孟楠，王红霞，周凤梅，刘文玲，殷慧佳，韩东明

新乡医学院第一附属医院核磁共振科，河南卫辉 453100； *通讯作者 韩东明 625492590@qq.com

子宫内膜癌（endometrial carcinoma，EC）是女性生殖系统常见恶性肿瘤，近年发病率逐步上升[1]。细胞增殖核抗原Ki-67能反映细胞的分裂、增殖活动，其表达水平高低与疾病的诊疗及预后密切相关[2]。磁共振扩散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）是扩散张量成像的进阶技术，它以组织内水分子的非高斯运动为基础，能更详尽、真实地反映组织微观结构信息[3]，已在胶质瘤[4]、前列腺癌[5]等疾病的诊断及病情评估中得到应用。目前，少数文献对DKI诊断子宫内膜癌的应用进行了探讨[6]，而将DKI与Ki-67联合应用于子宫内膜癌的相关研究鲜有报道。本研究拟探讨DKI对子宫内膜癌的诊断价值，并分析其参数与Ki-67表达水平的相关性，以期为子宫内膜的早期诊断及恶性程度评估提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2017年6－10月在新乡医学院第一附属医院行MRI检查的子宫内膜癌患者。纳入标准：①患者及家属知情同意；②原发子宫内膜癌患者；③扫描后1周内行手术/诊刮检查获得明确病理结果。排除标准：①检查前接受过放、化疗；②扫描序列不完整或图像存在明显运动/金属伪影；③子宫内膜非腺癌类恶性肿瘤，如小细胞癌、鳞癌等。符合纳入标准的子宫内膜癌患者共33例，其中子宫内膜样腺癌29例，黏液性腺癌1例，浆液性腺癌2例，混合性腺癌1例；年龄44～80岁，中位年龄60岁。同时，以病理结果为“金标准”，设定50%为界，将子宫内膜癌患者进一步分为Ki-67低表达组（Ki-67指数＜50%，13例）和Ki-67高表达组（Ki-67指数≥50%，20例）。收集同期在我院行盆腔MRI检查且子宫内膜正常者作为对照，纳入标准：①MRI显示子宫内膜正常；②图像清晰，能满足诊断及图像后处理需要。纳入子宫内膜正常者20例，年龄41～70岁，中位年龄55岁。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery MR750 3.0T MR扫描仪和32通道相控阵体线圈对患者行盆腔MRI扫描。扫描序列包括常规冠状位、矢状位、轴位T1WI/T2WI序列，视野（FOV）36 cm×28 cm，层厚6.0 mm，层间距2.0 mm；斜轴位（垂直于子宫长轴）薄层、小视野、无压脂T2WI序列，FOV 22 cm×22 cm，层厚4.0 mm，层间距0 mm；斜轴位DKI序列（SEEPI），FOV 36 cm×28 cm，层厚5 mm，层间距1 mm，TR 2500 ms，TE 58.9 ms，矩阵128×128，激励次数2，扩散敏感梯度b值取0、1000、2000 s/mm2，30个均匀分布的扩散方向。检查前患者适度憋尿并行阴道填塞。

1.3 病理学检查 对术后肿瘤标本进行脱水、石蜡包埋、切片及HE染色处理，Ki-67检测使用中杉金桥公司鼠Ki-67单克隆抗体（K2），并采用10个视野放大400倍进行计数和计算。Ki-67指数定义为阳性表达的肿瘤细胞数/总肿瘤细胞数×100%。

1.4 图像处理及分析

1.4.1 图像后处理方法 DKI图像传至GE AW 4.6工作站，利用Functool工具包中的DKI软件进行后处理。由1名具有5年临床经验的主治医师和1名具有10年临床经验的副主任医师共同阅片，并分别测量平均扩散系数（mean diffusion，MD）、平均扩散峰度（mean kurtosis，MK）和各向异性分数（fractional anisotropy，FA）值。

