張秋妹，苗重昌

磁共振擴散加權(quán)與動態(tài)增強成像在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用與新進展

張秋妹，苗重昌*

擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)和動態(tài)增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging， DCE-MRI)為臨床常用的功能磁共振成像技術(shù)，通過觀察信號變化和測量定量或半定量參數(shù)來診斷和鑒別診斷及評估腫瘤的生物學(xué)特性，在子宮內(nèi)膜癌的術(shù)前評估、療效監(jiān)測和預(yù)后判斷方面具有重要的作用。作者就上述MR功能成像技術(shù)在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用進展作一綜述。

子宮內(nèi)膜腫瘤；磁共振成像

子宮內(nèi)膜癌是女性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，主要發(fā)生于40～64歲的中老年女性，但仍有約7.1%的患者年齡小于40歲[1]。目前臨床治療子宮內(nèi)膜癌的方法以手術(shù)切除為主，輔以放化療等綜合治療。而治療方案的選擇及其預(yù)后與腫瘤的分期、細胞學(xué)類型、病理分級等相關(guān)[2]，因此，在選擇治療方案前對子宮內(nèi)膜癌進行全面準確的評估具有非常重要的意義。分段刮診和宮腔鏡活檢是子宮內(nèi)膜癌確診的主要手段，但無法準確地提示腫瘤的累及范圍以及浸潤深度；還可能漏診小的病灶或位于宮角的病灶。磁共振具有多參數(shù)、多方位成像及較高的軟組織分辨率等優(yōu)勢，能夠清晰地顯示子宮內(nèi)膜癌的病灶大小、范圍，肌層浸潤和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移，被認為是目前子宮內(nèi)膜癌術(shù)前評估的最佳成像方法[3-4]，常規(guī)用于術(shù)前分期，從而指導(dǎo)治療方案的選擇、監(jiān)測療效及發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)病灶[5]。而功能磁共振成像以其反映組織血流、分子擴散和代謝等功能水平變化的巨大優(yōu)勢，彌補了常規(guī)磁共振單純形態(tài)解剖學(xué)成像的不足，在子宮內(nèi)膜癌的診斷和術(shù)前評估中發(fā)揮著越來越重要的作用?，F(xiàn)將擴散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)和動態(tài)增強磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)技術(shù)在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用價值和發(fā)展趨勢綜述如下。

1 DWI在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用及新進展

DWI的物理基礎(chǔ)是水分子的布朗運動，它可以無創(chuàng)性地檢測水分子在細胞內(nèi)外的運動狀態(tài)，從而辨別病變組織和正常組織的微結(jié)構(gòu)差異，是MR成像技術(shù)不可或缺的重要序列[6]。 DWI用信號變化的形式來直觀地反映水分子在細胞間運動的自由度，并用表觀擴散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值來量化水分子的擴散運動狀態(tài)，有助于鑒別良惡性腫瘤以及對腫瘤進行病理分級[7]。目前臨床上常規(guī)應(yīng)用的DWI多采用單指數(shù)衰減模型，應(yīng)用于對女性盆腔病變的DWI序列b值一般選擇800或1000 s/mm2[8]。

1.1 DWI對子宮內(nèi)膜癌的診斷價值

在DWI上，正常的子宮內(nèi)膜、肌層和外膜三層結(jié)構(gòu)信號強度存在著差異，內(nèi)膜呈明顯的高信號，而子宮內(nèi)膜癌信號在DWI上通常比內(nèi)膜更高，因此DWI可以敏感地檢測腫瘤病灶。但有時候也有部分直徑小于5 mm的微小病灶受T2穿透效應(yīng)的影響而不易被發(fā)現(xiàn)或難以定性[9]，而定量測量ADC值則可以有效地避免T2穿透效應(yīng)的干擾，真實地反映病變組織與正常組織之間的不同的水分子擴散情況[10]。Masroor等[11]對一組子宮內(nèi)膜癌的研究顯示，子宮內(nèi)膜癌平均ADC值為(0.730±0.215)×10-3mm2/s，低于正常子宮體的平均ADC值(1.265±0.305)×10-3mm2/s，兩者差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。吳椏楠等[12]通過將 IA期子宮內(nèi)膜癌和正常子宮內(nèi)膜、變性的黏膜下肌瘤進行比較發(fā)現(xiàn)，IA期子宮內(nèi)膜癌、正常子宮內(nèi)膜以及變性的黏膜下肌瘤在DWI上均呈高信號，肉眼難以鑒別，但三者的ADC值卻有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異，子宮內(nèi)膜癌的ADC值要低于另外兩者，因此認為ADC值有助于鑒別IA期子宮內(nèi)膜癌與變性的黏膜下肌瘤和正常子宮內(nèi)膜，建議在臨床上將DWI作為子宮內(nèi)膜癌術(shù)前磁共振常規(guī)檢查的補充掃描序列。

