小視野與常規(guī)視野擴(kuò)散加權(quán)成像在宮頸癌診斷中的對比研究

何雅坤,易思琪,王俊,林禮波,彭育標(biāo),王閩,周鵬,任靜

宮頸癌是臨床常見的一種惡性腫瘤,其發(fā)病率相對較高,且近年來有關(guān)疾病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢,因此早期篩查診斷并進(jìn)行后續(xù)治療,對抑制疾病發(fā)展、避免擴(kuò)散、提高患者生活質(zhì)量至關(guān)重要[1]。在宮頸癌篩查診斷的過程中,MRI相對較為常用,尤其是擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)可以更好地觀察活體組織的水分子擴(kuò)散運(yùn)動,分辨、鑒別正常組織與癌變組織,以此輔助臨床診斷[2]。憑借這樣的優(yōu)勢,其自身得到了較為廣泛的應(yīng)用,臨床應(yīng)用效果較好,但DWI常規(guī)使用的是單次激發(fā)平面回波 ,很容易受到呼吸等方面的影響;相比之下,小視野擴(kuò)散加權(quán)成像(reduced field of view diffusion weighted imaging,r-FOV DWI)則改善了此問題,優(yōu)勢較為明顯。r-FOV DWI具體應(yīng)用的過程中,可以有效激發(fā)小范圍的感興趣區(qū),操作的過程中可以有效去除偽影,通過這樣的方法提高辨識度,有效提升診斷的準(zhǔn)確性和有效性,帶來更加積極的影響,輔助診斷活動的順利進(jìn)行,且近年來有研究表明r-FOV DWI在宮頸鱗癌術(shù)前診斷方面作用越來越大,與病理分級呈正相關(guān)[3-4]。本研究通過對宮頸癌患者臨床不同檢查方法的結(jié)果進(jìn)行對比,旨在對比分析磁共振常規(guī)視野擴(kuò)散加權(quán)成像(full field of view diffusion weighted imaging,f-FOV DWI)與r-FOV DWI在宮頸癌診斷中的應(yīng)用價值。

材料與方法

1.病例資料

搜集本院2021年3月至2022年2月明確診斷為宮頸癌的患者,抽取病理活檢、磁共振檢查均為宮頸癌陽性的患者140例?；仡櫺苑治龌颊叩膔-FOV DWI與f-FOV DWI檢查結(jié)果。140例患者年齡為29～64歲,平均(48.7±5.6)歲。病理類型包括了宮頸鱗狀細(xì)胞癌和宮頸腺癌兩種,其中鱗狀細(xì)胞癌120例(85.7%),腺癌20例(14.3%)。根據(jù)國際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(FIGO)腫瘤分期分別為Ⅰ期38例(27.1%),Ⅱ期43例(30.7%),Ⅲ期33例(23.6%),Ⅳ期26例(18.6%)。

2.檢查方法

所有患者的MRI檢查均采用聯(lián)影uMR780 3.0T磁共振掃描儀?；颊呷⊙雠P位,頭先進(jìn),應(yīng)用體部線圈進(jìn)行整個盆腔成像。常規(guī)進(jìn)行T1WI、T2WI、r-FOV DWI與f-FOV DWI宮頸斜軸面掃描。掃描以病灶為中心,包全病灶及周邊組織。按照設(shè)定的固定序列包進(jìn)行掃描,保證掃描參數(shù)的一致性。f-FOV DWI掃描參數(shù):TR 2033 ms,TE 89.6 ms,視野35 cm×35 cm,矩陣208×208,層厚3 mm,層間距0.6 mm,層數(shù)24,b值取0、800 s/mm2,激勵次數(shù)分別為2和6。r-FOV DWI掃描參數(shù):TR 2033 ms,TE 89.6 ms,視野16 cm×16 cm,矩陣96×96,層厚3 mm,層間距0.6 mm,層數(shù)24,b值取0、800 s/mm2,激勵次數(shù)分別為2和6,其余與前者一致。具體操作過程中,每個擴(kuò)散序列掃描3 min,確保成像清晰。

3.評價指標(biāo)

