磁共振彌散加權成像對宮頸癌放療后早期反應的預測價值

陳杰 修雨婷 孟凡旭 王琢 趙康康 王蘊龍 陳志深 劉俊天 張雯婷 申延男 孫寶勝

(1長春中醫藥大學,吉林 長春 130117;2吉林省腫瘤醫院;3吉林大學公共衛生學院)

宮頸癌是世界上第二大最常見的婦科腫瘤,每年可導致約26.6萬人死亡〔1,2〕。近年來,宮頸癌發病率逐漸上升,呈現年輕化趨勢,早期發現并及時治療,對提高患者的預后及延長總生存期起著至關重要的作用。手術治療主要用于早期宮頸癌的治療,中晚期宮頸癌以放療為主,化學治療為輔〔3〕。放射治療作為宮頸癌治療的主要手段,精確的評估腫瘤治療效果,對于治療方案的制定和確定預后情況是極其重要的。磁共振彌散加權成像(DWI)為治療方案的制定提供了腫瘤位置、大小、浸潤深度、組織生物學變化等信息,已成為診斷宮頸癌和評估其治療效果的重要影像學檢查方法〔4〕。本研究主要對DWI的表觀擴散系數(ADC)值進行分析,探討ADC值對宮頸癌放療后早期反應的預測價值。

1 資料與方法

1.1一般材料 回顧性分析2020年1月到2021年12月在吉林省腫瘤醫院確診并接受放射治療的61例宮頸癌患者。中位年齡為56(30～72)歲。鱗癌57例,腺癌2例,腺鱗癌2例。放療前臨床分期ⅠA期1例,ⅡA期5例,ⅡB期22例,ⅢA期3例,ⅢB期3例,ⅢC1期19例,ⅢC2期6例,ⅣA期2例。納入標準:①經病理結果證實為宮頸癌且接受根治性放療,伴或不伴同步化療患者;②患者在外照射前1 w、腔內近距離放療前及治療結束1個月后進行常規磁共振成像(MRI)+DWI檢查;排除標準:①由于呼吸運動偽影或磁敏感偽影導致圖像質量差,無法勾畫感興趣區(ROI);②研究期間患者合并其他惡性腫瘤;③臨床資料和病理資料不完整;④未完成根治性放療者。

1.2MRI檢查 采用3.0T 磁共振掃描儀進行掃描,患者于掃描前8 h禁食,適度充盈膀胱,采取仰臥位,掃描范圍從髂骨上緣至恥骨聯合下緣。患者進行盆腔常規MRI平掃、DWI檢查,包括矢狀位、冠狀位、軸位T2WI、軸位T2WI壓脂和軸位T1WI序列、DWI(b=0,800 mm2/s)。由放射科2名有經驗的醫師獨立閱片,測量腫瘤的體積大小及ADC值,通過矢狀位、軸位T2WI和DWI觀察病變的范圍,選取腫瘤最大層面,在ADC圖上手動勾畫ROI,勾畫時避開病變邊緣、血管和囊變壞死區。腫瘤體積減退率=(V治療前-V治療后)/V治療前×100%。ADC值變化率=(ADC治療后-ADC治療前)/ADC治療前×100%。

1.3治療方案和療效評估 治療方案:患者均進行根治性放療,伴或不伴同步化療。外照射放療采取調強/適形放療,5次/w,全盆腔總劑量45～50 Gy,總共25～28次,1.8～ 2.0 Gy/次,在外照射放療后期,所有患者進行腔內近距離放療,2次/w,腔內近距離放療劑量達到28～36 Gy,總共4～6次,6.0～7.0 Gy/次。療效評估:治療結束1個月后,參考實體腫瘤療效評價標準(RECIST)進行療效評估。完全緩解(CR)為腫瘤病灶完全消失;部分緩解(PR)為腫瘤最大長徑減小≥30%;疾病穩定(SD)為腫瘤最大長徑減小<30%或增大<20%;疾病進展 (PD)為腫瘤最大長徑增大≥20%或出現新病灶。患者主要分為CR組46例和PR組15例。

1.4統計學處理 采用SPSS20.0軟件進行LSD-t檢驗、t檢驗、Mann-WhitneyU或Friedman檢驗;采用受試者工作特征(ROC)曲線判斷ADC值變化率預測宮頸癌放療療效的應用價值;采用Spearman相關分析,分析ADC值及ADC值變化率與治療后腫瘤體積減退率之間的關系。

2 結 果

2.1治療過程中腫瘤ADC值變化比較 患者外照射前腫瘤平均ADC值為(0.90±0.69)× 10-3mm2/s,腔內近距離放療前腫瘤平均ADC值為(1.28±0.84)× 10-3mm2/s,治療結束1個月后腫瘤平均ADC值為(1.55±0.10)× 10-3mm2/s,兩兩比較差異具有統計學意義(t=28.102、25.130、45.562,均P<0.001)。

2.2治療前后兩組ADC值變化比較 外照射前CR組腫瘤ADC值低于PR組,但無統計學差異(P>0.05);治療過程中ADC值逐漸升高,CR組腔內近距離放療前ADC值明顯高于PR組(P<0.05);治療結束1月后ADC值仍顯著高于PR組(P<0.01);CR組腔內近距離放療前和治療結束1月后腫瘤ADC值變化率均顯著高于PR組(P<0.05),見表1。

