测量ADC值与肿瘤体积，比较不同时间的ADC值与肿瘤体积变化。(3)化疗结束后，根据ADC值变化和肿瘤体积缩小情况评价疗效，并将患者分组。完全消失(CR)组：肿瘤完全消失；部分有效(PR)组：肿瘤最大直径减少≥30%；疾病稳定(SD)组：肿瘤最大直径变化范围在PR组与PD组之间；疾病进展(PD)组：肿瘤最大直径增加≥20%。比较4组患者治疗前后的ADC值。肿瘤体积测量方法：采用体积计算软件(Volume Rending)在伪彩图上将非肿瘤背景去除后，可以自动显示肿瘤体积数值。肿瘤体积退缩率=(治疗前肿瘤体积－治疗中或治疗结束1个月后肿瘤体积)/治疗前肿瘤体积×100%。

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0进行数据分析，计量资料以±s表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析及q检验；计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI与DWI诊断结果

DWI的确诊率较MRI高(P<0.05)，详见表1。

表1 MRI与DWI诊断结果比较 例(%)

2.2 患者在不同时间肿瘤体积与ADC值的变化情况

治疗4周后，患者肿瘤体积较治疗前显著减少，ADC值则显著增加(均P<0.05)，化疗结束后，患者肿瘤体积较治疗4周后显著减少，ADC值则显著增加(均P<0.05)，详见表2。

表2 患者在不同时间肿瘤体积与ADC值的变化 (±s，n=60)

表2 患者在不同时间肿瘤体积与ADC值的变化 (±s，n=60)

与治疗前比较：a P<0.05；与治疗4周后比较：bP<0.05

指标3肿瘤体积/cm-3 2 ADC值/(×10 mm/s)治疗前16.01±5.47 0.87±0.25治疗4周a 6.74±1.73 a 1.07±0.36化疗结束ab 3.59±0.95 ab 1.72±0.31

2.3 不同疗效患者ADC值的变化情况

化疗结束后，疗效评估结果为CR者16例，PR 15例，SD 19例，PD 10例。CR、PR患者治疗结束时的ADC值最高，治疗4周时次之，治疗前最低 (均P<0.05)。SD、PD者治疗4周、治疗结束时的ADC值均与治疗前差异无统计学意义(P>0.05)。ADC值变化率从高到底依次为CR、PR、SD、PD者 (均P<0.05)，详见表3。

3 讨论

DWI是在原有脉冲序列基础上增加一对梯度式脉冲序列，也被称为水分子扩散标记物，由于水分子在不同组织中具有不同的扩散能力，而且不会损伤组织，临床上广泛应用于组织微观病理学变化观察与分析，是目前唯一能够在无创条件下对活体组织内部水分子微观运动进行直接观察的影像学技术，可检测组织内含水量改变及早期生理学变化，其成像时间短、无需造影剂、不会产生电子辐射等，能够对肿瘤患者进行临床诊断与跟踪随访的检查[4-5]。

表3 不同疗效患者ADC值治疗前后的变化情况 -32(±s，×10 mm/s)

表3 不同疗效患者ADC值治疗前后的变化情况 -32(±s，×10 mm/s)

与同组治疗前比较：a P<0.05；与同组治疗4周时比较： b P<0.05；与CR组比较：c P<0.01；与PR组比较：dP<0.01；与SD组比较：e P>0.05；与PD组比较：fP<0.05。

组别CR组PR组SD组PD组n 16 15 19 10治疗前0.82±0.31 0.89±0.25 1.03±0.31 1.15±0.34治疗4周a 1.12±0.35 a 1.01±0.22 1.09±0.28 1.17±0.36化疗结束b 1.41±0.39 b 1.27±0.31 1.15±0.27 1.18±0.28 ADC变化率/%cdef 67.25±6.27 cef 41.47±5.31 cdf 11.52±3.87 cde 3.17±2.49

本研究显示，DWI对宫颈癌的确诊率显著高于常规MRI，随着治疗时间及治疗剂量的增加，肿瘤组织ADC值显著增加，肿瘤体积明显缩小，不同疗效的患者在ADC值的变化上呈现出明显的不同，提示ADC值能够用于宫颈癌疗效预测。由于宫颈癌肿瘤组织细胞核体积明显增加，核浆比升高，细胞异常增殖，排列紧密，细胞外间隙与容积减小，整体弥散系统要明显低于正常组织，因此，ADC值会明显降低，采用多b值准确测定ADC值后，能够对肿瘤组织变化进行分析，并通过ADC值数据，对其变化进行定量反映。对于MRI无法显示的ROI区，能够提供可供鉴别宫颈癌病理类型与病灶特点的有效参数信息[6]。随着化疗剂量的逐渐增加，ADC值逐渐提高，ADC值伪彩图则由治疗前的蓝色或蓝绿色逐渐变为绿色、绿黄色或黄色[7]。治疗前，病灶部位因肿瘤细胞异常增殖，细胞密度增加，细胞间容积降低，水分子被蛋白质等各类大分子物质吸附，导致肿瘤细胞中水分子有效转运与扩散作用减弱，ADC值出现明显的下降。经过化疗后，部分肿瘤细胞被杀死，细胞膜被破坏，细胞外容积得以扩大，增强了水分子扩散作用，使ADC值不断升高[6]。

肿瘤内的氧含量是影响其放疗敏感性的一个关键因素，肿瘤血供情况又决定了氧含量的高低，当肿瘤血供丰富时，血流灌注高的区域对于放疗的敏感性也更高；肿瘤缺乏氧时，就会有液化或坏死现象，细胞密度随之降低，进而降低了肿瘤对化疗的敏感性。这种微环境变化，难以通过肿瘤的常规形态得到准确的结果。DWI作为目前唯一用于活体水分子微观运动的观察与成像技术，经测量获得的ADC值则具备了这种效果。研究显示，宫颈癌治疗前的ADC值和治疗后的肿瘤最大径变化率呈负相关[8]，通过定量测定ADC值，能够反映组织中的含水量变化与肿瘤组织早期生理学变化，在预测宫颈癌疗效方面有一定优势[9]。治疗前ADC值相对较高，意味着细胞密度更低，液化与坏死较多，细胞间隙较大，药物难以到达细胞内部，因此对药物的敏感性也较低，导致ADC值变化不大；同时，肿瘤出现坏死时，会增加内部糖酵解与乳酸含量，降低含氧量，进一步削弱了化疗药物的效果。本研究中CR组治疗前后ADC值变化率最高，PR组、SD组、PD组的ADC值变化率依次降低，与上述机制相符合，表明ADC值的定量分析能够用于治疗前宫颈癌组织化疗敏感性的初步评估及疗效的预测。

本研究结果表明，随着治疗的进行，CR组与PR组的ADC值逐渐升高，治疗4周后较治疗前变化显著，治疗结束时较治疗4周后的变化显著，且CR组变化更为显著；SD组与PD组的升高趋势则不明显，该结果提示DWI还能够对肿瘤ADC值的变化进行动态观察，动态化监测肿瘤对于治疗的反应。通过治疗前后的DWI检查，能够预测、动态观察治疗效果，对ADC进行定量分析，检测肿瘤对于治疗的反应，及时发现对化疗敏感性较差的患者，根据ADC值早期变化比例量化评估疗效好坏，及时停止无效治疗，调整治疗方案[10]。

综上分析，MRI-DWI能够显著提高宫颈癌临床分期诊断准确率，通过患者ADC值变化情况，能够对宫颈癌早期化疗效果进行有效预测和评估，为治疗效果的及时评估与治疗方案的后续调整提供准确参考。