DCE-MRI定量分析对宫颈鳞癌微血管通透性的评估价值

刘清祥，韩剑剑，张钦

（皖南医学院弋矶山医院放射科，安徽 芜湖 241001）

宫颈癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁广大妇女的生命与健康［1］。磁共振技术在宫颈癌的精确分期与疗效监测方面发挥越来越重要的作用。动态增强磁共振成像（dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）检测能够反映肿瘤组织的血管特性。本研究通过DCE-MRI的定量参数分析对宫颈鳞癌微血管通透性进行评估，现报道如下。

1 资料与方法

1．1 一般资料 选取2016年4月至2017年9月我院收治的36例宫颈鳞癌患者（经病理学诊断）作为研究对象并列为宫颈鳞癌组，年龄26～69岁，平均年龄（47．27±5．40）岁。其中绝经前 23例，绝经后13例，既往无其他恶性肿瘤病史。主要症状为接触性出血及阴道不规则流血的28例，下腹疼痛的5例，无明显症状经查体发现的3例。根据国际妇产科联盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO）制定的FIGO分期标准［2］，其中宫颈鳞癌Ⅱ期18例，宫颈鳞癌Ⅲ期组18例。选择同期18例无宫颈疾病的患者（均无宫颈疾病史且行常规磁共振检查除外宫颈疾病）作为对照组，年龄28～70岁，平均年龄（48．71±5．11）岁。2组患者在一般资料上比较，差异无统计学意义（P＞0．05），具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1．2 检查方法 采用GE HDXT 3．0T磁共振扫描仪和8通道腹部相控阵线圈进行检查。扫描序列：（1）横断位脂肪抑制 FSE-T2WI（TE 85 ms，TR 3 600 ms）、FSE-T1WI（TE 20 ms，TR 500 ms）、SS-DWI（TE 60 ms，TR 4 000 ms，B=700）、矢状位和冠状位 FSE-T2WI（TE 85 ms，TR 3 600 ms）。（2）DCE-MRI：采用横断位三维快速小角度激发梯度回波（LAVA）脂肪抑制序列（TE 1．4 ms，TR 3．1ms），层厚3．6 mm，层间距1．8 mm，NEX=1，FOV为 360 mm×288 mm，扫描矩阵为256×256，使用ZIP512、ZIP2增加层面和层间的显示分辨率。注入造影剂前，使用LAVA序列分别采集 12°、3°、6°、9°、15°翻转角的图像各 48幅；增强序列选择12°翻转角的LAVA序列以宫颈病灶为中心，包全整个病灶。首先扫描1期蒙片，从第2期开始，使用Medrad高压注射器经患者肘部前静脉团注顺磁性造影剂Gd-DTPA，注射剂量、注射速率分别0．1 mmol/kg、0．2 ml/s。完成注射以后，加用20 ml的生理盐水，以0．5 ml/s的速率注射冲管。共计采集31期，图像总计为1 488幅。动态扫描每期扫描时间为10 s，总扫描时间为5 min 21s。

1．3 观察指标 （1）扫描结束后将数据导入GE AW4．4图像处理工作站，获得相应的时间-信号强度曲线（TIC），随后对所得的TIC曲线进行分型和评价。根据 Kuhl等［3］文献标准，将TIC分为以下三型，Ⅰ型曲线为上升持续型；Ⅱ型曲线为上升平台型；Ⅲ型曲线为上升下降型。TIC曲线反映了组织的血流灌注和流出的特点。（2）使用 Omni Kinetics（GE Healthcare）血流动力学分析软件，通过后处理计算出定量参数［4］：转运常数（Ktrans），代表单位时间内每单位体积组织中从血液进入血管外细胞间隙（EES）的对比剂量，单位是 min-1。速率常数（Kep），代表对比剂从血管外细胞外间隙回流到血管内的速率，单位是min-1。血管外细胞外间隙体积百分数（Ve），代表对比剂从血管内渗漏到血管外细胞外间隙的容积与整个血管外细胞外容积的比值，无单位。

