動態(tài)增強MRI在卵巢良惡性腫瘤鑒別中的價值

李海明，強金偉，馬風華，趙書會，夏淦林，馮 峰.復旦大學附屬金山醫(yī)院影像科，上海 0508；.江蘇省南通市腫瘤醫(yī)院放射科， 江蘇 南通 66；.復旦大學附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院放射科，上海 000；.上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院放射科，上海 0009

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動態(tài)增強MRI在卵巢良惡性腫瘤鑒別中的價值

李海明1，2，強金偉1，馬風華3，趙書會4，夏淦林2，馮 峰2
1.復旦大學附屬金山醫(yī)院影像科，上海 201508；2.江蘇省南通市腫瘤醫(yī)院放射科， 江蘇 南通 226361；3.復旦大學附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院放射科，上海 200011；4.上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院放射科，上海 200092

【摘要】目的：探討動態(tài)增強MRI（dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）對卵巢良惡性腫瘤的診斷和鑒別診斷價值。方法：回顧性分析經(jīng)手術和病理證實、含有實質(zhì)成分的86例卵巢良惡性腫瘤（良性15個、惡性71個）的DCE-MRI資料。評價標準包括時間-強度曲線（time-intensity curve，TIC）類型（分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型）和3項半定量參數(shù)：增強幅度（enhancement amplitude，EA）、最大斜率（maximal slope，MS）及達峰值一半時間（time of half rising，THR），比較良惡性腫瘤的差異。結(jié)果：惡性腫瘤中，TIC Ⅲ型59例（83%）、Ⅱ型12例（17%），未見Ⅰ型；良性腫瘤中，TIC Ⅰ型5例（33%）、Ⅱ型10例（67%），未見Ⅲ型；TIC類型在良惡性腫瘤中差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。惡性腫瘤的平均EA及MS值均大于良性腫瘤［（267.4±86.2） vs.（220.2±90.5），（11.0±6.3）vs.（6.1±4.7），P值分別為0.05和＜0.001］，而THR值則低于良性腫瘤［（32.8±7.6）s vs. （55.5±15.4）s，P＜0.001）］。THR值是診斷效能最高的指標，受試者工作特性曲線的曲線下面積為89%。當THR＜45 s時，診斷靈敏度、特異度、準確率、陽性和陰性預測值分別為94%、80%、92%、96%和75%。結(jié)論：DCE-MRI的TIC類型及其3個半定量參數(shù)有助于卵巢良惡性腫瘤的鑒別。

【關鍵詞】卵巢腫瘤；磁共振成像；動態(tài)增強；鑒別診斷

卵巢腫瘤種類繁多，組織學類型復雜，術前主要依賴影像學檢查進行定性診斷和鑒別診斷［1-2］。常規(guī)MRI具有較高的軟組織分辨率和多參數(shù)、多方位成像的優(yōu)點，能很好地顯示卵巢病變的形態(tài)學特征，但良惡性腫瘤之間仍有很多征象相互重疊，鑒別診斷困難［2］。動態(tài)增強MRI （dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI）可根據(jù)掃描所得到的時間-強度曲線（time-intensity curve，TIC）和量化參數(shù)來反映腫瘤的微血管生成及血管通透性等血流動力學情況，有助于良惡性卵巢腫瘤的鑒別診斷［3］。本研究就卵巢良惡性腫瘤的DCE-MRI表現(xiàn)進行回顧性分析，旨在探討DCE-MRI曲線類型和各半定量參數(shù)在鑒別卵巢良惡性腫瘤中的價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧性分析2011年2月—2014年10月在復旦大學附屬金山醫(yī)院就診并符合下列條件的卵巢惡性腫瘤71例和良性腫瘤15例。病例入選標準：①經(jīng)手術和病理證實的含實性成分（≥1.0 cm）的卵巢良性和惡性腫瘤；② 術前行常規(guī)MRI平掃和DCE-MRI檢查，圖像質(zhì)量能滿足診斷需要。排除標準：① 卵巢腫瘤以囊性為主且實性成分最大徑＜1.0 cm者；② 術后病理證實為交界性卵巢腫瘤；③ 術前行放、化療等其他輔助治療；④圖像質(zhì)量不佳，不符合診斷要求。

