酰胺质子转移加权成像联合T2 mapping序列对子宫内膜癌术前风险评估的价值初探

马长军，刘爱连*，田士峰，陈丽华，王楠，宋清伟，林良杰，王家正，孟醒

作者单位：1.大连医科大学附属第一医院放射科，大连 116011；2.飞利浦医疗(中国)，北京 100036；3.大连妇女儿童治疗中心放射科，大连 116033

子宫内膜癌(endometrial carcinoma，EC)是女性生殖系统常见的恶性肿瘤之一，发病率逐年上升。在临床上依据病理分期、肌层浸润深度等，将EC分为不同的风险等级，在临床治疗中，依据各种风险采用不同的临床治疗方法。欧洲肿瘤学会-欧洲妇科肿瘤协会-欧洲放射肿瘤学会(European Society for Medical Oncology-European Society of Gynaecological-European Society for Radiotherapy &Oncology，ESMO-ESGO-ESTRO)[1]共识提出，对于高危和中危EC手术时需要进行系统性的淋巴结清扫，而对低危组EC患者若行淋巴结清扫术增加患者下肢淋巴水肿、邻近组织器官损伤等并发症的发生率[2-4]。因此需要临床医生在术前对EC做出风险性评估，以帮助临床制定针对性方案。酰胺质子转移(amide proton transfer，APT)是一种新的内源性磁共振成像技术，通过检测含有丰富酰胺类化学成分的组织或肿瘤中的低浓度溶质(如可移动蛋白和肽)而被引入[5]，为肿瘤的鉴别诊断及治疗提供分子层面的帮助。T2 mapping作为一种定量的MRI技术，提供了水和胶原纤维的含量和组成的量化信息，已应用于心脏、神经和骨关节的定量评估，在评价弥漫性心肌病(如水肿和纤维化)方面显示出优势，有助于心肌炎和心肌梗死等疾病的诊断[6]。本研究的目的是探讨APT联合T2 mapping序列对EC术前风险评估的价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象

回顾性分析我院2019年7月至2020年9月符合以下标准的患者资料。纳入标准：(1)经手术病理证实为EC，临床及病理资料完整、翔实；(2)无MRI检查禁忌证，术前行3.0 T MRI检查(含APT序列及T2 mapping序列)；(3)病灶最大径＞10 mm。排除标准：(1)MRI检查前接受过放化疗或其他治疗(包括活检术或刮宫术)；(2)MR图像质量不佳，存在伪影，影响数据测量。根据2015年欧洲肿瘤学会、欧洲放射肿瘤学会、欧洲妇科肿瘤学会发布的关于EC诊治的专家共识，以及多项相关临床试验[7-8]将子宫内膜癌分为低风险组和高风险组。其中低风险组：ⅠA期高中分化子宫内膜样腺癌，其余均为高风险组。最终纳入27例患者，其中低风险组17例，年龄35～67(52.88±7.79)岁。高风险组10例年龄为52～73(59.50±7.15)岁；绝经前7例，绝经后20例。

1.2 检查方法

所有患者术前均行3.0 T磁共振检查(Ingenia CX，Philips Healthcare，Best，the Netherlands)，体部32通道相控阵线圈，仰卧位，检查前禁饮食4～6 h，以减少胃肠蠕动伪影，排空膀胱。扫描序列包括T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive、DWI、DKI、APT、T2 mapping，具体扫描参数如表1所示。

表1 序列参数

1.3 图像处理与数据测量

将APTw、T2 mapping的图像传输到Intellispace Portal(ISP)7.0工作站，测量APT值和T2值。具体测量方法为：将矢状位的APTw图像融合到轴位的T2WI图像上测量APT值，与此同时在轴位T2 mapping图像上测量T2值。以T1WI、T2WI、Dynamic-eThrive序列为参考，尽量避开坏死、囊变、出血及肿瘤边缘，于相邻2个层面各放置1个面积大于病变实质区1/3的感兴趣区(region of interest，ROI)，使在两个图像上的ROI尽可能接近。ROI放置由1名一年以上和1名六年以上MRI阅片经验的放射科医师在对患者临床、病理信息未知的情况下分别独立进行，分别测量2个ROI的APT、T2值(图1，2)，取2名医师测量结果平均值进行分析。

1.4 统计学方法

使用SPSS 22.0及MedCalc软件进行统计学分析。使用组内相关系数(intraclass correlation coefficient，ICC)比较2名观察者测量值间的一致性，相关性＞0.75为良好，采用2名观察者测量数据的平均值进行后续的分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验各数据是否符合正态分布，符合正态分布的数据用均值±标准差的形式表示，并进行独立样本t检验；不符合正态分布的数据采用中位数(25%分位数，75%分位数)来表示，并进行Mann-WhitneyU检验。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线评估差异有统计学意义的参数对两组病灶的鉴别效能，计算曲线下面积(area under the curve，AUC)，并根据最大约登指数确定其敏感度和特异度。采用Logistic回归计算APTw联合T2 mapping鉴别高低风险组EC的AUC。采用Delong检验比较各AUC间的差异性。

2 结果

2.1 2名观察者测量数据的一致性检验

2名观察者测量两组病灶各参数的一致性均很好(ICC＞0.75；表2)。

表2 2名观察者测量结果的一致性(±s)

表2 2名观察者测量结果的一致性(±s)

注：APT：酰胺质子转移。

观察者1观察者2 ICC成像方法高风险组(10例)APT(%)T2(ms)低风险组(17例)APT(%)T2(ms)2.750±0.488 77.448±7.433 2.900±0.403 77.019±8.249 0.925 0.966 0.895 0.944 2.182±0.326 86.322±13.802 2.294±0.333 85.418±12.935