1.4.2 ROI的选取方法 参考标准：①ROI边缘与病灶边缘保持一定距离，以避免容积效应；②所有ROI的选择应尽量避开肉眼可见的囊变、出血和坏死区域；③子宫内膜正常组ROI置于子宫内膜显示最佳部分。在DKI图像上手动选取ROI，在肿瘤实性部分勾画3个形态、大小近似的ROI，面积为50 mm2左右，获取每个ROI的平均参数值，每位观察者测量2次，取平均值，最终结果取2位观察者的平均值。

1.4.3 受试者工作特性（ROC）曲线分析 利用ROC曲线对有意义的结果进行分析，得出诊断效能及阈值。

1.5 统计学方法 采用SPSS 21.0软件，服从正态分布及方差齐性的计量资料以±s表示，采用独立样本t检验及Pearson相关分析；不服从正态分布的数据用中位数M（P25，P75）表示，采用独立样本非参数U检验及Spearman秩和相关分析。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同组DKI参数比较及组织病理染色 DKI扫描后经软件后处理得出FA、MK、MD伪彩图及相应病理染色图的例图，见图1。子宫内膜癌组、Ki-67高表达组MD值分别低于子宫内膜正常组、低表达组，但子宫内膜癌组、Ki-67高表达组的MK值分别高于子宫内膜正常组、低表达组，差异有统计学意义（P＜0.05）。子宫内膜癌组FA值高于正常组，差异有统计学意义（P＜0.05），但FA值在Ki-67高、低表达组无显著差异，见表1、2。

图1 女，55岁，子宫内膜高分化腺癌。小视野斜轴位不压脂T2WI图像示子宫内膜增厚，邻近肌层受累（箭，A）；斜轴位常规视野（b=600 s/mm2）示病变呈高信号（箭，B）；高倍镜Ki-67染色（+30%）（×400，C）；FA伪彩图示病变部位信号呈红绿色混杂信号（箭，D）；MD伪彩图示病变呈蓝色信号（箭，E）；MK伪彩图示病变部位呈黄绿色混杂信号（箭，F）

表1 子宫内膜癌组与子宫内膜正常组、Ki-67高表达组与低表达组FA值、MD值、MK值比较（±s）

表1 子宫内膜癌组与子宫内膜正常组、Ki-67高表达组与低表达组FA值、MD值、MK值比较（±s）

注：与子宫内膜正常组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；与Ki-67低表达组比较，#P＜0.01。MK：平均扩散峰度；MD：平均扩散系数；FA：各向异性分数

MK 0.81±0.21** 0.60±0.09 0.94±0.14# 0.63±0.16FA 0.17±0.07* 0.13±0.04 0.19±0.07 0.14±0.05

2.2 DKI不同参数的诊断效能及与Ki-67表达水平的相关性 绘制DKI参数MD值、MK值和FA值诊断子宫内膜癌的ROC曲线（图2），分析获得诊断阈值及诊断效能见表2。Ki-67高表达组、低表达组MD值与Ki-67呈负相关（r=-0.699、-0.884，P＜0.05）；Ki-67高表达组、低表达组MK值与Ki-67呈正相关（r=0.563、0.813，P＜0.05）；Ki-67高表达组、低表达组FA值与Ki-67表达水平无显著相关性（r=0.155、0.378，P＞0.05）。

图2 MD值、MK值和FA值诊断子宫内膜癌的ROC曲线

表2 MD值和MK值对子宫内膜癌的诊断效能

3 讨论

早期子宫内膜癌在常规MRI图像的信号特征与正常子宫内膜[7]类似，因此仅从形态学表现难以区分。尽管扩散加权成像、体素内不相干运动成像可在一定程度上改进诊断早期子宫内膜癌MRI图像的信号特征，但由于其成像原理均是基于水分子运动呈高斯分布的理想模型，故难以真实反映病变内部水分子的真实运动状态。DKI是由Jensen等[8]于2005年提出的一种可用于探查水分子非高斯运动新兴扩散成像技术，它充分考虑到传统扩散成像在反映生物体内水分子非高斯运动[9]方面的局限性，在其基础上引入了四阶峰度的概念，以此量化组织中水分子实际扩散运动偏离高斯分布的程度，进而反映组织微观结构的复杂性。一次DKI序列扫描不仅可以获得FA、MD等扩散张量成像相关参数，还可以获得MK、峰度各向异性等其本身特有的参数。鉴于参数较多且个别参数诊断意义有待商榷，故本研究仅选取目前应用最为广泛的MK、MD及FA进行分析。

