对比弥散张量成像与弥散加权成像评估子宫内膜样腺癌病理分级的价值

陈渝晖，毕 秋，吴昆华，艾 芳，王钦卿，陈 婧，龚志梅，杜 吉

(云南省第一人民医院磁共振科，云南 昆明 650032)

子宫内膜癌(endometrial cancer， EC)是女性生殖道常见恶性肿瘤，其中子宫内膜样腺癌占80%～85%，为EC最常见组织学类型[1-2]。我国EC发病率逐年升高，且有年轻化趋势。EC患者预后与病理类型、分化程度、肌层浸润及淋巴结转移等因素相关[3]。MRI是目前公认的可术前进行EC精准分期的影像学方法，并能在一定程度上预测其组织学类型和分化程度，有助于制定个体化治疗方案及避免过度治疗。既往主要应用弥散加权成像(diffusion weighted imaging， DWI)诊断EC。弥散张量成像(diffusion tensor imaging， DTI)是在DWI基础上发展而来的功能成像技术，但目前鲜见以DTI评估EC病理分级的研究。本研究对比观察DWI与DTI评估子宫内膜样腺癌病理分级的效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2017年1月—2019年12月云南省第一人民医院41例经病理证实的子宫内膜样腺癌患者，年龄39～75岁，平均年龄(53.0±2.0)岁；病理组织学为高分化(G1级)15例，中分化(G2级)14例，低分化(G3级)12例。纳入标准：①经手术病理证实为子宫内膜样腺癌，且病理诊断中包含分化级别；②于MR检查后1周内接受子宫、双侧附件切除术及盆腔淋巴结清扫术。排除标准：①检查前或术前曾接受放射和/或化学治疗；②病理诊断为“高-中分化、中-低分化”等中界分化程度；③病灶过小(<1.0 cm)、出血较多或伪影严重而不能满足要求。

1.2 仪器与方法 采用GE HDxt 3.0T 超导型MR扫描仪，腹部相控阵线圈。检查时患者取仰卧位，足先进。首先行常规MR平扫，采集冠状位非抑脂T2WI、轴位非抑脂T2WI/T1WI及矢状位非抑脂T2WI；采用自旋回波-平面回波成像(spine echo-echo planar imaging， SE-EPI)序列行矢状位DWI及DTI扫描。参数：DWI，TR 4 200 ms，TE 71.2 ms，FOV 280 mm×280 mm，矩阵96×130，层厚/层间隔3 mm/0 mm，b值0、800 s/mm2，NEX 4；DTI，TR 6 000 ms，TE 87.1 ms，FOV 280 mm×280 mm，矩阵128×128，层厚/层间隔3 mm/0 mm，b值0、800 s/mm2，NEX 4，在12个正交方向上施加弥散梯度。之后保持患者体位不变，以流率1.0～1.5 ml/s经静脉注射钆喷酸葡胺注射液0.2 mmol/kg体质量，采用3D肝脏快速容积采集技术(liver acquisition with volume acceleration, LAVA)行动态增强扫描，TR 2.5 ms，TE 1.2 ms，矩阵256×256,层厚/层间隔5 mm/-2.5 mm, FOV 380 mm×420 mm。

1.3 图像后处理与分析 采用GE AW4.4工作站进行图像后处理，以Functool工具包重建DWI、DTI图像。由2名影像科主治医师(工作5年和8年)以盲法参考常规序列图像选择肿瘤最大层面，分别于ADC、MD及FA图上肿瘤实性部分勾画ROI(20～50 mm2)，尽量避开囊变、坏死区，测量DWI的表观弥散系数(apparent diffusion coefficient， ADC)及DTI的平均弥散系数(mean diffusivity， MD)和各向异性分数(fractional anisotropy， FA)，测量3～5次，取平均值作为结果。

1.4 统计学分析 采用SPSS 25.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，采用ANOVA法对G1、G2、G3组间各参数进行总体比较，以LSD-t检验行两两比较；以Spearman等级相关分析观察各参数与病理分级之间的相关性；采用受试者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲线评价各参数对子宫内膜样腺癌病理分级的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同分化级别子宫内膜样腺癌ADC、MD及FA值比较 不同分化级别子宫内膜样腺癌之间ADC值及MD值差异均有统计学意义(P均<0.001)，而FA值差异无统计学意义(P>0.05)；两两比较，G1级ADC值高于G2、G3级(P均<0.05)，G2与G3级间ADC值差异无统计学意义(P>0.05)。G1、G2、G3级间MD值差异均有统计学意义(P均<0.05)。见图1、2及表1。

表1 不同分化级别子宫内膜样腺癌ADC、MD及FA值比较(±s)

表1 不同分化级别子宫内膜样腺癌ADC、MD及FA值比较(±s)

分化级别ADC(10-3 mm2/s)MD(10-3 mm2/s)FAG1级(n=15)0.95±0.131.06±0.160.19±0.21G2级(n=14)0.82±0.110.87±0.140.13±0.03G3级(n=12)0.75±0.090.75±0.110.16±0.04F值10.96216.9770.803P值<0.001<0.0010.456

图1 患者女，48岁，子宫内膜样腺癌，G1级 A.T2WI示癌灶弥漫分布于宫腔内； B.于ADC伪彩图上放置3个ROI，平均ADC值为0.959×10-3 mm2/s； C.于MD伪彩图上与ADC图相似位置放置ROI，平均MD值为1.223×10-3 mm2/s； D.病理图(HE，×100)

