楊 蔚,強(qiáng)金偉,田海萍,陳 兵,王愛軍,趙建國(guó)
(1.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院腫瘤醫(yī)院放射科,寧夏 銀川 750004;2.復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院影像科,上海 201508;3.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院病理科,寧夏 銀川 750004)
宮頸癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,在發(fā)展中國(guó)家,居女性癌癥相關(guān)死亡率的第2位[1]。增殖和侵襲是惡性腫瘤最重要的生物學(xué)特征,是腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的主要原因。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)侵襲性宮頸癌的生物學(xué)行為,并早期確診,有助于選擇治療方案和預(yù)測(cè)預(yù)后。研究[2]表明,腫瘤大小、組織學(xué)類型、病理分級(jí)、宮頸間質(zhì)浸潤(rùn)深度、宮旁受累、淋巴血管浸潤(rùn)(lymphovascular invasion, LVI)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和嗜神經(jīng)浸潤(rùn)(perineural invasion, PNI)等臨床病理特征可反映宮頸癌的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為特征。DWI是功能性MRI技術(shù)之一,通過監(jiān)測(cè)組織中水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),可于形態(tài)學(xué)改變前在微觀水平發(fā)現(xiàn)病變,較常規(guī)MRI具有明顯優(yōu)勢(shì)[3]。ADC值與細(xì)胞密度相關(guān)性好,有助于鑒別良、惡性病變并預(yù)測(cè)惡性腫瘤的侵襲性[4]。本研究分析宮頸鱗狀細(xì)胞癌(cervical squamous cell carcinoma, CSCC)的ADC值與臨床病理結(jié)果及免疫組化指標(biāo)Ki-67的關(guān)系,旨在評(píng)價(jià)DWI評(píng)估CSCC增殖、侵襲性的價(jià)值,為個(gè)性化治療CSCC提供依據(jù)。
1.1 一般資料 收集2015年1月—2016年12月我院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的96例CSCC患者,年齡31~75歲,平均(48.3±9.6)歲;根據(jù)國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics, FIGO)分期系統(tǒng),ⅠB 1期14例,ⅠB 2期35例,ⅡA期47例。所有患者均為首診,接受MR檢查前無手術(shù)或放化療史。
1.2 儀器與方法 采用GE Signa excite HD 3.0T MR成像系統(tǒng),8通道相控陣列體部線圈。DWI采用單次激發(fā)EPI序列,軸位掃描,b值為0和800 s/mm2,TR 2 000 ms,TE 56.1 ms,NEX 4,層厚8 mm,層間距1 mm,F(xiàn)OV 380 mm×342 mm。T2WI采用軸位及矢狀位脂肪抑制FSE序列,TR 4 000 ms,TE 130.2 ms,NEX 2,層厚5 mm,層間距1 mm,F(xiàn)OV 380 mm×224 mm。
1.3 圖像分析 參考T2WI,在DWI圖像上選擇包括腫瘤實(shí)體部分的所有連續(xù)層面,沿腫瘤邊緣手動(dòng)勾畫ROI,獲得該層面腫瘤的ADC值,取各個(gè)層面的平均值,作為腫瘤平均ADC值。手動(dòng)將若干個(gè)連續(xù)的圓形或橢圓形ROI(面積40~50 mm2)放置于腫瘤的每個(gè)層面,共約15~20個(gè)ROI,盡量避開腫瘤囊性、壞死或出血區(qū)域,并獲得每個(gè)層面的ADC值,選擇其中最小的ADC值作為腫瘤最小ADC值,計(jì)算最小ADC率(最小ADC率=最小ADC值/平均ADC值)。2個(gè)月后,由同一觀察者以相同方法重復(fù)測(cè)量1次,取兩次測(cè)量的平均值。
1.4 臨床病理特征及Ki-67指數(shù) 根據(jù)手術(shù)及病理結(jié)果,記錄病理分級(jí)、間質(zhì)浸潤(rùn)深度、有無宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、PNI以及Ki-67指數(shù)表達(dá)情況。以Ki-67高表達(dá)(≥81.78%)、腫瘤最長(zhǎng)徑≥4 cm、高FIGO分期、低分化、宮頸間質(zhì)浸潤(rùn)深度≥1/2、宮旁受累、LVI陽性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI陽性為高侵襲性CSCC,反之為低侵襲性CSCC。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示,2組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析。對(duì)有顯著性差異的變量繪制ROC曲線,計(jì)算曲線下面積(area under the curve, AUC),評(píng)價(jià)各變量預(yù)測(cè)CSCC不同臨床病理特征的效能。以Pearson或Spearman相關(guān)分析各ADC值與Ki-67及臨床病理特征的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
