標(biāo)準(zhǔn)化ADC評估宮頸癌的組織學(xué)類型及分化程度

楊 蔚 強(qiáng)金偉 田海萍 陳 兵 王愛軍

宮頸癌是婦科常見惡性腫瘤，占全世界女性腫瘤發(fā)病率的第三位、死亡率的第四位[1]。近年來，與宮頸鱗癌相比，宮頸腺癌及腺鱗癌數(shù)量有所增加。研究報(bào)告腺癌和低分化腫瘤比同分期的鱗癌和高分化的腫瘤更易復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，對放療的敏感性差，生存率明顯低于鱗癌[2]。因此，早期準(zhǔn)確地將兩種病理類型進(jìn)行鑒別非常重要。

常規(guī)MRI對于不同病理類型的宮頸癌表現(xiàn)相似。穿刺活檢對于宮頸管內(nèi)生型腫瘤以及分化程度高的宮頸腺癌易漏診。擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）為功能MR成像，通過檢測活體組織水分子微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而發(fā)現(xiàn)病變；其表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）與細(xì)胞密度有很好的相關(guān)性[3-5]。但ADC值受多種因素的影響，結(jié)果并不十分可靠。有研究報(bào)道治療前以膀胱尿液作為參照物的標(biāo)準(zhǔn)化ADC（normalized ADC，nADC）預(yù)測宮頸癌復(fù)發(fā)的診斷效能高于腫瘤ADC值，并且nADC95是宮頸癌復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)后因素[6]。本研究擬選取患者膀胱尿液、臀大肌[7]的ADC值作為參照，并結(jié)合組織的細(xì)胞密度，通過標(biāo)準(zhǔn)化ADC對宮頸癌的病理學(xué)特征進(jìn)行研究。

方 法

1.臨床資料

收集首診宮頸癌患者65例。其中鱗癌58例，高、中、低分化分別為12例、18例、28例；腺癌7例?；颊吣挲g37～62歲，平均48.7歲。根據(jù)國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（FIGO）分期指南，Ⅰ期14例，Ⅱ期28例，Ⅲ期18例，Ⅳ期5例。對宮頸鱗癌的病例通過病理圖像分析系統(tǒng)自帶的病理圖像分析軟件進(jìn)行腫瘤細(xì)胞密度計(jì)數(shù)。

2.MRI檢查方法

所有患者治療前在3.0T MR系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)盆腔平掃、DWI及增強(qiáng)掃描。橫斷位快速自旋回波（FSE）T1加權(quán)成像（T1WI），TR/TE 400ms/7.3ms；NEX 2；層厚/層間距8mm/1mm；FOV 380mm×380mm。橫斷位及矢狀位脂肪抑制（FS）FSE T2加權(quán)成像（T2WI），TR/TE 4000ms/130.2ms；NEX 2；層厚/層間距：5mm/1mm；FOV 380mm×224mm。

DWI采用單次激發(fā)平面回波成像（echo planar imaging，EPI）序列行橫斷位掃描。擴(kuò)散梯度b因子為0和1000s/mm2；TR/TE 2000ms/56.1ms；NEX 4；層厚/層間距 8mm/1mm；FOV：380mm×342mm。

增強(qiáng)掃描采用穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像序列（FSPGR）矢狀位FS T1WI，TR/TE 160ms/2.1ms；NEX 2；層厚/層間距 5mm/1mm；FOV 240mm×240mm。高壓注射器經(jīng)肘前靜脈以2ml/s的流率注射對比劑Gd-DTPA，劑量為0.2mmol/kg，然后再以同樣流率注射生理鹽水20ml沖管。

3.圖像分析

將掃描的原始數(shù)據(jù)輸入GE ADW4.4后處理工作站，使用其自帶的FUNCTOOL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在DWI選擇包括腫瘤實(shí)體部分的所有連續(xù)層面，沿著每個(gè)層面的腫瘤邊緣手動(dòng)繪制感興趣區(qū)域（ROI），得到該層面的ADC值，將各個(gè)層面的ADC值平均作為腫瘤的ADC值。在選取ROI時(shí)，避免腫瘤囊變、壞死或出血等區(qū)域。在DWI選取膀胱充盈最飽滿層面放置60～70mm2ROI，獲得尿液的ADC值；在臀大肌肌腹中央放置面積約100mm2ROI，得到臀大肌的ADC值；分別計(jì)算nADC=腫瘤ADC值/參照物ADC值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。所有數(shù)值變量表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）。P＜0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。變量組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。對有顯著性差異的變量，通過受試者工作特征（receiver operation characteristic，ROC）曲線分析，比較診斷效能。采用 Pearson 相關(guān)系數(shù)評估相關(guān)性。

