ADC平均值及最小值在鑒別良、惡性四肢軟組織腫瘤中的價(jià)值

肖楊，廖凱兵，施欣園，劉凱

四肢軟組織腫瘤主要為間胚葉和神經(jīng)外胚葉病變所致，是一種較為少見的腫瘤類型[1]。四肢軟組織腫瘤組織的來(lái)源較復(fù)雜，影像學(xué)表現(xiàn)多樣且無(wú)明顯特征性，良惡性腫瘤存在重疊，多數(shù)診斷困難。同時(shí)，由于四肢軟組織腫瘤多位置較深，且定性診斷難度較大，因此在術(shù)前需通過(guò)影像學(xué)檢查對(duì)腫瘤位置及其良惡性進(jìn)行準(zhǔn)確判斷[2]。MRI具有較高的軟組織分辨力，在四肢軟組織腫瘤的影像診斷中具有重要作用，但常規(guī)MRI對(duì)其診斷比較困難。DWI能夠反映活體組織病理、生理狀態(tài)下細(xì)胞內(nèi)外游離水分子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)，可從分子水平上觀察組織病理改變。表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值可一定程度上反映腫瘤的病理類型及分化程度，由于腫瘤的異質(zhì)性，病灶中ADC值越小越能代表腫瘤細(xì)胞的密集程度，有研究認(rèn)為最小ADC值可作為判斷腫瘤病理分級(jí)及惡性程度的客觀指標(biāo)[3]。已有一些研究探討了ADC值在鑒別四肢良惡性軟組織腫瘤中的價(jià)值，筆者查閱文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)有文獻(xiàn)探討最小ADC值在鑒別四肢軟組織腫瘤良惡性中的價(jià)值。本文回顧性分析53例四肢軟組織腫瘤的MRI表現(xiàn)并比較良、惡性軟組織腫瘤的平均ADC值、最小ADC值差異，旨在探討ADC值在鑒別良、惡性四肢軟組織腫瘤中的價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

搜集2015年5月-2020年5月經(jīng)手術(shù)后病理證實(shí)的53例四肢軟組織腫瘤患者，其中男30例，女23例，年齡11～76歲，平均41.3歲，所有患者均行MRI平掃及DWI檢查，檢查前均未行放、化療及手術(shù)治療。本研究獲本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書。

2.檢查方法

MRI檢查采用GE Signa 3.0T MR掃描儀，相控陣表面線圈，所有患者均行常規(guī)MRI平掃及DWI檢查。掃描參數(shù)：T1WI序列，TR 400 ms，TE 15 ms，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵(lì)次數(shù)為1，視野22 cm×22 cm～32 cm×32 cm；T2WI序列，TR 3300 ms，TE 80 ms，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵(lì)次數(shù)為1，視野22 cm×22 cm～32 cm×32 cm；脂肪抑制TSE序列T2WI，TR 3900 ms，TE 80 ms，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵(lì)次數(shù)為1，視野22 cm×22 cm～32 cm×32 cm；DWI序列，TR 6000 ms，TE 45 ms，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1 mm，激勵(lì)次數(shù)為1，視野22 cm×22 cm～32 cm×32 cm，采集時(shí)間48 s，擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)取0、800 s/mm2。DWI 圖像在工作站進(jìn)行后處理。

3.圖像處理及數(shù)據(jù)測(cè)量

由2位副主任醫(yī)師以上高年資診斷醫(yī)師對(duì)腫瘤進(jìn)行診斷及定位。感興趣區(qū)(region of interest,ROI)的選?。航Y(jié)合T1WI、T2WI圖像上腫瘤的范圍及形態(tài)選取ROI，避開壞死、囊變區(qū)域，ROI面積≥50 mm2，選取5個(gè)層面分別測(cè)量目標(biāo)病灶的平均ADC值、最小ADC值。平均ADC值的測(cè)量：每個(gè)層面選取1個(gè)ROI，記錄病灶所在每一層面的ADC值后取其平均值。最小ADC值的測(cè)量：記錄病灶所在每一層面的最小ADC值后取其最小值。若病灶大小不足5個(gè)層面，取5個(gè)不同部位分別進(jìn)行測(cè)量。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，ADC平均值及ADC最小值在良、惡性四肢軟組織腫瘤間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic curve，ROC)曲線分析ADC平均值、ADC最小值對(duì)良、惡性四肢軟組織腫瘤的鑒別診斷效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.病理類型

