DCE-MRI及多b值DWI對卵巢上皮源性腫瘤良惡性的鑒別診斷價值

劉碧英， 林曉南， 張小鎮(zhèn)， 張彩霞， 蘭鵬， 何巖燕， 戚婉

卵巢腫瘤組織學(xué)種類復(fù)雜，卵巢癌致死率高，手術(shù)是卵巢腫瘤最常見的治療方法，其治療方案取決于腫瘤的具體病理類型[1]；雖術(shù)中冰凍可以診斷腫瘤良惡性，但因腫瘤的多樣性，其對早期惡性腫瘤的診斷符合率僅為81%，交界性腫瘤僅為60%～75%[2]，故術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測腫瘤類型是臨床制定治療方案的關(guān)鍵。MRI軟組織分辨率高，可多方位多參數(shù)成像，對卵巢腫瘤的診斷價值優(yōu)于CT、超聲，對卵巢結(jié)構(gòu)及病變的顯示具有突出優(yōu)勢[3]，但有研究顯示常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)掃描對卵巢囊實性病變的誤診率高達(dá)28.6%[4]；近年來，國內(nèi)外學(xué)者多采用動態(tài)增強(qiáng)半定量分析卵巢腫瘤的良惡性，較少學(xué)者聯(lián)合動態(tài)增強(qiáng)定量分析、多b值DWI來分析腫瘤良惡性，且半定量分析過于依賴掃描方案，不能準(zhǔn)確反映生理變化。本研究聯(lián)合采用多b值DWI、動態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging,DCE-MRI)定量分析對卵巢上皮性腫瘤良惡性進(jìn)行術(shù)前鑒別診斷，旨在為臨床醫(yī)生制定治療方案提供參考。

材料與方法

1.病例資料

搜集2018年9月-2019 年11月本院術(shù)后病理證實為卵巢上皮性腫瘤患者39例，其中良性腫瘤患者22例，年齡21～70歲，平均(46.9±2.95)歲；惡性腫瘤患者17例，年齡36～79歲，平均(53.0±2.54)歲。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①卵巢上皮來源腫瘤；②有完整的MRI影像資料；③有完整的手術(shù)治療記錄及術(shù)后病理資料。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：①卵巢性索間質(zhì)腫瘤、生殖類腫瘤、單囊的囊性灶；②MRI檢查禁忌證；③后處理失敗或圖像不全。術(shù)前39例患者均未行放、化療等治療，與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行對照，根據(jù)WHO 2014年卵巢腫瘤分類法，分為良性、交界性及惡性，本研究將卵巢交界性腫瘤歸入惡性腫瘤。

2.檢查方法

MRI檢查采用Siemens Verio 3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀，6通道體表相控陣列線圈，為減少呼吸運(yùn)動偽影，患者腹部加壓沙袋。 MRI掃描序列及參數(shù)見表1，DWI檢查b值分別取 0、400、800、1200、1600 s/mm2，總掃描時間為19.7 min。

3.圖像后處理

將所有DWI圖像導(dǎo)入工作站，生成4組ADC圖，ROI取類圓形，面積盡量大，參考平掃T1WI、T2WI、DWI及延遲增強(qiáng)圖像，將ROI置于病灶信號較均勻的實性區(qū)，盡可能避開囊變、壞死、出血區(qū)，對于良性腫瘤將ROI置于囊壁(囊與囊間的壁)，同理將ROI置于病灶囊性區(qū)分別測量其ADC值，測量2次，取其最低ADC值，并對數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行檢驗。所有卵巢腫瘤組間ADC圖(b值取400、800、1200、1600 s/mm2)所測實性部分的ADC值分別記為A1、A2、A3、A4，所測囊性部分的ADC值分別記為A01、A02、A03、A04。

將DCE-MRI圖像導(dǎo)入Tissue 4D工作站，測量的定量參數(shù)值包括容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)值、速率常數(shù)(Kep)值及血管外細(xì)胞外間隙容積比(Ve)值，測量2次取其平均值作為最終結(jié)果。

4.統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，對計量數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的兩組數(shù)據(jù)之間的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗，不符合正態(tài)分布者采用Mann-Whit-neyU檢驗。以術(shù)后病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，利用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析相關(guān)參數(shù)的曲線下面積(area under curve,AUC)，以Youden指數(shù)最大值為臨界點(diǎn)確立診斷最佳閾值及其相應(yīng)的診斷敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、診斷符合率。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.術(shù)后病理結(jié)果

