湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬隨州醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (湖北 隨州 441300)

蘇大軍 胡必富 謝興佳汪 軍

MR彌散加權(quán)成像在評估宮頸癌放化療療效中的應(yīng)用價值

湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬隨州醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (湖北 隨州 441300)

蘇大軍 胡必富 謝興佳汪 軍

目的 探討磁共振彌散加權(quán)成像DWI在評估宮頸癌放化療療效中的應(yīng)用價值。方法 32例經(jīng)病理證實為宮頸癌的患者，分別在治療前和外照射20GY后進行常規(guī)的盆腔MRI掃描和DWI掃描，并測量腫瘤的最大徑和ADC值。治療結(jié)束6個月隨訪，根據(jù)RECIST標(biāo)準(zhǔn)將患者分成有效組和無效組。比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的ADC值和ADC值提高率，并比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的最大徑及退縮率。結(jié)果 有效組25例，無效組7例，兩組治療前、外照射20GY后的ADC值和最大徑、退縮率無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)，而兩組的ADC值提高率有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)。結(jié)論 宮頸癌有效組在治療早期ADC值的提高率明顯高于無效組，證實DWI序列能早期預(yù)測宮頸癌放化療的治療效果，為優(yōu)化患者后續(xù)的治療方案提供幫助。

宮頸癌；彌散加權(quán)成像；磁共振掃描；放化療

宮頸癌約占女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的2/3，其死亡率占女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的首位[1]。放化療是有效的治療手段，而宮頸癌放化療后的療效與個體放化療敏感性的差異有一定的關(guān)系。如何在治療早期預(yù)測療效從而能夠及時調(diào)整治療方案和個體化的治療值得探討。目前臨床最常見的腫瘤療效評價手段是測量腫瘤體積、徑線的形態(tài)學(xué)變化，但無法反映組織的微觀變化。磁共振彌散加權(quán)成像(DWI)屬于分子功能影像范疇，在形態(tài)學(xué)變化之前就可以檢測出分子層面的微觀變化。有學(xué)者證實，宮頸癌的放化療后，原發(fā)病灶的表觀擴散系數(shù)(ADC)值會提高[2]，但對于ADC值的提高率與療效的相關(guān)性沒有研究。本研究旨在探討DWI技術(shù)在治療早期預(yù)測宮頸癌放化療療效的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料收集本院2014年1月至2015年1月經(jīng)病理證實宮頸癌的患者32例，其中鱗癌28例，腺癌4例。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者有MRI檢查禁忌癥、患者有放化療禁忌癥、患者中斷放化療治療、懷孕。

1.2 治療方案臨床治療采取同步放化療，其中，適形放療(盆腔四野中心照射，3GY/次，5次/周，共3周；前后兩野對穿照射，3GY/次，2次/周，共3周；腔內(nèi)放射治療，3GY/次，2次/周，共3周)，輔以化療(順鉑，40mg/m2，1次/周，5周一療程)。

1.3 檢查方法采用GE discovery750w 3.0T磁共振掃描儀，體部相控陣線圈，患者自主呼吸，行常規(guī)盆腔MR和DWI掃描。掃描范圍：自髂骨翼至雙側(cè)股骨頸水平；序列包括：橫斷位SE T1WI序列、橫斷位TSE T2WI序列、矢狀位脂肪抑制SE T2WI序列和單次激發(fā)平面回波EPI序列行DWI掃描；參數(shù)為：TR4000ms，TE82ms，層厚7mm，間隔1mm，F(xiàn)OV38cm×38cm，矩陣128×128，NEX4。

b值(擴散敏感因子)取1000s/ mm2，同時在x、y、z軸3個方向上施加敏感梯度脈沖。

1.4 數(shù)據(jù)測量及圖像分析所有的常規(guī)圖像及DWI圖像傳入工作站，均由兩名資深的磁共振室醫(yī)師進行評估，評估標(biāo)準(zhǔn)：圖像無變形、無顯著影響ADC值測量的偽影、病灶與臨近正常組織存在可分辨的信號差異。ADC值測量：感興趣區(qū)(region of interest,ROI)盡量接近腫瘤實質(zhì)的最大截面積，并避開壞死區(qū)，ROI的面積統(tǒng)一為100mm2，測量3次，取平均值。計算治療前和外照射20GY后的ADC值提高率，ADC值提高率=(外照射20GY后ADC值-治療前ADC值)/治療前ADC值。

