磁共振成像技術在宮頸癌中的臨床應用進展

袁 鑫，張 俊

（1.揚州大學醫學院附屬泰州市中醫院；2.南京醫科大學附屬泰州人民醫院，江蘇 泰州 225300）

宮頸癌（Cervical Cancer, CC）是起源于宮頸上皮細胞的惡性腫瘤，是女性癌癥死亡的第二大常見原因[1]，主要致病因素是人乳頭瘤病毒（Human papillomavirus, HPV）。影像學檢查的作用主要有疾病診斷、臨床分期、療效評估及預測治療效果等。國際婦產科醫師聯合會（International Federation of Obstetricians and Gynaecologists,FIGO）指出腫瘤大小、浸潤程度、淋巴結轉移、浸潤鄰近組織可作為宮頸癌臨床分期的重要標準[2]。常規CT 掃描、超聲檢查對于腫瘤的早期發現、腫瘤的良惡性判斷等方面存在一定的局限性，PET-CT檢出淋巴結轉移敏感性高，但對于子宮頸原發腫瘤診斷價值較低且費用昂貴。磁共振成像具有優越的軟組織分辨率、多角度和多參數的復合成像，是宮頸癌的首選檢查手段，在宮頸癌的治療策略中起著關鍵作用[3]。

隨著磁共振設備硬件和軟件的不斷發展，功能成像技術應運而生，它可以無創性地從分子水平觀察腫瘤組織的形態特征、細胞生物活性、血管通透性、組織缺血缺氧狀態等，已經成為腫瘤早期發現、臨床診斷和治療療效評估的有力武器。目前磁共振檢查主要包括常規磁共振成像、擴散加權成像（Diffusion weighted imaging,DWI）、對比增強動態磁共振成像（Dynamic Enhanced Magnetic Resonance Imaging, DCE -MRI）等，本文就以上三種成像技術在宮頸癌的臨床應用進展進行綜述。

1 常規磁共振成像技術的診斷應用

磁共振成像具有高軟組織分辨率和多方向、多序列、多參數成像的優點，這些特點使盆腔臟器結構解剖層次得到很好的展示，能清楚顯示宮頸內、宮頸外的癌組織浸潤情況，還能清楚顯示盆腔淋巴結是否有轉移。與此同時，磁共振常規成像還可提供宮頸癌放化療前后的優質解剖對比圖像，揭示腫瘤壞死、脂肪間隙纖維化、宮旁浸潤、盆腔淋巴結等治療反應的有效信息[4]。目前常用的序列包括T1WI、T2WI 序列，T2WI-FS（脂肪抑制）序列等。在T2WI-FS 序列圖像上宮頸癌腫瘤病變組織一般多為高信號，可以與正常宮頸纖維基質低信號形成良好自身對比，可作為宮頸癌觀察的重要序列。Choi 等人[5]對115例宮頸癌患者行術前或活檢前的MRI 檢查并進行前瞻性研究，根據MRI 影像學表現進行相應的腫瘤分期，組織病理學檢查結果與MRI 圖像特征的相關性分析表明，MRI 對宮頸癌術前分期的準確率為77%。Manfredi 等人[6]的大樣本多中心臨床研究也證實了這一點，大樣本數據顯示MRI 評價宮旁浸潤的準確度為93.4%、敏感度為37.8%、特異度為98.4%；評價陰道受累的準確度為82.4%、敏感度為86.7%、特異度為80.7%；評價淋巴結轉移的準確度為96.8%、敏感度為94.4%、特異度為97.1%。Kaur等人[7]進行圖像數據與病理對照測量研究，發現T2WI上測量的腫瘤大小與大體標本的測量結果具有良好的一致性，約70%～90%的宮頸癌病灶經MRI 測得的大小與手術切除標本結果相差在0.5cm以內。

