摘要
研究背景 早期宫颈癌治疗方式包括手术切除或单纯放疗，两者疗效相仿。手术切除是目前首选治疗方式，但术后需根据组织学危险因素进行复发风险分层，决定是否需要术后辅助治疗。手术联合术后辅助治疗的多模式治疗叠加了毒副作用，生存期较单纯放疗并无显著提高。因此建议术后可能需要辅助治疗的患者应首选放疗。但目前临床缺乏行之有效的术前评估组织学危险因素和复发风险分层的方法。 多模态磁共振能够无创性定量探测肿瘤组织微结构、微环境信息，但传统图像分析方法在量化肿瘤空间异质性方面存在固有缺陷。新兴的磁共振“生境成像”实现了肿瘤演进与诊疗中微环境关键组分功能异质性的可视化，在肿瘤生态学理论驱动下景观生态学分析技术有望成为定量解析生境图像大尺度斑块特征的新方法，揭示肿瘤预后差异的生态学机制，这为术前精准评估早期宫颈癌组织学危险因素和复发风险提供了新思路。 目的： 1、探讨基于动态对比增强磁共振（dynamiccontrast-enhancedMRI，DCE-MRI)、扩散加权成像（diffusion-weightedimaging，DWI)体素内不相干运动(intravoxelincoherentmotion，IVIM)模型、细胞外体积（extracellularvolume，ECV）分数三种磁共振模态定量参数术前评估早期宫颈癌淋巴血管间隙侵犯(Lymphovascularspaceinvasion，LVSI)的价值。 2、基于DCE-MRI构建血流灌注生境成像识别肿瘤内具有相似灌注特征的空间子区域，探讨灌注亚区空间异质性特征在评估早期宫颈鳞癌淋巴结转移、病理分级中的价值。 3、探讨基于DCE-MRI构建的血流灌注生境成像可解释性空间特征在评估早期宫颈鳞癌复发风险分层中的价值。 材料和方法： 1、第一部分：基于前瞻性研究的回顾性分析共纳入了79例早期宫颈癌患者。所有患者术前均行IVIM、DCE-MRI、平扫T1mapping和增强后T1mapping序列检查。以术后病理为参考标准，将患者分为LVSI组(n=29)和无LVSI组(n=50)。采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验比较LVSI组和无LVSI组间IVIM定量参数(ADC,D,f,D*)、DCE-MRI定量药代动力学参数(Ktrans,Kep,ve)和基于T1mapping的ECV分数的差异。采用受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic，ROC)曲线评价并比较上述指标在鉴别LVSI中的诊断效能。 2、第二部分：基于前瞻性研究的回顾性分析收集了88例早期宫颈鳞癌术前IVIM、DCE-MRI、平扫T1mapping和增强后T1mapping序列数据。DCE-MRI数据经后处理分析得到定量药代动力学参数图（Ktrans,Kep,ve），基于个体和群体水平的两阶段聚类分析，将每个肿瘤划分为几个血流动力学表型一致的空间子区域，构建血流灌注生境图像。引入景观生态指数提取每个子区域及肿瘤整体景观的空间特征，采用独立样本t检验或Mann-WhitneyU检验及ROC曲线分析选取每个子区域和生境图像整体景观最具代表性的空间特征，采用多因素逻辑回归分析进一步筛选，构建单一生境亚区、生境图像整体景观及多尺度生境图像联合的早期宫颈鳞癌淋巴结转移、病理分级诊断模型。此外，采用传统肿瘤最大层面感兴趣区（RegionofInterest，ROI）勾画方法，进行ECV分数和IVIM定量参数的计算和评估。 3、第三部分：在第二部分构建的早期宫颈鳞癌血流灌注生境成像的基础上，根据术后三个高危病理因素和三个中危病理因素的组合（Sedlis标准）结果进行复发风险分层，分为低复发风险组和阳性复发风险组，比较不同复发风险组间生境亚区及肿瘤整体景观空间特征的差异，采用多因素逻辑回归分析进一步筛选可解释性的空间特征，并构建不同生境亚区、生境图像整体景观及多尺度生境图像联合的早期宫颈鳞癌复发风险诊断模型，并与ECV分数和IVIM模型于肿瘤最大层面提取的定量参数进行比较。 结果： 1、第一部分：LVSI组ECV分数显著高于无LVSI组(52.86%vs36.77%，P＜0.001)。IVIM和DCE-MRI定量参数中，LVSI组Ktrans明显高于无LVSI组(0.239vs0.176,P=0.034)，ADC、D、f、D*、Kep、ve值在两组间均无显著性差异。ROC曲线分析显示，ECV分数和Ktrans鉴别LVSI的ROC曲线下面积（AreaUnderCurve，AUC）值分别为0.874和0.655，DeLong检验显示，差异有统计学意义(P=0.0059)。 2、第二部分：经两阶段聚类分析后构建了早期宫颈鳞癌血流灌注生境成像，发现了群体水平内三个具有不同血流灌注动力学特征的空间子区域（subregion1、subregion2、subregion3）。基于subregion2和生境图像整体景观landscape空间特征构建的联合诊断模型，在鉴别淋巴结转移中诊断效能最高，AUC为0.898。在鉴别早期宫颈鳞癌病理分级中，基于subregion1和生境图像整体景观landscape空间特征构建的联合诊断模型诊断效能最高，AUC为0.866。此外，ECV分数和IVIM模型基于肿瘤最大层面获得的平均定量参数中，仅ADC、D值在不同病理分级中具有显著性差异（P＜0.05）。 3、第三部分：基于subregion3和生境图像整体景观landscape空间特征构建的联合诊断模型，在术前鉴别早期宫颈鳞癌复发风险分层中诊断效能最高，AUC为0.813，ECV分数和IVIM模型的平均定量参数在鉴别复发风险分层中无诊断价值。 结论： 1、ECV分数是术前预测早期宫颈癌LVSI有价值的影像学指标。 2、基于DCE-MRI构建的早期宫颈鳞癌血流灌注生境成像提取的定量空间特征有助于术前评估淋巴结转移和病理分级。 3、早期宫颈鳞癌血流灌注生境成像得到的可解释性定量空间特征可用于术前评估复发风险分层，为临床治疗决策提供依据。
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