袁 鑫,張 俊
(1.揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬泰州市中醫(yī)院;2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬泰州人民醫(yī)院,江蘇 泰州 225300)
宮頸癌(Cervical Cancer, CC)是起源于宮頸上皮細(xì)胞的惡性腫瘤,是女性癌癥死亡的第二大常見原因[1],主要致病因素是人乳頭瘤病毒(Human papillomavirus, HPV)。影像學(xué)檢查的作用主要有疾病診斷、臨床分期、療效評(píng)估及預(yù)測(cè)治療效果等。國(guó)際婦產(chǎn)科醫(yī)師聯(lián)合會(huì)(International Federation of Obstetricians and Gynaecologists,FIGO)指出腫瘤大小、浸潤(rùn)程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)?quán)徑M織可作為宮頸癌臨床分期的重要標(biāo)準(zhǔn)[2]。常規(guī)CT 掃描、超聲檢查對(duì)于腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)、腫瘤的良惡性判斷等方面存在一定的局限性,PET-CT檢出淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移敏感性高,但對(duì)于子宮頸原發(fā)腫瘤診斷價(jià)值較低且費(fèi)用昂貴。磁共振成像具有優(yōu)越的軟組織分辨率、多角度和多參數(shù)的復(fù)合成像,是宮頸癌的首選檢查手段,在宮頸癌的治療策略中起著關(guān)鍵作用[3]。
隨著磁共振設(shè)備硬件和軟件的不斷發(fā)展,功能成像技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它可以無創(chuàng)性地從分子水平觀察腫瘤組織的形態(tài)特征、細(xì)胞生物活性、血管通透性、組織缺血缺氧狀態(tài)等,已經(jīng)成為腫瘤早期發(fā)現(xiàn)、臨床診斷和治療療效評(píng)估的有力武器。目前磁共振檢查主要包括常規(guī)磁共振成像、擴(kuò)散加權(quán)成像(Diffusion weighted imaging,DWI)、對(duì)比增強(qiáng)動(dòng)態(tài)磁共振成像(Dynamic Enhanced Magnetic Resonance Imaging, DCE -MRI)等,本文就以上三種成像技術(shù)在宮頸癌的臨床應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。
磁共振成像具有高軟組織分辨率和多方向、多序列、多參數(shù)成像的優(yōu)點(diǎn),這些特點(diǎn)使盆腔臟器結(jié)構(gòu)解剖層次得到很好的展示,能清楚顯示宮頸內(nèi)、宮頸外的癌組織浸潤(rùn)情況,還能清楚顯示盆腔淋巴結(jié)是否有轉(zhuǎn)移。與此同時(shí),磁共振常規(guī)成像還可提供宮頸癌放化療前后的優(yōu)質(zhì)解剖對(duì)比圖像,揭示腫瘤壞死、脂肪間隙纖維化、宮旁浸潤(rùn)、盆腔淋巴結(jié)等治療反應(yīng)的有效信息[4]。目前常用的序列包括T1WI、T2WI 序列,T2WI-FS(脂肪抑制)序列等。在T2WI-FS 序列圖像上宮頸癌腫瘤病變組織一般多為高信號(hào),可以與正常宮頸纖維基質(zhì)低信號(hào)形成良好自身對(duì)比,可作為宮頸癌觀察的重要序列。Choi 等人[5]對(duì)115例宮頸癌患者行術(shù)前或活檢前的MRI 檢查并進(jìn)行前瞻性研究,根據(jù)MRI 影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的腫瘤分期,組織病理學(xué)檢查結(jié)果與MRI 圖像特征的相關(guān)性分析表明,MRI 對(duì)宮頸癌術(shù)前分期的準(zhǔn)確率為77%。Manfredi 等人[6]的大樣本多中心臨床研究也證實(shí)了這一點(diǎn),大樣本數(shù)據(jù)顯示MRI 評(píng)價(jià)宮旁浸潤(rùn)的準(zhǔn)確度為93.4%、敏感度為37.8%、特異度為98.4%;評(píng)價(jià)陰道受累的準(zhǔn)確度為82.4%、敏感度為86.7%、特異度為80.7%;評(píng)價(jià)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的準(zhǔn)確度為96.8%、敏感度為94.4%、特異度為97.1%。Kaur等人[7]進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)與病理對(duì)照測(cè)量研究,發(fā)現(xiàn)T2WI上測(cè)量的腫瘤大小與大體標(biāo)本的測(cè)量結(jié)果具有良好的一致性,約70%~90%的宮頸癌病灶經(jīng)MRI 測(cè)得的大小與手術(shù)切除標(biāo)本結(jié)果相差在0.5cm以內(nèi)。