高侵襲性CSCC的最小ADC值均顯著低于低侵襲性CSCC(P均<0.05)。平均ADC值、最小ADC率在高侵襲性CSCC患者中均明顯降低(P均<0.05)。見表1、圖1。
平均ADC值、最小ADC率和最小ADC值預(yù)測(cè)CSCC不同臨床病理特征的AUC見表2、圖2,相比前兩者,最小ADC值的AUC值較大,診斷效能較高(表3)。
最小ADC值、平均ADC值和最小ADC率與Ki-67指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.48、-0.37、-0.41,P均<0.001)。最小ADC值與臨床病理特征(腫塊大小、FIGO分期、病理分級(jí)、間質(zhì)浸潤(rùn)深度、宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.36、-0.34、-0.27、-0.40、-0.33、-0.60、-0.61、-0.41,P均<0.05)。
表1 不同臨床病理特征及Ki-67指數(shù)CSCC患者間ADC值比較(±s)
表1 不同臨床病理特征及Ki-67指數(shù)CSCC患者間ADC值比較(±s)
臨床病理特征最小ADC值(×10-3mm2/s)平均ADC值(×10-3mm2/s)最小ADC率年齡 <40歲(n=45)0.84±0.100.95±0.100.88±0.07 ≥40歲(n=51)0.81±0.130.93±0.120.87±0.10t值1.2011.0790.337P值0.2330.2830.737絕經(jīng) 前(n=47)0.84±0.100.95±0.100.88±0.07 后(n=49)0.81±0.130.93±0.120.87±0.10t值1.2221.0680.399P值0.2250.2880.691腫塊最長(zhǎng)徑 <4cm(n=58)0.86±0.100.97±0.090.89±0.07 ≥4cm(n=38)0.77±0.120.90±0.120.87±0.10t值3.5303.1981.134P值0.0010.0020.260FIGO分期 IB1期(n=14)0.85±0.080.96±0.090.89±0.07 IB2期(n=35)0.87±0.120.97±0.120.90±0.08 ⅡA期(n=47)0.78±0.110.92±0.110.85±0.10F值8.4022.5703.624P值0.0010.0820.03病理分級(jí) 高分化(n=10)0.88±0.070.97±0.100.92±0.05 中分化(n=17)0.87±0.110.94±0.120.93±0.03 低分化(n=69)0.80±0.120.94±0.110.86±0.09F值3.8420.3146.613P值0.0250.7510.02間質(zhì)浸潤(rùn)深度 <1/2(n=52)0.87±0.110.96±0.110.90±0.06 ≥1/2(n=44)0.77±0.100.92±0.110.85±0.10t值4.3212.0413.188P值<0.0010.0440.002宮旁受累 無(n=90)0.83±0.110.95±0.110.88±0.08 有(n=6)0.68±0.100.85±0.100.80±0.11t值3.7622.0992.234P值<0.0010.0380.028LVI 無(n=69)0.87±0.100.95±0.120.92±0.05 有(n=27)0.71±0.080.92±0.070.77±0.06t值7.2831.03411.754P值<0.0010.300<0.001淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無(n=66)0.87±0.090.96±0.110.91±0.05 有(n=30)0.72±0.090.89±0.110.81±0.10t值7.6352.8944.775P值<0.0010.005<0.001PNI 無(n=88)0.84±0.110.95±0.110.88±0.08 有(n=8)0.67±0.090.85±0.110.79±0.11t值5.2072.3382.506P值<0.0010.0470.038Ki?67指數(shù) 低表達(dá)(n=44)0.88±0.090.98±0.090.90±0.06 高表達(dá)(n=52)0.77±0.110.91±0.120.86±0.10t值5.2563.3902.706P值<0.0010.0010.008
表2 最小ADC值、平均ADC值和最小ADC率預(yù)測(cè)CSCC不同臨床病理特征的AUC(P均<0.05)
表3 最小ADC值預(yù)測(cè)CSCC不同臨床病理特征的診斷效能
圖1 患者49歲,高侵襲性CSCC A.T2WI示腫塊呈不規(guī)則等高信號(hào)(箭); B.增強(qiáng)后病灶呈低信號(hào)(箭); C.DWI示病灶呈明顯高信號(hào),沿腫塊邊緣手動(dòng)勾畫ROI; D.ADC偽彩圖,平均ADC值為0.96×10-3 mm2/s; E.ADC偽彩圖示測(cè)量最小ADC值的ROI,最小ADC值為0.72×10-3 mm2/s; F.免疫組化染色示Ki-67高表達(dá),約95%(×400); G.淋巴脈管系統(tǒng)內(nèi)可見癌栓(箭,D2-40染色,×400); H.棕染的神經(jīng)組織內(nèi)可見癌細(xì)胞浸潤(rùn)(箭,S-100染色,×400)
