多模态磁共振成像对子宫内膜癌的研究

毕　秋　吕发金

多模态磁共振成像对子宫内膜癌的研究

毕秋吕发金

子宫内膜肿瘤；磁共振成像；扩散加权成像；扩散张量成像；图像增强；磁共振波谱学；综述

子宫内膜癌（endometrial carcinoma，EC）是妇科最常见的恶性肿瘤之一，近年其发病率呈上升趋势[1]。临床上早期诊断及治疗能显著提高EC的预后，MRI是EC术前诊断及分期最重要的影像学检查方法[2]，尤其是多模态MRI技术，能综合各模态的优点，提高病变在影像学上的认识[3]。目前EC研究中常用的多模态MRI主要有常规MRI、扩散加权成像（DWI）、动态增强MRI（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）、扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、磁共振波谱成像（magnetic resonance spectroscopy，MRS），本文拟对以上5种多模态MRI的研究进展进行综述。

1　常规MRI

1.1常规MRI在正常子宫中的研究T2WI能较好地显示子宫的结构，在T2WI上子宫由内向外依次为高信号的子宫内膜、低信号的结合带、中等信号的外肌层及线样低信号的浆膜层，各层结构在月经周期中变化各异，子宫内膜从卵泡期到黄体期逐渐增厚，结合带在不同月经周期中与外肌层分界的清晰程度无明显规律[4]。刘竞艳等[5]报道在T2WI上结合带与外肌层之间存在模糊带，其在卵泡期显示最窄、最不明显，由此得出卵泡期是子宫肌层各带区解剖显示最清晰的时期，对未绝经女性应尽量选择卵泡期行MRI检查。

1.2常规MRI在EC中的应用EC在T2WI上呈稍高信号，通过观察T2WI上低信号结合带是否中断可以判断肿瘤是否侵及肌层，辅助肿瘤分期：当结合带为完整低信号或遭到肿瘤破坏且侵入肌层＜50%时，表明肿瘤仅有内膜或浅肌层浸润，处于IA期；当肿瘤侵及肌层≥50%时，表明已发生深肌层浸润，处于IB期[6]。

2　DWI

2.1DWI在正常子宫中的研究DWI是目前监测活体水分子扩散运动最理想的无创性检查方法，并以表观扩散系数（ADC）来量化水分子的运动情况，女性正常子宫在不同月经周期的组织学改变会引起相应ADC值的改变，王琨华等[7]认为萎缩期子宫内膜ADC值[（1.62±0.37）×10-3mm2/s]显著高于增生期[（1.29±0.14）×10-3mm2/s]和分泌期内膜[（1.27±0.12）×10-3mm2/s]。

2.2DWI在EC中的应用

2.2.1诊断及鉴别诊断内膜癌组织在DWI上呈高信号，与传统MRI相比，DWI上的高信号能作为诊断EC的一个指标[8]。Karakas等[9]研究发现DWI和ADC值能鉴别子宫良恶性病变：EC的ADC值和相对ADC（rADC）值明显低于子宫内膜息肉和黏膜下平滑肌瘤，且当ADC界值设为≤908.5× 10-6mm2/s和rADC界值设为≤0.70时，其敏感度和特异度分别为90.0%、81.8%和90.0%、77.3%，但目前尚无公认的诊断EC的ADC界值，因为各研究中的MRI仪器类别、扫描参数及b值不同，这些因素均可能影响ADC值。

2.2.2病理级别子宫内膜样腺癌分为低危（G1）、中危（G2）、高危（G3）3个病理级别，当徒手放置ROI时，最小ADC值在G1和G3、G2和G3之间差异均有统计学意义[10]。以上结果可能是因为最小ADC值代表水分子扩散最受限的部位，而徒手放置ROI能最大限度地包含整个肿瘤，故其最小ADC值更能反映肿瘤内水分子受限情况，以此来评估肿瘤级别也更准确。该研究还认为平均ADC值在3个级别间差异均无统计学意义；但Seo等[11]研究发现G2、G3的平均ADC值显著低于G1。总之平均ADC值在EC病理分级方面仍存在争议。以上研究均受样本量和扫描条件的限制，增加样本例数，控制扫描仪器和b值可能成为下一步的研究方向。

