宮頸癌患者磁共振體素不相干運動相關參數變化及意義

甘莉娟，趙勝超

(1武漢大學中南醫院，武漢430071；2荊門市第一人民醫院)

宮頸癌患者磁共振體素不相干運動相關參數變化及意義

甘莉娟1，趙勝超2

(1武漢大學中南醫院，武漢430071；2荊門市第一人民醫院)

目的探討宮頸癌患者3.0T磁共振體素不相干運動(IVIM)相關參數變化及其診斷價值。方法選擇宮頸癌患者29例作為觀察組，體檢健康女性24例作為對照組。兩組均進行常規MRI及IVIM掃描，IVIM掃描采用13個b值，所得原始數據采用雙指數模型進行分析，記錄并比較兩組標準表觀擴散系數(標準ADC)、慢ADC、快ADC及灌注相關體積分數(f)，采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評價各參數對宮頸癌的診斷效能。結果觀察組與對照組標準ADC分別為(0.90±0.15)×10-3、(1.15±0.23)×10-3mm2/s，慢ADC分別為(0.70±0.12)×10-3、(0.97±0.21)×10-3mm2/s，快ADC分別為(6.66±2.02)×10-3、(5.30±1.64)×10-3mm2/s，f分別為0.29±0.09、0.45±0.11；觀察組標準ADC、慢ADC、f均低于對照組(P均<0.05)，兩組快ADC比較差異無統計學意義(P>0.05)。標準ADC、慢ADC、快ADC及f診斷宮頸癌的曲線下面積分別為0.79、0.86、0.32、0.84，以慢ADC最大，其臨界值為0.89×10-3mm2/s時診斷宮頸癌的敏感性為70%、特異性為90%。結論宮頸癌患者IVIM相關參數標準ADC、慢ADC及f均降低，上述參數檢測有助于宮頸癌的診斷。

宮頸癌；磁共振成像；擴散加權成像；表觀擴散系數；灌注相關體積分數

目前磁共振檢查廣泛用于宮頸癌的診斷，其中擴散加權成像(DWI)在宮頸癌的診斷、分期以及預后評估方面均具有較高的應用價值[1,2]。DWI中最常用的參數表觀擴散系數(ADC)可在一定程度上反映組織內水分子擴散程度，但傳統單一指數模型具有一定局限性，例如毛細微循環無規律方向灌注所致的“偽彌散”對ADC值有一定影響[3]。3.0T磁共振體素不相干運動(IVIM)是在單指數模型上發展而來的一種描述體素內微觀運動的雙指數模型，可得到標準ADC、慢ADC、快ADC及灌注相關體積分數(f)[4]。本研究探討宮頸癌患者IVIM相關參數變化及其對宮頸癌的診斷價值。

1 臨床資料

1.1 基本資料 選擇2016年1月～2017年1月荊門市第一人民醫院收治的宮頸癌患者29例作為觀察組，年齡(58±6)歲；臨床分期：ⅠB期6例，ⅡA期11例，ⅡB期9例，ⅢA期3例；病理類型：鱗癌26例(高分化1例、中分化8、低分化17例)，腺癌1例(中分化)，腺鱗癌1例(低分化)。納入標準：①經手術病理檢查確診為宮頸癌；②腫瘤直徑>1 cm；③無MRI檢查禁忌證且能配合檢查；④術前未接受過放療、化療及免疫治療。選擇同期體檢健康女性24例作為對照組，年齡(52±9)歲，宮頸檢查無異常。兩組年齡具有可比性。本研究通過醫院倫理委員會審核，患者及其家屬均知情同意。

表1 兩組IVIM相關參數比較

注：與對照組比較，*P<0.05。

1.3 IVIM相關參數對宮頸癌的診斷效能 繪制IVIM相關參數標準ADC、慢ADC、快ADC、f診斷宮頸癌的受試者工作曲線(ROC曲線)，分析各參數診斷宮頸癌的效能，記算曲線下面積(AUC)、臨界值、特異性及敏感性。結果顯示，IVIM相關參數中慢ADC者的AUC最大(0.86)，臨界值為0.89×10-3mm2/s時診斷宮頸癌的敏感性為70%，特異性為90%。見表2。

表2 IVIM相關參數對宮頸癌的診斷效能

2 討論

IVIM理論由Dixon等[3]于1988年首次提出，被認為是一種描述體素微觀運動的雙指數模型。IVIM理論假設組織內的毛細血管網呈不規則排列，微循環中的水分子呈非一致性的、無規則的隨機運動，采用雙指數模型分析既可獲得組織內真實水分子的擴散運動信息，也可獲得微循環的灌注信息。 IVIM檢查的4個相關參數中，標準ADC為采用傳統ADC單指數模型去擬合b 0數據和≥閾值b值DWI數據所得到的彌散系數。受水分子彌散和毛細血管灌注等過程影響，標準ADC與所施加的b值關系密切，不夠客觀準確。慢ADC為采用雙指數模型擬合得到的真實水分子彌散系數，較標準ADC更為客觀。血液在不規則毛細血管網中的彌散過程通常采用快ADC表示，一些研究認為快ADC與毛細血管的平均長度及血管內血液流速有關，在腫瘤性質的鑒別診斷中有重要意義。f表示在受水分子彌散和灌注過程影響的磁共振信號衰減中，灌注過程所貢獻的比重，在一定程度上可反映組織內毛細血管網的豐富程度。