結(jié) 果

宮頸鱗癌組的ADC值、nADC(尿液)、nADC(臀大肌)明顯低于宮頸腺癌組，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.001）。在鑒別宮頸鱗癌與腺癌時(shí)，ADC值、nADC(尿液)、nADC(臀大肌)的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.869、0.876和0.943；nADC(臀大?。┰\斷效能最高，閾值為 0.83，敏感性、特異性、PPV 和 NPV 分別為 100%、 91.4%、96.7%、100%（表1，2；圖1）。

腫瘤ADC值、nADC(尿液)、nADC(臀大肌)和細(xì)胞密度在宮頸鱗癌不同分化組中有明顯差異（P分別＜0.001、＜0.001、＜0.001、0.004）。在鑒別宮頸鱗癌的分化程度時(shí)，腫瘤ADC值、nADC(尿液)、nADC(臀大肌)的AUC分別為 0.796，0.873和0.915；nADC(臀大?。┑脑\斷效能最高，閾值為0.73，敏感性、特異性、PPV和NPV分別為100%、78.6%、81.8%和100%（表3，4；圖2，3）。

圖1 A和B分別為ADC值、nADC(尿液)和 nADC（臀大肌）鑒別宮頸鱗癌與腺癌、宮頸鱗癌高-中分化與低分化的ROC曲線圖。

圖2 52歲，宮頸低分化鱗狀細(xì)胞癌。A.橫斷位T1WI示腫塊不規(guī)則等低信號；B.矢狀位增強(qiáng)T1WI示腫塊信號混雜；C.橫斷位DWI示腫塊明顯高信號，選取腫瘤及尿液的ROI；D.對應(yīng)的ADC圖及腫瘤，尿液的ADC值；E.橫斷位DWI，選取臀大肌的ROI；F.對應(yīng)的ADC圖及臀大肌ADC值；G.HE染色（×200），提示宮頸低分化鱗狀細(xì)胞癌，腫瘤細(xì)胞密集。

圖3 45歲，宮頸腺癌。A.橫斷位T1WI示腫塊不規(guī)則等低信號；B.矢狀位增強(qiáng)T1WI示腫塊信號混雜；C.橫斷位DWI示腫塊明顯高信號，選取腫瘤及尿液的ROI；D.對應(yīng)的ADC圖及腫瘤，尿液的ADC值；E.橫斷位DWI，選取臀大肌的ROI；F.對應(yīng)的ADC圖及臀大肌ADC值；G.HE染色（×200），提示宮頸中分化腺癌，腫瘤細(xì)胞中度密集。

表1 不同ADC在宮頸鱗癌與腺癌間的比較

表2 不同ADC鑒別宮頸鱗癌與腺癌的診斷效能

表3 不同ADC及細(xì)胞密度在宮頸鱗癌高/中/低分化組間的比較

表4 不同ADC鑒別宮頸鱗癌高-中分化與低分化的診斷效能

細(xì)胞密度與宮頸鱗癌惡性程度正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r為0.349（P=0.007）。腫瘤ADC值、nADC(尿液)和nADC(臀大肌)與細(xì)胞密度負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為-0.705、-0.449和-0.785（P均＜0.001），其中nADC(臀大肌)與細(xì)胞密度的相關(guān)性最好。

討 論

宮頸癌的預(yù)后不僅與腫瘤大小、分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素有關(guān)，還與腫瘤的組織學(xué)類型密切相關(guān)，也是選擇治療方案和決定預(yù)后的重要因素[8]。在我們的研究中，鱗癌的ADC值明顯低于腺癌，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與大多數(shù)研究結(jié)論一致[3，9]。ADC值的差異反映出鱗癌與腺癌的組織結(jié)構(gòu)不同。鱗癌結(jié)構(gòu)致密，癌細(xì)胞呈巢狀或片狀排列，限制了水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。而腺癌結(jié)構(gòu)較為松散，呈腺管樣排列，分泌大量黏液，水分子擴(kuò)散增強(qiáng)。

