穆乃文,張 繼
泰州市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,江蘇 泰州 225300
宮頸癌是西方世界女性死亡率居第4,而發(fā)展中國(guó)家女性死亡率居第2的惡性腫瘤[1]。MRI被認(rèn)為是診斷以及鑒別宮頸癌的最佳影像學(xué)檢查,對(duì)提高治療前分期以及分化程度的準(zhǔn)確性、定制治療方案尤為重要。擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)是上世紀(jì)后期國(guó)內(nèi)逐步推行應(yīng)用的一項(xiàng)MRI檢查技術(shù),能夠檢測(cè)不同方向水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)情況以及范圍,與MRI常規(guī)序列相比具有一定優(yōu)勢(shì),反映機(jī)體組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)及器官病理狀態(tài),提高機(jī)體器官癌變的檢出率[2]。表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)是彌散加權(quán)成像的定量指標(biāo)[3],ADC圖是根據(jù)機(jī)體生理、病理狀態(tài)下組織中水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)變化以及微循環(huán)血流灌注情況在細(xì)胞及分子水平描述腫瘤的微觀結(jié)構(gòu),而ADC值直方圖則在機(jī)體細(xì)胞及分子水平上進(jìn)一步描述腫瘤整體的異質(zhì)性,研究表明ADC值直方圖在腦部腫瘤、乳腺癌、前列腺癌等多種疾病的診斷及治療后的療效評(píng)估中有較多應(yīng)用[4-5]。本文將就彌散加權(quán)成像b值的選擇、ADC值直方圖的主要參數(shù)及ADC值直方圖在宮頸癌病理類型、分期、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及預(yù)后情況等應(yīng)用研究方面進(jìn)行綜述。
b值為依賴于掃描序列的擴(kuò)散敏感因子,在DWI、ADC圖像上選擇不同的b值觀察會(huì)影響機(jī)體組織的彌散真實(shí)值和圖像清晰度。低b值(如0 mm2/s)在一定程度上顯示了機(jī)體局部組織微循環(huán)血流灌注情況,易掩蓋病灶不同區(qū)域內(nèi)水分子擴(kuò)散差異而使準(zhǔn)確度、靈敏度降低,測(cè)得ADC值不具有代表性;而高b值(如800 mm2/s)受T2穿透效應(yīng)和微循環(huán)血流灌注效應(yīng)影響較小,反映組織內(nèi)水分子的彌散運(yùn)動(dòng)情況優(yōu)于低b值,可以較好的觀察病灶大小、病理特征以及病灶周圍組織的變化情況,所測(cè)得的ADC值更接近機(jī)體組織彌散真實(shí)值[6]。
ADC值直方圖參數(shù)中著重研究幾個(gè)比較常見(jiàn)、有意義的參數(shù)即偏度、峰度、ADC百分位數(shù)、熵等:(1)偏度:表示ADC值直方圖頻數(shù)分布是否對(duì)稱,偏度值大表示其大部分?jǐn)?shù)值分布于直方圖左側(cè),多表現(xiàn)為正偏(與正態(tài)分布相比),偏度的絕對(duì)值越大則ADC值直方圖曲線斜率越大;理論上,大部分分布于左側(cè)的數(shù)據(jù)意味著其組織細(xì)胞密度較高、細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂(偏惡性),反之,右側(cè)數(shù)據(jù)表示多水腫和囊變的組織[7];(2)峰度:反映ADC值直方圖曲線形態(tài)是否陡峭(峰度值越大代表曲線越陡峭)以及與正態(tài)分布相比研究曲線形態(tài)的陡緩程度;(3)熵:反映ADC值直方圖數(shù)值分布的變化情況[8]。(4)ADC百分位數(shù):即ADC值總體數(shù)據(jù)階段分布值,常用的有中位數(shù)(ADCmedian)、平均數(shù)(ADCmean)及最大值(ADCmax)、最小值(ADCmin)。
3.1.1 病理類型 女性宮頸癌病理類型根據(jù)病理金標(biāo)準(zhǔn)診斷常包括鱗癌、腺癌及腺鱗癌,其中以鱗癌、腺癌較多[9]。近年來(lái),鱗癌所患比例逐年降低,腺癌所患比例逐年攀升,年齡逐漸年輕化,且腺癌預(yù)后較差[10]。有研究發(fā)現(xiàn)鱗癌的ADC值直方圖參數(shù)偏度值和峰度值均較腺癌高以及鱗癌的ADCmin顯著低于腺癌,余兩組間各ADC值百分比間無(wú)顯著差異[11];而林宇寧等[12]得到的研究結(jié)果鱗癌ADCmean低于腺癌,這表明ADCmean也可以幫助鑒別鱗癌與腺癌;另有研究也顯示相較于腺癌ADC值,鱗癌ADC值普遍較低[13];國(guó)外有研究表明不同宮頸癌類型間的直方圖偏度有差異,尤其在腺癌中顯著降低,而與ADC值百分位數(shù)、分化程度無(wú)關(guān)[14],這與國(guó)內(nèi)學(xué)者研究結(jié)果相悖。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這種差異極大程度是因?yàn)橄侔ㄌ貏e是高分化腺癌)細(xì)胞分泌粘液,細(xì)胞內(nèi)外含水量增加以及密度增高,而ADC值與細(xì)胞密度間具有一定聯(lián)系,所以腺癌ADC值普遍較高。
