体素内不相干运动定量参数与宫颈鳞癌患者血管内皮生长因子及微血管密度的相关性

苏明然，郁章才（通信作者），郑修竹，董富彪，刘文理，李军令

（1西藏阜康医院放射科 西藏 拉萨 850000）

（2山东第一医科大学第二附属医院影像科 山东 泰安 271000）

宫颈癌是女性常见恶性肿瘤之一，其病理类型以宫颈鳞癌为主。据相关统计资料显示，2020年中国新增宫颈癌病例约11万，粗发病率为15.6/10万；新增死亡病例约6万，粗死亡率为8.4/10万[1]。目前，外科手术是宫颈鳞癌首选的治疗方法，而术前评估肿瘤分期及淋巴结转移情况是临床医师选择最佳治疗策略，最大限度切除肿瘤病灶的重要依据。体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）是采用多b值获取一系列DWI图像，计算出真、假性扩散系数及灌注分数，进而准确反映宫颈鳞癌真实水分子扩散受限及肿瘤微血管循环灌注特性[2-3]。也有研究表明，肿瘤内血管生成与肿瘤扩散、淋巴结转移等密切相关，而微血管密度（microvascular density，MVD）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是反映肿瘤内血管生成状态的定量指标[4]。鉴于此，本研究旨在探讨IVIM定量参数对宫颈鳞癌的诊断效能及与患者VEGF及MVD的相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月—2022年12月在西藏阜康医院经病理学检查证实的35例宫颈鳞癌患者和50例宫颈良性病变患者为研究对象。宫颈鳞癌患者年龄39～74岁，平均年龄（56.27±4.16）岁；FIGO分期：Ⅰ期7例，Ⅱ 期15例，Ⅲ期10例，Ⅳ期3例。宫颈良性病变患者年龄35～71岁，平均年龄（55.06±4.07）岁；其中宫颈息肉20 例，子宫肌瘤16例，其他14例。两组年龄资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。患者均知情同意本研究。

纳入标准：①均经病理学检查确诊为宫颈鳞癌、宫颈良性病变；②无MRI禁忌证，且均接受常规MRI包括IVIM序列检查。排除标准：①IVIM图像伪影重；②合并其他部位原发性恶性肿瘤者；③合并严重心血管疾病或慢性消耗性疾病者；④合并严重精神系统疾病、意识障碍，无法配合研究者。

1.2 方法

1.2.1 IVIM序列MRI检查 采用（西门子3.0T Skyra）磁共振（MRI）仪，18通道躯干相控阵线圈，先行常规MRI扫描，轴位T1WI：TR 600 ms，TE 10 ms，层厚3 mm，视野（FOV）270 mm×270 mm，层间距3 mm，激励次数1；轴位及矢状位T2WI：TR 5 000 ms，TE 77 ms，层厚3 mm，视野（FOV）270 mm×270 mm，层间距3 mm，激励次数1；IVIM序列：选取单次激发自旋回波平面成像（SS-EPI）序列横断位成像：TR 4 500 ms，TE 65 ms，层厚3 mm，视野（FOV）400 mm×200 mm，层间距3 mm，层数20，激励次数1，扩散敏感梯度b值包括8 个（0、50、100、150、200、600、1 000、2 000 s/mm2）。图像后处理及数据测量：将图像上传至MITK Diffusion软件进行处理，由2名放射科副主任医师阅片并分析，采用双盲法于IVIM序列（b=1 000 s/mm2）勾画感兴趣区（region of interest，ROI），避免坏死或囊性病变，经重建获得整个肿瘤体积，采用双指数模型拟合计算真扩散系数（D）、假性扩散系数（D*）和灌注分数（f），各参数测量3次，取平均值。

1.2.2 VEGF及MVD表达测定 收集所有研究对象术后切除送检病理标本，利用中性甲醛液固定，石蜡包埋切片、脱蜡水化、HE染色后中性树胶封片。由2 名病理科医师对标本进行免疫组织化学（IHC）染色，MVD测定：根据Weidner校正方法，在低倍放大镜下（×40）确定3个肿瘤“热点”，具体毛细血管计数在高倍放大镜下（×200）进行；VEGF测定：采用染色强度（1分：无染色；2分：弱染色；3分：中等染色；4分：强染色）和200倍放大时肿瘤面积百分比（1 分： ＜5%；2分：5%～20%；3分：21%～50%；4分： ＞50%）为评分标准，即两项评分综合为VEGF表达水平评分值，分值范围2～8分。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用方差分析；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；诊断效能采用ROC曲线分析；IVIM定量参数与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD的相关性采用Spearman相关性分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组IVIM定量参数水平比较

宫颈鳞癌患者IVIM定量参数D值水平显著低于宫颈良性病变患者，D*值、f值显著大于宫颈良性病变患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组IVIM定量参数水平比较（ ± s）

表1 两组IVIM定量参数水平比较（ ± s）

病变类型 例数 D值×10-3mm2/s D*值×10-3mm2/s f值/%宫颈良性病变 50 1.02±0.27 7.13±1.47 21.04±7.98宫颈鳞癌 35 0.70±0.12 9.92±2.48 35.51±10.35 t 6.564 6.498 7.274 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.2 两组VEGF、MVD表达比较