主觀評價:由2位影像學(xué)主治醫(yī)師進(jìn)行分別閱片,具體評價標(biāo)準(zhǔn)包括解剖細(xì)節(jié)顯示、磁敏感偽影、幾何變形和診斷信心四個方面,評分為1～4分,分?jǐn)?shù)越高表示成像效果越好。具體評分標(biāo)準(zhǔn)[5]見表1?？陀^評價:同樣選取2位影像學(xué)主治醫(yī)師及以上職稱的科室工作人員,對已經(jīng)隱去患者資料之后的圖像進(jìn)行閱片,并對兩種序列b值=800 s/mm2的相關(guān)圖像進(jìn)行所需值測量,主要測量宮頸病灶區(qū)、臀大肌的信號強(qiáng)度,并在盆腔外宮頸位置相同的編碼方向選取標(biāo)準(zhǔn)偏差值,其中宮頸病灶區(qū)ROI大小為0.28～1.02 cm2,臀大肌ROI則為0.34～1.06 cm2,標(biāo)準(zhǔn)偏差值則為0.97～1.14 cm2[6]。具體測量的過程中避開壞死、出血和囊變的區(qū)域選取3個ROI,然后取其均值,并計(jì)算信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、對比噪聲比(contrast-to-noise ratio,CNR),計(jì)算公式如下:

表1 主觀評價評分標(biāo)準(zhǔn)

(1)

(2)

表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值測量:ADC值=Ln(SI/S0)/(b0-b1),其中SI為b值=800 s/mm2時的信號強(qiáng)度,S0為b值=0 s/mm2時的信號強(qiáng)度,選取宮頸病灶處,避開壞死、出血和囊變的區(qū)域勾畫3個ROI,取其平均值,并計(jì)算ADC值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.圖像總體對比分析

圖像總體對比方面,r-FOV DWI圖像要比f-FOV DWI圖像更清晰(圖1),變形更少,真實(shí)反映了組織結(jié)構(gòu)情況,空間分辨率更高,相比之下f-FOV DWI經(jīng)常顯示半月形高信號偽影,干擾疾病診斷(圖1c、d),而r-FOV DWI對偽影抑制的效果更好一些(圖1e、f)。

圖1 宮頸癌患者,女,45歲。a)快速自旋回波T2WI矢狀面圖像示宮頸軟組織腫塊,信號稍高(箭);b) T2WI橫軸面圖像示宮頸軟組織腫塊,信號稍高(箭);c)常規(guī)視野 DWI圖像示半月型高信號偽影(箭);d)常規(guī)視野ADC圖示半月型高信號偽影(箭);e)小視野DWI圖上偽影抑制效果更好(箭);f)小視野ADC圖上偽影抑制效果更好(箭)。

2.r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的主觀評價一致性分析

主觀評價一致性分析結(jié)果顯示,在解剖細(xì)節(jié)顯示、總體診斷信心方面,r-FOV DWI檢查結(jié)果的ICC值更高,在主觀評價一致性方面更好(表2)。

表2 2組的主觀評價一致性分析結(jié)果

3.r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的客觀評價一致性分析

客觀評價一致性分析結(jié)果顯示,r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像測量數(shù)據(jù)的一致性ICC值均大于0.7,表明其客觀一致性較好,同時相較而言r-FOV DWI檢查結(jié)果更好一些(表3)。

表3 2組的客觀評價一致性分析結(jié)果

4.r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的主觀、客觀評價比較

比較r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的主觀評分,結(jié)果顯示在解剖細(xì)節(jié)顯示、磁敏感偽影、幾何變形和總體診斷信心等4個方面,r-FOV DWI的評分均高于f-FOV DWI,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在客觀評價方面,r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的SNR值、CNR值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表4)。

表4 兩種檢查方法的主觀評分、客觀評價結(jié)果比較

5.r-FOV DWI與f-FOV DWI圖像的病理分型、臨床分期的ADC值對比

對兩種檢查在不同病理分型,臨床分期測得的ADC值進(jìn)行對比,結(jié)果顯示r-FOV DWI與f-FOV DWI在不同宮頸癌的病理分型、臨床分期之間除Ⅲ期外的ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表5)。

表5 2組在不同病理分型、臨床分期宮頸癌中的ADC值比較 (×10-3mm2/s)

