常規(guī)MRI表現(xiàn)及表觀彌散系數(shù)直方圖分析鑒別Ⅰ型與Ⅱ型上皮性卵巢癌

孔 偉，郭 強(qiáng)，林文聰，陳文堅(jiān)

(韶關(guān)市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 韶關(guān) 512000)

上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer, EOC)包括一系列分子特征、臨床病理特征和生長行為等差異較大的腫瘤。有學(xué)者[1]將EOC分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)亞型，即EOC二元分類模型，Ⅰ型EOC對應(yīng)病理級別較低腫瘤，手術(shù)治療效果較好；而Ⅱ型EOC對應(yīng)病理級別較高腫瘤，早期多見轉(zhuǎn)移，且復(fù)發(fā)率高，需以多種手段進(jìn)行聯(lián)合治療。基于彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging, DWI)獲得的表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)直方圖分析可對腫瘤進(jìn)行定量分析。本研究比較Ⅰ、Ⅱ型EOC常規(guī)MRI定性指標(biāo)及ADC直方圖定量指標(biāo)的差異，探討其鑒別診斷Ⅰ、Ⅱ型EOC的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧2018年3月—2020年1月44例于韶關(guān)市第一人民醫(yī)院經(jīng)病理確診的EOC患者，年齡40～76歲，中位年齡55歲；血清糖類抗原125(carbohydrate antigen 125, CA125) 11.2～4 369 U/ml，中位CA125 156.5 U/ml。排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶無明顯實(shí)性成分；②已接受手術(shù)、放射治療或化學(xué)治療等；③圖像質(zhì)量差。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 1.5T MR儀，體部相控陣線圈，掃描范圍自盆底至臍部，病灶較大時(shí)酌情增大掃描范圍，根據(jù)需要應(yīng)用呼吸門控。參數(shù)：軸位T1WI，TR 529 ms，TE 14 ms，層厚6 mm，層間隔1 mm，F(xiàn)OV 350 mm×380 mm，重建矩陣256×256；軸位及矢狀位T2WI，TR 3 500 ms，TE 90 ms，層厚5～6 mm，層間隔1 mm，F(xiàn)OV 350 mm×380 mm，重建矩陣256×256；軸位DWI，采用單次激發(fā)自旋回波-平面回波序列，TR 2 500 ms，TE 85 ms，層厚5 mm，層間隔1 mm，F(xiàn)OV 350 mm×380 mm，矩陣256×256，于三個(gè)方向施加擴(kuò)散敏感梯度，b值取0、800 s/mm2，平均次數(shù)6。以流率2 ml/s注射對比劑Gd-DTPA 0.2 mmol/kg體質(zhì)量后采集軸位、冠狀位及矢狀位增強(qiáng)T1WI。

1.3 圖像分析 由2名具有10年以上腹部影像學(xué)診斷經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師共同閱片，首先觀察以下腫瘤定性指標(biāo)：①側(cè)別：單側(cè)或雙側(cè)；②大?。赫w及實(shí)性成分最大徑；③形態(tài)：規(guī)則或不規(guī)則；④結(jié)構(gòu)/成分：純囊性、囊性為主(實(shí)性成分≤1/3)、囊實(shí)性(實(shí)性成分占1/3～2/3)、實(shí)性/實(shí)性為主(實(shí)性成分>2/3)；⑤實(shí)性成分強(qiáng)化方式：均勻、不均勻；⑥有無腹膜轉(zhuǎn)移或侵犯；⑦腹腔積液量：少量(局限于直腸子宮陷凹)、中等(超過子宮底水平)、大量(超出骨盆水平)。采用Philips工作站自帶軟件包對DWI圖像進(jìn)行后處理，經(jīng)彌散配準(zhǔn)注冊后生成運(yùn)動(dòng)平均各向同性校正后的ADC圖，確定其中病灶范圍；由1名醫(yī)師參照文獻(xiàn)[2]方法手動(dòng)勾畫腫瘤ROI，避開囊變、壞死區(qū)域，對雙側(cè)卵巢病變者選取實(shí)性成分最大側(cè)，測量其平均ADC(ADCmean)，行ADC直方圖分析，計(jì)算ADC最小值(ADCmin)、最大值(ADCmax)、第1百分位數(shù)(ADC1st)、第10百分位數(shù)(ADC10th)、第50百分位數(shù)(即中位數(shù)，ADC50th)、第90百分位數(shù)(ADC90th)及第99百分位數(shù)(ADC99th)，并重復(fù)3次。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合者；根據(jù)病理結(jié)果，采用t檢驗(yàn)(正態(tài)分布)或Mann-WhitneyU檢驗(yàn)(非正態(tài)分布)比較Ⅰ、Ⅱ型EOC各參數(shù)差異。對計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)或Fisher檢驗(yàn)。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coeffcient, ICC)評價(jià)觀察者內(nèi)測量ADC直方圖各定量值的一致性，ICC>0.80為一致性好。應(yīng)用受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線評價(jià)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)鑒別Ⅰ、Ⅱ型EOC的診斷效能，以Z檢驗(yàn)比較各參數(shù)曲線下面積(area under curve， AUC)差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