2.2.3ADC值测量方法ADC值对EC的诊断、鉴别、分级及分期具有重要意义，而ADC值的测量方法在各个研究中却不尽相同，寻找准确测量ADC值的方法尤为重要。Nougaret等[12]分别用徒手ROI、方形ROI、圆形ROI及5个小圆形ROI 4种方法测量ADC值，结果显示4种方法对最小ADC值或平均ADC值的敏感性均无显著影响，相对于徒手ROI和5个小圆ROI，选择方形或圆形ROI可能更简单、方便。

Inoue等[13]将ADC图建立在肿瘤容积测定上来研究病理级别、肌层浸润及淋巴转移，这种方法能减少样本偏差，使测量结果更准确，也是目前关于DWI方面的研究热点之一。

3　DCE-MRI

3.1正常子宫在DCE-MRI中的影像学特点正常子宫的DCE-MRI影像特点分为以下3型[14]：内膜下强化带型、结合带早期强化型、全肌层强化型，并且强化方式与月经周期有关，其中内膜下强化带型多见于增生期，结合带早期强化型和全肌层强化型多见于分泌期和经期子宫。

3.2DCE-MRI在EC中的应用

3.2.1诊断EC在DCE上相对于肌层呈低信号，尤其在实质期和延迟期较明显[15]，且DCE还可对肿瘤进行半定量及定量分析。Ippolito等[16]研究显示，EC的相对强化率、最大强化率和最大相对强化率明显低于肌层，而达峰时间明显高于肌层，由此更加准确地区别肿瘤和正常肌层。

3.2.2肿瘤分级、分型经动态增强扫描后处理得到的灌注图像，其灌注参数能定量评估组织的血供，有助于EC的分级和分型。Ippolito等[17]研究发现，G1期腺癌的相对强化率、最大强化率和最大相对强化率明显比G2期或G3期高，但G2期和G3期之间差异无统计学意义。Haldorsen等[18]研究发现，子宫内膜腺癌的肿瘤微血管血流量（blood flow，Fb）和摄取分数高于非腺癌，且II型内膜癌比I型具有更低的Fb值。此外，Fukunaga等[19]也认为II型内膜癌强化程度比I型更高。

3.2.3监测疗效和判断预后Haldorsen等[20]研究发现，当肿瘤Fb值和血液到血管外细胞外间隙的转移常数（Ktrans）值较低时，肿瘤放化疗效果较差，这是因为Ktrans值可以反映肿瘤的灌注和毛细血管通透性，低Ktrans值代表低灌注，低灌注的肿瘤放化疗效果差。Haldorsen等[18]发现肿瘤微血管增殖越快，Fb值越低，而此时肿瘤恶性程度越高，故低Fb值提示EC患者生存率低。

4　DTI

4.1DTI在正常子宫中的研究DTI是由DWI在多个线性方向上施加扩散敏感梯度而形成的图像，能更全面地反映水分子扩散的各向异性，其测量参数常用FA值表示[21]。Fujimoto等[22]发现子宫结合带的FA值高于外肌层和子宫内膜，并经后处理得到纤维示踪图（fiber tractography，FT），FT图能显示子宫纤维束的方向和排列等情况。

He等[23]对不同年龄段的健康女性进行子宫3层结构的活体研究，以此动态观察FA和ADC值在不同月经周期中的变化，结果发现从经期到黄体期，子宫内膜的FA值明显下降，而ADC值明显升高，无论处于哪个月经周期中，FA和ADC值在子宫3层结构中差异均有统计学意义，但均与年龄无关。由于样本量不足和经期宫腔内容物的差异，该研究尚待进一步完善。