2.2 两组病灶APT值和T2值的比较

高风险组的APT值大于低风险组，高风险组的T2值小于低风险组，差异均具有统计学意义(P＜0.05)(表3；图1，2)。

表3 两组病灶APT值和T2值的比较(±s)

表3 两组病灶APT值和T2值的比较(±s)

注：APT：酰胺质子转移。

成像方法APT(%)T2(ms)高风险组(10例)2.825±0.432 77.233±7.722低风险组(17例)2.238±0.314 85.870±13.016 t值-4.084 2.164 P值0.000 0.040

图1 女，39岁，ⅠA期子宫内膜癌(低风险组)。A：轴位T2WI；B：T2WI与酰胺质子转移加权(APTw)像的融合图像；C：T2 mapping图像，其酰胺质子转移(APT)值为2.00，T2值为115.995 ms图2 女，56岁，Ⅲ期子宫内膜癌(高风险)。A：轴位T2WI；B：T2WI与APTw像的融合图像；C：T2 mapping图像，其APT值为3.05，T2值为73.635 ms

2.3 两组病灶鉴别诊断的效能评估

APT值、T2值以及两者联合诊断高风险EC的AUC、敏感度、特 异 度 分 别 为0.841、70.0%、94.1%；0.674、90.0%、52.9%；0.900、80.0%、88.2%(表4；图3)。

图3 APT和T2 mapping联合、APT、T2 mapping序列鉴别高低危EC的ROC曲线，AUC值分别为：0.900、0.841、0.674

表4 各参数诊断高风险子宫内膜癌的效能分析

2.4 APTw、T2 mapping及联合的AUC之间的差异性比较

APTw与T2 mapping的AUC之间的差异以及APTw与联合的AUC之间的差异均无统计学意义(其P值分别为0.2315、0.2292)，而T2 mapping与联合的AUC之间的差异有统计学意义(P＜0.05)。

3 讨论

APTw成像是一种特殊类型的内源性的CEST成像技术，通过探测内源性游离蛋白质或多肽链中酰胺质子与水中氢质子之间的交换速率，评估细胞内蛋白质浓度及pH值的变化，具有安全、准确、无创及可定量分析的优点[9]。APTw技术已有关于子宫疾病的鉴别诊断以及肿瘤分级、分型等的研究[8,10]，但是关于APTw用于评估子宫内膜癌风险性的研究还鲜有报道。在相关文献中[11-12]，脑肿瘤APT信号强度与细胞密度和增殖呈正相关，也就是说与细胞内的可移动蛋白和多肽呈正相关。在本研究中，高风险组EC的APT值大于低风险组，原因可能是高风险EC的肿瘤细胞较低风险细胞代谢更加活跃，细胞增殖更加旺盛，细胞密度增加，细胞内的可移动蛋白和多肽增加，蛋白浓度引起APT值的升高。依据Togao等[13]的研究：在显微镜下坏死的脑胶质瘤比没有坏死的胶质瘤具有更高的APT值，在本研究中高风险组APT值高于低风险组，这也有可能与高风险组EC恶性程度更高，具有更多的坏死相关。因此APTw成像可以用于术前子宫内膜癌风险性的评估，其鉴别诊断效能为0.841，具有较高的效能。

T2 mapping成像原理为采用多回波快速自旋回波序列，即通过采集相同TR、不同TE的一系列加权图像，测量不同回波时间的MRI信号强度，计算每个体素的T2值，从而使研究者可以在体素水平上对组织的T2值进行定量分析[14]。既往T2 mapping技术多用于评估关节软骨病变[15-17]，近年来逐渐用于软组织损伤，心肌病，前列腺癌等[18-19]，而对于子宫内膜癌的研究鲜有报道。本研究中T2 mapping技术用于子宫内膜癌术前风险性的评估，体现出了一定的价值。高风险组EC T2值低于低风险组EC。原因可能是高风险EC的细胞排列更为紧密，细胞外间隙减小，自由水含量少，因此T2值较低风险EC减低。T2 mapping在评估子宫内膜癌术前风险性方面具有一定应用价值，但是其鉴别诊断效能低(AUC=0.674)。APTw联合T2 mapping序列鉴别高低危组EC的诊断效能(AUC=0.900)(图3)较单独APTw或者T2 mapping都得到了很大的提升，并且T2 mapping与两序列联合的AUC之间的差异具有统计学意义(P＜0.05)，这给术前评估子宫内膜癌风险性及给临床医师选择手术方式带来了很大的效益。

本研究有以下几个局限性：(1)病例数较少，有待增加样本量进行更深入的分析，提高统计分析结果的可靠性；(2)在高风险组病例中我们没有增加非子宫内膜样腺癌；(3)ROI没有包含肿瘤全域；(4)由于APT成像质量不太好，使得观察者的ROI选择不太一致；(5)本研究联合诊断效能未能与其他功能序列的联合诊断的效能做比较，有待更进一步的挖掘与对比研究；(6)由于APT值的测量是在矢状APTw图与轴位T2WI图融合的轴位图上测得，这与T2值测量的ROI的选取还存在偏差，应进一步评估APTw和T2 mapping在同一平面上对EC的诊断价值，以探讨这些参数之间的相关性。

综上所述，APTw联合T2 mapping在鉴别高低风险EC方面显示出很高的效能，给临床一线大夫选择手术方式带来了很大的帮助。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。