三维能量多普勒超声联合MR弥散加权成像鉴别FIGO ⅠA 、ⅠB及ⅡA期宫颈癌

唐 琴，骆迎春*，周启昌，唐小玲，杨红琳

(1.湖南省妇幼保健院超声科，湖南 长沙 410028；2.中南大学湘雅二医院超声科，湖南 长沙 410011)

目前筛查宫颈癌主要依靠液基细胞学检查、检测人乳头瘤病毒(human papilloma virus, HPV)及宫颈活检等[1]，多有创，且不能判断宫颈癌浸润深度。三维能量多普勒超声(three-dimensional power Doppler ultrasound， 3D-PDU)可量化分析宫颈癌的血流灌注，获取病灶血管形成指数(vascularization index, VI)、血流指数(flow index, FI)及血管形成-血流指数(vascularization flow index, VFI)。MRI软组织分辨率高，可观察病灶浸润程度[2]；弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)可通过表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)定量分析病灶内的水分子弥散运动。根据国际妇产联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO)2018[3-4]分期系统，宫颈癌分期ⅠA期指肿瘤局限于宫颈，仅在显微镜下可见浸润癌，最大浸润深度<5 mm；ⅠB期指肿瘤局限于宫颈，最大浸润深度≥5 mm；ⅡA期为肿瘤超越子宫，侵犯上2/3阴道，无宫旁浸润、未达骨盆壁；其间手术治疗方式不同，术前明确宫颈癌分期有利于制定个体化治疗方案。本研究观察3D-PDU联合DWI术前鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2020年4月—2021年3月于湖南省妇幼保健院就诊的60例单发宫颈癌患者，年龄38～70岁，平均(55.5±8.7)岁；42例已绝经，18例未绝经；均经术后病理确诊宫颈癌，FIGO分期为ⅠA、ⅠB及ⅡA期，病理类型包括鳞癌47例、腺癌13例；其中IA期19例(IA期组)，ⅠB期26例(ⅠB期组)，ⅡA期15例(ⅡA期组)。排除标准：①宫颈转移癌；②术前接受内分泌或免疫治疗；③妊娠或哺乳期；④合并严重心、肝、肾等功能障碍。

1.2 仪器与方法 所有患者术前均接受宫颈3D-PDU及盆腔MR检查。

1.2.1 超声检查 由1名具有10年以上超声诊断经验的副主任医师进行检查。采用GE Voluson E8彩色多普勒超声诊断仪，配备经阴道容积探头，频率5～9 MHz。首先采集二维超声图像，观察宫颈癌病灶大小、回声、形态及其与周围组织间的关系等；之后以3D-PDU扫查病灶，适当旋转探头，充分显示病灶血管分支及其立体走行，见图1。以设备配备的Vocal程序获取病灶血流灌注参数VI、FI及VFI。

图1 患者女，53岁，ⅠA期宫颈癌 A.3D-PDU血管图示病灶内大量血管增生； B.三维立体图示病灶

1.2.2 MR检查 检查前嘱患者适度憋尿以充盈膀胱。检查时嘱患者仰卧，上举双臂，保持平静呼吸。采用Siemens Avanto 1.5T MR仪，常规阵列线圈，采集髂骨翼上缘至耻骨联合下缘水平常规轴位及矢状位T1WI和T2WI；之后行轴位DWI，参数：TR 6 000 ms，TE 60 ms，FOV 360 mm×293 mm，层厚5 mm，层间距1.5 mm。由2名具有10年以上影像学诊断经验的副主任医师以双盲法阅片，意见不一致时请另1名具有18年以上影像学诊断经验的主任医师评估后决定，观察病灶最大径、位置、范围及周围浸润情况。将DWI原始图像上传至Siemens工作站，获得ADC图(图2)，测量病灶ADC值。计算指数ADC值(exponential ADC, eADC)：eADC=exp(-b×ADC)，其中b为弥散加权因子。

1.3 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。以±s表示计量资料，3组间行方差分析，以LSD-t检验行两两比较。采用χ2检验比较计数资料。以病理结果为标准，采用logistic回归分析及受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线评价3D-PDU、DWI及二者联合鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌的效能，计算曲线下面积(area under the curve, AUC)，以Mann-WhitneyU检验比较其差异。P<0.05为差异有统计学意义。

图2 患者女，60岁，ⅡA期宫颈癌 A.盆腔DWI图； B.相应ADC图 (箭示病灶)

2 结果

2.1 血流灌注参数及DWI参数 FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌之间，伴随FIGO级别升高，3D-PDU血流灌注参数VI、FI及VFI值逐渐升高；DWI参数中的ADC值逐渐降低，而病灶最大径及其eADC值均逐渐升高(P均<0.05)。见表1。

表1 不同FIGO分期宫颈癌3D-PDU血流灌注参数及MR DWI参数比较(±s)

表1 不同FIGO分期宫颈癌3D-PDU血流灌注参数及MR DWI参数比较(±s)

