全容積ADC直方圖鑒別Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌與子宮內(nèi)膜息肉的價(jià)值

周欣，趙玉嬌，黃黎香，張程，李青，沈文

子宮內(nèi)膜癌是威脅女性生存的子宮惡性腫瘤，子宮內(nèi)膜息肉是常見的宮腔良性病變，二者均可表現(xiàn)為不規(guī)則陰道出血，治療方式及預(yù)后卻完全不同[1]，因此，早期準(zhǔn)確的診斷非常重要。目前，臨床對(duì)于子宮內(nèi)膜病變的診斷主要依靠活檢確診，但活檢取樣較為局限，且一些病人由于宮頸或陰道狹窄無法取樣[2]，這些情況可能影響子宮內(nèi)膜病變的診斷，延誤疾病治療。磁共振成像具有優(yōu)越的軟組織分辨力，目前已有研究采用擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值鑒別子宮內(nèi)膜癌和子宮內(nèi)膜良性病變[3-6]。按照國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(international federation of obstetrics and gynecology,FIGO)分期標(biāo)準(zhǔn)[7]，Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌的浸潤深度<1/2肌層，其MRI表現(xiàn)與子宮內(nèi)膜息肉有部分重疊，鑒別診斷有一定難度[8-9]。基于整個(gè)腫瘤體積的ADC直方圖分析能全面反映整個(gè)病灶的ADC值，從而能較準(zhǔn)確地反映腫瘤病變的異質(zhì)性。本研究通過分析全容積ADC直方圖參數(shù)鑒別Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌與子宮內(nèi)膜息肉的價(jià)值，并與臨床常規(guī)測(cè)量的ADC值的診斷效能進(jìn)行比較，旨在提高對(duì)兩類病變的鑒別診斷水平。

材料與方法

1.一般資料

回顧性搜集2017年4月-2020年9月在天津市第一中心醫(yī)院就診且符合本研究要求的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)手術(shù)或活檢病理證實(shí)為Ia期子宮內(nèi)膜腺癌或子宮內(nèi)膜息肉；②術(shù)前2周內(nèi)行盆腔MRI檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①宮腔內(nèi)病變直徑小于1.0 cm；②MRI檢查前接受過放療、化療等抗腫瘤治療；③圖像偽影重、質(zhì)量差，無法進(jìn)行影像分析。

最終納入Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌患者32例，年齡25～68歲，平均(54.25±10.92)歲，按病理組織類型分為高分化13例、中分化14例、低分化5例；子宮內(nèi)膜息肉患者30例，年齡39～82歲，平均(60.27±13.63)歲。

2.檢查方法

使用Siemens Trio TIM 3.0T磁共振掃描儀和體部相控陣線圈行盆腔平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)檢查。①矢狀面和冠狀面脂肪抑制T2WI：TR 3000 ms，TE 9 ms，層厚5 mm，視野250 mm×250 mm，矩陣320×272；②橫軸面T2WI：TR 4381 ms，TE 101 ms，層厚5 mm，視野350 mm×260 mm，矩陣384×357；③橫軸面T1WI：TR 450 ms，TE 11 ms，層厚5 mm，視野350 mm×260 mm，矩陣384 ×269；④橫軸面DWI：TR 5200 ms，TE 81 ms，層厚5 mm，視野270 mm×270 mm，矩陣320×233，采集次數(shù)2，b值分別為0、1000 s/mm2，并自動(dòng)生成ADC圖；⑤動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描：掃描參數(shù)同平掃橫軸面T1WI，連續(xù)無間斷掃描50個(gè)期相，每個(gè)期相掃描時(shí)間約5 s。對(duì)比劑為釓噴酸葡胺，劑量0.2 mL/kg，注射流率2.5 mL/s，對(duì)比劑注射完成后再注入20 mL生理鹽水沖管。

3.圖像分析

參考PACS中T2WI、DWI及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)圖像上病灶的位置和大小，將包含病灶的所有ADC圖像導(dǎo)入Mazda 4.6軟件(羅茲工業(yè)大學(xué)，波蘭，http：//www.eletel.p.lodz.pl/mazda/)。由兩位分別具有5年和10年盆腔影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師分別在ADC圖像上逐層沿病灶邊緣手動(dòng)勾畫ROI，獲得全病灶的容積ROI(volume ROI，VOI)，包括其內(nèi)的囊變、壞死和出血區(qū)等，以紅色標(biāo)記VOI(圖1、2)，Mazda軟件自動(dòng)計(jì)算出VOI的直方圖參數(shù)，包括平均值(mean)、方差(variance)、偏度(skewness)和峰度(kurtosis)及第1、第10、第50、第90和第99百分位數(shù)值(percentile，Perc.)。

