尹希，吳慧，高陽，牛廣明

作者單位：

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院磁共振室，呼和浩特 010000

子宮內(nèi)膜癌發(fā)病率逐年上升，成為女性第四大常見惡性腫瘤[1]，大部分患者為絕經(jīng)后女性。目前，絕大多數(shù)子宮內(nèi)膜癌患者是根據(jù)臨床診刮術(shù)后的病理結(jié)果來進(jìn)行診斷。然而，診刮術(shù)后病理結(jié)果與子宮全切術(shù)后病理結(jié)果會(huì)不完全一致，特別是對(duì)于較大的腫瘤，因?yàn)樵\刮術(shù)難以對(duì)腫瘤中心的組織進(jìn)行取樣。此外，診刮術(shù)是相對(duì)有創(chuàng)的。MRI在子宮內(nèi)膜癌的多學(xué)科管理中非常重要，由于形態(tài)學(xué)成像的局限性，常規(guī)的MRI更多地集中于分期。目前，應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌的不同擴(kuò)散模型包括擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)、擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)、擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)、體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像(intravoxel incoherent motion，IVIM)，能夠從分子水平進(jìn)行子宮的無創(chuàng)成像。其中，DWI在對(duì)子宮內(nèi)膜癌早期診斷、子宮良性疾病的鑒別診斷以及術(shù)前分期方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已成為傳統(tǒng)MRI的重要補(bǔ)充并逐步應(yīng)用在臨床。經(jīng)國內(nèi)外文獻(xiàn)檢索，DTI、DKI、IVIM在子宮內(nèi)膜癌診斷中的應(yīng)用國內(nèi)外都鮮有報(bào)道。

1 DWI對(duì)子宮內(nèi)膜癌的診斷價(jià)值

1.1 成像原理

DWI是一種觀察細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外水分子的三維微觀運(yùn)動(dòng)的一種方法。其可視化是基于組織細(xì)胞性，細(xì)胞膜完整性和流體黏度的變化而引起的水流動(dòng)性的變化[2-3]。表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)可以定量地評(píng)估擴(kuò)散程度。由于細(xì)胞數(shù)量的增加，水分子的運(yùn)動(dòng)通常被限制在腫瘤微環(huán)境內(nèi)[4]。由于這種水分子運(yùn)動(dòng)的限制，與鄰近的正常組織相比，大多數(shù)腫瘤顯示出更高的DWI信號(hào)強(qiáng)度和更低的ADC值。

1.2 在鑒別診斷中的應(yīng)用

當(dāng)子宮內(nèi)膜癌與黏膜下肌瘤、子宮內(nèi)膜息肉或內(nèi)膜增生等良性疾病同時(shí)存在時(shí)常規(guī)MRI常顯示不清，在DWI上子宮內(nèi)膜癌由于限制性擴(kuò)散信號(hào)很高，其ADC值顯著低于子宮良性疾病和正常子宮內(nèi)膜，有助于子宮內(nèi)膜癌的診斷[5-7]。

1.3 在術(shù)前分期的應(yīng)用

術(shù)前對(duì)子宮內(nèi)膜癌進(jìn)行分期對(duì)手術(shù)方案的選擇和評(píng)估預(yù)后非常重要。臨床現(xiàn)在使用的是國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(Federation Internationale Gynecologie Obstetrique，F(xiàn)IGO)提出的2009版子宮內(nèi)膜癌分期方法。DWI可以對(duì)子宮肌層浸潤的深度進(jìn)行準(zhǔn)確地評(píng)估，Deng等[8]的Meta分析在DWI和MR動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像(dynamic multiphase contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI)掃描之間發(fā)現(xiàn)了相同的靈敏度，但是當(dāng)與T2WI相結(jié)合時(shí)，DWI具有明顯高于DCE-MRI的特異性。

受累淋巴結(jié)由于水分子擴(kuò)散受限其ADC值較正常偏低，DWI上呈高信號(hào)。然而，這種表現(xiàn)是非特異性的。許多研究小組已經(jīng)評(píng)估了DWI在盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)良性淋巴結(jié)ADC值高于惡性淋巴結(jié)，但是，部分良、惡性淋巴結(jié)的ADC值會(huì)有重疊，沒有可靠的臨界值來區(qū)分良惡性[9-11]。