討 論

DWI是MRI檢查過程中最為常用的序列之一,其在宮頸癌患者篩查、診斷過程中的優(yōu)勢十分明顯,但是由于其常規(guī)成像方法鎖定視野較為寬廣,容易產(chǎn)生偽影,還需要進(jìn)一步采取合適的技術(shù)消除此影響[7]。f-FOV DWI的視野相對較大,生理性的腸蠕動、呼吸交替、腸腔內(nèi)氣體、骨骼和周圍肌肉、組織交界等,都可能會引起圖像的變形,導(dǎo)致偽影的出現(xiàn)。這樣一來,本就寬廣的視野在具體進(jìn)行觀察的過程中難度更大,帶來的影響也相對較為不利,直接干擾了最終的診斷效果。因此,其診斷難度明顯加大,成像和操作的準(zhǔn)確性也隨之受到了不同程度影響,帶來的干擾較大,如何有效進(jìn)行診斷成為了現(xiàn)階段疾病篩查過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。相比之下,r-FOV DWI則具備著一定的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢,選用全新射頻進(jìn)行激勵,并進(jìn)行2D選擇性的激勵,可以進(jìn)一步對感興趣區(qū)進(jìn)行一定激發(fā),以上操作可進(jìn)一步減少除了視野外信號的干擾。相比之下,r-FOV DWI的掃描位置相對較小,射頻頻率編碼較短,成功降低了連續(xù)梯度磁場切換等方面的不利影響,也減少了宮頸及其周圍氣液交界處的磁場不均勻產(chǎn)生偽影的不利影響。

相較而言,r-FOV DWI可以消除各種干擾,減輕圖像變形、偽影對最終圖像的影響,產(chǎn)生更積極的作用。本研究通過醫(yī)師閱片診斷的主觀評分對比可以發(fā)現(xiàn),采取r-FOV DWI序列的最終效果更好,診斷信心明顯更優(yōu),偽影相對較少,改善、抑制了磁敏感偽影等問題,避免出現(xiàn)失真、變形,病變位置的顯示更清晰。相關(guān)研究顯示,在膽囊、腎臟、乳腺、直腸等位置的各種良惡性病變MRI檢查中,r-FOV DWI也可以取得更加滿意的診斷效果,帶來更加積極的影響,有助于診斷活動的順利開展和進(jìn)行[8-11]。

本研究結(jié)果顯示,r-FOV DWI與f-FOV DWI兩種序列測得的SNR、CNR值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,產(chǎn)生這樣的結(jié)果可能與圖像信噪比影響因素有關(guān),其體素大小、采集平均數(shù)、重復(fù)時間、回波時間都會對參數(shù)產(chǎn)生明顯影響。一般而言,FOV大小與圖像SNR呈正相關(guān),即當(dāng)FOV減小,則SNR降低;因此,增大體素之后,就可以增大SNR,但圖像細(xì)節(jié)會明顯減少,故而操作過程中一般來說不以增加SNR、CNR為目的,主要是看最終的診斷準(zhǔn)確率,其成像質(zhì)量是由SNR、CNR和以圖像分辨率為主的幾何參數(shù)共同決定的,兩者呈現(xiàn)著一定的關(guān)聯(lián)性,彼此相輔相成,而且信噪比相對較低,幾何參數(shù)相對較高,也可以得出滿意的圖像質(zhì)量,不受其影響[12-14]。

ADC值在宮頸癌診斷過程中可一定程度上量化組織病理類型及臨床分期[15-18],本研究結(jié)果顯示,r-FOV DWI與f-FOV DWI在不同宮頸癌病理分型、臨床分期之間除Ⅲ期外的ADC值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且r-FOV DWI測得的ADC值較f-FOV DWI更小,這可能是因?yàn)閞-FOV DWI受磁化率偽影干擾小,圖像幾何變形更小,使其測得的ADC值更準(zhǔn)確。也有學(xué)者認(rèn)為r-FOV DWI減少了腫瘤病變與周圍正常組織之間的容積效應(yīng),使得其測量的ADC值更低、更準(zhǔn)確[19]。由于該研究的樣本量較少,還需要擴(kuò)大樣本量進(jìn)行針對性研究,才可以更好地確定最終結(jié)果,為臨床疾病診斷方法的具體應(yīng)用提供一定的方法學(xué)支持。

綜上所述,在宮頸癌的診斷中,r-FOV DWI更具優(yōu)勢,圖像更清晰,診斷結(jié)果更準(zhǔn)確,可以更好地輔助臨床診斷,為后續(xù)治療方案的制定提供一定參考依據(jù)。