39例卵巢腫瘤均為上皮來源(圖1～3)，良性22例，其中黏液性囊腺瘤5例，漿液性囊腺瘤14例，黏漿液性囊腺瘤3例；惡性腫瘤17例，其中交界性2例，漿液性囊腺癌5例，子宮內(nèi)膜樣癌5例，黏液性囊腺癌3例，透明細(xì)胞癌2例。

表1 MRI掃描序列及參數(shù)

2.MRI診斷結(jié)果

由兩位經(jīng)驗豐富的主治醫(yī)師分析常規(guī)MRI圖像并做出術(shù)前診斷，與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行對照，計算得出診斷敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、診斷符合率分別為88.2%、90.9%、88.2%、90.9%、89.7%(4例誤診)。

3.多b值DWI定量參數(shù)ADC值、DCE-MRI定量參數(shù)結(jié)果及統(tǒng)計分析結(jié)果

卵巢腫瘤良性組與惡性組的A1、A2、A3、A4、A01、A02、A03、A04值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，表2)，兩組間的動態(tài)增強(qiáng)定量參數(shù)Ktrans 值、Kep 值及Ve值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，表3)。

表2 卵巢良、惡性腫瘤實性區(qū)、囊性區(qū)ADC 值比較 (mm2/s)

表3 卵巢良、惡性腫瘤間DCE-MRI定量參數(shù)比較

4.ROC曲線分析各定量參數(shù)的診斷效能

ROC曲線分析結(jié)果顯示，A3、A03及Ktrans值具有較高的診斷效能。A3的AUC值為0.874，在實性病灶各測量值中最高，具有最高的診斷效能；A03的AUC值為0.893，在囊性病灶各測量值中最高，具有最高的診斷效能。Ktrans的AUC值為0.840，在DCE-MRI各定量參數(shù)中最高，具有最高的診斷效能(表4)。

表4 DWI、DCE-MRI相關(guān)定量參數(shù)診斷效能的ROC曲線分析結(jié)果

聯(lián)合常規(guī)MRI、DWI及DCE-MRI進(jìn)行診斷，良、惡性卵巢上皮性腫瘤的診斷敏感度提高至100%，陽性預(yù)測值上升至94.1%，診斷符合率達(dá)97.4%，兩者聯(lián)合可明顯提高卵巢良、惡性腫瘤的診斷效能(表5)。

表5 各檢查方法對良、惡性卵巢上皮性腫瘤的診斷效能 (%)

討 論

DWI和DCE-MRI可以在分子水平及血液動力學(xué)方面對卵巢良惡性腫瘤進(jìn)行診斷及鑒別診斷[5]，卵巢腫瘤病理類型較多，已有較多學(xué)者對卵巢腫瘤良惡性的鑒別診斷進(jìn)行了研究，但較少學(xué)者聯(lián)合應(yīng)用多b值DWI及DCE-MRI對卵巢腫瘤的具體病理分類進(jìn)行深入研究。本文聯(lián)合應(yīng)用多b值DWI及DCE-MRI對良惡性卵巢上皮性腫瘤進(jìn)行診斷及鑒別診斷。

1.卵巢上皮性腫瘤的多b值DWI特點(diǎn)