1.4 對(duì)病理分級(jí)的研究?jī)r(jià)值

理論上，和高分化腫瘤對(duì)比，低分化腫瘤由于細(xì)胞增加導(dǎo)致水?dāng)U散減少更顯著，從而ADC值顯著降低。但是目前使用ADC值來確定子宮內(nèi)膜癌的分級(jí)是有爭(zhēng)議的。一些學(xué)者認(rèn)為分化程度高的子宮內(nèi)膜樣腺癌ADC值明顯高于分化程度較低者[12-13]；另外一些學(xué)者認(rèn)為ADC值對(duì)區(qū)分子宮內(nèi)膜癌的病理分級(jí)無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[14-15]，原因可能是沒有考慮到另外一個(gè)變量-病理分型，導(dǎo)致研究的樣本中有不同的組織學(xué)亞型。

1.5 對(duì)病理分型的研究?jī)r(jià)值

根據(jù)組織學(xué)特征，子宮內(nèi)膜癌分為子宮內(nèi)膜樣腺癌(endometrioid endometrial adenocarcinoma，EEA)、子宮漿液性腺癌(uterine serous adenocarcinoma，SA)、透明細(xì)胞癌等。病理分型在確定治療計(jì)劃和預(yù)后評(píng)估上起著至關(guān)重要的作用。目前使用ADC值來區(qū)分子宮內(nèi)膜癌的病理分型也沒有定論。一些學(xué)者在幾種分型之間未觀察到ADC值的顯著差異[12，16]；而Tian等[17]發(fā)現(xiàn)SA的ADC值明顯低于EEA。

2 DTI對(duì)子宮內(nèi)膜癌的診斷價(jià)值

2.1 成像原理

DTI是基于DWI新發(fā)展的功能成像序列，可以檢測(cè)到更多關(guān)于微觀結(jié)構(gòu)的信息。DWI將不同組織的水?dāng)U散的速度轉(zhuǎn)化為ADC圖進(jìn)行定量分析，而DTI采用多個(gè)(至少6個(gè))梯度方向的擴(kuò)散測(cè)量，可以分別描述水分子的擴(kuò)散速度和方向。參數(shù)有：平均ADC值(ADCmean)、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)。ADCmean與水?dāng)U散速度呈正相關(guān)，F(xiàn)A值描述了水?dāng)U散的方向性，顯示出纖維組織的密度和走向。

2.2 對(duì)術(shù)前分期的研究?jī)r(jià)值

DTI對(duì)子宮肌壁三層結(jié)構(gòu)的顯示具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[18]，而且可以通過測(cè)量FA定量評(píng)估腫瘤肌層浸潤情況，優(yōu)于傳統(tǒng)的MRI序列。Toba等[19]研究發(fā)現(xiàn)：用ADC值無法區(qū)分癌組織、受累淺肌層和正常深肌層，但是正常淺肌層的FA值顯著高于癌組織，而受累淺肌層FA值均明顯高于正常淺肌層。這一發(fā)現(xiàn)提示，F(xiàn)A比ADC更敏感地體現(xiàn)肌層浸潤引起的細(xì)微變化。他還認(rèn)為癌癥侵襲誘導(dǎo)淺肌層內(nèi)基質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)，形成了DTI各向異性區(qū)，各向異性區(qū)由緊密的、不規(guī)則的和各向異性的蜂窩狀組織排列組成，從而導(dǎo)致受累肌層的FA值升高。Zhang等[20]發(fā)現(xiàn)FA的診斷效能優(yōu)于ADC。此外纖維束圖像提供了一種新的形態(tài)學(xué)方法，更直觀地看到受累纖維的不規(guī)則排列和方向，使肉眼可以確認(rèn)肌層浸潤引起的間質(zhì)細(xì)胞增殖。

2.3 對(duì)病理分型的研究?jī)r(jià)值

Tian等[17]發(fā)現(xiàn)SA組ADC、ADCmean值均顯著低于EEA組，ADCmean的診斷效能略高于ADC值。這可能是由于與EEA相比，SA細(xì)胞胞核較大，形狀不規(guī)則，嗜酸性細(xì)胞質(zhì)較多[21]，因此，SA比EEA水分子受限更明顯。他還發(fā)現(xiàn)FA顯著高于EEA組，可能是由于SA中細(xì)胞呈乳頭狀或篩狀結(jié)構(gòu)，使水分子向一定方向運(yùn)動(dòng)，即各向異性[21]；此外，一些研究表明，F(xiàn)A值隨著細(xì)胞密度的增加而增加[22]，如前所述，SA細(xì)胞密度高于EEA。受試者工作特征曲線分析結(jié)果顯示，ADCmean顯示出高靈敏度和高特異性，F(xiàn)A顯示低靈敏度和高特異性。綜上，DTI在區(qū)分EEA和SA方面具有較高的價(jià)值。

