ADC值直方图在子宫内膜癌病理医学组织学特征评估中的应用研究

第 1 章 引言子宫内膜癌是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，在欧美国家中其发病率居于妇科恶性肿瘤之首[1]，在我国发病率目前仅次于宫颈癌[2]。近年来，在世界范围内子宫内膜癌的发病率不断上升，并且平均发病年龄呈下降趋势。目前研究认为手术是治疗子宫内膜癌的主要方法，放、化疗作为其辅助治疗方法，具体治疗方式的选择需要依据患者的年龄、肿瘤的分期、病理类型、组织学级别、肌层浸润的深度、宫颈间质浸润、淋巴结转移等进行全面评估[3]。因此，术前对子宫内膜癌患者的肿瘤特征做出准确的评估至关重要。目前，MRI 已被证明是子宫内膜癌术前评估中最有价值的影像学检查，其优势在于可以行多序列、多平面成像，并且对软组织分辨率高，可以清晰的显示病变的部位及范围[4]。但是，由于常规 MRI 单纯依靠形态及信号改变很难做到定性诊断，且对于病变的淋巴结分期、治疗反应以及监测肿瘤复发等特征诊断效能低。因此，MR 动态增强扫描（MRdynamic contrast enhanced imaging,DCE-MR）、弥散加权成像（diffusion weighted imaging,DWI）等功能磁共振成像技术被越来越多的应用于临床工作中。DWI 是反映组织内水分子弥散运动的无创性技术，在此基础上可以通过影像图片显示组织生理性或病理性的微观结构改变，并且由 DWI 获取的表观弥散系数（apparentdiffusion coefficient,ADC）值可用于对病变的定量分析。目前，国内外文献证明 DWI 联合 ADC 值的测量对肿瘤的检测、术前分期、鉴别诊断、预后的评估甚至病理分级均有价值[5-10]。大部分研究中 ADC 图像分析是以在肿瘤具有代表性层面的图像上放置感兴趣区（region of interest,ROI）为基础，且不同观察者选取 ROI 的形状及范围有较大差异，因此上述方法容易出现抽样误差，进而可能导致不同研究间的 ADC 值报道出现差异。ADC 值直方图通过对整个肿瘤进行分析，进而能够全面地反映肿瘤内部信息，降低抽样误差，且重复性较好。目前国内外对于 ADC 值直方图在子宫内膜癌术前评估中应用的研究较少，本研究通过对子宫内膜癌患者的 ADC 值直方图进行分析，旨在探讨肿瘤不同病理组织学特征与 ADC 值的相关性。.........第 2 章 综述DWI 及 ADC 值在子宫内膜癌中的研究进展2.1 DWI 成像原理弥散即布朗运动，是微观粒子从高浓度部位向低浓度部位的运动。水是人体细胞和组织液的主要物质，由于人体组织结构和其生理现实、病理形态各异，水在人体的弥散形式表现为高度的各向异性。DWI 是根据水分子在体内不同组织成分中弥散运动受限制的方向和程度不同而进行成像的，所以 DWI 能间接显示出机体组织结构的微观变化。DWI 是在 T2 加权像（T2WI）的基础上，于 SE 序列 180°脉冲之前和之后各自施加一个幅度、长度和位置都相同的梯度脉冲，这种梯度脉冲对弥散敏感，将两次应用和没有应用梯度脉冲的图像相减而得到了 DWI 图像。T2WI 序列在应用扩散脉冲之后，人体组织的信号均衰减，因而 DWI 图像是衰减之后的存留信号。DWI 信号衰减的程度取决于水分子弥散运动能力的强度，信号增强程度取决于弥散运动的受限程度。由于在正常情况下，D 值的影响因素不仅有水分子布朗运动，还有呼吸、心率、血流动力学、脑脊液代谢、细胞灌注等生理因素，所以D 值并不是完全代表水分子的弥散运动，通常情况下用表观弥散系数（apparent diffusioncoefficient, ADC）来替代。DWI 信号的强弱与下列因素关于：①被测量组织的水弥散率，也就是由于被测量组织弥散系数的差别而形成了图像差别，这个因素代表了组织的真实弥散情况，它的信号强度主要跟组织成分关于。②组织自身的 T2 特性；由于 DWI 是在 T2WI 序列的基础上形成的，所以被测组织会因为 T2 弛豫时间差别而产生相应的图像对比，这便是 T2 穿透效应。T2 穿透效应与 b 值大小关于。........2.2 DWI 及 ADC 值的测量在子宫内膜癌中的应用由于 DWI 无需使用对比剂，可应用于对比剂过敏或肝肾功能不全的患者，且操作简易、扫描速度快，较少受运动伪影的影响，因此被广泛应用于全身各个系统疾病的诊断，包括子宫内膜癌。但其图像分辨率低，对解剖细节的显示欠清，因此在临床工作中往往需要联合使用其他 MRI 序列。近年来，DWI 也已经成为女性盆腔 MRI 标准扫描方法的一部分[13]。