1H—MRS在宫颈癌放疗近期效果评估中的应用

郑祥 陈文娟 陈韵彬

【摘要】 目的：探讨氢质子磁共振波谱（1H-MRS）在子宫颈癌近期放疗疗效评估中的应用价值。方法：选取2015年6月-2016年7月笔者所在医院收治的经病理证实的宫颈癌患者37例，其中宫颈鳞癌33例，腺癌4例，全部病例均采用根治性放疗方案，于放疗前（G1）、放疗至22 Gy/10 f（G2）、33 Gy/15 f（G3）、44 Gy/20 f（G4）及放疗结束（G5）同日进行MRI和1H-MRS扫描，采用Philips Achieva 3.0T 磁共振成像仪及8通道体部线圈进行扫描，放疗疗效评判根据实体瘤疗效评价标准（RECIST 1.1版本），CR、PR为有效组，SD、PD为无效组，分析对比两组肿瘤放疗前及放疗过程不同阶段代谢物胆碱（Cho，3.22 ppm）的表达变化。结果：全部37例宫颈癌患者中，有效组30例，无效组7例；放疗有效组G4、G5的Cho峰值和Cho峰下面积比较差异均无统计学意义（P>0.05），G1～G3各次的Cho峰值和Cho峰下面积比较差异均有统计学意义（P<0.001）；放疗无效组G1～G5的Cho峰值和Cho峰下面积比较差异均无统计学意义（P>0.05）。结论：宫颈癌1H-MRS参数Cho峰值和峰下面积在宫颈癌近期放疗疗效评估中具有一定的临床应用价值。

【关键词】 氢质子磁共振波谱； 宫颈癌； 疗效评估

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2018.10.001 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2018）10-0001-03

【Abstract】 Objective：To explore the application of 1H-MRS in the evaluation of short-term curative effect of radiotherapy on cervical cancer.Method：From June 2015 to July 2016，37 patients who were pathologically confirmed with cervical carcinoma were involved in the study，including 33 cases of squamous cell carcinoma and 4 cases of adenocarcinoma.All of the patients were treated with radical radiotherapy.MRI and 1H-MRS sequence were performed on the same day before radiotherapy（G1），radiotherapy to 22 Gy/10 f（G2），33 Gy/15 f（G3），44 Gy/20 f（G4） and at the end of radiotherapy（G5）.Philips Achieva 3.0T magnetic resonance image scanner and the 8-channel body coil were used for scanning.Radiotherapy efficacy was evaluated accords to Response Evaluation Criteria in Solid Tumors （RECIST1.1 version），CR，PR for the radiotherapy effective group，SD，PD for the radiotherapy ineffective group.Changes of choline（Cho，3.22 ppm） at different stages were detected before and during radiotherapy.Result：There were 30 responders and 7 non-responders in total 37 patients.There was no significant difference in Cho peak value and Cho peak area between G4 and G5 in radiotherapy effective group （P>0.05），and Cho peak value and Cho peak area of G1 to G3 were statistically different （P<0.001）.There was no significant difference between the Cho peak and Cho peak area of G1 to G5 in the radiotherapy ineffective group（P>0.05）.Conclusion：The MRS parameters Cho peak and area under the peak have a certain clinical value in the evaluation of short-term radiotherapy effect of cervical cancer.

【Key words】 Hydrogen proton magnetic resonance spectrum； Cervical carcinoma； Evaluation of therapy effect