1．4 统计学方法 采用SPSS 22．0软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差表示，采用独立样本t检验，P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 宫颈癌组织的TIC曲线 1例42岁宫颈鳞癌Ⅱ期患者MRI影像及动态增强TIC曲线见图1。本组病例显示宫颈癌组织的强化方式为增强早期明显强化，表现为高信号；增强中期肿瘤强化程度减弱；晚期肿瘤进一步减弱呈低信号。符合“Ⅲ型”曲线的强化特点，与既往文献报道［5］一致。

图1 患者42岁，宫颈鳞癌Ⅱ期MRI影像及动态增强TIC曲线

2．2 宫颈鳞癌组与对照组的微血管参数值比较 宫颈鳞癌组的Ktrans、Ve及Kep显著高于对照组，差异统计学意义（P＜0．05），见表1。

表1 2组患者微血管参数值比较

2．3 宫颈鳞癌Ⅱ期组和宫颈鳞癌Ⅲ期组的微血管参数值比较 宫颈鳞癌Ⅱ期组Kep值显著低于宫颈鳞癌Ⅲ期组，Ve值显著高于宫颈鳞癌Ⅲ期组，差异均有统计学意义（P＜0．05）。2组的Ktrans值比较，差异无统计学意义，见表2。

表2 宫颈鳞癌患者中Ⅱ期、Ⅲ期患者微血管参数值比较

3 讨论

宫颈癌肿瘤会生成不成熟的微血管，而正常宫颈组织的血管密度低于宫颈癌组织，肿瘤血管生成对鳞癌的生长和转移有重要影响［6］。肿瘤新生血管具有走行迂曲不规则、内径粗细不均的特点，易引发血液微循环的变化，与正常血管相比，肿瘤患者的血管有较高的通透性，容易出现对比剂分子外漏的情况，这是由肿瘤异常血管功能和结构的特点所决定的。因此，当血管内的对比剂渗透到血管外细胞间隙时，将会改变血管内外的对比剂分布，这是使用MRI动态监测微血管通透性的基础原理［7-9］。

DCE-MRI是无创评价组织和肿瘤血管特性的一种功能性成像方法，通过时间-信号强度曲线（TIC）观察病灶的动态增强效果，从而反映病灶的血供情况，可以对肿瘤微环境和渗透性作出良好评价［10］。通过对血管内注入顺磁性造影剂从而缩短组织MRI下T1弛豫。它通过重复成像，对组织信号强度变化和造影剂在一定时间内在组织周围中扩散的变化情况进行记录，并可以对造影剂进入和流出肿瘤的动力学过程进行全面记录。这项技术对肿瘤病理分级的相关性和微血管内皮通透性有较高的研究价值［11-13］。本研究以3D-LAVA动态增强扫描的磁共振成像技术为基础，通过TIC曲线对肿瘤的良恶性进行分析和评价，并通过血流动力学分析软件计算并分析微血管通透性的定量参数值（Ktrans、Ve、Kep）。本研究结果显示，宫颈鳞癌组的Ktrans、Ve及Kep显著高于对照组，这说明肿瘤微血管分布增多，血管内皮的通透性增加，致使造影剂在血管外间隙加速扩散；宫颈鳞癌Ⅱ期组的Ve值显著高于宫颈鳞癌Ⅲ期组，Kep值显著低于宫颈鳞癌Ⅲ期组，差异均有统计学意义（P＜0．05）。这说明宫颈鳞癌的分期与肿瘤的微血管密度有着密切联系，肿瘤组织中的乏氧细胞诱导因子（HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）随着宫颈鳞癌临床分期的提高而表达增强，呈正相关关系［14］。

本研究存在一定的局限性：一是样本的数据量有限，因此在做统计学分析可能存在一定的误差，在日后的工作中将继续搜集和积累病例以增加样本的数据量，提高研究的可信度。二是定量参数目前暂无对应的组织病理学指标，将在日后的工作中进一步研究。

综上所述，DCE-MRI定量参数作为分析指标对于宫颈鳞癌微血管通透性的评价具有一定的临床应用价值。