53例患者均經(jīng)病理證實(shí)，其中良性軟組織腫瘤24例，惡性軟組織腫瘤29例。24例良性軟組織腫瘤中包括血管瘤8例，脂肪瘤6例，神經(jīng)鞘瘤5例，神經(jīng)纖維瘤5例。29例惡性軟組織腫瘤中包括滑膜肉瘤8例，脂肪肉瘤7例，原始神經(jīng)外胚層瘤5例，惡性神經(jīng)鞘瘤4例，橫紋肌肉瘤3例，平滑肌肉瘤2例。

2.MRI表現(xiàn)

24例良性軟組織腫瘤中8例血管瘤可見病灶呈片狀、結(jié)節(jié)狀或條索狀，T1WI呈稍低、等高信號(hào)，T2WI呈中等或高信號(hào)，DWI呈高信號(hào)(圖1)；6 例脂肪瘤病灶邊界清晰，T1WI、T2WI均呈高信號(hào)，DWI示病灶呈低信號(hào)；神經(jīng)鞘瘤5例，T1WI呈等、低信號(hào)，T2WI呈均勻或不均勻高信號(hào)，DWI呈稍高或高信號(hào)；神經(jīng)纖維瘤5例，T1WI呈等、低信號(hào)，T2WI呈均勻或不均勻高信號(hào)，DWI呈高信號(hào)。

圖1 右側(cè)腘窩血管瘤患者，男，23歲。a)T1WI示病灶呈低信號(hào)；b)T2WI抑脂序列示病灶呈高信號(hào)；c)DWI示病灶呈高信號(hào)；d)ADC圖示病灶信號(hào)不低。 圖2 左大腿滑膜肉瘤患者，男，18歲。a)T1WI示左側(cè)大腿上段前方軟組織內(nèi)不規(guī)則團(tuán)塊狀混雜等、低信號(hào)；b)T2WI抑脂序列示病灶呈混雜高信號(hào)；c)DWI示病灶呈高信號(hào)；d)ADC圖示病灶呈低信號(hào)。

29例惡性軟組織腫瘤中8例滑膜肉瘤邊界清晰，體積較大，T1WI呈等或稍低混雜信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)或以高信號(hào)為主的混雜信號(hào)，DWI呈高信號(hào)(圖2)；7例脂肪肉瘤T1WI呈等或高信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)或以高信號(hào)為主的混雜信號(hào)，DWI呈稍高或高信號(hào)；5例原始神經(jīng)外胚層瘤在T1WI上表現(xiàn)為稍低或低信號(hào)，T2WI上表現(xiàn)為混雜高或高信號(hào)，在DWI上呈相對(duì)高信號(hào)；惡性神經(jīng)鞘瘤4例,T1WI呈等、低信號(hào)，T2WI呈不均勻高信號(hào)；橫紋肌肉瘤3例，T1WI上以不均勻等信號(hào)為主，T2WI上表現(xiàn)為稍高或高信號(hào)，其內(nèi)可見少許混雜信號(hào)，DWI上病灶呈高信號(hào)；平滑肌肉瘤2例在T1WI上以不均勻等信號(hào)為主，T2WI上呈不均勻稍高信號(hào)，DWI上病灶呈高信號(hào)。

3.四肢良、惡性軟組織腫瘤ADC平均值、ADC最小值比較

四肢良、惡性軟組織腫瘤的平均ADC值及最小ADC值比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。24例四肢良性軟組織腫瘤的平均ADC值為(1.289±0.231)×10-3mm/s2，29例四肢惡性軟組織腫瘤的平均ADC值為(0.960±0.221)×10-3mm/s2，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.255，P=0.000)。24例四肢良性軟組織腫瘤的最小ADC值為(1.118±0.233)×10-3mm/s2，29例四肢惡性軟組織腫瘤的最小ADC值為(0.702±0.206)×10-3mm/s2，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.825，P=0.000)。

4.ADC平均值、ADC最小值對(duì)四肢良、惡性軟組織腫瘤的鑒別診斷效能

采用ROC曲線分析ADC平均值、ADC最小值對(duì)四肢良、惡性軟組織腫瘤的鑒別診斷效能。ROC曲線分析結(jié)果顯示，在鑒別四肢良、惡性軟組織腫瘤方面，平均ADC值的曲線下面積(area under curve，AUC)為0.866，最小ADC值的AUC為0.910(圖3)，最小ADC值的鑒別診斷效能優(yōu)于平均ADC值。平均ADC值的最佳診斷點(diǎn)為1.247×10-3mm/s2，診斷敏感度為79.2%，特異度為89.7%；最小ADC值的最佳診斷點(diǎn)為0.968×10-3mm/s2，診斷敏感度為83.3%，特異度為89.7%。