MK值是DKI最具代表性的参数，它是多个b值且方向相同的梯度方向上的平均值，其大小取决于组织结构的复杂程度，结构越复杂，水分子扩散运动偏离正态分布越显著，MK值越大[10]。本研究中，子宫内膜癌组MK值高于子宫内膜正常组，差异有统计学意义（P＜0.05），与Suo等[11]的研究结果类似。推测其原因为恶性病变细胞异型性较大且增殖较快，易使自身出现缺血、坏死等改变，因此其组织结构较正常复杂，水分子更偏向于非高斯分布，故MK值增加。MD值代表组织内水分子的平均扩散速度，其大小主要与细胞密集程度相关[12]，细胞密度越大，细胞间隙越小，水分子扩散受限越显著，MD值越小。本研究中，子宫内膜癌组的MD值低于子宫内膜正常组，差异有统计学意义（P＜0.05），其原因可能是与正常组织相比，肿瘤组织单位体积内细胞密度增大、细胞间隙减小，水分子扩散受限，MD值降低。Wu等[13]关于脑部肿瘤的DKI研究得出了与上述类似的结论，间接印证了本研究结果。FA值是指水分子扩散各向异性成分占整个扩散成分的比例，其取值为0～1，FA值越接近1，反映组织内水分子扩散的各向异性越大[14]。本研究中，子宫内膜癌组FA值大于子宫内膜正常组（P＜0.05），与Gürses等[15]的研究结果类似，可能是由于恶性肿瘤组织细胞异型性较大、排列杂乱以及成分复杂，导致组织内水分子扩散的各向异性成分增加。

细胞增殖核抗原Ki-67是一种反映细胞分裂和增殖活性的标志物，其表达水平高低与肿瘤增殖情况、恶性程度及患者预后关系密切[16]。本研究将子宫内膜癌组患者按Ki-67表达水平分为高表达组、低表达组，比较两组MK值、MD值和FA值的差异，并分析各参数值与Ki-67表达水平的相关性，结果显示Ki-67高表达组MK值高于低表达组，MD值低于低表达组，FA值与低表达组间无显著差异；同时在Ki-67高表达组、低表达组中，MD值与Ki-67呈负相关，MK值与Ki-67表达水平呈正相关，FA值与Ki-67表达水平无显著相关性，其原因为Ki-67表达水平越高，肿瘤恶性程度越高，增殖速度越快，扩散运动受限越明显，其内成分越复杂，故反映组织成分复杂程度的MK值增加，反映水分子扩散运动的MD值减小。FA值在高表达组与低表达组间无显著差异，且与Ki-67表达水平无明显相关性，表明细胞排列、异型性等影响FA值大小的因素在恶性肿瘤的分级方面并不占主导地位，利用FA值预测肿瘤的恶性程度难以取得较好的结果，与Kozlowski等[17]、姜亮等[18]的研究结果类似。

本研究的局限性：①病例数相对较少，各参数诊断阈值可能存在误差，后续工作中将增大样本量；②DKI序列所用b值数量较少（仅有3个），最高b值为2000 s/mm2，可能会对研究结果产生影响。③本研究所选取的ROI主要集中于病变的实性部分，且避开囊变、坏死区域，这种选择人为地降低了肿瘤组织的异质性，有可能影响MK值的诊断效能。

总之，DKI的MK、MD及FA值均有助于子宫内膜癌的准确诊断，同时MK和MD值与Ki-67表达水平之间良好的相关性也表明DKI具有无创评价肿瘤增殖活性的潜力。后续研究中，将扩大样本量并优化DKI扫描参数，进一步探讨DKI在子宫内膜癌诊断中的应用价值，以期为临床提供更加准确、详尽的病变信息。