通常DWI掃描采用雙b值單指數(shù)模型，受T2穿透效應(yīng)和灌注效應(yīng)的影響，ADC值同時(shí)反應(yīng)了水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和微循環(huán)灌注。一般認(rèn)為b＞200s/mm2，ADC值權(quán)重于組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)；b＜200s/mm2，ADC值權(quán)重于組織的血流灌注狀態(tài)。在臨床工作中，為了保證ADC值的準(zhǔn)確性，多選用較高的b值。但b值升高，組織的信號強(qiáng)度會(huì)降低，圖像信噪比下降，盆腔解剖及病灶的顯示欠清晰，影響診斷。除了b值，ADC值還受很多因素的影像，包括不同的設(shè)備、掃描方案、當(dāng)?shù)貧夂虻?。這些因素可導(dǎo)致相同條件下ADC值5%～15%的差異[7，10]。這種較高的差異，降低了相同研究領(lǐng)域的可比性。為了降低ADC值的變異性，提高ADC值的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，使用標(biāo)準(zhǔn)化ADC可能是必要的。在我們的研究中，對宮頸鱗癌與腺癌的鑒別，nADC(尿液)、nADC(臀大肌)的診斷效能均高于腫瘤ADC值。

細(xì)胞密度已被證明是重要的腫瘤分級指標(biāo)，是在微觀水平上影響腫瘤內(nèi)水分子擴(kuò)散的重要因素[3]。在我們的研究中，腫瘤ADC值，nADC(尿液)、nADC(臀大肌)與惡性程度、細(xì)胞密度具有相關(guān)性。并且nADC(臀大肌)在鑒別宮頸鱗癌惡性程度的診斷效能最高，以0.73作為閾值，AUC為0.915，敏感性、特異性分別為100%和78.6%。nADC(臀大肌)與細(xì)胞密度的相關(guān)性最好，能更準(zhǔn)確地反映腫瘤的細(xì)胞密度。

在我們的研究中，選取尿液作為參照物時(shí)，患者在MRI檢查前4～6小時(shí)需要排空膀胱尿液并禁食禁水，防止尿液被濃縮或稀釋。測量臀大肌的ADC值時(shí)，分別測量左、右兩側(cè)臀大肌，并取其平均值。nADC（臀大?。╄b別宮頸癌病理學(xué)特征的診斷效能高于nADC（尿液），我們考慮存在以下原因：首先，人體對水的代謝有差異，尿液的濃度不盡相同；其次，在我們的研究中，尿液的ADC值約(3.0～4.0)×10-3mm2/s，而臀大肌的ADC值約(1.3～1.5)×10-3mm2/s；標(biāo)準(zhǔn)化ADC計(jì)算公式=腫瘤ADC值/參照物ADC值，等式中分子變化不大，分母越大，比值越小，差異也就越小，顯著性也會(huì)降低。

總之，標(biāo)準(zhǔn)化ADC能夠有效地鑒別宮頸癌的組織學(xué)類型和分化程度，并且優(yōu)于腫瘤ADC值。以臀大肌作為參照物的nADC診斷效能最高，與腫瘤細(xì)胞密度相關(guān)性最好。標(biāo)準(zhǔn)化ADC可以為宮頸癌病理學(xué)的相關(guān)研究提供一種新的方法。

[1]Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2015. CA Cancer J Clinic, 2015, 65: 5-29.

[2]吳海靜，石 宇，張國楠. 子宮頸腺癌的臨床研究進(jìn)展. 中華婦產(chǎn)科雜志，2011，46：554-558.

[3]Liu Y, Ye Z, Sun H, et al. Clinical Application of Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging in Uterine Cervical Cancer. Int J Gynecol Cancer, 2015, 25: 1073-1078.

[4]Kuang F, Ren J, Zhong Q, et al. The value of apparent diffusion coef fi cient in the assessment of cervical cancer. Eur Radiol, 2013, 23:1050-1058.

[5]周 延，劉劍羽，劉從容，等. MR體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)成像用于評價(jià)宮頸癌惡性程度和組織血供的價(jià)值. 中華放射學(xué)雜志，2015，49：354-359.

[6]Gladwish A, Milosevic M, Fyles A, et al. Association of apparent diffusion coef fi cient with disease recurrence in patients with locally advanced cervical cancer treated with radical chemotherapy and radiation therap. Radiology, 2016, 279: 158-166.

[7]Wang HJ, Pui MH, Guo Y, et al. Value of normalized apparent diffusion coefficient for estimating histological grade of vesical urothelial carcinoma. Clin Radiol, 2014, 69: 727-731.

[8]陸媛媛，黃群英，孫明華，等. ADC直方圖區(qū)分宮頸癌常見病理類型的價(jià)值. 中國醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志，2015，21：255-259.

[9]張 潔，薛華丹，張 瑋，等. 多b值DWI與宮頸癌病理學(xué)特征的相關(guān)性研究. 放射學(xué)實(shí)踐，2014，29：127-130.

[10]Itatani R, Namimoto T, Yoshimura A, et al. Clinical utility of the normalized apparent diffusion coef fi cient for preoperative evaluation of the aggressiveness of prostate cancer. Jpn J Radiol, 2014, 32: 685-691.