圖1 女，59歲，經(jīng)活檢證實(shí)為子宮內(nèi)膜息肉。a)橫軸面T2WI，顯示宮腔內(nèi)稍高信號(hào)病灶(黃箭)，伴囊變(紅箭)；b)DWI示病灶呈稍高信號(hào)(箭)；c)在ADC圖上沿病灶邊緣勾畫ROI(紅色區(qū)域)；d) 病灶的ADC值直方圖，此圖中平均值、Perc.1、Perc.10、Perc.50、Perc.90和Perc.99分別為1.11×10-3、0.82×10-3、0.96×10-3、1.12×10-3、1.34×10-3和1.46×10-3mm2/s，方差、偏度和峰度分別為1.82×104、0.45和0.16。圖2 女，44歲，子宮全切術(shù)后病理證實(shí)為Ia期子宮內(nèi)膜癌。a)橫軸面T2WI，顯示宮腔內(nèi)不均勻高信號(hào)病灶(白箭)；b)DWI示病灶呈明顯高信號(hào)(箭)；c)在ADC圖上沿病灶邊緣勾畫ROI(紅色區(qū)域)；d) 病灶的ADC值直方圖，此圖中平均值、Perc.1、Perc.10、Perc.50、Perc.90和Perc.99分別為0.86×10-3、0.43×10-3、0.56×10-3、0.78×10-3、0.97×10-3和1.11×10-3mm2/s，方差、偏度和峰度分別為2.28×104、0.64和0.58。

同時(shí)，由兩位醫(yī)師在PACS中調(diào)閱所有患者的ADC圖像，選取病灶實(shí)性成分最大的3個(gè)連續(xù)層面， 在每個(gè)層面將ROI放置在病灶實(shí)性部分，避開囊變、壞死和出血，ROI范圍為50 mm2，分別測(cè)量3次ADC值，取其平均值作為常規(guī)ADC值。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 22.0和MedCalc 19.0.7軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coeffcient，ICC)評(píng)價(jià)兩位醫(yī)師對(duì)ADC直方圖參數(shù)和常規(guī)ADC值的測(cè)量結(jié)果的一致性。利用單樣本K-S檢驗(yàn)對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性分析，符合正態(tài)分布的參數(shù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；對(duì)于不符合正態(tài)分布的參數(shù)，以中位數(shù)(四分位間距)表示，兩組間比較采用Mann WhitneyU檢驗(yàn)。采用ROC曲線和曲線下面積(area under curve,AUC)評(píng)價(jià)ADC直方圖各個(gè)參數(shù)和常規(guī)ADC值對(duì)Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌與子宮內(nèi)膜息肉的鑒別診斷效能，采用DeLong檢驗(yàn)對(duì)各參數(shù)的ROC曲線進(jìn)行兩兩對(duì)比。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.兩位醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的一致性

兩位醫(yī)師測(cè)量的ADC直方圖參數(shù)和常規(guī)ADC值的ICC值見表1。所有參數(shù)的ICC值均>0.8，表明一致性良好。在后續(xù)分析中每個(gè)參數(shù)均取兩位醫(yī)師測(cè)量值的平均值。

表1 兩位醫(yī)師測(cè)量的ADC直方圖參數(shù)值的一致性分析

2.ADC直方圖分析

兩組腫瘤的ADC直方圖參數(shù)值和常規(guī)ADC值的比較見表2。在直方圖參數(shù)中。Ia期子宮內(nèi)膜癌組的平均值及Perc.1、Perc.10、Perc.50、Perc.90和Perc.99均低于子宮內(nèi)膜息肉組，而偏度和峰度高于子宮內(nèi)膜息肉組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組之間方差的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組之間常規(guī)ADC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 子宮內(nèi)膜息肉與Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌的ADC直方圖參數(shù)比較

3.各參數(shù)的診斷效能比較

各直方圖參數(shù)的診斷效能指標(biāo)值見表3。ADC直方圖參數(shù)中，隨著百分位數(shù)的增加，相應(yīng)ADC值鑒別兩類腫瘤的效能逐漸減小(圖3)。以Perc.1的AUC(0.959)最大，以0.75×10-3mm2/s為截?cái)嘀禃r(shí)，敏感度及特異度分別為100%和85.71%；以Perc.99的AUC(0.812)最小，以1.37×10-3mm2/s為截?cái)嘀禃r(shí)，敏感度及特異度分別為84.62%和64.29%。

表3 直方圖參數(shù)鑒別診斷子宮內(nèi)膜息肉與Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌的效能指標(biāo)

各參數(shù)的AUC兩兩比較，其中Perc.1的AUC與Perc.90、Perc.99和常規(guī)ADC值的AUC的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P分別為0.034、0.002、0.048)，其它直方圖參數(shù)之間AUC的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