DWI 是利用分子的熱運(yùn)動(dòng)檢測(cè)不同方向水分子的運(yùn)動(dòng)情況以及范圍,是唯一可以觀察水分子在體內(nèi)組織中的微觀運(yùn)動(dòng)的非侵入性成像技術(shù),通過施加梯度場(chǎng)強(qiáng)脈沖,我們可以觀察水在組織細(xì)胞內(nèi)外的跨膜運(yùn)動(dòng),探測(cè)細(xì)胞間水分子運(yùn)動(dòng)引起的信號(hào)差異進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換形成圖像。表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC 值)被用來量化水分子運(yùn)動(dòng)的變化,是一種定量數(shù)值指標(biāo)[3]。經(jīng)過國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),目前DWI技術(shù)已經(jīng)成熟運(yùn)用到中樞神經(jīng)系統(tǒng),消化系統(tǒng)及乳腺疾病磁共振檢查中,特別是對(duì)超早期腦梗死的檢出有明顯的優(yōu)勢(shì)。
DWI 圖像中的組織信號(hào)強(qiáng)度與組織細(xì)胞密度和細(xì)胞間隙大小密切相關(guān)。研究表明[8],細(xì)胞密度越大,細(xì)胞間隙變小,組織間壓力升高以及組織內(nèi)部微環(huán)境的變化,致使水分子的活動(dòng)受到限制,從而使得組織擴(kuò)散受限,在DWI 表現(xiàn)為高信號(hào),ADC 值為相對(duì)低數(shù)值,這樣與周圍正常組織形成良好對(duì)比,反之組織擴(kuò)散能力減弱,DWI 為低信號(hào),ADC 值便為相對(duì)高數(shù)值。因此,DWI 是能間接反映組織內(nèi)水分子的微觀運(yùn)動(dòng),能夠反映組織含水量變化的生理學(xué)特征,這也就為磁共振發(fā)現(xiàn)早期腫瘤組織提供了可能和依據(jù),由此我們可以推斷宮頸癌病變組織的DWI 圖像、ADC 值大小與正常宮頸基質(zhì)纖維以及宮頸炎癥性病變存在差異,在DWI 圖像中,宮頸癌組織的信號(hào)高于正常宮頸組織,但是ADC值比正常宮頸組織低。
根據(jù)病理學(xué)標(biāo)準(zhǔn),宮頸癌的病理類型包括鱗癌、腺癌和混合癌,其中以鱗狀細(xì)胞癌最為常見。目前鱗癌的發(fā)生率呈下降趨勢(shì),而腺癌的比例卻逐漸增多[9]。有研究表明[10],宮頸癌組平均ADC值為(0.963±0.153×10-3mm2/s)低于正常組織的平均值(1.673±0.112×10-3mm2/s)。同時(shí)多個(gè)研究結(jié)果[11-13]將宮頸鱗癌的平均ADC 值范圍(0.881±0.132) ×10-3mm2/s~(1.110±0.175) ×10-3mm2/s)用來區(qū)分惡性病變組織與正常組織。劉潔等學(xué)者[14]研究發(fā)現(xiàn),宮頸鱗癌的平均ADC值小于腺癌,并且平均ADC 值與腫瘤級(jí)別呈負(fù)相關(guān)性。然而Tuna 等[15]研究則表明,鱗癌與腺癌的ADC 值沒有明顯的差異,腫瘤的級(jí)別與平均ADC 值也沒有明顯的相關(guān)性,但早期宮頸癌的平均ADC 值明顯低于晚期宮頸癌,這種數(shù)值差異很大程度上是由于腺癌細(xì)胞(尤其是分化良好的腺癌細(xì)胞)分泌粘液,細(xì)胞內(nèi)外含水量增加密度,而ADC 值與細(xì)胞密度密切相關(guān),所以腺癌的ADC 值通常會(huì)較高。通過以上的數(shù)據(jù)和研究表明擴(kuò)散加權(quán)成像定量參數(shù)ADC 值對(duì)正常宮頸組織與宮頸癌,以及宮頸癌的各種病理類型具有一定的鑒別能力。
宮頸癌病人經(jīng)過規(guī)范的放化療治療后,腫瘤組織會(huì)發(fā)生缺氧,組織細(xì)胞會(huì)發(fā)生壞死、腫脹,從而間接引起細(xì)胞外間液增多,因此我們可以將細(xì)胞外液的ADC 值作為定量參數(shù)與癌組織細(xì)胞經(jīng)過放化療后變化是否具有相關(guān)性作為觀察腫瘤放化療效果的評(píng)價(jià)依據(jù)。施潤(rùn)君[16]等學(xué)者的數(shù)據(jù)研究中發(fā)現(xiàn)宮頸癌腫瘤組織擴(kuò)散系數(shù)的增加可預(yù)測(cè)宮頸癌同步放化療的治療效果,研究數(shù)據(jù)顯示宮頸癌部分緩解組的ADC 平均值為0.93×10-3mm2/s,完全緩解組的ADC平均值為0.80×10-3mm2/s,兩者間的數(shù)值變化差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此我們可以認(rèn)為ADC平均值或ADC值的動(dòng)態(tài)變化是宮頸癌治療效果評(píng)價(jià)的重要影像學(xué)指標(biāo)之一。