DWI序列從微觀結(jié)構(gòu)無創(chuàng)性監(jiān)測活體組織情況，反映了組織的病理及代謝情況，可以通過測量ADC值來量化DWI，卵巢腫瘤實性部分惡性程度越高，細(xì)胞越密集，限制了水分子運(yùn)動，擴(kuò)散受限，因而ADC值越低，DWI信號越高[6-7]，李海明等[6]采用不同DWI模型，如單指數(shù)DWI、體素內(nèi)不相干運(yùn)動(intravoxel incoherent motion,IVIM)及擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI),但有學(xué)者認(rèn)為通過傳統(tǒng)DWI的信號強(qiáng)度與b值之間的單指數(shù)關(guān)系計算的ADC值雖然單一，但穩(wěn)定性較好[8]。故本研究利用ADC值作為研究參數(shù)，發(fā)現(xiàn)卵巢上皮性腫瘤中惡性組的ADC值明顯低于良性組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，這與相關(guān)研究結(jié)果一致[7，9，10]，且病灶實性與囊性部分分界隨著b值的增加，病變組織與正常組織間、囊實性病灶間的對比度逐漸增加，顯示更為清楚，但當(dāng)b值超過1200 s/mm2后，信噪比降低，囊實性病灶的對比度減低；統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果顯示當(dāng)b值取1200 s/mm2時，病灶實性及囊性部分ADC值的曲線下面積最大，分別為0.874和0.893，實性灶A(yù)DC值<1.148×10-3mm2/s及囊性灶<2.642×10-3mm2/s時傾向于惡性。有學(xué)者利用DWI鑒別診斷卵巢復(fù)雜性腫瘤的良惡性，發(fā)現(xiàn)良、惡性組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義[11]，分析原因是未對卵巢腫瘤具體病理分類進(jìn)行分析。既往研究多集中于腫瘤實性部分的研究，少有學(xué)者研究卵巢腫瘤囊性部分ADC值在鑒別良惡性腫瘤方面是否有價值。Roussel等[12]認(rèn)為無論T2WI還是ADC值對卵巢囊性腫瘤均無鑒別診斷價值，囊性部分的ADC值主要與液體粘滯度有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)腫瘤囊性部分ADC值在良、惡性組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，推測原因筆者認(rèn)為惡性腫瘤內(nèi)的囊性灶粘稠度高或伴出血導(dǎo)致水分子自由運(yùn)動受限，ADC值較良性腫瘤內(nèi)的囊性灶低，此結(jié)論還有待于擴(kuò)大樣本量繼續(xù)研究。本研究中腫瘤實性部分的研究結(jié)論與既往研究相同[8-9]，可作為良、惡性腫瘤的鑒別診斷定量指標(biāo)，且b值為1200 s/mm2時具最佳診斷效能。

圖1 黏液性囊腺瘤患者，女，53歲。a)T2WI示囊性多房呈高低混雜信號(箭)； b)T1WI脂肪抑制序列示多發(fā)囊狀分隔的多房結(jié)構(gòu)，呈高低混雜信號(箭)； c)b值取1200s/mm2的DWI圖像，病灶內(nèi)未見高信號(箭)； d)動態(tài)增強(qiáng)掃描示病灶囊壁及分隔強(qiáng)化，囊性灶未見強(qiáng)化(箭)； e)后處理得出定量參數(shù)Ktrans值、Kep值及Ve值； f)TIC曲線為Ⅰ型，提示病灶為良性； g)病理診斷為黏液性囊腺瘤，低倍鏡下見多囊性結(jié)構(gòu)，囊壁被覆單層漿液性上皮，細(xì)胞核位于基底部，異型性不明顯(×40，HE)。

圖2 子宮及雙側(cè)附件子宮內(nèi)膜樣腺癌患者，女，47歲。a)T1WI示雙側(cè)附件區(qū)及子宮腔內(nèi)等信號病灶(箭)；b)T2WI脂肪抑制序列示雙側(cè)附件區(qū)及子宮腔內(nèi)稍高信號灶，信號尚均勻(箭)； c)常規(guī)MRI增強(qiáng)掃描軸面示病灶呈明顯均勻強(qiáng)化(箭)； d)常規(guī)MRI增強(qiáng)掃描失狀面示病灶呈明顯均勻強(qiáng)化(箭)； e) 動態(tài)增強(qiáng)及后處理得出定量參數(shù)Ktrans值、Kep值及Ve值； f) TIC曲線呈III型，提示病灶為惡性； g) 病理診斷為子宮及雙側(cè)附件子宮內(nèi)膜樣腺癌，鏡下示子宮內(nèi)膜樣腺體背靠背排列，腺體擁擠呈膨脹性生長，最大徑>5mm(×100，HE)。

圖3 左卵巢漿液性乳頭狀交界性腫瘤患者，女，30歲。a～e) 為b值取0、400、800、1200、1600s/mm2時的DWI圖像，隨著b值升高，病灶囊實性分界更為清楚。a)b值取0的DWI圖像；b)b值取400s/mm2的DWI圖像；c)b值取800s/mm2的DWI圖像；d)b值取1200s/mm2的DWI圖像；e)b值取1600s/mm2的DWI圖像； f) 動態(tài)增強(qiáng)掃描示囊性灶內(nèi)一明顯強(qiáng)化壁結(jié)節(jié)(箭)； g) 動態(tài)增強(qiáng)后處理得出定量參數(shù)Ktrans值、Kep值及Ve值； h) TIC曲線呈I型，提示病灶為良性； i) 病理診斷為左卵巢漿液性乳頭狀交界性腫瘤， 鏡下可見粗大的分支乳頭結(jié)構(gòu)及微乳頭，被覆復(fù)層漿液性上皮，細(xì)胞輕度異型(×200，HE)。