卵巢良性腫瘤組患者年齡24～88歲，平均（57±15）歲，中位年齡57歲；惡性腫瘤組患者年齡15～83歲，平均（54±12）歲，中位年齡56歲；兩組患者年齡差異無統(tǒng)計學意義（P=0.476）。良性卵巢腫瘤組織學類型如下：（纖維）卵泡膜細胞瘤11例、卵巢纖維瘤3例、含少量性索成分的卵巢間質(zhì)瘤1例，均單側(cè)發(fā)生。卵巢惡性腫瘤組織學類型如下：高級別漿液性腺癌31例、內(nèi)膜樣腺癌4例、透明細胞癌4例、黏液性腺癌3例、低級別漿液性腺癌3例、混合型腺癌6例、低分化腺癌5例、惡性生殖細胞腫瘤4例、轉(zhuǎn)移性腫瘤9例、惡性Sertoli-Leydig細胞瘤1例、神經(jīng)內(nèi)分泌癌1例。其中25例見雙側(cè)腫瘤。

1.2 儀器和方法

采用SIEMENS公司Avanto/Espree 1.5 T MR超導掃描儀，相控陣體線圈。患者仰臥位，平靜呼吸，先行常規(guī)MRI平掃，序列如下。矢狀位T2WI抑脂：重復時間（repetition time，TR）/回波時間（echo time，TE）為4 000/83 ms；橫斷位T1WI：TR/TE為761/10 ms；橫斷位T2WI抑脂：TR/TE為8 000/83 ms；冠狀位T2WI：TR/ TE為4 000/98 ms。視野（field of view，F(xiàn)OV）為（300～380）×（320～400） mm；矩陣256×256或320×320；層厚4.0～8.0 mm，層距1.2～1.5 mm；激勵次數(shù)4。DCE-MRI掃描選擇病灶實性成分顯示最清晰層面為最佳層面進行。采用FLASH-2D序列，TR為5.6 ms，TE為2.38 ms，反轉(zhuǎn)角10°；層厚4 mm，間距1 mm；共掃描20層，單期掃描時間7 s，連續(xù)無間隔掃描30期，總時間3.5 min。對比劑為釓噴酸葡胺（馬根維顯），劑量0.2 mmol/kg，采用自動高壓注射器于平掃4期后開始注藥，速率3.0 mL/s，結(jié)束后注射20 mL生理鹽水沖洗導管。

1.3 圖像分析和后處理

由兩名從事婦科腫瘤影像診斷的醫(yī)師（6年和31年經(jīng)驗）共同閱讀圖像，意見不同時討論達成一致。選取DCE掃描強化最明顯且均勻的區(qū)域作為感興趣區(qū)（region of interest，ROI），在SIEMENS后處理工作站上使用Mean Curve方法，選擇同一層面得到ROI內(nèi)的TIC，計算出半定量參數(shù)：增強幅度（enhancement amplitude，EA）、最大線性斜率（maximal slope，MS）和達峰值一半時間（time of half rising，THR）。參照Thomassin-Naggara等［4］的研究，將TIC類型分為3種。Ⅰ型：增強后緩慢逐漸上升型；Ⅱ型：增強后中等度上升（相對于子宮肌層）平臺型；Ⅲ型：增強后呈速升平臺或速升緩降型。Ⅰ型和Ⅱ型TIC多為良性，Ⅲ型多為惡性。EA值為TIC縱坐標上最高值，MS為增強后整個掃描周期內(nèi)信號強度增加的最大比率，THR為從注入對比劑至最大強化幅度一半所需的時間。當MRI上表現(xiàn)為雙側(cè)卵巢腫塊時，僅分析較復雜一側(cè)的腫塊。

1.4 統(tǒng)計學處理

使用SPSS 23.0統(tǒng)計分析軟件，采用兩獨立樣本Mann-Whitney U檢驗比較良惡性腫瘤半定量參數(shù)的差異，Pearson卡方檢驗比較兩組間TIC類型的差異。利用受試者工作特征 （receiver operating characteristic，ROC）曲線評價TIC類型及各半定量參數(shù)鑒別良惡性卵巢腫瘤的診斷效能，并確定最佳診斷閾值。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 良惡性腫瘤的TIC類型分析

