侯孟巖，孟 楠，張 夢(mèng)，劉文玲，韓東明，任繼鵬

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院核磁共振科，河南 新鄉(xiāng) 453100)

圖1 患者女，56歲，中分化宮頸鱗癌 A.MK偽彩圖示病變部位呈黃綠色信號(hào)(箭)； B.MD偽彩圖示病變部分呈藍(lán)、淺藍(lán)色混雜信號(hào)(箭)； C.APT原始圖像示病變呈高信號(hào)(箭)； D.APT偽彩圖示病變呈藍(lán)、綠色混雜信號(hào)(箭)

宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)常見(jiàn)惡性腫瘤，發(fā)病率逐年遞增，且逐漸趨于年輕化[1]。宮頸癌最常見(jiàn)病理類型為鱗癌，其病理分級(jí)影響選擇治療方式及患者預(yù)后[2]。擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging, DKI)和氨基質(zhì)子轉(zhuǎn)移(amide proton transfer, APT)成像為新的MR功能成像技術(shù)，可無(wú)創(chuàng)探測(cè)細(xì)胞代謝及病理生理信息[3-4]，其對(duì)于膠質(zhì)瘤分級(jí)[5-6]的應(yīng)用價(jià)值已獲肯定。本研究旨在探討APT及DKI參數(shù)鑒別不同病理級(jí)別宮頸鱗癌的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年2月—2019年3月36例于新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院接受MR檢查的原發(fā)宮頸鱗癌患者，年齡36～70歲，平均(53.8±9.4)歲；其中高分化11例，中分化16例，低分化9例，分別將其歸為高、中、低分化組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有明確病理分級(jí)結(jié)果；②MR檢查前未接受手術(shù)、放射及藥物等治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶最大直徑<1 cm；②圖像偽影明顯或掃描序列不完整；③存在MR檢查禁忌證。

1.2 儀器與方法 采用GE Discovery MR750 3.0T MR掃描儀，32通道體部相控陣線圈。檢查前囑患者適度充盈膀胱，并行陰道填塞。采集矢狀位、冠狀位、軸位T1WI/T2WI，參數(shù)：FOV 36 cm×28 cm，層間距1.0 mm，層厚5.0 mm；斜軸位(垂直于子宮長(zhǎng)軸)無(wú)壓脂、小視野、薄層T2WI，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，層間距 0，層厚4.0 mm；斜軸位(垂直于宮頸長(zhǎng)軸)DKI(SE-EPI)，參數(shù)：FOV 36 cm×28 cm，層間距 1 mm，層厚 5 mm，TR 2 500 ms，TE 58.9 ms，激勵(lì)次數(shù)2，矩陣128×128，擴(kuò)散敏感梯度b值分別為0、1 000、2 000 s/mm2，30個(gè)均勻分布的擴(kuò)散方向；APT，參考軸位T2WI，選取病灶最大層面行單層定位掃描，采用2D單次激發(fā)EPI序列，TR 3 000 ms，TE 最小值，翻轉(zhuǎn)角 20°，飽和時(shí)間 4 s，化學(xué)位移±3.5 ppm，F(xiàn)OV 36×28 cm，矩陣 128×128，層厚 8 mm，NEX 4，掃描時(shí)間 4 min 36 s。

1.3 圖像處理及分析 將DKI及APT圖像上傳至GE AW 4.6工作站進(jìn)行后處理，分別獲得非對(duì)稱性磁化轉(zhuǎn)移率(magnetization transfer ratio asymmetry, MTRasym)、平均峰度系數(shù)(mean kurtosis, MK)及平均擴(kuò)散系數(shù)(mean diffusion, MD)偽彩圖(圖1)。由2名具有5年和11年腹部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的主治和副主任醫(yī)師在未知病理結(jié)果的情況下參考腫瘤常規(guī)MRI，分別于MTRasym、MK、MD偽彩圖中腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)手動(dòng)勾畫3個(gè)大小約50 mm2的類圓形ROI，測(cè)量MTRasym、MK及MD值，勾畫ROI時(shí)盡量避開(kāi)較為明顯的囊變、壞死及出血等區(qū)域，且與病灶邊緣維持適當(dāng)間距以避免容積效應(yīng)。每個(gè)ROI測(cè)量2次，取其均值為最終結(jié)果。

