DWI和DCE-MRI评价宫颈癌盆腔淋巴结转移的研究进展
2017-04-04牛微罗娅红
牛微, 罗娅红
·宫颈癌影像学评估·
DWI和DCE-MRI评价宫颈癌盆腔淋巴结转移的研究进展
牛微, 罗娅红
磁共振功能成像在宫颈癌诊断中的应用越来越多,尤其是DWI和DCE-MRI能够反映组织内水分子的扩散运动及血流灌注等功能信息,可用于评价宫颈癌盆腔淋巴结转移、指导临床制订治疗方案、监测疗效的和判断预后等,对疾病复发和再发的预测也有重要作用。本文对DWI和DCE-MRI在评估宫颈癌盆腔淋巴结转移方面的研究进展进行综述。
宫颈癌; 淋巴结转移; 磁共振成像; 扩散加权成像; 动态增强扫描
宫颈癌严重威胁女性健康,发病率居女性恶性肿瘤第2位[1],死亡率在发展中国家居女性恶性肿瘤首位[2]。影响宫颈癌患者临床预后的主要危险因素为盆腔淋巴结是否发生转移[3-4],伴淋巴结转移者较不伴淋巴结转移者5年生存率明显降低[5],且转移淋巴结数目越多,患者的5年生存率越低[6]。磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)与动态增强扫描(dynamic contrast enhanced MRI,DCE-MRI)既可显示肿瘤解剖形态学变化,又能够反映肿瘤组织微观结构的改变,能较敏感地发现恶性病变。通过DWI和DEC-MRI分析术前淋巴结转移情况,可避免切除宫颈癌患者的正常淋巴结,并缩短手术时间,降低血管、神经损伤等并发症的发生率以及术后死亡率。现就DWI和DCE-MRI在评价宫颈癌盆腔淋巴结转移中的应用进行综述。
DWI是目前唯一能观测活体组织内水分子微观运动的无创性成像方法,可从分子水平检测与组织含水量变化有关的病变,提供形态学以外的反映肿瘤细胞构成以及细胞膜完整性等的功能参数信息。通过测量表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值来反映病变组织中水分子扩散运动受限制的方向和程度,间接反映组织微观结构的变化,而这些变化通常早于形态学改变。宫颈癌及浸润部位因细胞密度较高、细胞外间隙减小、组织间压力升高及细胞结构改变等因素使局部水分子扩散受限,在DWI上表现为高信号,ADC值减低,从而可与肿瘤组织周围的水肿和炎症等进行鉴别。
常规CT和MRI评估淋巴结有无转移主要根据淋巴结大小进行判断,一般以淋巴结短径大于10mm作为淋巴结转移的诊断标准,对短径小于10mm的转移性淋巴结及大于10mm反映增生性淋巴结的诊断特异性及准确性较低[7]。DWI应用脂肪抑制序列能够有效抑制脂肪信号,而淋巴结均表现为高信号,从而可以发现较小的淋巴结,提高对短径小于10mm的转移性淋巴结的检出率。凌人男等[8]研究发现DWI检查对宫颈癌盆腔转移性小淋巴结的诊断符合率、敏感度和特异度分别为83.1%、94.3%和88.9%,淋巴结短径分别以5.0和7.5mm为诊断阈值时,DWI检查的符合率、敏感度和特异度分别60.5%、91.5%、58.3%和81.9%、81.2%、85.4%。文露等[9]的研究中也得出相似的结论。因此DWI较常规MRI更容易发现宫颈癌盆腔转移性小淋巴结。
由于转移性淋巴结内的正常淋巴组织不同程度的被恶性肿瘤组织取代,同时肿瘤细胞核质比增高,细胞密度较大,导致了转移性淋巴结组织内细胞外间隙的水分子运动明显受限,ADC值降低。对于短径大于10mm、常规MRI不能定性的淋巴结,通过测量淋巴结的ADC值能够量化分析转移性和非转移性淋巴结的病理状态。Hasan等[10]研究发现,转移性淋巴结较反应增生性淋巴结的ADC值低,差异具有统计学意义。Xue等[11]研究结果显示,转移性淋巴结与正常/反应增生性淋巴结的ADC值分别为0.77×10-3和1.07×10-3mm2/s,以ADC值0.921×10-3mm2/s作为诊断阈值时,其符合率、敏感度和特异度分别为100%、88.0%和90.0%。也有研究发现转移性淋巴结的ADC均值(ADCmean)及最小值(ADCmin)均明显低于非转移性淋巴结[12]。Liu等[13]对42例宫颈癌患者进行研究,以ADCmin≤0.881×10-3mm2/s作为诊断标准时,诊断盆腔转移性淋巴结的敏感度和特异度分别达95.7%和96.5%。任翠等[14]研究发现转移性淋巴结的ADCmin、ADCmean和相对ADCmin、 rADCmean均显著小于非转移性淋巴结;以ADCmin=0.757×10-3mm2/s作为淋巴结转移的诊断阈值时,敏感度及特异度分别为88.0%和84.7%。刘颖等[15]也发现淋巴结ADCmin值对鉴别宫颈癌转移与非转移性淋巴结最为敏感,其诊断效能高于形态学指标和其它ADC值指标,可作为淋巴结转移的特征性指标。目前也有研究发现,乳腺癌伴腋窝淋巴结转移时,淋巴结与病灶ADC值的比值较之于单用ADC值的诊断效能更高,此方法也可应用于宫颈癌盆腔淋巴结转移的鉴别[16]。总之,转移性淋巴结的ADC值明显低于非转移性淋巴结[11,17-18],DWI可较准确地区分转移性与非转移性淋巴结,可提高对转移性淋巴结的诊断敏感性和特异度[19-20]。