2 DWI技術在宮頸癌診斷中的應用

DWI 是利用分子的熱運動檢測不同方向水分子的運動情況以及范圍，是唯一可以觀察水分子在體內組織中的微觀運動的非侵入性成像技術，通過施加梯度場強脈沖，我們可以觀察水在組織細胞內外的跨膜運動，探測細胞間水分子運動引起的信號差異進行數模轉換形成圖像。表觀擴散系數（ADC 值）被用來量化水分子運動的變化，是一種定量數值指標[3]。經過國內外學者的研究發現，目前DWI技術已經成熟運用到中樞神經系統，消化系統及乳腺疾病磁共振檢查中，特別是對超早期腦梗死的檢出有明顯的優勢。

DWI 圖像中的組織信號強度與組織細胞密度和細胞間隙大小密切相關。研究表明[8]，細胞密度越大，細胞間隙變小，組織間壓力升高以及組織內部微環境的變化，致使水分子的活動受到限制,從而使得組織擴散受限，在DWI 表現為高信號，ADC 值為相對低數值，這樣與周圍正常組織形成良好對比，反之組織擴散能力減弱，DWI 為低信號，ADC 值便為相對高數值。因此，DWI 是能間接反映組織內水分子的微觀運動，能夠反映組織含水量變化的生理學特征，這也就為磁共振發現早期腫瘤組織提供了可能和依據，由此我們可以推斷宮頸癌病變組織的DWI 圖像、ADC 值大小與正常宮頸基質纖維以及宮頸炎癥性病變存在差異，在DWI 圖像中，宮頸癌組織的信號高于正常宮頸組織，但是ADC值比正常宮頸組織低。

根據病理學標準，宮頸癌的病理類型包括鱗癌、腺癌和混合癌，其中以鱗狀細胞癌最為常見。目前鱗癌的發生率呈下降趨勢，而腺癌的比例卻逐漸增多[9]。有研究表明[10]，宮頸癌組平均ADC值為（0.963±0.153×10-3mm2/s）低于正常組織的平均值（1.673±0.112×10-3mm2/s）。同時多個研究結果[11-13]將宮頸鱗癌的平均ADC 值范圍（0.881±0.132） ×10-3mm2/s～（1.110±0.175） ×10-3mm2/s）用來區分惡性病變組織與正常組織。劉潔等學者[14]研究發現，宮頸鱗癌的平均ADC值小于腺癌，并且平均ADC 值與腫瘤級別呈負相關性。然而Tuna 等[15]研究則表明，鱗癌與腺癌的ADC 值沒有明顯的差異，腫瘤的級別與平均ADC 值也沒有明顯的相關性，但早期宮頸癌的平均ADC 值明顯低于晚期宮頸癌，這種數值差異很大程度上是由于腺癌細胞（尤其是分化良好的腺癌細胞）分泌粘液，細胞內外含水量增加密度，而ADC 值與細胞密度密切相關，所以腺癌的ADC 值通常會較高。通過以上的數據和研究表明擴散加權成像定量參數ADC 值對正常宮頸組織與宮頸癌，以及宮頸癌的各種病理類型具有一定的鑒別能力。

宮頸癌病人經過規范的放化療治療后，腫瘤組織會發生缺氧，組織細胞會發生壞死、腫脹，從而間接引起細胞外間液增多，因此我們可以將細胞外液的ADC 值作為定量參數與癌組織細胞經過放化療后變化是否具有相關性作為觀察腫瘤放化療效果的評價依據。施潤君[16]等學者的數據研究中發現宮頸癌腫瘤組織擴散系數的增加可預測宮頸癌同步放化療的治療效果，研究數據顯示宮頸癌部分緩解組的ADC 平均值為0.93×10-3mm2/s，完全緩解組的ADC平均值為0.80×10-3mm2/s，兩者間的數值變化差異具有統計學意義（P＜0.05）。由此我們可以認為ADC平均值或ADC值的動態變化是宮頸癌治療效果評價的重要影像學指標之一。