First-authors address：Fujian Provincial Cancer Hospital，Fuzhou 350014，China

宮颈癌（uterus cervical carcinoma，UCC）是最常见的妇科恶性肿瘤之一，是威胁全世界女性健康的主要问题，其发病率在全球女性肿瘤中仅次于乳腺癌排在第二位。我国每年新发病例10万左右，约占全世界1/4，并呈上升趋势[1]。随着计算机技术及影像学的快速发展，调强放疗（intensity modulated radiation therapy，IMRT）已经成为宫颈癌的治疗主要手段，其疗效评估则主要依赖MRI的检查[2]。常规MRI检查能够清晰地显示宫颈肿瘤及其对周围结构的侵犯，但是仅能提供基于解剖形态学的评价。如果能够在肿瘤形态变化之前掌握放疗对肿瘤的效果，就可以更早期地针对治疗效果进行方案调整，有利于个性化治疗的开展，并提高宫颈癌的治疗效果。氢质子磁共振波谱（Hydrogen proton MR spectroscopy，1H-MRS）技术是功能磁共振的一种，能提供组织代谢方面的生物学信息，通过测定强磁场作用下不同化合物所产生的化学位移峰值，间接对机体中多种化合物或肿瘤的代谢产物进行半定量分析，早期主要应用于中枢神经系统疾病的检测。近年来由于高场强磁共振设备的应用和软硬件技术的飞速发展，1H-MRS在宫颈癌疗效评估中的价值正逐渐体现出来[3-4]。因此本研究利用1H-MRS对宫颈癌患者放疗前以及放疗过程不同时间点进行扫描，通过检测宫颈癌病灶的1H-MRS谱线，分析主要代谢物胆碱（Choline，Cho）的动态表达水平和肿瘤体积变化情况和它们之间的相关性，旨在探讨利用MRS检测宫颈癌代谢物Cho，并将之应用于宫颈癌早期放疗疗效评估的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年6月-2016年7月笔者所在医院收治的经病理证实为宫颈癌的患者37例，年龄分布为25～59岁，平均（45±3）岁。所有患者均经病理证实为宫颈癌，其中鳞癌33例，腺癌4例。临床分期参照FIGO2009分期，其中Ⅱb期23例，Ⅲb期8例，Ⅳb期6例。本研究经过医院医学伦理委员会批准，研究前均与患者充分沟通并取得患者理解与同意。

1.2 方法

本试验使用Philips Achieva 3.0 T磁共振成像仪及8通道体部线圈对患者进行包括常规MRI和MRS的扫描。

1.2.1 MRI扫描方案 患者放疗期间共行5次MRI扫描（PHILIPS MR Achieva/Intera），第1次扫描在治疗前一周内执行，第2次在放疗至22 Gy/10 f执行，第3次在放疗至33 Gy/15 f执行，第4次在放疗至44 Gy/20 f执行，第5次在放疗结束同日执行。定义第1～5次MRI扫描分别为G1～G5。

1.2.2 MRI扫描参数 （1）常规MRI扫描：T2WI STIR序列横轴位及矢状位：TR/TE 3 300 ms/35 ms，TI 200 ms，FOV 24 cm，层厚3 mm，矩阵320×320。（2）1H-MRS扫描及采集：根据常规成像确认宫颈肿瘤的位置及形态后，以轴位、矢状位及冠状位三方位联合定位进行波谱扫描。采用8通道相控阵体线圈，应用PRESSS技术，TE选择144 ms，TR 2 000 ms，反转角为90°，激励次数为256次。体素框置于宫颈肿瘤中心，大小约为1 cm3，边缘需位于肿瘤轮廓且避开宫颈周围组织。（3）处理及测量：波谱重建在Philips Extended MR WorkSpace工作站进行，检测宫颈癌病灶胆碱（Cho）峰的峰值、峰下面积等参数在治疗前及治疗过程中的变化；测量肿瘤长径变化，并根据RECIST标准分为放疗有效和无效组。以上测量均由两位有经验的影像学医师进行双盲测量。

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计学处理，计量资料以（x±s）表示，各参数在放疗前后的变化采用单因素方差分析，多组间两两比较采用LSD检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 放疗后病灶退缩情况

37例宫颈癌病灶均呈现不规则软组织肿块，T1WI呈等信号，T2WI呈高信号，DWI（b=800）呈明显高信号，放射治疗后，30例患者病灶长径及体积均出现明显的缩小，根据RECIST 1.1标准，评为CR或者PR，二者合起来即为放疗有效组。7例患者病灶长径及体积则变化不大或略增大，评为SD或PD，二者合起来即为放疗无效组。