目前DTI應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌鑒別診斷、病理分級(jí)的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

3 DKI對(duì)子宮內(nèi)膜癌的診斷價(jià)值

3.1 成像原理

傳統(tǒng)DWI模型的一個(gè)局限性是認(rèn)為水?dāng)U散遵循高斯分布，使得水分子無任何限制地?cái)U(kuò)散。Jensen等[23]認(rèn)為由于組織中存在屏障(例如細(xì)胞膜)和隔室(例如細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外空間)，水?dāng)U散分布函數(shù)呈現(xiàn)為非高斯分布，非高斯分布可能是組織中的真實(shí)情況，于是引入了DKI，這是一個(gè)高階擴(kuò)散模型。DKI的主要參數(shù)有：K值，即平均峰度，是應(yīng)用最廣泛的DKI參數(shù)，表示與單指數(shù)高斯模型相比過度的峰度(越大的K值表示擴(kuò)散偏離高斯分布的越大的偏差)，K值可以量化組織的異質(zhì)性及其復(fù)雜程度：K值越大，異質(zhì)性越明顯，組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜[24]；D值為針對(duì)非高斯擴(kuò)散分布校正的評(píng)估擴(kuò)散程度的參數(shù)，與ADC相似。近年來，DKI在腹部[25]、盆腔器官疾病中的應(yīng)用逐漸增加。

3.2 對(duì)鑒別診斷的研究?jī)r(jià)值

2017年國際醫(yī)學(xué)磁共振學(xué)會(huì)(International Society for Magnetic Resonance in Medicine，ISMRM)年會(huì)中，F(xiàn)ukukura等[26]提出DKI有助于子宮良惡性病變的鑒別。子宮惡性腫瘤的D值顯著低于良性腫瘤，而K值顯著高于良性腫瘤。除此之外，尚未見DKI用于子宮內(nèi)膜癌鑒別診斷的相關(guān)文獻(xiàn)。

3.3 對(duì)病理分級(jí)的研究?jī)r(jià)值

與ADC值相似，低分化腫瘤較高分化腫瘤D值顯著降低；異質(zhì)性和復(fù)雜性增加會(huì)導(dǎo)致低分化腫瘤K值的顯著增高。Chen等[27]在子宮內(nèi)膜癌的研究中也證實(shí)了此觀點(diǎn)。DKI的D值和K值的組合可以提高病理分級(jí)的診斷效能。通過分析直方圖，Nougaret等[13]表明在低分化腫瘤中ADC值10%顯著低于高分化的腫瘤，Chen等[27]發(fā)現(xiàn)D值10%與K值90%的組合診斷效能顯著高于ADC值的10%的診斷效能。D值10%和K值90%分別代表腫瘤細(xì)胞性和異質(zhì)性，這兩者都是腫瘤的重要病理特征。此外，Chen等[27]還發(fā)現(xiàn)分化程度越低的腫瘤對(duì)應(yīng)的直方圖分布曲線越向左偏移且形狀更加不對(duì)稱。直方圖分布曲線也是反映腫瘤異質(zhì)性和復(fù)雜性的重要工具，因此，子宮內(nèi)膜癌的病理分級(jí)也可以通過直方圖分布的形狀來估計(jì)。這表明在病理分級(jí)中DKI模型可能比傳統(tǒng)DWI更有前景，DKI可以作為一種可行的技術(shù)來描述女性子宮非高斯水?dāng)U散行為的真實(shí)現(xiàn)象。

目前DKI應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌術(shù)前分期、病理分型的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

