不同MR序列測量宮頸癌放療靶區的一致性比較

于龍珍 吳少兵 柏會明 孫小兵

作者單位：224002 鹽城 江蘇省鹽城市第二人民醫院放療科

近年來宮頸癌在發展中國家的發病率及死亡率呈上升之勢［1-2］，放療是進展期宮頸癌的主要治療手段，可有效延長患者生存時間［3］。目前，計算機斷層掃描影像（computed tomography，CT）是宮頸癌放療模擬定位、勾畫靶區大體腫瘤體積（gross tumor volume，GTV）的主要方法，但CT圖像難以明確區分病灶靶區范圍與正常組織，放療靶區勾畫有一定盲目性，影響放療療效。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）對軟組織分辨率較高，且能進行多方位、多序列成像，在MRI圖像上測量的GTV更接近于實際病理體積［4-5］。宮頸癌患者MRI引導下勾畫靶區主要在T2WI或T1+C序列進行，然而在擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）序列上勾畫腫瘤靶區的文獻報道較少。DWI成像能檢測活體水分子擴散受限情況，并通過表觀擴散系數（apparent diffusion coefficient，ADC）進行定量分析，現已在宮頸癌的臨床分期、預后判斷以及放療效果評估等方面廣泛應用［6-8］。本研究比較常規T2WI、T1+C以及ADC序列測算宮頸癌GTV，評估不同MR序列勾畫宮頸癌放療靶區的差異并比較其一致性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2015年1月至2018年11月經病理確診為宮頸癌并接受放療患者的初診MR影像學資料。納入標準：⑴FIGO分期為ⅡB及以上；⑵行磁共振掃描。排除標準：⑴患者合并其他惡性腫瘤；⑵MR資料不齊全或質量較差。最終38例宮頸癌患者符合標準納入研究，年齡 24～69 歲，平均年齡（47.03±12.07）歲，FIGO分期ⅡB期27例，Ⅲ期11例。本研究經醫院倫理委員會批準同意，整個研究過程遵照其相應規程制度，患者知情同意。

1.2 磁共振檢查方法

采用1.5T超導磁共振儀（飛利浦，multive）掃描，8通道盆腔相控陣線圈，患者取仰臥位，行常規MR平掃、增強以及MR-DWI掃描。常規MR平掃：軸位為 T1WI，TE 15.3 ms，TR 842 ms，FOV 30 cm×30 cm，激勵次數（NEX）4次，層厚4 mm，層間距1 mm；軸位為 T2WI，TE85 ms，TR 6361ms，FOV 30 cm×30 cm，NEX 4次，層厚4 mm，層間距1 mm。增強掃描：經肘靜脈注射顯影劑（Gd-DTPA），以0.15 mL/kg體重計算注射劑量。MR-DWI掃描：TE 76.4 ms，TR 3 695 ms，FOV30cm×30cm，NEX 6次，層厚4 mm，層間距1 mm，b值取0、800 s/mm2，ADC圖由配置的后處理工作站自動生成。

1.3 圖像分析與數據采集

由2名高年資的影像科醫師共同閱片，若意見不一致共同協商統一。GTV測量：在T2WI、T1+C序列以及ADC分別進行腫瘤輪廓的逐層手動勾畫，并以面積求和法分別計算3組GTV；GTV=∑Az×（層厚+層間距），其中Az表示腫瘤橫截面的勾畫面積。

1.4 統計學分析

采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。采用One-way ANOVA比較3組GTV的差異性。使用MedCalcV13.0軟件以Bland-Atlman法計算3組GTV的95%一致性界限（95%limits of agreement，95%LoA），并比較 3 組GTV的一致性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同MR序列測量宮頸癌GTV的均值

T2WI、T1+C以及ADC GTV平均值分別為（46.35±28.04）cm3、（44.27±26.66）cm3和（47.50±28.55）cm3，其中軸位ADC GTV均值最大，軸位T1+C GTV均值最小，但不同序列GTV平均值差異無統計學意義（F=0.132，P=0.877），見圖 1。

圖1 不同MR序列手動逐層勾畫的腫瘤輪廓Fig.1 Different MR sequences manually delineate tumor contours

2.2 不同MR序列測量宮頸癌GTV的一致性比較

采用 Kolmogorov-Smirnov法對 T2WI、T1+C和ADC組GTV進行正態性檢驗，3組GTV均滿足正態分布（P＞0.05）；不同序列 GTV 進行兩兩比較，Bland-Atlman圖中數據點呈水平帶狀分布，即差值和均數不存在任何線性或非線性關系（圖2～4）。由以上條件可知，不同序列GTV的一致性比較滿足Bland-Atlman的應用條件，T2WI組與T1+C組、T2WI組與ADC組以及T1+C組與ADC組的95%LoA分別為（-16.43～20.59）cm3、（-19.01～25.47）cm3和（-20.13～22.44）cm3；不同組Bland-Atlman散點圖比較均存在5.26%（2/38）位于95%LoA范圍外，超出臨床可替代范圍。