討 論

正常狀態(tài)下子宮內(nèi)膜是動(dòng)態(tài)變化的，患者的年齡、月經(jīng)周期階段、絕經(jīng)狀態(tài)以及是否接受過激素治療都會(huì)影響子宮內(nèi)膜的變化[8]。這一特點(diǎn)增加了依靠影像學(xué)形態(tài)變化評(píng)估子宮內(nèi)膜病變的難度。DWI能夠無創(chuàng)性反映組織中水分子的微觀運(yùn)動(dòng)，利用ADC值可以定量描述水分子擴(kuò)散受限的程度，因而能反映病灶內(nèi)部細(xì)胞的微觀狀態(tài)。本研究測(cè)得的Ⅰa期子宮內(nèi)膜癌的常規(guī)ADC值為0.88×10-3mm2/s，子宮內(nèi)膜息肉為1.27×10-3mm2/s，兩組之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。既往有研究結(jié)果顯示ADC值可鑒別子宮內(nèi)膜癌與正常子宮內(nèi)膜及子宮良性病變，其中子宮內(nèi)膜癌的ADC值為0.66×10-3～1.01×10-3mm2/s，良性病變?yōu)?.27×10-3～1.58×10-3mm2/s[3-6]，這與我們的研究結(jié)果相似。但是，Blazic等[10]發(fā)現(xiàn)腫瘤的ADC值隨ROI放置方法的不同而變化，ROI的數(shù)量、大小和位置的變化都會(huì)對(duì)ADC值產(chǎn)生影響。

全容積ADC直方圖分析基于整個(gè)病灶勾畫ROI，測(cè)量的是整個(gè)病灶的ADC直方圖參數(shù)，常用參數(shù)包括峰度、偏度、方差、平均值及第1、10、50、90和99百分位數(shù)值，反映整個(gè)病灶的異質(zhì)性和復(fù)雜性。目前，已經(jīng)有研究應(yīng)用這一方法來鑒別良、惡性腫瘤、評(píng)估腫瘤的侵襲性和監(jiān)測(cè)治療效果[11-15]。

本研究結(jié)果表示，子宮內(nèi)膜息肉的平均值及第1、10、50、90和99百分位數(shù)值高于子宮內(nèi)膜癌，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，較小百分位數(shù)值分布在直方圖左側(cè)，代表了整個(gè)腫瘤細(xì)胞密度較高的部分，而較大百分位數(shù)的ADC值分布在直方圖右側(cè)，可能代表囊變、壞死或水腫組織。本研究結(jié)果顯示，第1～99百分位數(shù)值鑒別子宮內(nèi)膜息肉與子宮內(nèi)膜癌的AUC逐漸減小，以第1百分位數(shù)的AUC最大，且與第90、99百分位數(shù)的AUC值之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這與Kierans等[12]認(rèn)為ADC的第0～10百分位數(shù)值更能預(yù)測(cè)子宮內(nèi)膜惡性腫瘤的結(jié)論相似。同樣的，在一些學(xué)者針對(duì)前列腺病變的ADC直方圖研究中，亦發(fā)現(xiàn)第0～10百分位數(shù)值可以更準(zhǔn)確地區(qū)分前列腺癌灶與正常組織[16]，并且可以區(qū)分低與高Gleason評(píng)分的前列腺腫瘤[17]，這也與我們的研究結(jié)論相似。因此，我們認(rèn)為可能是腫瘤細(xì)胞密度較高的部分在良、惡性病變中的差異更大所致。

另外，子宮內(nèi)膜癌組與子宮內(nèi)膜息肉組之間的偏度和峰度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。偏度描述總體取值的對(duì)稱性，其絕對(duì)值越大表明其分布形態(tài)的偏斜程度越大；峰度描述所有取值中的陡緩程度，峰度值越大表示其分布形態(tài)越陡峭。子宮內(nèi)膜癌的病理亞型多為子宮內(nèi)膜樣腺癌，其腺體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，細(xì)胞密度高；而子宮內(nèi)膜息肉含有密集的纖維和平滑肌，有時(shí)伴息肉內(nèi)囊腫或出血[18]。因此，子宮內(nèi)膜癌的異質(zhì)性更高，ADC值較低，直方圖分布左移，偏度和峰度增加。Suo等[11]對(duì)于膀胱病變的研究結(jié)果也顯示惡性病變的偏度明顯高于良性病變。

本研究采用全容積ADC直方圖分析，VOI涵蓋了整個(gè)子宮內(nèi)膜的病變處，包括囊變、壞死及出血成分，這種方法能對(duì)病灶進(jìn)行更全面和客觀的測(cè)量。另外，本研究結(jié)果表明第1百分位數(shù)的ADC值鑒別兩類腫瘤的AUC明顯高于常規(guī)ADC值(P<0.05)，這可能是由于全容積分析避免了ROI放置的采樣誤差和主觀性，體現(xiàn)了全容積ADC直方圖分析的優(yōu)越性。

本研究存在一定的局限性：①由于是回顧性研究，僅選擇了具有病理結(jié)果的病例，可能會(huì)產(chǎn)生選擇偏倚；②研究樣本中病例數(shù)偏少，有待加大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，全容積ADC直方圖分析能夠有效鑒別Ia期子宮內(nèi)膜癌與子宮內(nèi)膜息肉，其中第1百分位數(shù)ADC值具有鑒別診斷效能最大。直方圖分析作為新興的醫(yī)學(xué)影像圖像分析技術(shù)，具有較高的診斷價(jià)值，為臨床提供了一種無創(chuàng)性診斷新方法。