表1 CR組和PR組不同時間點ADC值及ADC值變化率

2.3治療前后腫瘤體積變化比較 患者外照射前腫瘤體積(82.39±100.05)cm3,腔內近距離放療前腫瘤體積(13.66±19.57)cm3,治療結束1個月后腫瘤體積(1.12±3.61)cm3,兩兩比較差異具有統計學意義(t=5.996、5.117、6.368,P<0.001)。

2.4治療前后兩組腫瘤體積比較 外照射CR組腫瘤體積小于PR組,但差異無統計學意義(P>0.05),治療后腫瘤體積逐漸縮小,CR組在腔內近距離放療前和治療結束1個月后腫瘤體積均顯著低于PR組(P<0.05)。CR組在腔內近距離放療前腫瘤體積減退率高于PR組,但無統計學差異(P>0.05)。CR組在治療結束1個月后,無病灶殘留,腫瘤體積減退率與PR組比較有統計學差異(P<0.001),見表2。

2.5治療前后ADC值與腫瘤體積相關性研究 腔內近距離照射前及治療結束1個月后ADC值變化率與治療結束1個月后腫瘤體積呈負相關(r=-0.351、-0.461;P<0.01,P<0.001),與治療結束1個月后腫瘤體積減退率呈正相關(r=0.366、0.486;P<0.01,P<0.001)。

2.6ADC值預測宮頸癌放療療效的應用價值 受試者工作特征(ROC)曲線分析結果顯示:腔內近距離放療前和治療結束1個月后ADC值變化率曲線下面積(AUC)(95%CI)為0.728(0.570～0.885)和0.802(0.656～0.948)、敏感度為69.60%和84.80%、特異度為73.30%和73.30%,臨界值分別為39.06%和64.90%,約登指數為0.429、0.581,P=0.009、0.000,見圖1。

表2 CR組和PR組不同時間點腫瘤體積及腫瘤體積變化率

圖1 宮頸癌患者治療過程中ADC值變化率的ROC曲線

3 討 論

根治性放療仍然是中晚期宮頸癌的主要治療方案,能夠在治療前或治療早期評估或預測治療反應,對患者治療方案的制定及生活質量的提高有著重要的意義。臨床工作中主要通過MRI檢查來判斷病灶的位置、大小、形態,評估宮頸癌治療效果,但在治療早期形態學改變明顯滯后于其分子生物學特征的變化。DWI是利用特殊的磁共振成像序列觀察組織內水分子擴散運動的成像方法,能夠無創且安全的顯示組織的病理生理改變,比傳統成像方法更早、更準確地反映病變的變化〔5〕。DWI主要通過觀察病灶信號強度及ADC值來發揮其作用,其定量參數ADC主要用于定量評估水分子在不同組織中的擴散速率,由于腫瘤細胞增殖迅速,與正常的組織相比,相同體積的腫瘤組織包含更多的細胞,導致水分子擴散明顯受限,使得腫瘤細胞ADC值減低〔6〕,并且腫瘤細胞間質比例、可溶性大分子骨架、細胞膜等細胞器的存在,也可影響水分子的運動,使得ADC值減低〔7〕。因此,ADC在疾病良惡性診斷及療效評估方面有重要作用。

在宮頸癌的診斷中,低的ADC值有助于原發腫瘤和盆腔惡性淋巴結的診斷〔8〕。戴其兵〔9〕研究證實,宮頸癌病灶平均ADC值〔(0.85±0.10)×10-3mm2/s〕明顯低于正常宮頸組織〔(1.36±0.13)×10-3mm2/s,P<0.001〕。方孫福〔10〕研究表明,宮頸癌患者病灶ADC值〔(0.913±0.109)×10-3mm2/s〕顯著低于宮頸結合帶ADC值〔(1.367±0.191)×10-3mm2/s,P<0.05〕。本研究外照射前宮頸癌病灶ADC值與以上研究結果相似。

本研究表明,ADC值可以監測宮頸癌病灶放療后改變,CR組和PR組在治療過程中DWI信號減低,ADC值均顯著升高,其原因可能為接受治療后病灶,腫瘤細胞崩解、出現液化壞死,細胞外間隙密度降低,使水分子彌散度增加,因此ADC值顯著升高,表明病灶對治療敏感;這與肖龍子卉等〔11〕報道結論相似。Ju〔12〕研究發現,在同步放化療(CCRT)治療后ADC值逐漸升高,且治療后第21天ADC值增加率是預測宮頸癌療效的最佳時間;陳小莉等〔13〕觀察了21例宮頸癌患者CCRT治療前ADC值大小及放化療前后ADC值變化率,顯示其與治療反應和預后有極高相關性。

本研究說明,ADC值變化率越大,宮頸癌患者對放療敏感性越高。但本研究結果與上述研究仍存在一定差異〔12,13〕,可能與納入病例數、時間節點選擇、治療方案不同等有關。本研究存在的局限性。首先,本研究納入樣本較小,所納入病例均達到有效控制,無PD和SD,需要擴大樣本量進行進一步研究。其次,本研究僅進行了短期療效評估,需要進一步開展隨訪研究,通過ADC值預測宮頸癌治療的長期療效、總生存期及復發等情況。