71例惡性腫瘤中，59例（83%）為Ⅲ型（圖1～2），12例（17%）為Ⅱ型，未見Ⅰ型；15例良性腫瘤中，10例（67%）為Ⅱ型（圖3），5例（33%）為Ⅰ型（圖4），未見Ⅲ型。良惡性腫瘤的TIC類型有統(tǒng)計學差異（χ2=48.120，P＜0.001）。

2.2 良惡性腫瘤的EA、MS及THR值

良惡性腫瘤的半定量參數(shù)EA、MS及THR值見表1，均具有統(tǒng)計學差異（P=0.05、P＜0.001、P＜0.001）。

圖1 TIC Ⅲ型右側(cè)卵巢高級別漿液性腺癌DCE-MRI表現(xiàn)患者60歲，右側(cè)卵巢高級別漿液性腺癌。A：動態(tài)增強示右側(cè)卵巢囊性為主型腫塊，壁結(jié)節(jié)顯著強化；B：TIC類型為Ⅲ型（紅色），EA=324.4，MS=18.5，THR=20 s。黃色曲線為子宮TIC

圖2 TIC Ⅲ型左側(cè)卵巢高級別漿液性囊腺癌DCE-MRI表現(xiàn)患者55歲，左側(cè)卵巢高級別漿液性囊腺癌。A：動態(tài)增強示左側(cè)卵巢囊性為主型腫塊，壁結(jié)節(jié)顯著強化；B：TIC類型為Ⅲ型，EA=312.6，MS=14，THR=35 s

圖3 TIC Ⅱ型左側(cè)卵巢間質(zhì)瘤DCE-MRI表現(xiàn)患者66歲，左側(cè)卵巢間質(zhì)瘤伴少量性索成分。A：動態(tài)增強示左側(cè)卵巢實性腫塊，呈輕-中度不均勻強化；B：TIC類型為Ⅱ型，EA=261.8，MS=5.6，THR=83 s

圖4 TIC Ⅰ型左側(cè)卵巢纖維卵泡膜細胞瘤DCE-MRI表現(xiàn)患者42歲，左側(cè)卵巢纖維卵泡膜細胞瘤。A：動態(tài)增強示左側(cè)卵巢實性腫塊，呈輕-中度不均勻強化；B：TIC類型為Ⅰ型，EA=141，MS=1.7，THR=68 s

表1 良惡性卵巢腫瘤的半定量參數(shù)（EA、MS、THR）比較

2.3 TIC類型及半定量參數(shù)診斷效能比較

EA、MS和THR值鑒別良惡性卵巢腫瘤的ROC曲線下面積分別為66%、80%和89%，最佳診斷閾值分別為264.3、6.6和45 s。TIC類型（Ⅲ型）及半定量參數(shù)診斷良惡性卵巢腫瘤的效能見表2。當出現(xiàn)THR＜45 s和Ⅲ型TIC其中一項時，診斷惡性卵巢腫瘤的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值和陰性預測值分別為97%、80%、94%、96%和86%（表2）。

表2 TIC類型及半定量參數(shù)診斷效能比較

3 討 論

血管新生是指組織利用既存血管產(chǎn)生新生血管的過程，是所有腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤和轉(zhuǎn)移的基礎。腫瘤血管形成過程受多種血管生成因子的共同調(diào)控，如血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）。惡性腫瘤血供豐富，新生血管多且迂曲、紊亂，結(jié)構(gòu)不完整，內(nèi)皮通透性增高；而良性腫瘤一般血供較少，血管形態(tài)和結(jié)構(gòu)完整。DCE-MRI的理論基礎正是基于腫瘤血管生成，通過顯示病灶的血供情況而間接評價微血管生成和通透性的一種檢查方法［5］。良惡性腫瘤的不同血供特征使其強化模式也不同，這為DCE-MRI鑒別卵巢良惡性腫瘤提供了理論依據(jù)［6］。利用DCE-MRI可對卵巢腫瘤的血供特點進行定性和定量分析，前者是指對TIC類型的分析，后者包括半定量分析和定量分析兩種［7］，其中半定是分析是TIC形態(tài)的相關參數(shù)，操作較簡便易行，而定量分析對掃描要求高，需復雜的后處理模型來得出相關參數(shù)。