3.1.2 分期 影像學(xué)檢查結(jié)果被納入國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟最新分期,ADC值作為DWI的定量指標(biāo),在宮頸癌分期中具有一定的輔助診斷價(jià)值。林宇寧等[12]主要探討ADC值直方圖是否在一定程度上鑒別ⅠB期宮頸癌,結(jié)果顯示ADCmean、ADCmedian、ADC 值25及75 百分位數(shù)、偏度值及峰度值均能很好的鑒別ⅠB期宮頸癌;吳斌等[15]也表明ADCmedian、ADC值25百分位數(shù)鑒別ⅠB期宮頸癌準(zhǔn)確性較高;Chen等[16]得到ADCmedian能夠鑒別ⅠB期宮頸癌;劉潔等[17]研究直方圖鑒別宮頸癌ⅠB期與Ⅱ期應(yīng)用價(jià)值,結(jié)果表明在ADC值直方圖參數(shù)中,峰度值最具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;但也有研究顯示ADCmin能清晰顯示宮頸癌病灶體積大小及侵犯的范圍,即一定程度上能夠輔助鑒別宮頸癌的分期[18]。經(jīng)推測(cè),由于宮頸癌病灶實(shí)性組織病理化改變,且組織改變因人各異,感興趣區(qū)(ROI)繪畫(huà)存在主觀性,ADC值分布相差較大,得到的結(jié)果盡然不同。但不可否定的是,ADC值直方圖對(duì)宮頸癌的分期具有一定的輔助診斷價(jià)值。
3.1.3 組織學(xué)分化 宮頸癌組織分化級(jí)別一般分為高分化、中分化以及低分化,且分化程度與中晚期宮頸癌預(yù)后情況息息相關(guān)[19]。有研究主要回顧性探討ADC值直方圖在宮頸癌局部侵襲性的價(jià)值,研究結(jié)果表明高、中分化宮頸癌ADCmean明顯高于低分化宮頸癌,另外ADC5-85百分位數(shù)也可以區(qū)分高、低分化程度,差分化和較低的ADC值除外,其與腫瘤邊緣實(shí)性組織病理改變相關(guān)[20];王亦強(qiáng)等[13]研究表明鱗癌ADC值與組織分化級(jí)別間為正相關(guān)關(guān)系,即ADC值增高,組織分化級(jí)別也高;也有研究顯示測(cè)得高分化和低分化鱗癌及中分化和低分化鱗癌的ADCmean差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而高、中分化鱗癌的ADCmean間比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[21],這種現(xiàn)象可能的解釋為:低分化鱗癌由于腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)較大程度改變,或細(xì)胞間質(zhì)成分改變等導(dǎo)致水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)受限或減弱,局部彌散速度降低,導(dǎo)致病灶區(qū)域ADC值減小,數(shù)據(jù)曲線分布左移,偏度增大;高中分化的鱗癌則反之。幾位學(xué)者的研究表明ADC值直方圖參數(shù)可以輔助明確宮頸癌組織學(xué)分化程度。
宮頸癌轉(zhuǎn)移除周邊侵犯,遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移常見(jiàn)途徑為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,因此有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是判斷宮頸癌預(yù)后情況以及是否復(fù)發(fā)的有用指標(biāo)。研究表明宮頸癌分期、病灶侵及程度是預(yù)測(cè)淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移的重要因素,即病灶的ADC值在一定程度上為檢測(cè)淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移的指標(biāo)[22];Lee等[23]的研究表明淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的ADC值直方圖各變量與無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者有顯著性差異,且ADC 97.5百分位數(shù)是盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的唯一獨(dú)立預(yù)測(cè)因子;Schob等[24]對(duì)ADC值預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的一項(xiàng)前瞻性研究顯示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的腫瘤ADC值參數(shù)顯著低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,而另有研究卻未能發(fā)現(xiàn)ADC值直方圖參數(shù)在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組與無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的顯著性差異[19],推測(cè)可能與二者ROI勾畫(huà)范圍不同。雖然是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移在眾多研究下其ADC值的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義存在分歧,但它對(duì)宮頸癌治療的預(yù)后及復(fù)發(fā)至關(guān)重要。