腫瘤最長徑測量：選取T2WI矢狀位腫瘤的最大層面，測量腫瘤最長直徑，治療前和外照射20GY后測量的層面盡量保持一致，并計算治療前和外照射20GY后的退縮率，最大直徑退縮率=(腫瘤治療前最大徑-外照射20GY后最大徑)/腫瘤治療前最大徑

1.5 療效評價與隨訪 根據(jù)實體腫瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)[3](Response Evaluation Criteria in Solid Tumors,RECIST)，將32名患者分成兩組，有效組：腫瘤最大徑治療之后縮小30%以上(包括腫塊完全消失)，無效組：腫瘤最大徑縮小未達到30%(包括腫塊未縮小甚至增大)。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 15.0數(shù)據(jù)分析軟件包完成數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計分析。比較兩組治療前、外照射20GY后的ADC值和ADC值提高率有無差異，并比較兩組治療前、外照射20GY后腫瘤的最大徑及退縮率有無差異；雙側(cè)檢驗P值小于0.05認為具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 圖像分析結(jié)果宮頸癌患者在治療前、外照射20GY后的T2WI、DWI、ADC圖像

2.2 兩組ADC值和腫瘤最大徑的比較有效組、無效組在治療前、外照射20GY后的ADC值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義；有效組、無效組在治療前、外照射20GY后的腫瘤最大徑的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.3 兩組ADC值提高率和腫瘤退縮率的比較有效組、無效組在外照射20GY后的ADC值提高率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義；有效組、無效組在外照射20GY后的腫瘤退縮率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

3 討 論

宮頸癌是婦科常見的惡性腫瘤，放化療被證實是非常重要的治療方法[4]。以往宮頸癌放化療的療效評價主要依靠腫塊的形態(tài)、大小和增強掃描信號的變化來判斷，常規(guī)MRI是宮頸癌放化療療效評價的主要手段。宮頸癌的療效也有個體的差異，因此在放化療早期對宮頸癌治療的敏感性進行預(yù)測，并針對不同的敏感性制定個體化的治療方案，是提高放化療療效的重要途徑。

DWI是近些年發(fā)展的新的MRI技術(shù)，可以根據(jù)水分子在不同組織中的不同擴散能力，為病人提供組織的微觀的病理變化，同時因其無電離輻射、無需造影劑、成像時間短等特點十分適合對腫瘤患者的隨訪跟蹤[5]。由于惡性腫瘤細胞增殖旺盛，腫瘤細胞密度高，細胞外間隙常常較小，所以細胞外間隙內(nèi)水分子的彌散運動受到限制；同時腫瘤細胞核質(zhì)比例較高，加之細胞生物膜的限制和大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)對水分子的吸附作用增強，致使細胞內(nèi)外空間均縮窄，腫瘤內(nèi)水分子的有效運動受到限制，在DWI成像上表現(xiàn)為病灶信號明顯增高，而DWC值明顯降低[6]。DWI最早用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤患者的療效評價。高曉[7]等比較伽馬刀治療前與治療后一個月腦腫瘤實質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化表觀擴散系數(shù)(nADC)值的變化，發(fā)現(xiàn)腫瘤實質(zhì)的nADC值能夠早期較好地評價腦腫瘤的伽馬刀治療效果，同時能夠較好地鑒別腦腫瘤的良惡性。