腫瘤具有異質(zhì)性,平均ADC值很可能掩蓋了能夠代表腫瘤有效成分的異質(zhì)性ADC值。理論上,最小ADC值反映腫瘤細(xì)胞最密集、增殖最活躍的區(qū)域,代表腫瘤最有效的成分,故可用于預(yù)測(cè)腫瘤的惡性程度[5]。本研究發(fā)現(xiàn),相比低侵襲性CSCC,最小ADC值在高侵襲性CSCC中顯著降低,且預(yù)測(cè)臨床病理特征的診斷效能較高,提示高侵襲性實(shí)體腫瘤內(nèi)部具有更大程度的異質(zhì)性,且根據(jù)最小ADC值可有效評(píng)價(jià)腫瘤中最大異質(zhì)性部分的特征,與Cao等[6]的研究結(jié)果一致。
目前LVI已成為宮頸癌預(yù)后研究的熱點(diǎn)。LVI是預(yù)后不良的獨(dú)立因素,LVI陽性患者的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率和局部復(fù)發(fā)率較高[2]。本研究發(fā)現(xiàn),以最小ADC值0.81×10-3mm2/s為臨界值,診斷LVI陽性的敏感度和特異度分別為69.3%和96.3%,提示其診斷特異度較高。
淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移雖未納入宮頸癌臨床分期,但與患者預(yù)后及制定臨床治療方案密切相關(guān),為宮頸癌預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[7],淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性患者的5年生存率明顯低于陰性患者。目前臨床多以短徑>1 cm作為陽性淋巴結(jié)的判斷標(biāo)準(zhǔn),研究[8]報(bào)道中敏感度差異較大(24%~73%),使其準(zhǔn)確性遭到質(zhì)疑。本研究結(jié)果表明,以腫瘤最小ADC值0.84×10-3mm2/s為臨界值,鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度和特異度分別為91.2%和76.5%,均高于形態(tài)學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)。推測(cè)將腫瘤最小ADC值與淋巴結(jié)大小相結(jié)合,可進(jìn)一步提高陽性淋巴結(jié)的預(yù)測(cè)能力,但還需深入研究。
圖2 最小ADC值預(yù)測(cè)CSCC不同臨床病理特征的ROC曲線 A~D.分別為最小ADC值預(yù)測(cè)CSCC LVI(A)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(B)、PNI(C)和Ki-67(D)高表達(dá)的ROC曲線
PNI是指腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)神經(jīng)鞘膜或包繞神經(jīng)周徑≥33%并沿神經(jīng)蔓延、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,是繼直接蔓延、淋巴、血行轉(zhuǎn)移、種植播散后的惡性腫瘤第5種轉(zhuǎn)移途徑[9]。已有研究[10]認(rèn)為早期宮頸癌即可能存在PNI,且PNI與宮頸癌預(yù)后不良相關(guān)。對(duì)于PNI陽性患者,選擇保留神經(jīng)的宮頸癌根治術(shù)有腫瘤殘留的隱患[11]。本研究顯示,腫瘤最小ADC值鑒別PNI的診斷效能較高,以最小ADC值0.77×10-3mm2/s為閾值,AUC為0.89,敏感度和特異度分別為96.7%和82.1%。
Ki-67是一種與細(xì)胞增殖相關(guān)的核抗原,是臨床常用的反映細(xì)胞增殖性的免疫組化指標(biāo)[12]。本研究結(jié)果顯示,腫瘤最小ADC值與Ki-67指數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.48,P<0.001),提示最小ADC值可間接反映CSCC的細(xì)胞增殖能力。本研究中,CSCC的最小ADC值與腫瘤大小、FIGO分期、病理分級(jí)、宮頸間質(zhì)浸潤(rùn)深度、宮旁受累、LVI、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和PNI呈負(fù)相關(guān),相似結(jié)果也見于對(duì)膀胱癌[13]和乳腺癌[14-15]的研究中。
局限性:本研究為回顧性分析,在基于影像學(xué)所見選取的最小ADC值區(qū)域與術(shù)后病理取材行Ki-67計(jì)數(shù)的區(qū)域之間未能做到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)應(yīng);如能采用直方圖分析獲得最小ADC值,有可能為評(píng)估CSCC的增殖和侵襲性提供更客觀、更有價(jià)值的信息。
總之,腫瘤最小ADC值優(yōu)于平均ADC值和最小ADC率,可以作為有效的影像學(xué)標(biāo)志,間接反映CSCC的增殖和侵襲性。
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