子宫颈癌是世界上最常见的妇科恶性肿瘤之一,其术前准确分期对确定正确的治疗方法至关重要。目前MRI已被证实是对子宫颈癌进行分期的最准确的非侵入性方式,有助于风险分层和决定治疗方案。同时,MRI及其功能性成像也越来越多地被用于预测评估宫颈癌疗效。通过开展国家公益性行业科研专项研究,对1500余例病例的分析结果也显示MRI及其功能性成像在宫颈癌的术前诊断、分期、预测、评估放化疗疗效中发挥重要作用。
一 MRI检查的适应证和禁忌证
(一) 适应证
⑴ 临床疑诊宫颈病变,进一步诊断和鉴别诊断提供影像学依据。
⑵ 临床确诊CIN 3级,怀疑局部早侵,确定手术治疗方案。
⑶ 临床确诊宫颈癌,进行术前分期、预测病理类型和分级,早期宫颈癌明确病变范围制订手术方案,局部进展期宫颈癌明确病变侵犯范围、预测放化疗疗效。
⑷ 宫颈癌手术后随访,评估是否有复发和转移。
⑸ 宫颈癌新辅助治疗、同步放化疗的疗效评估和病灶随访。
(二) 禁忌证
⑴ 绝对禁忌证:心脏起搏器和神经刺激器等植入,不锈钢宫内节育器(节育环)不能取出,幽闭恐惧症,严重心肺功能障碍不能耐受较长时间检查等。
⑵ 相对禁忌证:体内金属植入物、妊娠状态;钆对比剂过敏(可仅进行平扫检查)。
二 MRI检查前准备
⑴ 植入宫内节育器者,检查前需取出。
⑵ 在检查前适度充盈膀胱,以减少运动 伪影。
⑶ 推荐酌情使用抗蠕动药物,如丁溴东莨菪碱和胰高血糖素,以减少肠蠕动的运动伪影。
三 MRI扫描序列和技术参数
MRI扫描范围:
① 常规MRI序列和扩散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI),耻骨联合至肾门水平主动脉旁,以了解宫颈病变、盆腔组织结构和腹膜后淋巴结情况,确定宫颈癌的分期,了解淋巴结有无肿大或转移。
② 动态增强序列:根据机器设备的不同,可选择横轴位或矢状位成像,扫描范围要求包全病灶,在保证时间分辨率和空间分辨率的情况下,扫描范围尽可能大。各序列扫描参数推荐如下,可根据不同的设备类型进行调整。
⑴ 常规MRI序列:横轴位T1WI:TR= 550 ms,TE=13 ms,层厚4 mm,间距1 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵195×320,激励次数2;脂肪抑制序列横轴位和矢状位FSE T2WI:T R = 5 5 0 m s , T E = 3 m s ,层厚 4 m m ,间距 1 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵202×384,激励次数2。
⑵ 高分辨率
MRI成像(可多平面):器官轴位(亦称斜轴位,平面垂直于子宫矢状轴)和矢状位高分辨T2WI,TR=4 800 ms,TE=120.5 ms,视野200 mm×200 mm,矩阵384×224,层厚3 mm,层间距0.5 mm,激励次数4。
⑶ DWI扫描:横轴位单次激发SE-EPI序列,TR=3 500 ms,TE=93 ms,层厚4mm,间距1 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵320×256,选取3个方向的扩散敏感梯度。b值分别取0、600、800和1 000 s/mm²;如取双b值,推荐使用0、 800 s/mm²。在机器设备有条件的情况下,可使用多b值的IVIM序列。
⑷ DCE-MRI扫描:对比剂为Gd-DTPA,采用高压注射器经肘静脉团注,剂量0.1mmol/kg,注射速率3 m L/s,随即以相同速率注射20 m L生理盐水清洗管道。采用三维容积快速梯度回波序列(不同厂家设备成像参数可不同),TR=5.08 ms,TE=1.74 ms,翻转角15°,扫描时间8 s,以宫颈肿瘤组织为中心重复采集35组图像,总扫描时间约5min。
⑸可使用DCE-MRI三维成像序列重建其他方位的增强影像,也可在DCE-MRI扫描后行常规T1WI增强扫描。横轴位:TR=3.23 ms,TE= 1.22 ms,层厚4 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵195×320,激励次数2;矢状位:TR=3.1 ms,TE=1.25 ms,层厚4 mm,视野400 mm×400 mm,矩阵202×384,激励次数2。
⑹ MRS一般为可选择序列,其结果仅能作为临床诊断和判断疗效的参考依据。可使用单体素或多体素波谱。多体素波谱成像参数:TE=145 ms,TR=750 ms, 反转角90°,激励次数4,采集时间约7.57 min,体素7.0 mm× 7.0 mm×7.0 mm.