圖3 ADC平均值、ADC最小值鑒別診斷良、惡性四肢軟組織腫瘤的ROC曲線。

討 論

良性四肢軟組織腫瘤完整切除后多具有較好的預(yù)后,惡性四肢軟組織腫瘤因其惡性程度高、浸潤(rùn)速度快，預(yù)后多不良，臨床上以擴(kuò)大切除為重要原則[4]，因?yàn)樗闹肌盒攒浗M織腫瘤治療原則的不同，因此對(duì)四肢軟組織腫瘤的良惡性進(jìn)行無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)具有重要意義。MRI對(duì)軟組織分辨力高，是鑒別四肢軟組織腫瘤良惡性的首選影像學(xué)檢查方法，但部分良、惡性四肢軟組織腫瘤的常規(guī)MRI表現(xiàn)相似，鑒別診斷較困難[5]。近年來(lái)，ADC值已被廣泛用于多種腫瘤的分級(jí)和鑒別診斷，但在關(guān)于采用ADC 值進(jìn)行四肢軟組織腫瘤定性診斷方面目前臨床尚無(wú)定論。

已有不少學(xué)者應(yīng)用ADC 值對(duì)不同病理類型的腫瘤進(jìn)行定量研究，證實(shí)了ADC 值與腫瘤的細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)，惡性腫瘤細(xì)胞排列緊密、核漿比例高、基質(zhì)稀少，水分子擴(kuò)散受限，ADC值較低，而良性腫瘤的ADC值較高[6-8]。Maeda等[6]報(bào)道惡性軟組織腫瘤的ADC 值為(0.94±0.25)×10-3mm/s2，良性軟組織腫瘤的ADC值為(1.31±0.46 )×10-3mm/s2。Kiyoshi等[7]報(bào)道惡性軟組織腫瘤的ADC值為(0.88±0.40)×10-3mm/s2，而良性軟組織腫瘤的ADC值為(1.36±0.48)×10-3mm/s2。王琦等[8]報(bào)道惡性軟組織腫瘤的ADC值為(0.96±0.31)×10-3mm/s2，良性軟組織腫瘤的ADC值為(1.92±0.36)×10-3mm/s2。本研究結(jié)果顯示，四肢良性軟組織腫瘤的平均ADC值為(1.289±0.231)×10-3mm/s2，惡性軟組織腫瘤的平均ADC值為(0.960±0.221)×10-3mm/s2，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)，本研究的平均ADC值測(cè)量結(jié)果與Maeda等、Kiyoshi等近似，但良性軟組織腫瘤的ADC值測(cè)量結(jié)果與王琦等的結(jié)果差異較大，這可能與兩項(xiàng)研究的腫瘤構(gòu)成比、掃描機(jī)型及掃描參數(shù)不同有關(guān)。由于腫瘤惡性程度越高，腫瘤細(xì)胞越密集，ADC值越低，因此筆者認(rèn)為如果ADC值顯著降低，為惡性腫瘤的概率很高；另外，關(guān)于軟組織腫瘤DWI檢查最佳b值的選擇尚無(wú)定論，同時(shí)b值是DWI檢查的關(guān)鍵參數(shù)，因此選擇合適的b值尤其關(guān)鍵，由于增高b值會(huì)導(dǎo)致圖像信噪比降低，因此較高的b 值通常不用于臨床中，但相關(guān)研究表明，b值升高能夠使水分子擴(kuò)散檢測(cè)的敏感性提高，從而削弱T2透射效應(yīng)[9]，筆者建議在保證圖像信噪比的基礎(chǔ)上，選擇相對(duì)較高的b值(如800或1000s/mm2)。本研究結(jié)果顯示，良性四肢軟組織腫瘤的ADC值明顯高于惡性軟組織腫瘤，這可能是因?yàn)閻盒攒浗M織腫瘤的腫瘤細(xì)胞更密集，瘤內(nèi)血液粘滯度更高，致使水分子擴(kuò)散降低而導(dǎo)致的，這與以上研究的結(jié)果一致。