動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描技術(shù)(DEC-MRI)是利用靜脈注射順磁性對(duì)比劑Gd-DTPA后對(duì)人體病變部位進(jìn)行連續(xù)多層掃描,在快速注射造影劑后,帶有造影劑的血液通過組織會(huì)引起組織松弛率T1*或T2*的變化,從而導(dǎo)致組織信號(hào)強(qiáng)度的變化。經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)后處理后便可以得出代表血流動(dòng)力學(xué)變化腫瘤增強(qiáng)-時(shí)間信號(hào)曲線(TIC曲線),半定量參數(shù)值(初始增強(qiáng)時(shí)間、峰值時(shí)間、最大上升斜率、信號(hào)強(qiáng)化率、最大下降斜率)及定量參數(shù)值(對(duì)比劑體積Ktrans、反流速率常量Kep=Ktrans/Ve、滲漏空間Ve)等等。宮頸癌病灶動(dòng)脈期明顯強(qiáng)化,30~60s可達(dá)強(qiáng)化峰值,此時(shí)病灶表現(xiàn)最為明顯,與周圍正常軟組織的信號(hào)對(duì)比度最大,靜脈期和延遲期造影劑緩慢廓清,但正常組織也存在造影劑廓清改變,二者廓清速率不同又存在信號(hào)差異,腫瘤病灶較大時(shí)周圍常可見強(qiáng)化環(huán)可使腫瘤邊緣顯示清楚,該環(huán)在組織學(xué)上為周圍基質(zhì)組織的炎性反應(yīng)或腫瘤壓迫所致,可作為評(píng)判腫瘤侵犯范圍的重要標(biāo)志[17]。
宮頸癌組織的不同臨床分期與腫瘤組織的灌注和細(xì)胞密度血管豐富程度有關(guān)。顧忠毅[18]等學(xué)者已經(jīng)確定Ktrans和Kep值在FIGO宮頸癌的臨床分期中具有一定的相關(guān)性。隨著患者臨床分期的增加,病灶組織的侵襲性也隨之不斷加深,微血管成分增高從而使得Ktrans、Kep水平上升。趙博等學(xué)者[19]研究表明,MRI 灌注程度與宮頸癌微血管密度相關(guān),低灌注區(qū)主要由少量纖維組織組成,MRI 高灌注區(qū)主要由多量的上皮癌細(xì)胞成分組成,這也就與宮頸癌腫瘤組織明顯強(qiáng)化相對(duì)應(yīng)起來。同時(shí)他也發(fā)現(xiàn)宮頸病灶組織內(nèi)的血供隨著分期的不斷增加有升高趨勢(shì),主要體現(xiàn)在微血管的生成和通透性不斷增加,非成熟的血管比例越來越多,腫瘤強(qiáng)化也就逐漸增強(qiáng),從而使得宮頸癌灌注定量參數(shù)值Ktrans、Kep、Ve水平不斷升高。周延[20]等學(xué)者也認(rèn)為腫瘤隨著病理分級(jí)的升高,腫瘤血管生長(zhǎng)活躍更加旺盛,微血管的密度及比重更加明顯。武霞等學(xué)者[21]在宮頸癌放化療后動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描中發(fā)現(xiàn)宮頸癌病灶灌注定量參數(shù)與腫瘤放化療后生長(zhǎng)情況存在一定的聯(lián)系,他發(fā)現(xiàn)放化療前后的灌注參數(shù)由高數(shù)值變?yōu)榈蛿?shù)值預(yù)示著腫瘤縮小,纖維化,提示預(yù)后良好,而灌注參數(shù)放化療前后期不變化或數(shù)值增高則提示預(yù)后不佳,甚至有腫瘤復(fù)發(fā)的可能。但也有研究發(fā)現(xiàn),不同臨床分期患者的Ve水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),其原因仍處于初步探索階段,需要進(jìn)一步研究和確認(rèn)[22]。
綜上所述,我們可以看到功能磁共振成像彌補(bǔ)了常規(guī)核磁共振掃描的不足,在宮頸癌的診斷、治療和預(yù)后評(píng)估方面有著巨大的價(jià)值和明顯的優(yōu)勢(shì),DWI 可以提示腫瘤組織中細(xì)胞內(nèi)外水分子運(yùn)動(dòng)情況,DCE-MRI 可以為腫瘤的灌注、缺血缺氧及生物活性情況提供重要數(shù)據(jù),雖然影像工作者在這些方面的發(fā)展做了大量的研究工作,但發(fā)展的道路仍漫長(zhǎng),還有很多臨床工作需要開展及探究,比如感興趣區(qū)的高精密測(cè)量、藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型的選擇、ADC值標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一、DCE-MRI參數(shù)的設(shè)立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等等一系列問題都還有待去研究。在未來的影像學(xué)發(fā)展進(jìn)程中,隨著這一系列問題的解決和功能影像學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟,多中心、大樣本量的科學(xué)研究,設(shè)備儀器的越來越先進(jìn),我們有理由堅(jiān)信功能磁共振將為宮頸癌患者提供更全面、精準(zhǔn)和具有指導(dǎo)意義的信息,使得宮頸癌患者能早期發(fā)現(xiàn),得到及時(shí)有效的治療,讓更多的患者受益。
泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2022年6期