目前IVIM技術在肝硬化[5]、胰腺癌[6]、前列腺癌[7]、乳腺癌[8]等多種疾病的診斷中均有相關報道。Yan等[9]對24例宮頸癌患者進行IVIM和動態增強MRI掃描，并分別對腫瘤邊緣、中心和整個腫瘤體積的各個參數進行測量分析，結果顯示IVIM模型可以在一定程度上反映腫瘤的分化及灌注情況，有望取代動態增強MRI。Wu等[10]分別對120例宮頸癌患者及21例正常女性行采用0～1 000 s/mm2和0～2 000 s/mm2兩個范圍不同的b值行DWI掃描，并采用雙指數模型和單指數模型分別進行分析，結果顯示標準ADC和慢ADC較低者腫瘤浸潤較深。

本研究結果顯示，觀察組標準ADC、慢ADC值均低于宮頸正常組，表明宮頸癌組織內水分子擴散受限程度較正常組織明顯，可能與癌細胞密度增大、核質比增加，導致胞外間隙水分子擴散受限有關，與其他惡性腫瘤相關研究一致[11,12]。本研究兩組標準ADC均高于慢ADC，說明由于灌注因素影響，組織內水分子的擴散受限程度被低估。IVIM成像中慢ADC理論上能去除微循環血流的影響，更客觀、準確地反映組織內水分子擴散受限程度。快ADC、f能反映活體內微循環血流信息，均與腫瘤的血流狀態有關。本研究兩組快ADC比較無統計學差異，可能與快ADC測量受信噪比影響較大、準確性和穩定性欠佳有關，也可能與本研究樣本量較小及患者宮頸癌分期、病理類型不同有關。本研究觀察組f低于對照組，從另一方面說明宮頸癌患者的毛細血管網較宮頸正常者更為豐富。ROC曲線分析結果顯示，慢ADC的AUC最大，敏感性為70%、特異性為90%，說明其診斷宮頸癌的價值較高；快ADC的AUC最小，不足0.7，說明其診斷價值較低。

綜上所述，宮頸癌患者IVIM相關參數標準ADC、慢ADC及f均降低，上述參數檢測有助于宮頸癌的診斷。IVIM能夠定量、直觀地反映宮頸癌組織內水分子彌散情況與毛細血管灌注情況，較傳統單指數模型更加客觀、準確，能夠提供更多組織學信息，診斷更加精準。本研究的局限性在于：①樣本數量較少，可能對實驗結果產生一定影響；②未對宮頸癌的病理類型及分期進行細化研究；③未與其他序列如動態增強MRI結果進行對比分析。

[2] 梁真嬌,梁梅芬,鐘菀杞,等.DWI在宮頸癌診斷及預后檢測的價值[J].中國CT和MRI雜志,2016,14(1):109-111.

[3] Dixon WT. Separation of diffusion and perfusion in intravoxel incoherent motion MR imaging: a modest proposal with tremendous potential[J]. Radiology, 1988,168(2):566-567.

[4] Patel J, Sigmund EE, Rusinek H, et al. Diagnosis of cirrhosis with intravoxel incoherent motion diffusion MRI and dynamic contrast-enhanced MRI alone and in combination: preliminary experience[J]. J Magnetic Resonance Imaging Jmri, 2010,31(3):589-600.

[5] Luciani A, Vignaud A, Cavet M, et al. Liver cirrhosis: intravoxel incoherent motion MR imaging--pilot study[J]. Radiology, 2008,249(3):891-899.

[6] Klauss M, Lemke A, Grünberg K, et al. Intravoxel incoherent motion MRI for the differentiation between mass forming chronic pancreatitis and pancreatic carcinoma[J]. Invest Radiol, 2011,46(1):57-63.

[7] Pang Y, Turkbey B, Bernardo M, et al. Intravoxel incoherent motion MR imaging for prostate cancer: an evaluation of perfusion fraction and diffusion coefficient derived from different b-value combinations[J]. Magn Reson Med, 2013,69(2):553-562.

[8] Sigmund EE, Cho GY, Kim S, et al. Intravoxel incoherent motion imaging of tumor microenvironment in locally advanced breast cancer[J]. Magn Reson Med, 2011,65(5):1437-1447.

[9] Yan Z, Liu J, Liu C, et al. Intravoxel incoherent motion diffusion weighted MRI of cervical cancer --Correlated with tumor differentiation and perfusion[J]. Magn Reson Imaging, 2016,34(8):1050-1056.

[10] Wu Q, Wang Y, Shi L, et al. Intravoxel incoherent motion diffusion-weighted magnetic resonance imaging of cervical cancer with different b-values[J]. J Comput Assist Tomogr, 2016,6(1):1-7.

[11] Zhang YD, Wang Q, Wu CJ, et al. The histogram analysis of diffusion-weighted intravoxel incoherent motion (IVIM) imaging for differentiating the gleason grade of prostate cancer[J]. Eur Radiol, 2015,25(4):994-1004.

[12] Sumi M, Van CM, Sumi T, et al. Salivary gland tumors: use of intravoxel incoherent motion MR imaging for assessment of diffusion and perfusion for the differentiation of benign from malignant tumors[J]. Radiology, 2012,263(3):770-777.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.40.024

R737.33

B

1002-266X(2017)40-0074-03

2017-03-06)