1.2 DWI對子宮內(nèi)膜癌分期、分級的價值

腫瘤對子宮肌層浸潤與否及浸潤深度是子宮內(nèi)膜癌分期的重要指標。在DWI上，子宮肌層的信號通常明顯低于內(nèi)膜和子宮內(nèi)膜癌病灶，因此有助于清晰顯示病灶的肌層浸潤深度，從而顯著提高子宮內(nèi)膜癌術(shù)前分期評估的準確性[9，13]。Takeuchi等[14]對33例子宮內(nèi)膜癌患者進行研究，發(fā)現(xiàn)DWI對子宮內(nèi)膜癌術(shù)前分期的準確性達94%。Deng等[15]通過分析認為DWI聯(lián)合T2WI的診斷效能明顯優(yōu)于單獨應(yīng)用DWI，Lin等[16]還發(fā)現(xiàn)判斷肌層浸潤方面DWI聯(lián)合T2WI甚至優(yōu)于單獨應(yīng)用DCE-MRI。

生物組織的ADC值取決于組織內(nèi)細胞的密集程度、核漿比等因素。既往的研究表明惡性腫瘤ADC值與病理級別相關(guān)，級別越高其ADC值越低。Woo等[17]回顧性分析33例子宮內(nèi)膜癌患者的全腫瘤的ADC直方圖，發(fā)現(xiàn)高級別腫瘤的90、95百分位數(shù)ADC值高于低級別腫瘤，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。 Nougaret等[18]研究表明1級與2級腫瘤之間ADC值無明顯差異，3級腫瘤的ADC值明顯低于1、2級腫瘤。王琨華等[19]測量23例不同分化程度的子宮內(nèi)膜癌的ADC值，并以閉孔內(nèi)肌為參照，計算出相對ADC值(rADC)并進行比較，發(fā)現(xiàn)不同分化程度子宮內(nèi)膜癌的rADC值之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，隨著分化程度降低，rADC值也呈下降趨勢，提示rADC也許同樣與子宮內(nèi)膜癌的病理級別相關(guān)。

1.3 DWI對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷價值

盆腔與腹主動脈旁淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況對治療子宮內(nèi)膜癌及評判預(yù)后具有重要的臨床意義。常規(guī)MRI根據(jù)淋巴結(jié)的大小和形態(tài)來判斷淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移的方法通常不夠準確。梁瑞金等[20]研究表明DWI對子宮內(nèi)膜癌盆腔淋巴結(jié)中的檢出具有較高的準確性，為97.73%，顯著高于常規(guī)序列T1WI和T2WI。Lin等[21]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與良性淋巴結(jié)的ADC值分別為0.06×10-3mm2/s和0.21×10-3mm2/s,且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，閾值為0.10×10-3mm2/s，并且發(fā)現(xiàn)聯(lián)合淋巴結(jié)長短徑比值及rADC值可以顯著提高診斷子宮內(nèi)膜癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性。