DCE-MRI是通过静脉注射对比剂评价肿瘤组织血管特性的一种功能成像方法。DCE-MRI可通过定量参数和半定量参数对肿瘤组织的血管情况进行分析。定量参数包括对比剂容积转移常量(contrast agent volume transfer constant,Ktrans)、血管外细胞外间隙容积分数(extravascular extracellular space fractional volume,Ve)和速率常数(Kep,Kep=Ktrans/Ve),可对肿瘤组织的血流信息进行定量评估。而半定量参数则包括时间-信号强度曲线(time-signal intensity curve,TIC)中的达峰时间(time to peak,TTP)和最大增强率(maximal enhancement ratio,MER)等,可对肿瘤组织的强化程度等进行评估。通过定量和半定量参数来评估肿瘤组织的血管密度、完整性、渗透性以及相关生理学信息。
DCE-MRI在乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌及直肠癌的研究中应用广泛。肿瘤血管内皮细胞不完整,细胞间隙较大,其渗透性一般比正常血管高,因此对比剂在血管内外分布不同。杨晓棠等[21]研究发现伴与不伴淋巴结转移的宫颈癌的Ktrans、Ve和TTP值的差异均有统计学意义,其中 Ve值的敏感性及特异性较高,可作为评价淋巴结有无转移的指标。转移性淋巴结的内部结构紊乱、新生血管较多、通透性高、细胞外间隙减小,其Ktrans、Kep和Ve 值均较非转移性淋巴结有不同程度的增高。目前国内外很少有宫颈癌盆腔淋巴结灌注参数Ktrans、Ve、Kep值与淋巴结性质的研究。Yan等[22]研究发现头颈部转移性淋巴结较非转移性淋巴结的Ktrans及Ve值高,以Ve等于0.427为阈值时,诊断符合率为89.4%,且不受淋巴结短径的影响。马小梅等[23]研究发现直肠癌患者中正常、反应性增生及转移性淋巴结的Ktrans、Ve和Kep值依次升高,Ktrans值的组间差异有统计学意义;将正常和反应性增生淋巴结作为良性组,与转移性淋巴结组进行ROC曲线分析,曲线下面积大于0.9时,诊断准确性较高;此研究中得出Ktrans和Kep值鉴别良恶性淋巴结的敏感度和特异度分别为83.8%、87.5%和76.5%、75.1%。故DCE-MRI应用于评价宫颈癌盆腔淋巴结转移也是可行的。Φvrebφ等[24]通过构建小鼠V27黑素瘤和CK160宫颈癌模型,评估DCE-MRI对肿瘤转移的检出能力,结果显示低Ve和低Ktrans值的肿瘤其淋巴结转移率更高。Hompland等[25]在小鼠模型中应用DCE-MRI(假设Gd-DTPA的流速与组织液流速相等)证实,伴淋巴结转移的组织液流速较不伴淋巴结转移的高,组织液间压增高,在定量参数中表现为Ktrans和Ve值增高,此方法在宫颈癌盆腔淋巴结转移中的作用也已证实。
由于肿瘤微血管密度高且血管更为杂乱扭曲,使得对比剂灌注到肿瘤血管的时间延长,对比剂渗透到血管周围间隙的时间亦延长[26],可应用DCE-MRI半定量参数对宫颈癌的各组特征进行评价。王贝贝等[27]对转移性与非转移性淋巴结的TIC类型进行分析,良性组13例中69.2%的淋巴结表现为Ⅰ型,恶性组21例中61.9%的淋巴结表现为Ⅲ型,以Ⅲ型作为恶性淋巴结的诊断标准时,敏感度为62.0%,特异度为84.6%,符合率为70.6%。邝菲等[28]研究认为对于宫颈癌的不同淋巴结状态、各组DCE-MRI的半定量参数值之间无明显统计学差异。杨晓棠等[21]研究发现在直肠癌中淋巴结转移组与无转移组的的原发灶TTP存在显著差异。也有文献报道,恶性淋巴结平均TTP较良性淋巴结短,恶性淋巴结最大上升斜率较良性淋巴结高,差异均有统计学意义[29]。目前文献报道的结果尚有一定差异,仍需进一步研究。
目前,由于设备、参数、伪影、图像变形等因素的影响,功能性MRI缺乏标准化结果。根据淋巴结的形态评价淋巴结性质的准确性较低,应用DWI鉴别转移性与非转移性淋巴结的准确性和特异性较高,ADC值的定量分析对于预测宫颈癌盆腔淋巴结转移具有重要意义,但由于参数的不统一,尚无法确定标准阈值。DCE-MRI定量参数Ktrans、Ve和Kep等在评价宫颈癌盆腔淋巴结转移方面具有一定价值,但目前研究中非定量参数应用于判断淋巴结状态尚无统计学数据的支持。因此,确定ADC及DCE-MRI的定量参数判断宫颈癌盆腔淋巴结转移的阈值及非定量参数的进一步研究对于评价宫颈癌淋巴结转移具有重要意义,也是今后发展的方向。
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110042 沈阳,中国医科大学肿瘤医院 辽宁省肿瘤医院医学影像科
牛微(1993-),女,辽宁昌图人,硕士研究生,主要从事宫颈肿瘤影像诊断工作。.
罗娅红,E-mail:luoyahong8888@hotmail.com
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