表1 兩組在治療前、外照射20GY后的ADC值(×10-3mm2/s)和腫瘤最大徑(cm)的比較

表2 兩組在外照射20GY后的ADC值提高率和腫瘤退縮率的比較

MR彌散成像對宮頸病變有診斷價值，段陽[8]等對15例正常宮頸和36例宮頸疾病患者的對比研究時發(fā)現(xiàn)，宮頸癌的DWI圖像及ADC值有特征性，DWI能區(qū)分正常宮頸組織及宮頸良性病變，對宮頸癌有診斷價值；DWI也逐漸用于宮頸癌的治療效果的評價。廖秋玲[9]等在研究宮頸癌的功能磁共振成像現(xiàn)狀時指出，DWI是目前唯一非侵入性檢測活體組織中水分子擴散運動的無創(chuàng)性成像方法，表觀擴散加權(quán)系數(shù)(ADC)作為DWI的定量參數(shù)，可以通過觀察ADC值的變化對宮頸癌放化療反應(yīng)作出相應(yīng)評估。有效的抗腫瘤治療會導(dǎo)致細胞膜的破壞，細胞的溶解，引起腫瘤內(nèi)細胞密度的下降，細胞外間隙增寬，水分子的擴散能力上升，ADC值升高。何長久[10]等在研究DWI應(yīng)用于282例宮頸癌患者放化療療效評價時發(fā)現(xiàn)，緩解組、無復(fù)發(fā)組治療結(jié)束后ADC值升高明顯，無效組、復(fù)發(fā)組ADC值升高不明顯。童遠和[11]等在探討磁共振彌散加權(quán)成像預(yù)測宮頸癌放射敏感性的應(yīng)用價值時發(fā)現(xiàn)，外照射前、20GY以及結(jié)束時ADC值分別為：(0.93±0.14)×10-3mm2/ s、(1.25±0.17)×10-3mm2/s、(1.55±0.16)×10-3mm2/s，宮頸癌原發(fā)灶A(yù)DC值隨放療劑量的累積而逐漸升高，反映了放療后腫瘤細胞密度以及水分子運動障礙物的減少。莫蕾[12]等研究發(fā)現(xiàn)，對ADC值的定量分析還有助于病理的分型。本人研究集中在外照射20GY(外照射的第14天左右)的時間點上，即放化療的早期。

本研究證實，在治療早期，有效組ADC值提高率與無效組有明顯差異，且明顯高于無效組，而有效組在治療早期腫瘤退縮率與無效組無明顯差異，這說明腫瘤在治療早期ADC值的變化可體現(xiàn)組織的微觀分子水平的改變，并且早于組織宏觀形態(tài)學(xué)的改變，因此根據(jù)腫瘤在治療早期ADC值的變化可以預(yù)測治療效果。Herneth[13]等研究腫瘤治療效果時發(fā)現(xiàn)，腫瘤在治療后的幾個小時就會發(fā)生腫瘤細胞的水腫，其ADC值可迅速降低，之后的幾天時間里細胞壞死，細胞膜崩解，水分子彌散受限的屏障消失，從而腫瘤的ADC值逐漸升高，因此，在有效治療的早期，ADC值提高越明顯，療效越好，根據(jù)ADC值的早期改變預(yù)測療效，對于ADC值提高不明顯的患者，及時調(diào)整治療方案，停止無效治療，為腫瘤患者的治療提供更多的機會。

由于考慮到掃描時間的關(guān)系，沒有進行多b值的研究，這將是我后期研究的方向。

總之，治療早期DWI值的變化可以預(yù)測宮頸癌的放化療的療效，為臨床醫(yī)師提供定量、無創(chuàng)的評價方法。

圖1-3 放療前的T2WI矢狀位、DWI、ADC圖；圖4-6 外照射20GY后的T2矢狀位、DWI和ADC圖；外照射20GY后腫塊的最大徑略減小，在DWI上信號減低，而ADC值明顯升高。

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(本文編輯: 張嘉瑜)

Significance of MR Diffusion Weighted Imaging in Evaluating the Efficacy of Radiochemotherapy for Cervical Carcinoma

SU Da-jun, HU Bi-fu, XIE Xin-jia, et al．, Department of Medical Imaging, Suizhou Hospital Affiliated to Hubei University of Medicine, Suizhou 441300, Hubei Province, China

ObjectiveTo explore the significance of MR diffusion weighted imaging (DWI) in evaluating the efficacy of radiochemotherapy for cervical carcinoma． Methods 32 patients pathologically confirmed with cervical carcinoma underwent routine pelvic MRI plain scan and DWI scan, and the longest tumor dimension and ADC value were determined before treatment and following external radiation at 20GY． Patients were followed up for 6 months following completion of treatment, and were assigned to the response group or non-response group according to RECIST． The ADC value and increase rate of ADC value, as well as the longest tumor dimension and tumor shrinkage rate, were compared between the two groups before treatment and following external radiation at 20GY． Results Between the response group including 25 patients and the non-response group including 7 patients, there were no statistically significant differences in ADC value, longest tumor dimension or tumor shrinkage rate(P＞0．05), but statistically significant difference in increase rate of ADC value(P＜0．05) before treatment and following external radiation at 20GY． Conclusion The increase rate of ADC value in the early treatment period was significantly higher in the response group than in the nonresponse group of cervical carcinoma, confirming that DWI sequence could present an early predictor of the therapeutic effect of radiochemotherapy for cervical carcinoma, thus providing evidence for optimizing the subsequent treatment regimen．

Cervical Darcinoma; Diffusion Weighted Imaging; Magnetic Resonance Imaging

R445.2；R737.33

A

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.08.033

2017-07-11

胡必富