图2 患者女，58岁，子宫内膜样腺癌，G3级 A.T2WI示癌灶局限性分布于宫腔前份； B.于ADC伪彩图上放置3个ROI，平均ADC值为0.795×10-3 mm2/s； C.于MD伪彩图上与ADC图相似位置放置ROI，平均MD值为0.833×10-3 mm2/s； D.病理图(HE，×100)

2.2 相关性 子宫内膜样腺癌ADC值(r=-0.589，P<0.001)、MD值(r=-0.724，P<0.001)与其组织学分级均呈负相关。

2.3 诊断效能 G3级归为高危组、G1和G2级归为低危组，高危组ADC值、MD值均低于低危组(P均<0.01)。ROC曲线结果显示，ADC、MD值鉴别诊断高、低危子宫内膜样腺癌的曲线下面积(area under the curve， AUC)分别为0.792和0.868(P均<0.01)，见表2、3及图3。

表2 高危组与低危组子宫内膜样腺癌ADC值及MD值比较(10-3 mm2/s，±s)

表2 高危组与低危组子宫内膜样腺癌ADC值及MD值比较(10-3 mm2/s，±s)

组别ADCMD低危组(n=29)0.89±0.130.97±0.18高危组(n=12)0.75±0.090.75±0.11t值3.2803.995P值0.002<0.001

表3 ADC、MD值鉴别诊断高、低危子宫内膜样腺癌的效能

图3 ADC、MD值鉴别诊断高、低危子宫内膜样腺癌的ROC曲线

3 讨论

根据分化程度，子宫内膜样腺癌可分为高分化(G1)、中分化(G2)及低分化(G3)3个级别[4-6]，不同分级肿瘤之间手术切除方式和预后存在显著差异。诊断性刮宫是术前获取子宫内膜样腺癌病理组织学诊断的主要方法，由于盲视操作、取材有限，易遗漏小病灶而低估肿瘤的组织学分级。利用MRI新技术可对子宫内膜样腺癌进行术前分期，预判肿瘤病理分级，有助于选择手术方式。

3.1 DWI对子宫内膜样腺癌病理分级的评估价值 DWI是能观察活体组织内水分子微观运动的无创检查方法，ADC是其量化水分子运动的指标。恶性肿瘤具有特殊的病理学特征[7]，如细胞增殖旺盛、数目增多，细胞外间隙减小，同时细胞内核浆比例增高及密集生物膜限制，导致其水分子扩散受限较良性肿瘤明显。有学者[8-9]认为ADC值与EC病理分级有关，随着EC级别升高，ADC值逐渐下降。本研究结果显示，不同病理分级子宫内膜样腺癌的ADC值不同，且ADC值与病理分级呈负相关。细胞密度是决定肿瘤病理分级的最重要因素之一[10]。与高分化肿瘤相比，低分化肿瘤细胞密度增加，水分子扩散受限更明显，故ADC值显著降低。

3.2 DTI评估子宫内膜样腺癌病理分级的价值 DTI在DWI基础上发展而来，通过在多个线性方向上施加扩散敏感梯度而量化水分子在三维空间内的运动轨迹，检测水分子扩散速度及方向变化，进一步从细胞及分子水平揭示病理组织的微观结构[11]。DTI常用参数包括MD及FA。MD值代表水分子的平均扩散能力，可定量评估水分子扩散情况。本研究中不同病理分级子宫内膜样腺癌的MD值不同，MD值与病理分级呈负相关，且MD值与病理分级的相关性高于ADC值。根据DWI、DTI成像原理[12]，ADC值是平面向量和，易低估组织各向异性；而MD值是三维空间向量和，更能准确反映水分子扩散情况[13]。此外，本研究中G1、G2、G3级之间MD值差异均有统计学意义，而ADC值仅在G1与G2级、G1与G3级之间差异有统计学意义，G2与G3级间差异无统计学意义，与刘海东等[14]研究相似，提示DTI能较DWI更有效地区分子宫内膜样腺癌病理分级。FA值代表水分子扩散的方向性。既往研究[15-16]表明FA值对组织微观结构比较敏感，但对于缺乏纤维结构的组织如子宫内膜[17]，FA值的价值有限。本研究G1、G2、G3级之间FA值差异均无统计学意义。

3.3 DWI、DTI诊断效能对比 通常G1、G2级属于预后较好的低危型，G3级属于预后不良的高危型，故本研究将G1、G2级合为低危组，以G3级为高危组。本研究ROC曲线结果显示，MD值鉴别诊断高、低危子宫内膜样腺癌的AUC为0.868，ADC值的AUC为0.792，提示ADC和MD值均能反映水分子扩散情况，而MD可从三维立体角度分析、量化水分子扩散特性，更精细、准确地显示不同病理分级组织间微观结构的差异。

本研究的主要不足：仅针对子宫内膜样腺癌进行分析，未涉及EC的其他组织学亚型；DTI参数众多，本研究仅针对常用指标MD和FA值进行观察；样本量较少。

综上所述，DTI术前评估子宫内膜样腺癌病理分级较DWI更具优势，具备一定临床应用潜能。