表1 不同病理級(jí)別宮頸鱗癌各參數(shù)值比較(±s)

表1 不同病理級(jí)別宮頸鱗癌各參數(shù)值比較(±s)

組別MTRasym(%)MKMD(×10-3 mm2/s)高分化組(n=11)2.93±0.040.85±0.041.03±0.03中分化組(n=16)3.01±0.050.90±0.040.98±0.03低分化組(n=9)3.09±0.040.95±0.040.94±0.05F值25.8215.2115.35P值<0.01<0.01<0.01

表2 各參數(shù)值鑒別中、高分化宮頸鱗癌的ROC曲線結(jié)果

表3 各參數(shù)值鑒別中、低分化宮頸鱗癌的ROC曲線結(jié)果

圖2 APT、DKI各參數(shù)鑒別診斷高、中分化宮頸鱗癌的ROC曲線 圖3 APT、DKI各參數(shù)鑒別診斷中、低分化宮頸鱗癌的ROC曲線

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)計(jì)量資料是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布者以±s表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC)檢驗(yàn)2名醫(yī)師測(cè)量各參數(shù)結(jié)果的一致性，ICC<0.40為一致性差，0.40≤ICC<0.60為一致性中等，0.60≤ICC<0.75為一致性良好，ICC≥0.75為一致性高[7]。采用單因素方差分析評(píng)估各組宮頸鱗癌間各參數(shù)差異，以LSD檢驗(yàn)行組間兩兩比較；繪制APT和DKI各參數(shù)值的ROC曲線，評(píng)價(jià)其診斷效能；采用Spearman相關(guān)分析APT、DKI各參數(shù)值與病理組織學(xué)分級(jí)間的關(guān)系。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2名醫(yī)師測(cè)量MTRasym、MK及MD值結(jié)果的一致性均高(ICC=0.92、0.87、0.84，P均<0.01)，以高年資醫(yī)師測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。3組間MTRasym值、MK值、MD值差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)，組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)，見(jiàn)表1。繪制APT、DKI各參數(shù)與宮頸鱗癌病理分級(jí)的ROC曲線(圖2、3)，各參數(shù)鑒別高、中分化及中、低分化宮頸鱗癌的ROC曲線分析結(jié)果顯示MTRasym值的診斷效能最佳(AUC=0.85及0.90，P均<0.01)，見(jiàn)表2、3。宮頸鱗癌病理分級(jí)與MK值、MTRasym值均呈正相關(guān)(rs=0.78、0.69，P均<0.01)，與MD值呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.68，P<0.01)。

3 討論

DKI是基于DWI及DTI發(fā)展而來(lái)的一種新的MR成像技術(shù)，以非高斯分布為基礎(chǔ)，定量觀察水分子擴(kuò)散位移偏離高斯分布的程度[8]，可更真實(shí)地反映活體組織的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)DKI進(jìn)行后處理可獲得多個(gè)參數(shù)，MK是其中最具代表性者，與被測(cè)量組織微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度相關(guān)，組織微觀結(jié)構(gòu)越復(fù)雜則MK值越大[9]。MD反映水分子整體的彌散水平，與組織細(xì)胞密度有關(guān)，MD值越大表明組織內(nèi)水分子彌散受限程度越小。

本研究高、中、低分化宮頸鱗癌間MK、MD值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與閆坤等[10]的結(jié)果一致。宮頸癌病理分級(jí)與MK值呈正相關(guān)，而與MD值呈負(fù)相關(guān)，推測(cè)這是由于腫瘤病理級(jí)別越高，腫瘤細(xì)胞的增殖能力越旺盛，更易發(fā)生囊變、壞死，組織微觀結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，水分子偏離高斯分布程度更高，導(dǎo)致MK值增高；而腫瘤細(xì)胞增殖活躍可致細(xì)胞密集程度增加，細(xì)胞間隙減小，增加水分子擴(kuò)散受限程度，MD值降低。