四 宫颈癌MRI特征解读和结构式报告推荐
1.正常宫颈MRI特征
T1WI呈均匀等稍低信号;T2WI可见到3层结构,最内层为高信号的宫颈黏膜,中间层为低信号的宫颈基质环,最外层为稍高信号的宫颈肌层;DWI的信号特征与T2WI类似。宫颈的强化为从周边向中心强化,黏膜层和宫颈最外层肌层强化明显,完整增强的宫颈黏膜的存在可排除子宫颈基质入侵。宫颈基质环的强化程度低于黏膜层和宫颈肌层。
2. 宫颈癌病灶的位置和大小
常规序列和DWI序列均能区分宫颈癌灶与正常宫颈,小视野高分辨率序列更有价值;在横轴位、矢状位和冠状位上综合确定病灶的位置;器官轴位可确定宫颈间质环是否完整及宫颈旁浸润
情况。
3. 宫颈癌病灶的信号特征
T1WI等低信号,较小的病灶(Ⅰa期)不易与正常宫颈结构区分,T1WI注意观察是否伴有高信号出血;T2WI稍高信号,病灶大小和内部成分不同,信号可混杂,可有极高信号的坏死区。增强扫描早期显著强化,逐渐有退出,宫颈外层延迟强化;延迟期可见对比剂从病灶中心退出,、边缘高信号,与逐渐强化的正常子宫组织呈现良好的信号对比。因此,动态早期及延迟期有利于病灶显示,有助于鉴别瘤周水肿或盆腔的静脉丛造成肿瘤边缘显示不清的假象,可提高小病灶的早期检出率及对宫颈癌分期的准确度。
4. 宫颈癌FIGO分期判断
小视野高分辨率T2WI、DWI和DCE-MRI序列对FIGO分期的判断均有重要价值。横轴位和矢状位对宫颈各层结构观察较好,向阴道侵犯主要于矢状位观察;横轴位和冠状位对左右侧宫旁侵犯观察较理想。浸润方向分为生长于宫颈外口向阴道方向浸润、生长于宫颈管内向宫体方向浸润和横向超出宫颈向宫旁浸润。Ⅰa期病灶不可视;Ⅰb期病灶局限于宫颈内,宫颈低信号基质环有局部缺损或中断;Ⅱa期,在Ⅰ期基础上伴有阴道穹隆的局限性消失或阴道上2/3低信号中断,无宫旁受侵;Ⅱb期,病灶累及宫颈全层基质环,低信号带完全中断或消失,子宫外缘及腹膜浆膜层低信号不规则、局限性缺损或有局部突出的癌灶进入周围脂肪;阴道下1/3低信号中断,提示病变达Ⅲa期;Ⅲb期宫颈癌灶侵犯盆壁、输尿管末端;Ⅳ期,膀胱后壁或直肠前壁低信号带中断消失,癌结节与相应组织分界不清等。
5. 淋巴结转移
增大淋巴结位置包括宫颈旁淋巴结、宫旁淋巴结、闭孔淋巴结、髂内外血管旁淋巴结、髂总淋巴结、腹主动脉旁淋巴结。宫旁和闭孔淋巴结被称为前哨淋巴结。一般短径>1 cm的淋巴结可诊断淋巴结转移,轴位压脂T2WI和DWI显示转移淋巴结效果较好。MRI在判断宫颈癌淋巴结转移时具有较高的特异度,达90%以上,但灵敏度较低,约为44%。扫描范围至少应达肾门水平腹主动脉旁,了解腹主动脉旁淋巴结有无肿大或转移,淋巴结转移不影响分期,但影响预后。
6. 功能成像参数
⑴表观扩散系数( apparent diffusion coefficient,ADC):推荐选取大感兴趣区(
region of interest,ROI),尽量包全病灶,避开坏死、出血和宫颈管区域;记录的ADC参数包括:最大、最小和平均ADC;如果仅分析平均ADC,可在肿瘤信号均匀区域选取小ROI。也可采用相对ADC (relative ADC,r ADC),将病灶ADC与参照组织ADC(如肌肉)进行比较,起标化的作用,有助于消除外部因素的影响。
⑵ 多体素MRS:宫颈组织1H-MRS 主要检测胆碱复合物(choline,Cho)、肌酸(creatine,Cr)、二酰甘油-CH2 (Lip)、三酰甘油-CH3 (Lip2)、乳酸(lactate,Lac