采用TIC類型鑒別腫瘤的良惡性已廣泛應用于乳腺和前列腺腫瘤［8-9］，而在卵巢腫瘤中的應用較少見。本研究顯示，卵巢惡性腫瘤的TIC類型絕大多數(shù)為Ⅲ型（83%），少數(shù)為Ⅱ型（16.9%），未見Ⅰ型；而良性腫瘤則以Ⅱ型（67%）多見，其次為Ⅰ型（33%），未見Ⅲ型。以Ⅲ型曲線作為卵巢惡性腫瘤的標準，其診斷靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值和陰性預測值分別為83%、100%、86%、100%和56%。這表明Ⅲ型TIC僅發(fā)生于惡性腫瘤，Ⅰ型TIC僅見于良性腫瘤，但其靈敏度較低，而Ⅱ型TIC在良惡性腫瘤間有一定的重疊。本研究表明，TIC類型有助于腫瘤良惡性卵巢的鑒別，與其他學者的研究結(jié)果一致［10］。由于腫瘤增強程度與血流量、血管密度、毛細血管通透性、毛細血管表面積及血管外細胞外間隙大小等多種因素相關［11］；且部分惡性腫瘤可血管生成不良，良性腫瘤也可能有明顯的血管生成；加上卵巢腫瘤病理類型復雜，不同的組織學類型也可有不同的強化模式。這些因素均易導致兩類腫瘤的TIC類型重疊。因此，在鑒別診斷時還需結(jié)合其他定量參數(shù)來提高診斷的準確率。

EA值的大小代表對比劑流入量的多少，理論上惡性腫瘤的EA值應大于良性腫瘤。本研究也顯示卵巢惡性腫瘤的EA值為267.4，大于良性腫瘤的220.2，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.05）。MS值和THR值代表對比劑進出腫瘤血管的速率。本研究顯示卵巢惡性腫瘤的MS值顯著大于良性腫瘤（11.0 vs. 6.1），THR值顯著低于良性腫瘤（32.8 s vs. 55.5 s），與其他研究結(jié)果基本一致［4，12-14］。這主要是因為卵巢惡性腫瘤的新生微血管不但豐富，而且多不成熟，缺乏肌層使通透性增高，對比劑更易快速進入癌組織間隙；卵巢良性腫瘤雖然可能血供豐富，如部分卵泡膜細胞類腫瘤可見較大的增強幅度，但其血管相對成熟，微循環(huán)和通透性并未明顯改變。卵巢惡性腫瘤高灌注和高滲透性的特點決定了其比良性腫瘤具有更高的EA、MS值和更低的THR值的血流動力學特點。

本研究利用ROC曲線分析了3個半定量參數(shù)鑒別良惡性卵巢瘤的效能，發(fā)現(xiàn)THR值是效能最高的指標，其ROC曲線下面積為89%。當THR值取45 s為閾值，其診斷靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值和陰性預測值分別為94%、80%、92%、96%和75%。而EA值是鑒別效能最低的指標，靈敏度和準確率僅為51%和57%。當出現(xiàn)THR＜45 s和Ⅲ型TIC其中一項時，診斷惡性卵巢腫瘤的效能會進一步提高，其靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值和陰性預測值分別為97%、80%、94%、96%和86%。

