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宫颈癌患者磁共振体素不相干运动相关参数变化及意义

2017-12-12甘莉娟赵胜超

山东医药 2017年40期
关键词:体素毛细血管水分子

甘莉娟,赵胜超

(1武汉大学中南医院,武汉430071;2荆门市第一人民医院)

宫颈癌患者磁共振体素不相干运动相关参数变化及意义

甘莉娟1,赵胜超2

(1武汉大学中南医院,武汉430071;2荆门市第一人民医院)

目的探讨宫颈癌患者3.0T磁共振体素不相干运动(IVIM)相关参数变化及其诊断价值。方法选择宫颈癌患者29例作为观察组,体检健康女性24例作为对照组。两组均进行常规MRI及IVIM扫描,IVIM扫描采用13个b值,所得原始数据采用双指数模型进行分析,记录并比较两组标准表观扩散系数(标准ADC)、慢ADC、快ADC及灌注相关体积分数(f),采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)评价各参数对宫颈癌的诊断效能。结果观察组与对照组标准ADC分别为(0.90±0.15)×10-3、(1.15±0.23)×10-3mm2/s,慢ADC分别为(0.70±0.12)×10-3、(0.97±0.21)×10-3mm2/s,快ADC分别为(6.66±2.02)×10-3、(5.30±1.64)×10-3mm2/s,f分别为0.29±0.09、0.45±0.11;观察组标准ADC、慢ADC、f均低于对照组(P均<0.05),两组快ADC比较差异无统计学意义(P>0.05)。标准ADC、慢ADC、快ADC及f诊断宫颈癌的曲线下面积分别为0.79、0.86、0.32、0.84,以慢ADC最大,其临界值为0.89×10-3mm2/s时诊断宫颈癌的敏感性为70%、特异性为90%。结论宫颈癌患者IVIM相关参数标准ADC、慢ADC及f均降低,上述参数检测有助于宫颈癌的诊断。

宫颈癌;磁共振成像;扩散加权成像;表观扩散系数;灌注相关体积分数

目前磁共振检查广泛用于宫颈癌的诊断,其中扩散加权成像(DWI)在宫颈癌的诊断、分期以及预后评估方面均具有较高的应用价值[1,2]。DWI中最常用的参数表观扩散系数(ADC)可在一定程度上反映组织内水分子扩散程度,但传统单一指数模型具有一定局限性,例如毛细微循环无规律方向灌注所致的“伪弥散”对ADC值有一定影响[3]。3.0T磁共振体素不相干运动(IVIM)是在单指数模型上发展而来的一种描述体素内微观运动的双指数模型,可得到标准ADC、慢ADC、快ADC及灌注相关体积分数(f)[4]。本研究探讨宫颈癌患者IVIM相关参数变化及其对宫颈癌的诊断价值。

1 临床资料

1.1 基本资料 选择2016年1月~2017年1月荆门市第一人民医院收治的宫颈癌患者29例作为观察组,年龄(58±6)岁;临床分期:ⅠB期6例,ⅡA期11例,ⅡB期9例,ⅢA期3例;病理类型:鳞癌26例(高分化1例、中分化8、低分化17例),腺癌1例(中分化),腺鳞癌1例(低分化)。纳入标准:①经手术病理检查确诊为宫颈癌;②肿瘤直径>1 cm;③无MRI检查禁忌证且能配合检查;④术前未接受过放疗、化疗及免疫治疗。选择同期体检健康女性24例作为对照组,年龄(52±9)岁,宫颈检查无异常。两组年龄具有可比性。本研究通过医院伦理委员会审核,患者及其家属均知情同意。

表1 两组IVIM相关参数比较

注:与对照组比较,*P<0.05。

1.3 IVIM相关参数对宫颈癌的诊断效能 绘制IVIM相关参数标准ADC、慢ADC、快ADC、f诊断宫颈癌的受试者工作曲线(ROC曲线),分析各参数诊断宫颈癌的效能,记算曲线下面积(AUC)、临界值、特异性及敏感性。结果显示,IVIM相关参数中慢ADC者的AUC最大(0.86),临界值为0.89×10-3mm2/s时诊断宫颈癌的敏感性为70%,特异性为90%。见表2。

表2 IVIM相关参数对宫颈癌的诊断效能

2 讨论

IVIM理论由Dixon等[3]于1988年首次提出,被认为是一种描述体素微观运动的双指数模型。IVIM理论假设组织内的毛细血管网呈不规则排列,微循环中的水分子呈非一致性的、无规则的随机运动,采用双指数模型分析既可获得组织内真实水分子的扩散运动信息,也可获得微循环的灌注信息。 IVIM检查的4个相关参数中,标准ADC为采用传统ADC单指数模型去拟合b 0数据和≥阈值b值DWI数据所得到的弥散系数。受水分子弥散和毛细血管灌注等过程影响,标准ADC与所施加的b值关系密切,不够客观准确。慢ADC为采用双指数模型拟合得到的真实水分子弥散系数,较标准ADC更为客观。血液在不规则毛细血管网中的弥散过程通常采用快ADC表示,一些研究认为快ADC与毛细血管的平均长度及血管内血液流速有关,在肿瘤性质的鉴别诊断中有重要意义。f表示在受水分子弥散和灌注过程影响的磁共振信号衰减中,灌注过程所贡献的比重,在一定程度上可反映组织内毛细血管网的丰富程度。