1.4 DWI在子宮內(nèi)膜癌應(yīng)用的新進展

目前DWI的研究多采用單指數(shù)衰減模型，隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展，基于雙指數(shù)衰減模型的多b值體素內(nèi)不相干運動(intravoxel incoherent movement，IVIM)逐漸成為研究的熱點。IVIM通過描述真實擴散系數(shù)(D值)、灌注相關(guān)擴散系數(shù)(D*值)及灌注分數(shù)(f值)等參數(shù)，反映組織水分子的擴散信息，從而能敏感區(qū)分正常組織與病變組織，判斷病變的生物學(xué)性質(zhì)；同時由于IVIM還蘊含了血流在腫瘤毛細血管中的灌注信息，因此對部分對比劑過敏和腎臟損害不宜行增強掃描的患者可以選擇IVIM替代增強掃描，來進一步評價盆腔病變性質(zhì)[22]。喬敏霞等[23]采用多b值雙指數(shù)衰減模型，對盆腔良、惡性病變的Slow ADC值(表示血管外水分子擴散狀態(tài))、 Fast ADC值(表示腫瘤的灌注情況，即血管內(nèi)水分子擴散)進行測量比較，結(jié)果表明良性病變的Slow ADC值均大于惡性腫瘤，良、惡性腫瘤之間的Slow ADC值具有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異，而良、惡性腫瘤之間的Fast ADC值無統(tǒng)計學(xué)差異。目前b值數(shù)量及數(shù)值的選取標準仍存在爭議，因此IVIM-DWI應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌的微血管灌注的評價仍需進一步實驗驗證。DWI的研究以水分子擴散符合高斯分布為理論基礎(chǔ)，然而惡性腫瘤細胞增殖明顯，組織結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，水分子擴散的非高斯特征更明顯。擴散峰度成像(diffusion kurtorsis imaging，DKI)以非高斯分布為基礎(chǔ)研究人體組織微觀結(jié)構(gòu)的特點，在腫瘤的良惡性以及分級方面具有重要的價值。目前DKI僅在腦部、乳腺、肝臟、前列腺腫瘤及宮頸癌有初步研究。閆坤等[24]通過研究顯示在宮頸鱗癌與腺癌、高中低分化鱗癌的鑒別上，DKI優(yōu)于DWI。但DKI在子宮內(nèi)膜癌方面的研究處于空白階段，尚需進一步探討與研究。

2 DCE-MRI在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用及新進展

DCE-MRI在靜脈注射對比劑后進行掃描，動態(tài)地觀察對比劑流入、分布和流出組織的狀況，揭示正常組織和病變組織不同的血液動力學(xué)特征。DCE-MRI還可以通過半定量或定量的參數(shù)來分析研究腫瘤的的血流灌注、腫瘤內(nèi)部微環(huán)境變化等一系列功能信息，對子宮內(nèi)膜癌進行診斷及鑒別診斷，并可對腫瘤進行分期評估及療效評判[25-26]。目前最常用的序列包括肝臟加速容積采集(1iver acquisition volume acceleration，LAVA)、容積式插入法屏氣檢測(volume interpolated breath hold-examination，VIBE)等。

2.1 DCE-MRI對子宮內(nèi)膜癌的診斷價值

動態(tài)增強掃描時，子宮內(nèi)膜、子宮肌層、不同性質(zhì)腫瘤的強化時間以及程度不同，因此有助于腫瘤病灶的檢出和對病灶性質(zhì)的鑒別。Fujii等[27]采用DCE-MRI研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜癌灶往往較正常內(nèi)膜強化更早，在增強早期即可清晰顯示腫瘤邊緣，在增強晚期病灶呈相對的低信號(與肌層相比)，在平衡期腫瘤與肌層之間的差別最明顯。Emlik等[28]研究認為子宮內(nèi)膜癌患者在90 s時腫瘤與子宮肌層的對比最優(yōu)。 Park等[29]對不同病理類型的子宮內(nèi)膜病變進行研究，發(fā)現(xiàn)72%的子宮內(nèi)膜癌強化峰值出現(xiàn)在注射對比劑后1 min內(nèi)；而良性病變(如息肉、內(nèi)膜下肌瘤、內(nèi)膜增生)和肉瘤則在2～3 min達到強化峰值，且延遲期表現(xiàn)為明顯持續(xù)強化。因此，DCE-MRI可以為子宮良惡性病變的診斷與鑒別診斷提供重要幫助，其對子宮內(nèi)膜癌的診斷準確性要高于常規(guī)磁共振序列[30]。