2.卵巢上皮性腫瘤的DCE-MRI特點(diǎn)

DCE-MRI定量分析是一種顯示活體組織中腫瘤微循環(huán)變化的非侵襲性檢查方法，已被應(yīng)用于顱腦、前列腺、乳腺、宮頸及卵巢疾病的診斷中[13-14]，DCE-MRI通過顯示對比劑隨時間推移從腫瘤中廓清的過程，間接反映腫瘤的微循環(huán)改變，有利于腫瘤的良惡性判斷[15-16]。容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktrans)是反映血流、血管通透性和微血管密度的重要定量參數(shù)，其值表示對比劑由血管內(nèi)擴(kuò)散至血管外的速率[17]，其值越高，腫瘤惡性程度越高。速率常數(shù)(Kep)值表示組織內(nèi)對比劑重回血管內(nèi)的速度，取決于腫瘤微血管的通透性。Ktrans值、Kep值及血管外細(xì)胞外間隙容積比(Ve)值三者間的關(guān)系如下：Kep=Ktrans/Ve。本研究結(jié)果顯示Ktrans值、Kep值在惡性腫瘤中明顯高于良性腫瘤，分析原因為惡性腫瘤血管發(fā)育不成熟，缺乏肌層使血管通透性增高，故對比劑易進(jìn)入腫瘤組織間隙，良性腫瘤血管相對成熟，接近正常血管通透性。本研究結(jié)果顯示Ktrans值具有最佳診斷效能，>0.093min-1時傾向于惡性。DCE-MRI還可獲得TIC曲線，曲線類型分為3型，此方法簡單，但其易受樣本及觀察者的經(jīng)驗影響而出現(xiàn)偏差，曲線類型的診斷效能不高，本研究發(fā)現(xiàn)TIC曲線為I型提示良性病變，而病理結(jié)果為交界性腫瘤，且既往研究發(fā)現(xiàn)II型曲線在良惡性腫瘤中存在較大數(shù)量重疊[18-19]。

3.DCE-MRI和多b值DWI的聯(lián)合應(yīng)用價值

常規(guī)MRI具有良好的軟組織分辨率，可多參數(shù)成像，但在診斷腫瘤的形態(tài)學(xué)特征上具有重疊性和主觀性。有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)腫瘤體積較小(直徑<2 cm)時，常規(guī)MRI平掃對腫瘤內(nèi)分隔及結(jié)節(jié)常顯示不清，此時根據(jù)形態(tài)學(xué)表現(xiàn)判斷腫瘤良惡性的誤診率較高[20]。DWI通過測量ADC值可初步判斷卵巢腫瘤的良惡性，再結(jié)合DCE-MRI的定量參數(shù)，兩者聯(lián)合應(yīng)用可明顯提高卵巢良惡性腫瘤的診斷效能，本研究中兩者聯(lián)合的診斷敏感度、特異度及診斷符合率分別為100%、95.7%和97.4%。本研究將卵巢腫瘤的定量診斷閾值進(jìn)行量化，認(rèn)為b值為1200 s/mm2時腫瘤實性部分ADC值<1.148×10-3mm2/s傾向于惡性腫瘤，Ktrans值>0.093min-1傾向于惡性腫瘤，對于病灶同時應(yīng)用這兩個量化指標(biāo)，互為補(bǔ)充，可明顯提高卵巢腫瘤的診斷符合率。

本研究存在以下局限性：①因交界性腫瘤樣本量較少，歸入惡性腫瘤組，可能對研究結(jié)果有一定影響。②本研究為單中心研究，樣本量較少，還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量以提高統(tǒng)計可信度。

綜上所述，DWI和DCE-MRI檢查有助于卵巢良惡性腫瘤的鑒別診斷，可互為補(bǔ)充，本研究嘗試多b值及高b值用于卵巢腫瘤的診斷且結(jié)合DCE-MRI定量參數(shù)，兩者聯(lián)合應(yīng)用可明顯提高診斷符合率，可為臨床醫(yī)生制定治療方案提供重要幫助。