目前IVIM技术在肝硬化[5]、胰腺癌[6]、前列腺癌[7]、乳腺癌[8]等多种疾病的诊断中均有相关报道。Yan等[9]对24例宫颈癌患者进行IVIM和动态增强MRI扫描,并分别对肿瘤边缘、中心和整个肿瘤体积的各个参数进行测量分析,结果显示IVIM模型可以在一定程度上反映肿瘤的分化及灌注情况,有望取代动态增强MRI。Wu等[10]分别对120例宫颈癌患者及21例正常女性行采用0~1 000 s/mm2和0~2 000 s/mm2两个范围不同的b值行DWI扫描,并采用双指数模型和单指数模型分别进行分析,结果显示标准ADC和慢ADC较低者肿瘤浸润较深。

本研究结果显示,观察组标准ADC、慢ADC值均低于宫颈正常组,表明宫颈癌组织内水分子扩散受限程度较正常组织明显,可能与癌细胞密度增大、核质比增加,导致胞外间隙水分子扩散受限有关,与其他恶性肿瘤相关研究一致[11,12]。本研究两组标准ADC均高于慢ADC,说明由于灌注因素影响,组织内水分子的扩散受限程度被低估。IVIM成像中慢ADC理论上能去除微循环血流的影响,更客观、准确地反映组织内水分子扩散受限程度。快ADC、f能反映活体内微循环血流信息,均与肿瘤的血流状态有关。本研究两组快ADC比较无统计学差异,可能与快ADC测量受信噪比影响较大、准确性和稳定性欠佳有关,也可能与本研究样本量较小及患者宫颈癌分期、病理类型不同有关。本研究观察组f低于对照组,从另一方面说明宫颈癌患者的毛细血管网较宫颈正常者更为丰富。ROC曲线分析结果显示,慢ADC的AUC最大,敏感性为70%、特异性为90%,说明其诊断宫颈癌的价值较高;快ADC的AUC最小,不足0.7,说明其诊断价值较低。

综上所述,宫颈癌患者IVIM相关参数标准ADC、慢ADC及f均降低,上述参数检测有助于宫颈癌的诊断。IVIM能够定量、直观地反映宫颈癌组织内水分子弥散情况与毛细血管灌注情况,较传统单指数模型更加客观、准确,能够提供更多组织学信息,诊断更加精准。本研究的局限性在于:①样本数量较少,可能对实验结果产生一定影响;②未对宫颈癌的病理类型及分期进行细化研究;③未与其他序列如动态增强MRI结果进行对比分析。

[2] 梁真娇,梁梅芬,钟菀杞,等.DWI在宫颈癌诊断及预后检测的价值[J].中国CT和MRI杂志,2016,14(1):109-111.

[3] Dixon WT. Separation of diffusion and perfusion in intravoxel incoherent motion MR imaging: a modest proposal with tremendous potential[J]. Radiology, 1988,168(2):566-567.

[4] Patel J, Sigmund EE, Rusinek H, et al. Diagnosis of cirrhosis with intravoxel incoherent motion diffusion MRI and dynamic contrast-enhanced MRI alone and in combination: preliminary experience[J]. J Magnetic Resonance Imaging Jmri, 2010,31(3):589-600.

[5] Luciani A, Vignaud A, Cavet M, et al. Liver cirrhosis: intravoxel incoherent motion MR imaging--pilot study[J]. Radiology, 2008,249(3):891-899.

[6] Klauss M, Lemke A, Grünberg K, et al. Intravoxel incoherent motion MRI for the differentiation between mass forming chronic pancreatitis and pancreatic carcinoma[J]. Invest Radiol, 2011,46(1):57-63.

[7] Pang Y, Turkbey B, Bernardo M, et al. Intravoxel incoherent motion MR imaging for prostate cancer: an evaluation of perfusion fraction and diffusion coefficient derived from different b-value combinations[J]. Magn Reson Med, 2013,69(2):553-562.

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[9] Yan Z, Liu J, Liu C, et al. Intravoxel incoherent motion diffusion weighted MRI of cervical cancer --Correlated with tumor differentiation and perfusion[J]. Magn Reson Imaging, 2016,34(8):1050-1056.

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.40.024

R737.33

B

1002-266X(2017)40-0074-03

2017-03-06)

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