2.2 DCE-MRI對子宮內(nèi)膜癌分期的價值

Zandrino等[31]采用DCE-MRI對子宮內(nèi)膜癌進行分期研究顯示DCE-MRI對深肌層浸潤的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準確度分別為90%、80%、82%、89%和85%，均高于常規(guī)T2WI。 Sala等[32]采用DCE-MRI聯(lián)合T2WI判斷子宮內(nèi)膜癌肌層浸潤的準確度為92%，而單獨應(yīng)用T2WI的準確度僅為78%，二者具有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異。田凈麗等[33]研究也表明DCE-MRI診斷Ⅰ期、Ⅱ期子宮內(nèi)膜癌有較高的準確率，從而建議應(yīng)將DCE-MRI列為術(shù)前常規(guī)檢查序列。Bourgioti等[34]和He等[35]研究認為當子宮內(nèi)膜癌侵犯宮頸時，容易被誤診為宮頸癌，DCE-MRI則可以清晰地顯示病變的原發(fā)部位和累及范圍，從而有助于鑒別子宮內(nèi)膜癌和宮頸癌。但也有部分研究者認為DCE-MRI能否提高子宮內(nèi)膜癌分期的準確性尚值得商榷，甚至有學(xué)者認為DCE- MRI顯示子宮內(nèi)膜癌肌層侵犯的能力并不如常規(guī)T2WI和DWI[2]。有文獻報道由于存在子宮內(nèi)膜異位、肌層變薄、腫瘤-肌層信號對比差、結(jié)合帶顯示不清、腫瘤浸潤宮角等原因，可能會導(dǎo)致DCE-MRI對子宮內(nèi)膜癌肌層浸潤深度的錯誤判斷，影響術(shù)前分期的準確性[36]。

2.3 DCE-MRI在子宮內(nèi)膜癌應(yīng)用的新進展

隨著磁共振軟件技術(shù)的發(fā)展，越來越多的后處理軟件可以為DCE-MRI提供多樣化的定量或半定量參數(shù)，多角度全方位來評估腫瘤組織的微血管分布，描述腫瘤的生物學(xué)特性，有助于更深層次的研究DCE-MRI在腫瘤分級、療效監(jiān)測與預(yù)后判斷等方面的應(yīng)用價值。Haldorsen等[37]對55例子宮內(nèi)膜癌患者的動態(tài)增強掃描數(shù)據(jù)進行軟件后處理，獲得包括血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、血管外細胞外體積(volume of EES，Ve)、攝取分數(shù)(extraction fraction，EF)和從血液到血管外細胞外間隙轉(zhuǎn)移常數(shù)(transfer from blood to EES，Ktrans)在內(nèi)的灌注參數(shù)值，通過與正常肌層比較，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌的上述參數(shù)值均低于正常肌層。同時，他們還發(fā)現(xiàn)，腫瘤的微血管增殖與BF、Ktrans、毛細血管表面通透性(permeability of capillary vessel surface，PS)值呈負相關(guān)，與腫瘤體積呈正相關(guān)；而腫瘤的微血管增殖越高，BF值和Ktrans值越低，則患者的無進展生存率、無復(fù)發(fā)存活率越低[38]。

3 展望

隨著MRI軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，磁共振擴散加權(quán)成像和動態(tài)增強成像在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用將更加的完善，定量或半定量參數(shù)的研究分析也將更加精準更加成熟，這將為子宮內(nèi)膜癌的術(shù)前評估、治療方案選擇、療效監(jiān)測及預(yù)后評判提供更大的幫助。

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Application and development of diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MRI in endometrial carcinoma

ZHANG Qiu-mei, MIAO Zhong-chang*
Department of Radiology, Affiliated Lianyungang Hospital of Xuzhou Medical University, Lianyungang 222002, China

Diffusion-weighted imaging (DWI) and dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI), the normal functional imaging techniques, are used in reflecting biological characteristics and clinical course in primary endometrial carcinoma, by analyzing the value of apparent diffusion coefficient (ADC) and quantitative or semiquantitative perfusion parameters of DCE-MRI, which are crucial to preoperative assessment, the potential consequences of therapy and the outcome of endometrial carcinoma patients. The aim of this study was to review the application and development of DWI and DCE-MRI in endometrial carcinoma.

Endometrial neoplasms; Magnetic resonance imaging

徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港醫(yī)院影像科，連云港 222002

苗重昌，E-mail：lygzhchmiao@163.com

2017-01-17

接受日期：2017-04-06

R445.2；R737.33

A

10.12015/issn.1674-8034.2017.07.015

張秋妹, 苗重昌. 磁共振擴散加權(quán)與動態(tài)增強成像在子宮內(nèi)膜癌中的應(yīng)用與新進展. 磁共振成像, 2017, 8(7):551-555.*Correspondence to: Miao ZC, E-mail: lygzhchmiao@163.com

Received 17 Jan 2016, Accepted 6 Apr 2017