DCE-MRI能無創(chuàng)性評價腫瘤微血管的生成情況。有研究顯示，EA值和MS值與VEGF受體2呈正相關，MS值還與微血管內(nèi)平滑肌細胞的密度成反比［13］。這進一步肯定了DCE-MRI在卵巢腫瘤中的應用前景。本研究也有一定的局限性：① 卵巢良性腫瘤患者較少，腫瘤的組織學類型也較少，可能存在選擇偏倚。② 由于交界性卵巢腫瘤發(fā)生率較低且不少無明顯實性成分，故未納入本研究。③ 部分TIC易受鄰近組織及腹部呼吸運動的影響。因此，本研究結(jié)果尚需進一步擴大樣本量、豐富腫瘤的組織學類型來證實。臨床工作中，DCE-MRI應與常規(guī)MRI及其他功能成像技術如擴散加權成像或磁共振波譜聯(lián)合應用，以提高卵巢腫瘤診斷的準確率。

綜上所述，DCE-MRI的TIC類型和相關半定量參數(shù)有助于卵巢良惡性腫瘤的鑒別診斷。Ⅲ型TIC僅見于卵巢惡性腫瘤，Ⅰ型TIC為卵巢良性腫瘤，卵巢惡性腫瘤的EA和MS值顯著高于良性腫瘤，而THR值顯著低于良性腫瘤。

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Application of dynamic contrast-enhanced MRI in differentiating malignant from benign ovarian tumors

LI Haiming1，2， QIANG Jinwei1， MA Fenghua3， ZHAO Shuhui4， XIA Ganlin2， FENG Feng2（1. Department of Radiology，Jinshan Hospital， Fudan University， Shanghai 201508， China； 2. Department of Radiology， Nantong Tumor Hospital，Nantong 226361， Jiangsu Province， China； 3. Department of Radiology， Obstetrics and Gynecology Hospital of Fudan University， Shanghai 200011， China； 4. Department of Radiology， Xinhua Hospital， Shanghai Jiao Tong University School of Medicine， Shanghai 200092， China）

Correspondence to： QIANG Jinwei E-mail： dr.jinweiqiang@163.com

【Abstract】Objective： To investigate the value of dynamic contrast-enhanced MRI （DCE-MRI） in the differential diagnosis of ovarian malignant and benign tumors. Methods： DCE-MRI data of 86 ovarian tumors with solid compositions （benign 15，malignant 71） confirmed by surgery and pathology were retrospectively analyzed. The patterns （Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ） of time-intensity curve （TIC） and three semi-quantitative parameters including enhancement amplitude （EA）， maximal slope （MS） and time of half rising （THR） were evaluated and compared between ovarian benign and malignant tumors. Results： Among malignant ovarian tumors， 59 （83%） were type Ⅲ， 12 （17%） were type Ⅱ， and no type Ⅰ. Among benign ovarian tumors， 5 （33%） were typeⅠ， 10 （67%） were type II， and no type Ⅲ. There was significant difference in TIC pattern between benign and malignant tumors （P＜0.001）. The mean values of EA and MS in malignant ovarian tumors were significantly higher than those in benign tumors ［（267.4±86.2） vs. （220.2±90.5），（11.0±6.3） vs. （6.1±4.7）； P=0.05 and P＜0.001， respectively］. Whereas the mean value of THR in malignant tumors was significantly lower than that in benign tumors ［（32.8±7.6） s vs. （55.5±15.4） s； P＜0.001］. THR was the best diagnostic indicator among three semiquantitative parameters， and the area under the receiver operating characteristic （ROC） curve was 89%. When the cutoff value of THR was 45 s， the sensitivity， specificity， accuracy， positive and negative predictive values were 94%， 80%， 92%， 96% and 75%，respectively. Conclusion： TIC patterns and semi-quantitative parameters of DCE-MRI are helpful in distinguishing malignant from benign ovarian tumors.

【Key words】Ovarian neoplasm； Magnetic resonance imaging； Dynamic contrast enhancement； Differential diagnosis

中圖分類號：R445.2

文獻標志碼：A

文章編號：1008-617X（2016）01-0066-05

基金項目：國家自然科學基金項目（No：81471628）；上海市醫(yī)學重點建設專科項目（No：ZK2015A05）；上海市科委醫(yī)學引導項目（No：124119a3300）；上海市衛(wèi)生系統(tǒng)先進適宜技術推廣項目（No：2013SY075）。

通信作者：強金偉 E-mail：dr.jinweiqiang@163.com

收稿日期：（2016-02-18）