20例Ⅰ型EOC中，2例低級別漿液性癌、4例黏液性癌、6例透明細(xì)胞癌、8例子宮內(nèi)膜樣癌，共24側(cè)存在24個(gè)病灶；其中4例雙側(cè)均存在病灶，均為子宮內(nèi)膜樣癌。24例Ⅱ型EOC中，19例高級別漿液性癌、4例癌肉瘤、1例未分化癌；共36側(cè)存在36個(gè)病灶；其中12例雙側(cè)均存在病灶，均為高級別漿液性癌。

2.1 常規(guī)MRI表現(xiàn)比較 Ⅰ、Ⅱ型EOC均非單純囊性結(jié)構(gòu)，囊性病灶內(nèi)見實(shí)性壁結(jié)節(jié)或乳頭狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)后均勻強(qiáng)化。Ⅰ、Ⅱ型EOC整體及實(shí)性成分大小、側(cè)別、實(shí)性成分強(qiáng)化、腹膜轉(zhuǎn)移及腹腔積液差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；Ⅱ型EOC多表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則及實(shí)性腫塊(P均<0.05)，見表1、圖1。

圖1 患者64歲，右側(cè)Ⅱ型EOC(高級別漿液性癌) A、B.脂肪抑制冠狀位T2WI(A)和軸位脂肪抑制增強(qiáng)T1WI(B)示右附件區(qū)不規(guī)則實(shí)性腫塊，增強(qiáng)后不均勻強(qiáng)化(箭)，伴大量腹腔積液

表1 Ⅰ、Ⅱ型EOC常規(guī)MRI表現(xiàn)比較

2.2 DWI表現(xiàn)比較 Ⅰ、Ⅱ型EOC實(shí)性成分DWI表現(xiàn)為均勻或不均勻高信號，ADC圖呈低信號。3次直方圖分析獲得的ADC各定量值的一致性好(ICC=0.88，P<0.01)。對首次直方圖分析結(jié)果行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示Ⅰ型EOC的ADC直方圖定量值均高于Ⅱ型(P均<0.01)，見表2及圖2、3。

圖2 患者63歲，Ⅰ型EOC(左側(cè)黏液性癌) A.DWI示左側(cè)附件區(qū)腫塊呈不均勻高信號(箭)； B.ADC圖中對應(yīng)彌散受限區(qū)域ROI(紅色區(qū)域)呈低信號； C.ADC直方圖，橫坐標(biāo)為ADC值，縱坐標(biāo)為百分比

圖3 患者49歲，Ⅱ型EOC(右側(cè)高級別漿液性癌) A.DWI示右附件區(qū)不均勻高信號(箭)； B.ADC圖中對應(yīng)彌散受限區(qū)域ROI(紅色區(qū)域)呈低信號； C.ADC直方圖

表2 Ⅰ、Ⅱ型EOC的ADC直方圖參數(shù)比較[×10-3mm2/s，中位數(shù)(上下四分位數(shù))]

2.3 診斷效能 根據(jù)病灶形態(tài)和成分及ADC直方圖各定量參數(shù)鑒別Ⅰ、Ⅱ型EOC的ROC曲線見圖4，其AUC為0.65～0.97，其中ADC50th及ADC90th的AUC最高，均為0.97，見表3。病灶形態(tài)與成分的AUC差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=0.54，P>0.05)，與二者聯(lián)合的AUC差異亦無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=1.27、0.74，P均>0.05)。腫瘤形態(tài)與ADCmax的AUC差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=1.39，P>0.05)，腫瘤成分與ADCmax、ADC99th的AUC差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=0.89、1.60，P均>0.05)，且腫瘤形態(tài)、成分的AUC均小于其他ADC直方圖定量參數(shù)(P均<0.05)。定性指標(biāo)的聯(lián)合AUC小于ADCmean、ADC10th、ADC50th及ADC90th(Z=2.71、2.37、2.74、2.87，P均<0.05)。ADCmax的AUC小于ADCmean、ADC50th及ADC90th(Z=2.24、2.27、2.37，P均<0.05)，其余ADC直方圖定量參數(shù)AUC差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

圖4 MRI定性指標(biāo)及ADC直方圖定量參數(shù)鑒別診斷Ⅰ、Ⅱ型EOC的ROC曲線 A.MRI定性指標(biāo)； B.ADC直方圖定量參數(shù)