Nasu等[10]研究認(rèn)為，腫瘤細(xì)胞的病理分級(jí)不僅取決于結(jié)構(gòu)異型性，還取決于細(xì)胞異型性。DWI只能探查細(xì)胞外水分子的布朗運(yùn)動(dòng)，故只能反映其結(jié)構(gòu)異型性，對(duì)于細(xì)胞內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)尚不能有效進(jìn)行評(píng)估。因此，ADC平均值作為反映腫瘤細(xì)胞病理特性的指標(biāo)仍存在局限性。但隨著相關(guān)研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)病灶中較低的ADC值往往更能反映惡性腫瘤的病理學(xué)特征。ADC值與腫瘤細(xì)胞密度及其良惡性密切相關(guān)，最小ADC值區(qū)域代表腫瘤細(xì)胞最密集的區(qū)域，也是病灶中水分子擴(kuò)散受限最顯著的區(qū)域，最小ADC值可能可以更準(zhǔn)確地評(píng)估腫瘤的病理分級(jí)[11,12]。關(guān)于最小ADC值對(duì)腫瘤病理分級(jí)的診斷價(jià)值，已有不少文獻(xiàn)報(bào)道。Kato等[13]發(fā)現(xiàn)最小ADC值有助于乳腺癌不同亞型的鑒別診斷。李顏良等[14]發(fā)現(xiàn)最小ADC值對(duì)髓母細(xì)胞瘤、星形細(xì)胞瘤、室管膜瘤具有較高的鑒別診斷效能。張娜等[15]的研究顯示，最小ADC值可為宮頸癌的良惡性鑒別診斷及準(zhǔn)確分期提供重要參考。魯果果等[16]研究發(fā)現(xiàn)頸部淋巴瘤的最小ADC值低于轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有助于鑒別兩者。陳偉等[17]研究認(rèn)為最小ADC值在預(yù)測(cè)食管癌病理分級(jí)方面優(yōu)于平均ADC值，有助于臨床治療方案的制定和預(yù)后評(píng)估。本研究結(jié)果顯示，良性四肢軟組織腫瘤的最小ADC值為(1.118±0.233)×10-3mm/s2，惡性軟組織腫瘤的最小ADC值為(0.702±0.206)×10-3mm/s2，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000)。關(guān)于平均ADC值和最小ADC值對(duì)四肢軟組織腫瘤良惡性的鑒別診斷效能，本研究采用ROC曲線進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示最小ADC值的曲線下面積(AUC)為0.910，平均ADC值的AUC為0.866，故最小ADC值對(duì)四肢良、惡性軟組織腫瘤具有更高的鑒別診斷效能，優(yōu)于平均ADC值。以最小ADC值≤0.968×10-3mm/s2為閾值診斷惡性四肢軟組織腫瘤的敏感度為83.3%，特異度為89.7%。因此，通過(guò)測(cè)量四肢軟組織腫瘤病灶的最小ADC值可準(zhǔn)確評(píng)估其病理類型，對(duì)臨床治療方法的選擇及預(yù)后評(píng)估具有重要價(jià)值。

本研究存在一定的局限性：①樣本量較小，同時(shí)由于四肢軟組織腫瘤種類較多，本研究只涉及了相對(duì)常見的幾種類型，可能對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生一定偏倚；②平均ADC值及最小ADC值的測(cè)量受多種因素的影響，可能存在一定的測(cè)量誤差；③本研究中DWI檢查采用單b值，而軟組織腫瘤DWI檢查最佳b值的選擇尚無(wú)定論，同時(shí)ADC值的測(cè)量易受組織微循環(huán)灌注影響，使得測(cè)量結(jié)果可能存在一定的誤差。未來(lái)筆者將嘗試采用多b值DWI進(jìn)行ADC值的測(cè)量，同時(shí)納入更大樣本量、更多四肢軟組織腫瘤類型進(jìn)行更深入的研究。

綜上所述，平均ADC值和最小ADC值對(duì)四肢軟組織腫瘤的良惡性均具有較高的鑒別診斷效能，最小ADC值優(yōu)于平均ADC值。術(shù)前通過(guò)測(cè)量四肢軟組織腫瘤病灶的最小ADC值可準(zhǔn)確評(píng)估其病理類型，有助于臨床治療方案的制定及腫瘤預(yù)后評(píng)估。