4.2DTI在EC中的应用Toba等[24]首次通过DTI技术对EC离体标本进行研究，对于有肌层浸润的标本，其邻近肿瘤的肌层中存在高FA值区域，而仅内膜受侵的标本则不存在该区域，组织病理学分析发现高FA值区域紧紧排列着基质细胞，由此可推断该FA值升高与肌层浸润有关。Zhang等[25]首次通过DTI技术评估EC活体子宫的浅肌层浸润，发现浅肌层的肿瘤区域ADC值低于正常区域，FA值高于正常区域，并且FA值比ADC值敏感度更高，更能反映浅肌层浸润。在FT图上发现肌层浸润区域的纤维排列紊乱，这是由于基质细胞增殖所致。该研究为回顾性研究，扫描参数及当时环境条件各有差异，这可能会影响结果的准确性，加上样本量不足，且仅为浅肌层浸润患者，未来需要前瞻性大样本研究进一步证实以上研究结果，还可更深层次地研究DTI参数与深肌层浸润、宫颈受累、肿瘤分化级别以及淋巴结转移的关系。

5　MRS

5.1MRS在正常子宫中的研究MRS是一种通过监测活体组织代谢物质的改变来反映其生物学特性的无创性影像学检查方法，目前对于子宫的MRS研究主要围绕胆碱（choline，Cho）峰、2 ppm处的物质、肌酸（creatine，Cr）峰、脂质（lipids，Lips）峰及乳酸（lactate，Lac）峰等进行。Cho峰可反映细胞膜的合成和降解水平；Takcuchi等[26]认为在2 ppm处存在的N-乙酰黏液性化合物可能有助于卵巢黏液性肿瘤的诊断；Cr峰主要反映能量代谢情况；Lips峰与细胞膜中磷脂膜脂质的破坏有关；Lac峰的出现常表明氧化磷酸化受到抑制或无氧酵解增加[27]。

5.2MRS在EC中的应用Takeuchi等[28]认为子宫体恶性肿瘤的Cho峰明显高于良性病灶，且Cho的水平与肿瘤恶性程度呈正相关。当Cho使用7.00 mmol/L作为界值时，诊断EC的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为91%、100%、100%、83%，这可能是因为Cho可反映细胞膜代谢的活性，在恶性肿瘤中含量升高与肿瘤形成和肿瘤细胞增殖有关。Han等[29]在以上研究的基础上进一步研究EC的临床病理类型、临床分期及病理级别与Cho信噪比的关系，结果发现EC的最大胆碱峰信噪比（the signal-to-noise ratio of choline-containing compounds，ChoSNR）明显高于良性病灶，II型EC的最大ChoSNR明显高于I型，并且可以用最大ChoSNR鉴别EC和良性病灶以及I、II型EC，但却不能鉴别EC的病理级别、类型及分期。然而，最大ChoSNR会随着临床分期升高而增大，也会随着肿瘤直径增大而增大。该研究首次使用从多体素MRS得到的ChoSNR来鉴别EC和良性病灶，因受到样本量和多体素MRS成像缺点等的影响，未来可在此基础上做更完善的研究。

6　各模态MRI的优缺点

常规MRI能通过观察T2WI上结合带是否中断直观判断肌层是否受侵，但当内膜变薄或合并其他子宫病变时，结合带常显示不清。DCE-MRI能根据子宫3层结构之间的强化差异动态观察EC是否具有肌层浸润[30]，可在一定程度上弥补绝经后妇女T2WI上结合带显示不清、肿瘤与周围正常结构对比差等缺陷，但DCE-MRI需注射对比剂，不适用于肝、肾功能不全患者。DWI能够通过ADC值定量判断子宫病变的良恶性和EC的病理级别等，但由于DWI组织分辨率较差，对子宫解剖细节显示欠清，难以分辨结合带信号，而T2WI恰好弥补了这一不足。DTI在DWI基础上引入张量概念，可通过FA值、ADC值及FT图准确反映EC肌层侵犯情况。MRS是目前唯一能够无创推测活体组织化学物质含量的方法，能通过子宫组织代谢信息的变化来鉴别病变，但对EC的诊断、分期及预后等的报道较少，有待今后更多此类研究深入探索其临床价值。

综上所述，多模态MRI在盆腔中的应用越来越广，尤其是在EC研究方面具有巨大的探索价值，它可使各单一模态MRI结果互补，从而更好地指导临床进行诊断与治疗。

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（本文编辑张春辉）

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.10.022

R737.33；R730.42

国家临床重点专科建设项目（国卫办医[2013]544号）。

重庆医科大学附属第一医院放射科重庆400016

吕发金E-mail: fajinlv@163.com

2016-03-01

2016-05-17