)及单不饱和脂酰基。在宫颈MRS谱线上,6种代谢物质的信号峰分别位于3.2 ppm、3.0 ppm、1.3 ppm、0.9 ppm、1.32 ppm及 2.0 ppm,其中Cho峰值最高。Cho是细胞增殖指标,宫颈癌时细胞增殖加快,Cho峰升高,正常宫颈或CIN病灶时Cho峰升高幅度小。Cr参与能量代谢,在正常宫颈或CIN病灶中Cr浓度维持稳定状态,在宫颈癌中Cr水平下降。脂质是细胞膜的降解产物,与组织坏死密切相关,宫颈癌中细胞膜裂解导致脂质峰(Lip、Lip2)明显高于正常组织,目前主要针对Lip与Lip2峰的比值进行研究。Lac出现常提示细胞的无氧酵解增加,宫颈癌中肿瘤细胞生长速度快,组织相对缺氧,糖酵解增加,乳酸浓度也随之增加。2.0 ppm的信号还未被最终确定,在宫颈癌、正常宫颈或CIN病灶中均可观察到,其诊断价值尚需进一步研究。
⑶ DCE-MRI:采用药代动力学模型进行定量分析,主要使用Tofts模型进行图像后处理,获得的定量参数分别是转运常数Ktrans、体积分数Ve和速率常数Kep。转运常数Ktrans代表对比剂从血管内转运至血管外细胞外空间(extravascular extracellular space, EES)的速率,体积分数Ve代表体素中血管外细胞外空间的体积分数,速率常数Kep表示对比剂从组织中转运到血液中的速率。DCE-MRI的半定量参数分析是指在获取的MRI图像上选取ROI,根据扫描时间的不同绘制时间-信号曲线(time-intensity curve,TIC),并根据TIC计算半定量参数,不同的机器设备软件提供的半定量参数略有差异,也可通过手动计算。主要半定量参数:Slop,代表 TIC的斜率,单位为min-1,有最大上升斜率(maximum slope of increase,MSI)和最大下降斜率(maximum slope of decrease,MSD);AUC90:代表前90 s内曲线下面积(area under curve,AUC);SI,代表信号增强率,SI=(SIpost-SIpre)/SIpre×100%,SIpost为ROI增强后信号强度,SIpre为相应的增强前信号强度;达峰时间 (time to peach,TTP),为曲线峰值点的时间;平均强化时间(mean time to enhancement,MTE)、正性积分(positive enhancement integral,PEI)。根据形状不同,可将TIC分为3类:Ⅰ型为信号强度逐渐增高后仍续增高(缓慢上升型);Ⅱ型为信号强度早期增高后出现平台期(平台型);Ⅲ型为信号强度早期高后出现下降期(速升速降型或速升缓降型)。
7. 结构式报告
子宫__位(前/后倾、前/后屈位),宫颈__位置见__×__×__mm大小肿块,T1WI呈__信号,T2WI呈__信号,DWI呈__信号,增强强化方式;宫颈低信号基质环完整/不完整,有/无穹隆、阴道壁受侵,侵入范围__mm;有/无宫旁受侵;有/无盆壁和膀胱受侵;盆腔有无淋巴结肿大,肿大淋巴结位置(宫旁、闭孔内肌、髂血管旁、腹膜后),肿大淋巴结短径大小__mm。双侧附件、膀胱和直肠情况__。盆腔有/无积液。骨盆骨质信号__。
五 宫颈CIN的MRI评估价值
在常规MRI平扫、增强和功能成像各序列