FIGO 分期是子宫内膜癌患者选择治疗方式的主要依据，并且可以提示患者预后。文献报道 I 期患者的 5 年生存率大约在 87%，II 期在 76%，III 期在 57%，而 IV 期仅是18%[14]。通常情况下，子宫内膜癌在 DWI 序列上呈现出高信号，ADC 图为低信号，和其在 T2WI 序列图像相比，癌变组织与正常肌层的对比度明显增加，对病变范围的显示更清晰，对较小肿瘤的发现更灵敏。Beddy 等[15]研究认为 DWI 评判子宫内膜癌分期的准确率较 DCE-MRI 高。在进一步的研究中，Naamura 等[16]对 ADC 最小值与 FIGO 分期的关系进行了初步探究，他们发现子宫内膜癌 FIGO I-IV 期肿瘤的 ADC 最小值(x10-3mm2/s)分别为 0.695±0.160，0.583±0.169，0.532±0.141，0.610±0.070，II-IV 期患者的 ADC 最小值均显著低于 I 期，差异有统计学意义。......第 3 章 材料与方法.......... 93.1 研究对象........ 93.2 扫描仪器与方法.... 93.3 MR 图像及数据分析..... 103.4 统计学分析.......... 12第 4 章 结果.....134.1 病例组与对照组患者的一般资料......134.2 病例组不同病理组织学特征的 ADC 值直方图参数......... 134.3 病例组与对照组的 ADC 值直方图参数......18第 5 章 讨论.....215.1 ADC 值直方图评估子宫内膜癌不同病理组织学特征...... 215.1.1 ADC 值直方图评估肿瘤的病理类型及组织学分级.......... 225.1.2 ADC 值直方图评估肿瘤肌层浸润的深度...........235.1.3 ADC 值直方图评估肿瘤宫颈间质浸润.......235.2 ADC 值直方图鉴别子宫内膜癌与正常子宫内膜.......235.3 不足之处...... 24第5章 讨论5.1 ADC值直方图评估子宫内膜癌不同病理组织学特征子宫内膜癌是我国女性恶性肿瘤中发病率较高的疾病，大部分病人在诊断出该病时尚处于早期[85]，危险性相对较低，常常可以通过手术治疗达到较好的预后；但中、晚期患者病灶范围较大，容易发生局部或远处转移，预后较差且复发率高，此时选择合适的辅助治疗是十分必要的。与子宫内膜癌患者最佳治疗方式的选择及评估其预后的相关因素包括年龄、肿瘤分期、病理类型、组织学分级、肌层浸润的深度、宫颈受累、淋巴结转移等，其中子宫肌层浸润对于评估能否采用保留生育的孕激疗法是十分重要的[86]。DWI可以反映组织内水分子的弥散运动和机体的微观形态学变化，由于它成像速度快和无需对比剂的优势，目前已被广泛应用于全身多个系统疾病的诊断，其表观弥散系数ADC值可以对常规MRI成像提供额外的定量信息。一般来讲，水分子运动明显受限的组织，通常是细胞密度较高的组织，其ADC值较低，这类组织常见的有肿瘤组织、纤维化结构等；反之，细胞密度较低的组织，其ADC值较高，这种情况常见于坏死组织或者腺体组织[87]。目前，大量研究对ADC值与肿瘤的临床及病理特征的相关性进行探索，而观察者们测量ADC值的方法各异，大部分观察者的研究方法是在肿瘤面积最大的层面上选择ROI，但由于肿瘤组织内具有较大的异质性，不同部位的细胞结构和成分不同，导致观察者之间的结果存在很大的差异，而ADC值直方图是对整个肿瘤进行分析，能够提供更加精细、准确的数据，且重复性好。本研究证明了ADC值直方图参数对子宫内膜癌不同病理因素的判断能力是不同的。在子宫内膜样腺癌G1、G2、G3与非子宫内膜样癌的比较中，ADC P5、P10、P25值差异有统计学意义；对于子宫内膜样腺癌和非子宫内膜样癌，仅ADC P5值差异有统计学意义；病变深肌层较浅肌层浸润的ADC mean及P5、P10、P25、P50值明显降低，差异有统计学意义；而宫颈间质浸润阳性和阴性的肿瘤，ADC值直方图所有观察的参数差异均无统计学意义。已有研究表明，ADC最小值和子宫内膜癌预后相关的病理因素之间有高度的关联性，并且可以作为预测子宫内膜癌复发的独立相关因素[16,45,53]。

.........结论1．术前应用ADC值直方图有助于区别子宫内膜癌不同病理类型及组织学分级、肌层浸润深度，有潜力作为术前鉴别高危因素患者的辅助工具。2．ADC值直方图有助于区别正常子宫内膜与子宫内膜癌。3．基于整个肿瘤体积的ADC值直方图可以作为量化指标对常规MRI进行补充。.........参考文献（略）