APT成像是ZHOU等[11]于2003年提出的一種MR分子成像技術(shù)，無(wú)需外源性對(duì)比劑即可于細(xì)胞分子水平反映組織內(nèi)源性游離多肽及蛋白質(zhì)的特性[12]，提供細(xì)胞代謝及相關(guān)病理生理信息。研究[13]發(fā)現(xiàn)MTRasym值與腫瘤組織中蛋白質(zhì)及多肽含量密切相關(guān)，通過(guò)觀察病灶信號(hào)強(qiáng)度及MTRasym值，可于術(shù)前較準(zhǔn)確地對(duì)腦膠質(zhì)瘤進(jìn)行分級(jí)。TOGAO等[14]指出，高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤的APT信號(hào)顯著高于低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤，且對(duì)于增強(qiáng)掃描無(wú)強(qiáng)化的膠質(zhì)瘤，APT成像的分級(jí)診斷價(jià)值高于PWI及DWI。本研究各組間MTRasym值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且MTRasym值與宮頸癌病理級(jí)別呈正相關(guān)，推測(cè)腫瘤級(jí)別越高，腫瘤細(xì)胞有絲分裂越活躍，細(xì)胞密度越高，合成的游離蛋白質(zhì)和多肽含量亦升高，導(dǎo)致APT信號(hào)增高，MTRasym值增加。TAKAYAMA等[7]發(fā)現(xiàn)APT信號(hào)與子宮內(nèi)膜樣腺癌組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)，提示核異型性和微觀組織液化壞死可能是導(dǎo)致低分化子宮內(nèi)膜樣腺癌APT信號(hào)增高的重要因素，本研究結(jié)果與之相似。

本研究結(jié)果顯示，MTRasym值對(duì)于鑒別高、中分化宮頸鱗癌及中、低分化宮頸鱗癌的診斷效能均最高，且與宮頸鱗癌病理級(jí)別的相關(guān)性亦最高，表明相對(duì)于DKI，APT技術(shù)對(duì)鑒別不同病理級(jí)別宮頸鱗癌更具優(yōu)勢(shì)。TOGAO等[15]發(fā)現(xiàn)，在預(yù)測(cè)腦腫瘤侵襲性方面，APT成像具有最大診斷效能，是最準(zhǔn)確的非侵入性成像技術(shù)。DKI是基于DWI模型發(fā)展而來(lái)的一種高階擴(kuò)散模型，可測(cè)量活體內(nèi)水分子的擴(kuò)散軌跡，反映組織內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然而其穩(wěn)定性及可靠性目前仍被質(zhì)疑，臨床應(yīng)用存在一定局限性。首先，DKI采用高b值觀察水分子的非高斯分布特點(diǎn)，可能對(duì)圖像信噪比產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致過(guò)高評(píng)估峰度值[5]；其次，DKI僅以四階擴(kuò)散中心測(cè)量水分子擴(kuò)散，并未測(cè)量水分子在所有方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測(cè)量結(jié)果可能產(chǎn)生一定偏差[16]。APT成像不受上述因素影響，可從細(xì)胞分子水平更精確地反映細(xì)胞的代謝及生理信息。另一方面，APT技術(shù)的臨床應(yīng)用亦有其局限性，一次掃描僅能獲取單層圖像，無(wú)法獲取腫瘤的完整信息，且空間分辨率及信噪比較低，顯示小病灶欠佳。

本研究的局限性：①樣本量相對(duì)較少，且各組分布不均；②DKI僅采用3個(gè)b值掃描，最高b值為2 000 s/mm2；③因APT成像顯示微小病變欠佳，納入研究對(duì)象均為宮頸處可見(jiàn)軟組織腫塊患者，在一定程度上影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述，APT和DKI參數(shù)MTRasym、MK、MD對(duì)鑒別不同病理級(jí)別宮頸鱗癌具有一定價(jià)值，可為臨床選擇治療方案及評(píng)估預(yù)后提供更多信息；相比DKI參數(shù)，APT參數(shù)的診斷效能更高。