有學(xué)者研究彌散加權(quán)成像評(píng)價(jià)宮頸癌放療療效和預(yù)后情況,結(jié)果顯示放療后完全緩解組與局部緩解組患者ADC值均較放療前數(shù)值增高,且完全緩解組ADC值較局部緩解組高[25];也有研究發(fā)現(xiàn)ADC值在一定程度上可以評(píng)估宮頸癌治療療效以及對(duì)其良惡性程度的檢測(cè)[26],與前述研究結(jié)果類似;施潤(rùn)君等[27]探討ADC值與鱗癌放化療早期療效間關(guān)系,結(jié)果顯示治療初期ADCmean高于治療前,即ADC值能夠?yàn)轭A(yù)測(cè)鱗癌早期放化療療效提供影像參考依據(jù)。
對(duì)于中晚期宮頸癌來(lái)說(shuō),手術(shù)治療并不是首選方法,患者大多有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,因此手術(shù)治療療效甚微[28-29]。同步放化療(CCRT)是中晚期宮頸癌臨床常用治療方法,腫瘤組織對(duì)放化療產(chǎn)生反應(yīng),有助于控制腫瘤盆腔及遠(yuǎn)處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,從而提高患者生存率[30]。有學(xué)者認(rèn)為CCRT與單獨(dú)放療或者化療相比,能延長(zhǎng)患者總體生存率[31]。由于腫瘤存在異質(zhì)性,在同病理類型、相同分期以及分化級(jí)別的宮頸癌中,放、化療的治療效果也不一樣。Erbay等[32]通過(guò)研究50例宮頸癌患者來(lái)探討用ADC值直方圖參數(shù)預(yù)測(cè)宮頸癌同步放化療前、后是否復(fù)發(fā),結(jié)果表明CCRT前復(fù)發(fā)組ADCmean相較于未復(fù)發(fā)組降低,復(fù)發(fā)組中ADCmean、ADC值75、90和95百分位數(shù)顯著低于無(wú)復(fù)發(fā)組,此外還發(fā)現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)患者治療前較低的ADC值75、90百分位數(shù)是預(yù)測(cè)總體存活率的獨(dú)立因素;Bae等[33]也報(bào)道了在腫瘤復(fù)發(fā)組中,中期治療的ADCmean顯著降低,但未發(fā)現(xiàn)在CCRT前ADCmean之間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,也有學(xué)者得到相同結(jié)果[34]。預(yù)測(cè)這種差異可能是由于以下原因造成的:不同研究之間ROI是否避開(kāi)了囊性、壞死區(qū)域;腫瘤的異質(zhì)性;不同的MR參數(shù)。崔剛等[35]探討彌散加權(quán)成像評(píng)估宮頸癌放療療效以及預(yù)測(cè)復(fù)發(fā)的價(jià)值,發(fā)現(xiàn)磁共振檢查32例隨訪患者中有13例復(fù)發(fā),研究結(jié)果顯示宮頸癌放療后ADC值與復(fù)發(fā)組以及放療前、中階段ADC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且彌散加權(quán)成像對(duì)宮頸癌復(fù)發(fā)組的敏感性、特異性、陰性預(yù)測(cè)值、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值都達(dá)到90%以上;有研究隨訪了42例CCRT后的患者,并將腫瘤復(fù)發(fā)分為3種:盆腔局部復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)以及盆腔伴遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā),隨訪發(fā)現(xiàn)其中9例患者檢查出以上3種不同程度的復(fù)發(fā),研究結(jié)果顯示治療前ADC值75百分位數(shù)是預(yù)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)的顯著獨(dú)立因素[36]。從以上國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究結(jié)果中得到彌散加權(quán)成像以及ADC值直方圖可以作為預(yù)測(cè)同步放化療及復(fù)發(fā)的準(zhǔn)確檢查方法。
綜上,磁共振成像檢查是評(píng)估宮頸癌(特別是進(jìn)展期)的最佳影像技術(shù),而DWI技術(shù)在評(píng)估宮頸癌的病理特征、治療評(píng)價(jià)以及監(jiān)測(cè)預(yù)后方面有著顯著臨床價(jià)值,因此DWI技術(shù)的應(yīng)用和推廣對(duì)宮頸癌的診斷及治療具有重要意義。ADC與DWI相輔相成,DWI和ADC圖像相結(jié)合可以縮小疾病范圍,從而更準(zhǔn)確的診斷疾病。放眼國(guó)內(nèi)外研究,在病灶ROI上進(jìn)行的ADC值測(cè)量和分析已被廣泛應(yīng)用,但因機(jī)體腫瘤的異質(zhì)性、ROI繪畫(huà)的主觀性等因素也影響著ADC值結(jié)果的準(zhǔn)確性,而ADC值直方圖則包含著病灶的所有ADC值分布特征,能夠很好地降低觀察者主觀帶來(lái)的偏差,且ADC值直方圖可以更為直觀地描繪了ADC值數(shù)據(jù)的分布情況以及曲線形態(tài),因此比單方面測(cè)量的ADC值提供了更多有用的信息。ADC值直方圖作為一種描述ADC值頻數(shù)分布的新興研究方法,尚有一些關(guān)鍵問(wèn)題等待進(jìn)一步探索,但不可否認(rèn),它為解決機(jī)體腫瘤異質(zhì)性提供了多種思路和方案,為臨床研究及治療提供影像學(xué)幫助。