3 DCE-MRI 技術在宮頸癌不同臨床分期中的應用

動態增強掃描技術（DEC-MRI）是利用靜脈注射順磁性對比劑Gd-DTPA后對人體病變部位進行連續多層掃描，在快速注射造影劑后，帶有造影劑的血液通過組織會引起組織松弛率T1*或T2*的變化，從而導致組織信號強度的變化。經過計算機數據后處理后便可以得出代表血流動力學變化腫瘤增強-時間信號曲線（TIC曲線），半定量參數值（初始增強時間、峰值時間、最大上升斜率、信號強化率、最大下降斜率）及定量參數值（對比劑體積Ktrans、反流速率常量Kep=Ktrans/Ve、滲漏空間Ve）等等。宮頸癌病灶動脈期明顯強化，30～60s可達強化峰值，此時病灶表現最為明顯，與周圍正常軟組織的信號對比度最大，靜脈期和延遲期造影劑緩慢廓清，但正常組織也存在造影劑廓清改變，二者廓清速率不同又存在信號差異，腫瘤病灶較大時周圍常可見強化環可使腫瘤邊緣顯示清楚，該環在組織學上為周圍基質組織的炎性反應或腫瘤壓迫所致，可作為評判腫瘤侵犯范圍的重要標志[17]。

宮頸癌組織的不同臨床分期與腫瘤組織的灌注和細胞密度血管豐富程度有關。顧忠毅[18]等學者已經確定Ktrans和Kep值在FIGO宮頸癌的臨床分期中具有一定的相關性。隨著患者臨床分期的增加，病灶組織的侵襲性也隨之不斷加深，微血管成分增高從而使得Ktrans、Kep水平上升。趙博等學者[19]研究表明，MRI 灌注程度與宮頸癌微血管密度相關，低灌注區主要由少量纖維組織組成，MRI 高灌注區主要由多量的上皮癌細胞成分組成，這也就與宮頸癌腫瘤組織明顯強化相對應起來。同時他也發現宮頸病灶組織內的血供隨著分期的不斷增加有升高趨勢，主要體現在微血管的生成和通透性不斷增加，非成熟的血管比例越來越多，腫瘤強化也就逐漸增強，從而使得宮頸癌灌注定量參數值Ktrans、Kep、Ve水平不斷升高。周延[20]等學者也認為腫瘤隨著病理分級的升高，腫瘤血管生長活躍更加旺盛，微血管的密度及比重更加明顯。武霞等學者[21]在宮頸癌放化療后動態增強掃描中發現宮頸癌病灶灌注定量參數與腫瘤放化療后生長情況存在一定的聯系，他發現放化療前后的灌注參數由高數值變為低數值預示著腫瘤縮小，纖維化，提示預后良好，而灌注參數放化療前后期不變化或數值增高則提示預后不佳，甚至有腫瘤復發的可能。但也有研究發現，不同臨床分期患者的Ve水平差異無統計學意義（P＞0.05），其原因仍處于初步探索階段，需要進一步研究和確認[22]。

4 總結及展望

綜上所述，我們可以看到功能磁共振成像彌補了常規核磁共振掃描的不足，在宮頸癌的診斷、治療和預后評估方面有著巨大的價值和明顯的優勢，DWI 可以提示腫瘤組織中細胞內外水分子運動情況，DCE-MRI 可以為腫瘤的灌注、缺血缺氧及生物活性情況提供重要數據，雖然影像工作者在這些方面的發展做了大量的研究工作，但發展的道路仍漫長，還有很多臨床工作需要開展及探究，比如感興趣區的高精密測量、藥物代謝動力學模型的選擇、ADC值標準化的統一、DCE-MRI參數的設立統一標準等等一系列問題都還有待去研究。在未來的影像學發展進程中，隨著這一系列問題的解決和功能影像學技術的不斷進步和成熟，多中心、大樣本量的科學研究，設備儀器的越來越先進，我們有理由堅信功能磁共振將為宮頸癌患者提供更全面、精準和具有指導意義的信息，使得宮頸癌患者能早期發現，得到及時有效的治療，讓更多的患者受益。