注：*：与ⅠA期组比较，P<0.05；#：与ⅠB期组比较，P<0.05

组别VI(%)FI(dB)VFI(dB)病灶最大径(mm)eADCADC(×10-3 mm2/s)ⅠA期组(n=19)5.73±0.6032.63±1.482.83±0.8823.43±5.010.33±0.021.36±0.06ⅠB期组(n=26)10.32±1.21*37.17±1.53*5.50±0.57*38.04±5.24*0.41±0.03*1.11±0.05*ⅡA期组(n=15)15.58±0.94*#39.84±2.25*#9.19±1.06*#49.71±3.50*#0.47±0.04*#0.90±0.04*#F值348.43 62.78210.78109.73 61.22273.88P值<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01

2.2 logistic回归分析 术前3D-PDU判断16例ⅠA期、30例ⅠB期、14例ⅡA期宫颈癌，正确诊断53例；DWI判断22例ⅠA期、25例ⅠB期、13例ⅡA期，正确诊断52例。3D-PDU与DWI对54例宫颈癌判断分期一致，包括ⅠA期16例、ⅠB期25例、ⅡA期13例，其中50例诊断正确；6例二者诊断不一致。

分别以3D-PDU参数(VI、FI、VFI)和DWI参数(ADC、eADC)及二者联合为自变量，将其宫颈癌FIGO分期结果(正确=1，错误=0)作为因变量，纳入二元logistic回归分析，得出以下回归模型：logit(PRE)3D-PDU=-13.43+0.06×VI+0.50×FI-0.16×VFI，logit(PRE)DWI=6.94-2.51×ADC-7.35×eADC，logit(PRE)联合=18.29+1.30×VI-0.42×FI+1.20×VFI-1.89×ADC-28.47×eADC；各模型差异均有统计学意义(χ2=12.62、6.10、12.20，P均<0.05)，而其拟合度均较好(χ2=10.15、6.68、1.70，P=0.25、0.57、0.98)。

2.3 ROC曲线分析 采用各模型行ROC曲线分析，以诊断效能最大时的预测值为最佳截断值，结果显示，logit(PRE)联合的AUC为0.89，大于logit(PRE)3D-PDU及logit(PRE)DWI(0.78、0.75，Z=4.73、3.55，P均<0.05)，logit(PRE)联合的诊断敏感度、特异度均高于logit(PRE)3D-PDU(χ2=1.76、2.34，P均<0.05)及logit(PRE)DWI(χ2=2.98、1.26，P均<0.05)。见表2。

表2 3D-PDU、DWI与联合模型鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌的效能

3 讨论

临床通过活检获取宫颈癌组织标本存在一定局限性，且无法精准评估病灶大小及其周围浸润程度，可致低估宫颈癌FIGO分期[5]。 本研究旨在观察3D-PDU联合DWI术前鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌的价值。

3D-PDU提供病变及其周围结构的立体信息，进一步检测病灶内微小血管及低速血流，显示病灶内血管立体分布，并可自动测量病灶血管相关参数VI、FI及VFI，从而间接反映病灶血流灌注。VI为彩色体素数量与总体素数量的比值，代表所选区域血管数目；FI指幅度加权彩色体素总和/彩色体素数量，反映血流丰富程度；VFI是幅度加权彩色体素总和/总体素数量，代表所选区域血管数目及血流丰富程度。本研究结果显示，FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌中，随着分期升高，VI、FI及VFI均升高。既往研究[6]表明，宫颈肿瘤细胞、血管内皮生长因子可促进大量新生血管生成。微血管密度能精确反映血管增生活性，是目前评估肿瘤血管生成情况的金标准[7]。文献[8]报道， 3D-PDU所检宫颈癌VI与血管内皮生长因子表达及微血管密度存在相关性。随着病情加重，宫颈癌病灶内多种肿瘤血管生成因子显著增加，导致其内新生血管数量增加，出现“火球状”血流信号的概率升高，故VI、FI、VFI升高。

MR T1WI、T2WI结合DWI和ADC多参数评估宫颈癌分期的准确性高。DWI检测ADC值对于评估宫颈癌分期具有重要价值。相比T2WI，DWI对于鉴别宫颈癌及其与周围组织的关系更为敏感[9-10]，可根据组织中水分子弥散程度评估组织微观病理变化，测量其ADC及eADC值，以定量组织内水分子弥散情况。宫颈癌病灶中，除血管异常增生外，肿瘤细胞、组织结构、功能和代谢能力均可发生改变，影响水分子在细胞间的弥散能力。本研究显示，随宫颈癌进展，其ADC值逐渐降低，原因在于恶性肿瘤细胞增殖旺盛，限制水分子在其内的运动，导致组织细胞弥散受限、ADC值下降，与既往研究[11-13]结果相符。

与DWI相比，3D-PDU无需充盈膀胱，将探头直接置于阴道后穹窿即能清晰显示宫颈癌病灶血流，可弥补DWI技术受腹壁脂肪及膀胱充盈程度等影响的不足，但不能直观显示宫颈癌对宫旁组织的浸润程度。 DWI能显示宫颈黏膜及肌层信号，评估宫颈间质浸润程度、宫旁侵犯程度，并可通过ADC值评估宫颈癌分期[14]。本研究logistic回归及ROC曲线分析结果显示，3D-PDU联合DWI鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌的AUC大于单一检查，且联合检查的诊断敏感度及特异度亦均高于单一检查。

综上，3D-PDU与DWI可互为补充，联合应用二者对术前鉴别FIGO ⅠA、ⅠB及ⅡA期宫颈癌具有较高价值。