4 IVIM對(duì)子宮內(nèi)膜癌的診斷價(jià)值

4.1 成像原理

越來越多的研究表明DWI信號(hào)和ADC值既受到水?dāng)U散的影響，還受到微循環(huán)或血液灌注的影響，因此，從包含灌注效應(yīng)的DWI單指數(shù)模型得到的ADC值可能會(huì)限制 ADC在鑒定病變中的可靠性[28-31]。Bihan等[32]于1986年提出，當(dāng)使用足夠的b值采樣和利用IVIM模型的雙指數(shù)曲線擬合分析時(shí)，可以將血液灌注與實(shí)際擴(kuò)散效應(yīng)分開。IVIM的參數(shù)有：D(真擴(kuò)散系數(shù))，反映剔除了微循環(huán)灌注的水?dāng)U散狀態(tài)；D*(假擴(kuò)散系數(shù))，反映毛細(xì)血管血流速度[33]；f (灌注分?jǐn)?shù))，通常與毛細(xì)血管血流量和血管密度的分?jǐn)?shù)體積相關(guān)[34]。IVIM的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)采集擴(kuò)散和灌注參數(shù)，因此可以在相應(yīng)的實(shí)體病變內(nèi)提供兩種測(cè)量值，而不需要進(jìn)一步的處理步驟。

4.2 對(duì)鑒別診斷的研究?jī)r(jià)值

目前IVIM應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌鑒別診斷的研究?jī)H有兩篇文獻(xiàn)報(bào)道[35-36]，主要限于與正常子宮內(nèi)膜IVIM各參數(shù)特征的對(duì)比及鑒別診斷。孟楠等[35]的研究中，b=0、20、40、80、160、200、400、600、800、1000 s/mm2，結(jié)果為子宮內(nèi)膜癌D值、f值顯著低于正常子宮內(nèi)膜，D*與正常子宮內(nèi)膜的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Liu等[36]的研究中，b=0、30、50、100、150、200、500、800、1000、1500、2000、2500、3000 s/mm2，結(jié)果為子宮內(nèi)膜癌D值、f值顯著低于正常子宮內(nèi)膜，而D*顯著高于正常子宮內(nèi)膜。子宮內(nèi)膜癌通常具有比正常子宮內(nèi)膜更大的細(xì)胞直徑和更密集的細(xì)胞導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限[37-38]，所以子宮內(nèi)膜癌D值較正常子宮內(nèi)膜偏低。D*的結(jié)果兩篇文獻(xiàn)不一致，大多數(shù)研究者認(rèn)為IVIM灌注參數(shù)可能取決于多種因素，如組織微循環(huán)中的復(fù)雜相互作用，毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)的豐度，毛細(xì)血管的滲透性，交換表面積，間質(zhì)體積和組織間液壓[28-31]，也有可能與b值選取不同有關(guān)。Liu等[36]認(rèn)為子宮內(nèi)膜癌f值偏低可能是因?yàn)閒值對(duì)正常子宮的螺旋小動(dòng)脈敏感，當(dāng)癌細(xì)胞破壞了螺旋小動(dòng)脈時(shí)f值降低。關(guān)于單指數(shù)ADC和D值的關(guān)系，孟楠等[35]和Liu等[36]觀點(diǎn)不完全一致。孟楠等[35]的結(jié)果為兩者呈顯著正相關(guān)且D值普遍低于ADC值，也證實(shí)了D值排出了灌注的觀點(diǎn)。Liu等[36]的研究結(jié)果表明宮內(nèi)膜癌D值與ADC值相近，他認(rèn)為可能是由于子宮內(nèi)膜癌中由于灌注參數(shù)f值顯著降低，所以擴(kuò)散信號(hào)衰減并不像正常子宮內(nèi)膜中那樣表現(xiàn)出明確的雙指數(shù)函數(shù)。子宮內(nèi)膜癌D*值、f值和DCE-MRI結(jié)果互相矛盾，DCE-MRI和IVIM灌注參數(shù)的關(guān)系值得進(jìn)一步研究。

目前IVIM應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌術(shù)前分期、病理分級(jí)、病理分型的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

綜上所述，不同擴(kuò)散模型彌補(bǔ)了MRI常規(guī)掃描序列的許多不足之處，在無創(chuàng)的條件下，通過一系列定量、半定量數(shù)據(jù)分析，為子宮內(nèi)膜癌的鑒別診斷、術(shù)前分期、病理分級(jí)、病理分型提供了重要信息。然而，目前DTI、DKI、IVIM對(duì)子宮內(nèi)膜癌診斷的研究仍然較少，還需要進(jìn)一步拓展、充實(shí)。