2.2 MRS表现及Cho表达情况

宫颈癌患者放疗前的MRS谱线可见Cho峰（3.22 ppm），见图1。随着放疗的进行，放疗有效组病灶Cho峰的峰值与峰下面积也随着放疗次数增加而降低，除了G4、G5两次检查（44 Gy/20 f及放疗结束）的Cho峰值和Cho峰下面积比较差异均无统计学意义（P>0.05），G1～G3各次的Cho峰值和Cho峰下面积比较差异均有统计学意义（P<0.001）。放疗前后整个过程呈下降趋势，而放疗无效组G1～G5的Cho峰值和Cho峰下面积之间的比较差异均无统计学意义（P>0.05），放疗前后均未见明显下降趋势，见表1、图2。

3 讨论

2017版宫颈癌NCCN指南明确提出重视MRI在宫颈癌原发灶评估以及疗效评估中的作用[5]，但是作为形态学检查，常规的MRI又具有一定局限性，不能早期发现形态学变化之前的病灶。因此，如果能够利用MRS作为一种磁共振功能成像，从代谢角度对活体组织进行分析的优势，则可以弥补MRI形态学检查的不足。

MRS技术以化学位移为基础，在波谱图上，横轴表示共振的频率或化学位移，纵轴表示信号强度。Cho峰是大多数肿瘤的波谱上才会出现的，出现的位置是3.2 ppm。Mahon等[6]在宫颈癌患者中检测出了Cho峰，De Silva等[7]认为Cho峰可作为宫颈癌的诊断依据，国内也有学者认为Cho峰的增高与宫颈癌有相关性[8-9]。本研究37例患者均出现增高的胆碱峰，也进一步证实了Cho峰可以作为宫颈癌的代表性代谢指标。

由于Cho是细胞膜转换的标记物，因此组织中Cho浓度的高低间接反映了细胞代谢的活跃程度[10]。本研究中，宫颈癌放疗有效组放疗后，Cho峰明显下降，与罗是是[11]和赵妍[12]的研究结论相同。此外，本研究中在放療至22 Gy/10 f后，Cho的峰值和峰下面积出现明显的降低。相反，放疗至44 Gy/20 f的Cho的峰值和峰下面积与放疗结束的数值之间比较差异均无统计学意义（P>0.05），体现出一种早期先快速下降后缓慢的趋势，该现象提示宫颈癌放疗后，Cho的变化整体于放疗早期就开始了，这是因为MRS是功能磁共振的一种，主要从代谢的角度对病灶进行检测，其相关指标，比如峰值或者峰下面积等的变化也就早于病灶体积的变化。

Allen等[13]研究发现宫颈癌化疗有效组，第1次新辅助化疗（NACT）后Cho峰值降低，第2次NACT后Cho峰值显著下降；而化疗无效组Cho峰值均无明显变化。此现象说明，在有效治疗之后，宫颈癌病灶Cho表达即开始下降。本研究中放疗第1阶段（22 Gy/10 f）结束后，Cho峰值及峰下面积都出现大幅度下降，而放疗无效组则无明显降低，与Allen等的研究结论相似。不同的是，Allen等的研究中Cho峰值在第2次NACT后开始大幅度下降，而本研究则是在第一阶段放疗结束后即出现明显下降，可能因为放疗和化疗本身的治疗机制不一样，对应的Cho下降时间点也不相同。

本试验尚存在一些不足之处，首先本次收集病例大部分治疗后病灶退缩明显，只有较少部分为治疗无效者；其次，本研究尚缺乏足够的临床样本量及治疗后的长期随访。这些不足之处笔者将在接下来的研究中重点解决，从而进一步阐明MRS在宫颈癌疗效评估中的作用。

参考文献

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（收稿日期：2017-09-30）