宫颈鳞癌患者VEGF、MVD表达均显著高于宫颈良性病变患者（P＜0.01），见表2。

表2 两组VEGF、MVD表达比较（ ± s）

表2 两组VEGF、MVD表达比较（ ± s）

病变类型 例数 VEGF/分 MVD（条/200倍视野）宫颈良性病变 50 3.36±0.99 7.00±1.45宫颈鳞癌 35 5.20±1.55 9.72±2.60 t 6.679 6.163 P＜0.001 ＜0.001

2.3 不同病理特征宫颈鳞癌患者IVIM定量参数水平比较

不同FIGO分期、分化程度、淋巴结转移宫颈鳞癌患者D值、D*值、f值水平比较，差异均有统计学意义（P＜0.01），见表3。

表3 不同病理特征宫颈鳞癌患者IVIM定量参数水平比较（ ± s）

表3 不同病理特征宫颈鳞癌患者IVIM定量参数水平比较（ ± s）

病理特征 例数 D值×10-3mm2/s D*值×10-3mm2/s f值/%FIGO分期Ⅰ～Ⅱ期 22 0.93±0.20 8.21±1.96 25.82±7.08Ⅲ～Ⅳ期 13 0.61±0.09 12.34±2.7542.15±11.46 t 5.428 5.180 5.230 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001分化程度低分化 13 0.60±0.11 14.87±2.8145.67±12.39中分化 17 0.93±0.18 11.95±2.6736.19±11.25高分化 5 1.12±0.22 8.14±1.90 24.06±7.02 F 23.845 12.413 7.055 P＜0.001 ＜0.001 0.003淋巴结转移是12 0.56±0.08 12.69±2.7843.36±11.54否23 0.95±0.21 8.06±1.90 24.33±7.21 t 6.167 5.825 6.011 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.4 IVIM定量参数诊断宫颈鳞癌的灵敏度、特异度

ROC曲线分析显示，IVIM定量参数D值、D*值和f值诊断宫颈鳞癌的AUC分别为0.876、0.841、0.871，预测灵敏度分别为74.3%、80.0%、82.9%，特异度分别为86.0%、84.0%、80.0%，见图1。

图1 IVIM定量参数诊断宫颈鳞癌的ROC曲线

2.5 IVIM定量参数与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD的相关性

Spearman相关性分析显示，IVIM定量参数D值与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD呈负相关，D*值、f值与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD呈正相关（P＜0.05），见表4。

表4 IVIM定量参数与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD的相关性

3 讨论

宫颈鳞癌是一种上皮内恶性肿瘤，其发病机制极为复杂，多数学者考虑主要与高危HPV感染、免疫功能降低、阴道菌群失调等多种因素共同作用有关[5]。目前，外科手术是早期宫颈鳞癌首选的治疗方式，而术前如何通过影像学定量方式准确反映肿瘤分期及淋巴结转移情况，已成为临床迫切需要解决的问题。

IVIM序列是一种描述体素微观运动的成像技术，可通过提供体内水分子运动的定量参数D、D*及f值反映组织水分子扩散和血流灌注信息，进而评估肿瘤的异质性。近年来，多项研究将IVIM序列应用于多种恶性肿瘤的临床定性中，结果均显示IVIM定量参数D值、D*值和f值对于区分恶性肿瘤组织和正常癌旁组织有很大的潜力，并可通过评估癌细胞的密集度和核浆比，对肿瘤恶性程度、病理学分期及淋巴结转移情况进行无创性、定量诊断[6-7]。也有研究表明，IVIM通过后处理获得定量参数，可作为检测宫颈鳞癌早期分子水平改变的成像技术[8]。本研究结果显示，宫颈鳞癌患者IVIM定量参数D值水平显著低于宫颈良性病变患者，D*值、f值显著大于宫颈良性病变患者；且不同FIGO分期、分化程度、淋巴结转移宫颈鳞癌患者D值、D*值、f值水平比较差异均显著（P＜0.01）。说明IVIM定量参数可准确评估宫颈鳞癌组织分化程度。本研究经ROC曲线分析显示，IVIM定量参数D值、D*值和f值诊断宫颈鳞癌的AUC均＞0.8，预测灵敏度、特异度均大于70%。因此，笔者认为，通过IVIM后处理得到的定量参数可以作为早期诊断宫颈腺癌和术前无创评估患者VEGF及MVD的重要影像学指标。

既往研究证实，MVD在肿瘤生长及转移过程中扮演着重要角色，随着MVD的升高，癌细胞进入血管概率进一步增加，往往伴随肿瘤的侵袭、转移[9]。而VEGF是促进肿瘤微小血管生成的重要因子，可诱导、分化肿瘤血管内皮细胞增殖。本研究结果显示，宫颈鳞癌组VEGF、MVD表达均显著高于宫颈良性病变组（P＜0.01）；进一步经Spearman相关性分析显示，IVIM定量参数D值与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD呈负相关，D*值、f值与宫颈鳞癌患者VEGF、MVD呈正相关（P＜0.05），与黄文亮等[10]研究报道相符。考虑原因可能是，肿瘤内MVD密度越高，为肿瘤细胞的生长和新生毛细血管网提供的氧气和营养物质越多，肿瘤生长增殖越快、体积越大，进而导致细胞间隙变小，扩散障碍越严重，故D值降低，D*值、f值升高。

综上所述，IVIM定量参数与宫颈鳞癌患者VEGF及MVD密切相关，可作为临床诊断宫颈鳞癌及术前评估的重要指标。