DWI对宫颈癌化疗效果的评价

黄文亮

（漯河医学高等专科学校第二附属医院MRI室，河南 漯河 462300）

对于临床分期Ⅱa期以上的晚期宫颈癌，发生宫旁组织浸润，手术无法切除，临床上多在放化疗后再行手术切除，但部分患者治疗后肿瘤不缩小，即使缩小，仍面临复发可能。个体差异性导致即使同一病理类型肿瘤，治疗效果仍明显不同，因此，早期评估及预测宫颈癌放化疗效果、进行个体化治疗是现代医学发展趋势［1］。DWI作为功能成像，可间接反映人体组织细微变化，在女性盆腔疾病尤其恶性肿瘤中的应用越来越多。本研究旨在探讨DWI及ADC值对宫颈癌化疗效果的评估价值，为临床个性化治疗方案的制订提供影像学诊断依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2016年1月至2018年10月经宫颈活检病理证实的宫颈癌43例，经影像或临床评估发生宫旁组织侵犯或远处软组织侵犯，无法手术切除，临床均行标准宫颈癌化疗。43例均为首次确诊，年龄24～64岁，平均48.3岁；鳞癌40例，腺癌3例。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HDe 1.5 T超导型MRI仪和8通道相控阵体部表面线圈。43例在化疗前、化疗2～3周及化疗结束后均行MRI常规序列及DWI扫描：横断面FSE T1WI TR 500 ms，TE 9.6 ms，层厚5～6 mm，层距1 mm，NEX 2，FOV 32 cm×32 cm，矩阵320×224；横断面、矢状面及冠状面FSE T2WI脂肪抑制序列TR 4 000 ms，TE 102 ms，层厚5～6 mm，层距1 mm，NEX 2，FOV 32 cm×32 cm，矩阵320×224。DWI采用单次激发EPI序列，成像参数：TE/TR最小值/5 600 ms，FOV 32 cm×32 cm，矩阵128×128，层厚5 mm，层距1 mm，NEX 4，b=0及1 000 s/mm2，弥散方向3；轴位成像，在冠状或矢状面上复制横断面的定位线，并参考横轴位T2WI图像测量ADC值。

1.3 图像后处理 采用GE ADW 4.4工作站的Functool软件包对所有图像进行后处理。病灶大小及ADC值测量由2位副主任医师职称以上的影像诊断医师分别独立进行，在b值分别为0及1 000 s/mm2的融合图上进行测量。参考T2WI选择病变实性成分最大的3个连续层面，取病灶实性成分中心且无出血坏死区域为ROI，大小100～200 mm2，测量3次，取平均值；在化疗过程中或结束时，如肿瘤已消失，则在同一位置正常宫颈组织测量ADC值。化疗前、化疗2～3周、化疗结束时选择肿瘤最大的层面测量宫颈癌病灶最大径，并计算肿瘤最大径缩小率：肿瘤最大径缩小率=（治疗前最大长度-治疗后最大长度）/治疗前最大长度×100%，≥80%为明显缩小。

1.4 统计学分析 设早期ADC差值（化疗2～3周与化疗前ADC值差值）为T值，对宫颈癌化疗前、化疗2～3周、化疗结束后ADC值、T值及肿瘤最大径缩小率进行统计学分析。差异性分析采用t检验，相关性分析采用Spearman's检验，以双侧检验P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI、DWI表现43例宫颈癌在MRI常规序列上主要表现为形态及信号异常，T1WI呈均匀等信号，信号不均匀，无法确定肿瘤边界；脂肪抑制T2WI上肿瘤组织呈高信号或稍高，信号不均匀，其内可见高信号液化坏死，肿瘤与正常宫颈有明显分界，3例肿瘤较大（直径＞10 cm），边界不清楚，邻近组织受压；32例肿瘤组织侵犯宫旁组织，宫颈外浆膜面不完整，宫旁软组织信号肿块形成，8例累及盆壁及盆腔淋巴结肿大。DWI图像上肿瘤实质与液化坏死部分信号不一致，呈明显高信号。

2.2 化疗疗效和ADC值 化疗2～3周，3例病灶在MRI图像上明显缩小，35例轻度缩小，5例无明显变化。化疗结束时，12例病灶消失，30例较治疗早期明显缩小，仅1例与治疗前无明显变化。

宫颈癌化疗后ADC值呈升高趋势，化疗前、化疗2～3周及化疗结束时ADC值两两之间差异均有统计学意义（均P＜0.01）；化疗前与化疗2～3周的ADC值差值（T值）为（0.43±0.12）×10-3mm2/s，化疗前肿瘤与化疗2～3周后在MRI图像上测得最大径平均值缩小不明显；化疗结束时与化疗前相比肿瘤明显缩小、消失，变化显著（表1）。化疗前后肿瘤最大径缩小率（80±11）%，T值与肿瘤最大径缩小率呈正相关（P＜0.05）。ADC值升高程度与肿瘤大小变化存在明显时间点不同，ADC值在化疗2～3周升高明显，而肿瘤在治疗结束时才明显缩小。