表3 MRI定性及ADC定量參數(shù)鑒別Ⅰ、Ⅱ型EOC的ROC曲線結(jié)果

3 討論

作為一個(gè)簡化模型，EOC二元分類法建立在分子遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上，能較好地反映腫瘤異質(zhì)性。二元分類模型與WHO EOC第四版分類(2014)的對應(yīng)關(guān)系如下：Ⅰ型腫瘤包括低級別漿液性癌、黏液性癌、子宮內(nèi)膜樣癌、透明細(xì)胞癌和惡性Brenner腫瘤；Ⅱ型腫瘤包括高級別漿液性癌、未分化癌和癌肉瘤。

MRI能較好地反映腫瘤大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、周圍侵犯及轉(zhuǎn)移等信息，增強(qiáng)檢查可用于評價(jià)腫瘤血供[3-6]；根據(jù)MRI常規(guī)定性指標(biāo)診斷卵巢良惡性腫瘤的準(zhǔn)確率可達(dá)90%[3]。Ⅰ、Ⅱ型EOC大小、囊實(shí)性、附壁結(jié)節(jié)及強(qiáng)化程度存在差異，聯(lián)合應(yīng)用MRI常規(guī)定性參數(shù)僅有助于提高診斷的特異性[7]。本研究發(fā)現(xiàn)Ⅰ、Ⅱ型EOC形態(tài)及成分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，根據(jù)腫瘤形態(tài)鑒別Ⅰ、Ⅱ型EOC特異度達(dá)0.89，而腫瘤成分亦有較高敏感度(0.75)，二者聯(lián)合可提高診斷敏感度，但診斷效能并不理想，提示單憑MRI視覺信息難以準(zhǔn)確區(qū)分Ⅰ、Ⅱ型EOC。

DWI可無創(chuàng)檢測人體內(nèi)水分子彌散情況，其定量指標(biāo)ADC可反映組織彌散受限程度。既往研究[8-10]多關(guān)注卵巢腫瘤ADC的均值，忽略了腫瘤異質(zhì)性。ADC直方圖分析能評價(jià)ROI內(nèi)圖像強(qiáng)度分布，量化顯示信息細(xì)節(jié)。EOC多含較多囊性結(jié)構(gòu)，囊液ADC易受自身成分及周圍結(jié)構(gòu)的影響[11-12]。本研究避開腫瘤囊性區(qū)域，于更能直接反映彌散特性的實(shí)性區(qū)設(shè)置ROI，結(jié)果更為客觀；且單一層面ROI便于臨床應(yīng)用及普及，可重復(fù)性好。

直方圖的橫坐標(biāo)為ADC，縱坐標(biāo)代表每個(gè)參數(shù)值的占比，第n個(gè)百分位數(shù)表示在橫坐標(biāo)數(shù)列(從小到大排列)中有n%的數(shù)值小于等于該值[13]。ADC值與病變組織內(nèi)細(xì)胞密集程度及細(xì)胞外間隙等因素有關(guān)[14],能反映腫瘤內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)及分化程度。直方圖靠左側(cè)區(qū)域的數(shù)值表征瘤內(nèi)細(xì)胞排列緊密、分化程度較差區(qū)域，以ADCmin、ADC1st及ADC10th為代表；靠右側(cè)區(qū)域數(shù)值表征瘤內(nèi)細(xì)胞排列較疏松、分化程度較好區(qū)域，以ADC90th、ADC99th及ADCmax為代表；中間區(qū)域數(shù)值可代表決定ADCmean的腫瘤區(qū)域，以ADC50th為代表。針對各區(qū)域有代表性的指標(biāo)進(jìn)行分析可使結(jié)果更為全面，且能避免過多分析冗余參數(shù)。本研究發(fā)現(xiàn)Ⅱ型EOC的ADC直方圖參數(shù)均低于Ⅰ型，表示Ⅱ型腫瘤較Ⅰ型瘤體細(xì)胞排列緊密、細(xì)胞外間隙窄小，與既往研究[15]基本一致；ROC曲線結(jié)果顯示，ADCmean、ADC50th及ADC90th的診斷效能尤為突出，其AUC均高于MRI定性指標(biāo)及其他ADC直方圖定量指標(biāo)。此外，直方圖還可直觀顯示水分子擴(kuò)散差異所致直方圖形態(tài)改變及整體移位。

綜上所述，ADC直方圖分析有助于直觀顯示EOC內(nèi)部特性，其定量參數(shù)鑒別Ⅰ、Ⅱ型EOC優(yōu)于常規(guī)MRI。本研究的主要局限：①單中心研究，樣本量少；②針對單一機(jī)型、非多b值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果缺乏普適性；③EOC二元分類模型包含多種類型腫瘤，腫瘤構(gòu)成比不同對結(jié)果的影響有待進(jìn)一步探討。