圖2 T2WI組與T1+C組的Bland-Atlman圖Fig.2 Bland-Altman results of T2WI and T1+C

圖3 T2WI組與ADC組的Bland-Atlman圖Fig.3 Bland-Altman results of T2WI and ADC

圖4 T1+C組與ADC組的Bland-Atlman圖Fig.4 Bland-Altman results of T1WI and ADC

3 討論

放療療效很大程度取決于放療靶區的精確勾畫，精準界定腫瘤靶區體積，對進一步的亞臨床以及計劃放療靶區的確定有重要參考意義，也是有效提高局部控制率、減少放射性直腸炎和放射性膀胱炎的關鍵［9］。

磁共振成像對軟組織解剖分辨率高，能較好地界定腫瘤的輪廓邊界，此外MR-DWI還能獲取病灶的功能代謝學信息，用于放療靶區勾畫亦有較好的應用價值。既往研究指出，MR-DWI序列用于鼻咽癌［10-11］、胰腺癌［12］等腫瘤體積評估時，能夠發現常規T2WI和FLAIR無異常信號區域，經隊列隨訪，該信號異常區為腫瘤復發區，可見其測量結果較之于傳統序列更符合腫瘤病灶及實際累及范圍。磁共振成像能進行多序列、多方位成像，多項研究報道常規MRI解剖圖像與MR-DWI成像在宮頸癌療效和預后評估中廣泛應用［6-8］。本研究采用不同序列MR進行宮頸癌GTV勾畫，結果顯示ADC組GTV平均值最大、T1+C組GTV平均值最小，然而不同序列GTV平均值差異無統計學意義。古冬連等［13］在軸位T1+C、T2WI以及MRDWI序列勾畫測量鼻咽癌GTV時，各序列測量得到的GTV差異亦無統計學意義，與本研究結果一致。NOUGARET 等［14］采用 T1WI、T2WI以及 MR-DWI在軸位、矢狀位組合成6個不同MR序列，進行子宮內膜癌病灶體積測量時，各序列測量的腫瘤體積差異無統計學意義。由此可見，在單一序列MR圖像上進行腫瘤靶區體積勾畫難以準確反映腫瘤實際體積與侵襲范圍。對此有學者提出在不同序列圖像進行多方面分析、綜合考慮，有助于靶區的精準勾畫［15］。

在臨床研究中不同方法測量得出的結果通常不完全一致，存在相對的數值偏倚。在Bland-Altman法的基本思想中，不同方法測量結果的偏倚用兩組差值的均數以及標準差進行描述，并計算95%LoA，同時以散點圖的形式進行直觀、可視化觀察；當兩種方法測量結果一致性較差時，表現為Bland-Altman散點圖95%LoA區間范圍外的點超過總散點數的5%，說明兩種方法的測量結果一致性較差，不能夠相互替代［16-17］。本研究采用Bland-Altman法分析不同MR序列測量宮頸癌GTV的一致性，結果顯示，T2WI、T1+C和ADC組進行Bland-Atlman散點圖比較時，均存在5.26%（2/38）位于95%LoA范圍外，超出臨床可替代范圍。有研究基于MR多模態成像探討鼻咽癌［13］、腦轉移瘤［18］放療靶區一致性時，亦發現各序列測量GTV結果一致性較差，不能相互替代，與本研究結果一致。筆者綜合分析既往文獻，認為造成不同序列測量GTV一致性較差的原因有以下幾點：⑴不同磁共振序列成像機制不同，反映瘤灶的范圍可能存在一定偏差；⑵不同MR序列掃描時，瘤灶受盆腔內膀胱、直腸蠕動的干擾或受壓，瘤灶大小可能存在一定偏差；⑶不同MR序列掃描時，其層間距與層厚并不完全一致，通過逐層面積求和時，得到的GTV亦存在差異。

綜上所述，本研究發現不同MR序列下測量宮頸癌放療靶區GTV相當，且不同序列下測量結果一致性欠佳，各序列GTV結果不能相互替代。通過常規MR以及MR-DWI序列下綜合分析勾畫宮頸癌放療靶區GTV，可能有助于實現MR精細解剖成像與功能成像的融合，確保GTV靶區勾畫的準確性，提高放療療效和減少放療并發癥發生。