表1 化疗前、化疗2～3周、化疗结束肿瘤的ADC值和最大径比较（）

表1 化疗前、化疗2～3周、化疗结束肿瘤的ADC值和最大径比较（）

3 讨论

3.1 DWI及ADC值的原理及应用 与常规MRI序列不同，DWI与人体组织内水分子的运动及细胞膜完整性有关，人体组织中密度差异导致水分子扩散运动不同，水分子在体素内自由扩散情况影响DWI信号；DWI通过信号变化实现定量测量，分别在施加弥散敏感梯度场前后测量组织信号强度，并测量差值，以差值高低反映水分子在人活体组织中扩散运动状况，差值越大，信号越高，间接反映微观结构在人体组织内发生细微变化，自由扩散，DWI信号降低，不能自由扩散，则DWI信号增高。因此，DWI是一种可在人体组织发生早期形态学变化前检测生理学改变的功能成像技术［2-3］，可进行定量定性分析。

造成DWI上信号衰减的原因不仅是水分子的扩散运动，以及血流灌注、其他生理运动等许多因素，检测及计算组织的ADC值至少需2个以上不同的b值［4］。目前研究［5-8］显示，女性宫颈恶性肿瘤DWI扫描时应选择与MRI场强相匹配b值，1.5 T MRI均选用0和1 000 s/mm2b值进行研究。在ADW 4.4工作站上可根据b=0及1 000 s/mm2的DWI图上信号强度变化计算得出ADC值。在病理学改变情况下，恶性肿瘤组织DWI表现为相对正常组织的高信号，是因为正常组织细胞排列较疏松，而肿瘤细胞排列较致密，恶性肿瘤组织细胞增多、增大，水分子无法在狭窄细胞外间隙自由弥散，施加梯度场后水分子弥散运动明显受到限值，导致DWI采集时信号差值增加，信号增高，ADC值与此相反，数值减低［9-10］。

3.2 DWI对宫颈癌化疗效果评估 近年来，国内外多项临床研究［11］证实，为有效控制肿瘤复发及转移，临床多采用联合化疗方法，但不同患者化疗效果差别明显，即使同一病理类型，治疗效果及敏感性也明显不同，说明宫颈癌化疗效果与肿瘤大小、临床分期、个体差异、化疗敏感性等多种因素有关。已有多项研究［12-15］表明，肿瘤组织中微血管密度明显高于正常组织。因此，在宫颈癌化疗早期进行疗效评估，可对化疗不敏感患者及时更换治疗方案。化疗目的是尽最大可能杀灭原发及转移肿瘤细胞，并使化疗对正常组织的损害降到最低。化疗后早期肿瘤体积变化不明显，但其功能已发生明显变化。常规MRI检查仅能监测肿瘤大小变化，而临床发现，肿瘤在化疗结束很长时间后才开始退缩，即肿瘤化疗早期大小变化不明显，因此常规MRI检查对治疗后早期疗效评估不敏感。目前MRI功能成像有很多种，其中DWI在临床应用较广泛，其在肿瘤恶性程度预测和化疗效果监测方面的优势已经动物和细胞模型研究证实。DWI能够提供肿瘤病理功能信息，并可以量化表示，ADC值反映出肿瘤病理功能信息，通过早期ADC值变化程度可早期评估肿瘤最终治疗效果。

ADC值与肿瘤组织细胞密度相关性很好，恶性肿瘤细胞，如宫颈癌较正常组织繁殖旺盛，细胞体积增大，导致肿瘤部位密度增高，使得肿瘤与正常组织存在扩散特性差异，宫颈基质、子宫和阴道壁DWI上呈低信号，而宫颈癌DWI呈明显高信号，两者信号存在明显差异［16］，ADC值降低。化疗开始后，肿瘤内部发生生物学和分子学变化，肿瘤细胞膜完整性遭到破坏，部分细胞液化坏死、体积缩小、密度减小，从而使水分子扩散受限减少，导致在DWI图上肿瘤组织信号明显降低，ADC值升高。在化疗中期，由于仅有部分肿瘤细胞液化、坏死及周围正常组织反应性炎症的影响，其ADC值与正常子宫颈相比仍较低，而其中放化疗效果较好者，肿瘤细胞液化、坏死较多且彻底，ADC值升高较显著，与Rizzo等［17］报道结果相似。

临床研究［17］发现，化疗后肿瘤生长速度减慢甚至消退，化疗反应好的病灶ADC值变化明显，反应差的病灶ADC值变化较小。ADC值差值变化可作为一个量化指标反映化疗效果，如早期ADC值差值变化较小，应及时调整治疗方案。本研究显示，宫颈癌在化疗早期ADC值呈显著上升趋势，仅部分肿瘤轻度缩小，治疗结束很长一段时间ADC值呈继续上升趋势，肿瘤明显缩小，表明在肿瘤明显缩小之前ADC值变化已较明显，以及早期ADC差值与宫颈癌化疗效果有关，临床医师可通过早期ADC值差异预测宫颈癌化疗敏感性。

总之，DWI可作为宫颈癌化疗前后常规检查方法，ADC值可作为监测宫颈癌化疗效果的生物性标志［18］。