全病變表觀擴(kuò)散系數(shù)直方圖鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的價值

李亞軍，胡偉杰，吳超

子宮平滑肌瘤是一種育齡期婦女最常見的婦科良性腫瘤，患病率為20%～40%[1]。而子宮平滑肌肉瘤是一種罕見的具有侵襲性的子宮惡性腫瘤，發(fā)病率約為1．7/100 000[2]。子宮動脈栓塞、射頻消融術(shù)等作為微創(chuàng)治療子宮良性腫瘤的方法可以保持女性正常生理狀態(tài)，獲得病人及臨床的廣泛認(rèn)可，但這些方法可導(dǎo)致惡性腫瘤在腹腔內(nèi)擴(kuò)散[3-4]。因此在預(yù)期接受微創(chuàng)治療的子宮平滑肌瘤病人中準(zhǔn)確檢出子宮平滑肌肉瘤具有重要臨床意義。大多數(shù)子宮平滑肌瘤在MR T2WI上呈邊界清晰的低信號腫塊而易于診斷，但部分特殊類型肌瘤，如富于細(xì)胞性平滑肌瘤，在T2WI和擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）上呈高信號而易與子宮平滑肌肉瘤混淆[5]?；贒WI的表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）直方圖分析可獲得腫瘤的定量數(shù)據(jù)。本研究旨在回顧性分析子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的全病變ADC直方圖參數(shù)的差異，探討其鑒別兩者的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性收集2016年3月—2022年1月于天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)并于術(shù)前行MRI檢查的子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤病人的臨床及MRI資料。其中子宮平滑肌肉瘤病人14例（平滑肌肉瘤組），年齡38～66歲，平均（53．64±8．71）歲；富于細(xì)胞性平滑肌瘤病人20例（平滑肌瘤組），年齡20～73歲，平均（46．20±13．69）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前1個月內(nèi)行盆腔3．0 T MRI檢查；②MRI檢查前未接受任何相關(guān)治療；③應(yīng)用傾向性評分匹配法對2組病人進(jìn)行年齡、病變大小及MR設(shè)備進(jìn)行匹配。排除標(biāo)準(zhǔn)：①影像質(zhì)量不佳，影響診斷；②MRI顯示病灶最大徑＜1 cm或無法確定病變邊界者。

1.2 設(shè)備與方法 采用GE Discovery MR 750 3．0 T或Siemens PRISMA 3．0 T MR設(shè)備，16通道體線圈。檢查前病人禁食4～6 h，檢查時病人取仰臥位，掃描范圍自髂嵴至恥骨聯(lián)合下緣。掃描序列及參數(shù)：①橫斷面和矢狀面快速自旋回波（fast spin echo，F(xiàn)SE）T2WI，層厚6～8 mm，層間距1～2 mm，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm～30 cm×30 cm；②橫斷面FSE T1WI，層厚6 mm，層間距1 mm，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm～30 cm×30 cm；③橫斷面和矢狀面采用單次激發(fā)平面回波序列（single-shot echo planar imaging，SS-EPI）DWI，b值=1 000 s/mm2，層厚6～7 mm，層間距1～2 mm，F(xiàn)OV 38 cm×38 cm～42 cm×42 cm。

1.3 圖像處理及分析 在MR設(shè)備自帶的工作站上，由2名分別具有3年和5年女性盆腔MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師共同閱片，分析腫瘤的常規(guī)MRI信號特征，包括腫瘤邊緣、腫瘤流空血管、T1WI、T2WI及DWI信號特征，計(jì)算各特征出現(xiàn)率。如意見不一致或病灶難以確定，則由另一名具有20年女性盆腔MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師閱片確定。再將DWI及T2WI影像傳至Firevoxel（https://firevoxel．org/，美國）計(jì)算機(jī)輔助診斷平臺，選取b=1 000 s/mm2進(jìn)行分析。由1位醫(yī)師在該影像上逐層手動勾畫病灶興趣區(qū)（ROI），每層ROI包括盡可能多的腫瘤組織（任何囊變、壞死及出血成分）；但ROI要稍小于腫瘤實(shí)際大小，腫瘤ROI邊界勾畫參考T2WI影像（圖1）。Firevoxel軟件生成整個腫瘤的容積重建，自動計(jì)算出每個體素的ADC值，從而生成全容積ADC直方圖，記錄ADC最小值（ADCmin）、ADC平均值（ADCmean）、ADC最大值（ADCmax），不均勻性、偏度、峰度、熵，ADC第1、5、10、25、50、75、90百 分 位 數(shù)（ADC1st、ADC5th、ADC10th、ADC25th、ADC50th、ADC75th、ADC90th）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用易侕統(tǒng)計(jì)軟件（4．1版）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，2組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)[M（P25，P75）]表示，2組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例（%）表示，2組間比較采用Fisher確切概率檢驗(yàn)。將差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)繪制受試者操作特征（ROC）曲線，采用曲線下面積（AUC）評估診斷效能，并計(jì)算敏感度和特異度。P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 矢狀面DWI上全病變ADC直方圖計(jì)算示意圖。A圖，手動勾畫全病變ROI；B圖，勾畫的ROI內(nèi)可獲取全病變的ADC值。

2 結(jié)果

2.1 2組間常規(guī)MRI特征比較 富于細(xì)胞性平滑肌瘤較子宮平滑肌肉瘤更多表現(xiàn)為邊緣光滑，而子宮平滑肌肉瘤較富于細(xì)胞性平滑肌瘤更多出現(xiàn)T1WI高信號、T2WI高信號或低信號、DWI高信號或信號不均（均P＜0．05）。2組間表現(xiàn)為腫瘤邊緣和內(nèi)部流空血管的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0．05）。詳見表1，圖2。

2.2 2組間ADC直方圖參數(shù)比較 平滑肌肉瘤的不均勻性大于富于細(xì)胞性平滑肌瘤，ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th小于富于細(xì)胞性平滑肌瘤（均P＜0．05），其余各參數(shù)2組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0．05）。詳見表2。

2.3 ADC直方圖參數(shù)的鑒別診斷效能 不均勻性鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的AUC值最高，當(dāng)取不均勻性0．226作為最佳診斷閾值時鑒別診斷的敏感度最高，而特異度較低（表3）。ADC直方圖參數(shù)鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的ROC曲線見圖3。

3 討論

3.1 鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的臨床意義 子宮平滑肌瘤可行肌瘤粉碎術(shù)，而子宮平滑肌肉瘤需行完整子宮切除。子宮平滑肌肉瘤常在子宮平滑肌瘤圍手術(shù)期或術(shù)后隨訪中偶然診斷，術(shù)前未確診平滑肌肉瘤，手術(shù)不充分可導(dǎo)致術(shù)后復(fù)發(fā)和總體生存率降低[6]。Coffin等[7]的研究發(fā)現(xiàn)在子宮動脈栓塞前MRI檢查發(fā)現(xiàn)子宮惡性腫瘤的概率為0．46%。術(shù)前行MRI檢查有望鑒別子宮平滑肌瘤和子宮平滑肌肉瘤而提高子宮平滑肌肉瘤病人預(yù)后。惡性腫瘤于DWI上呈高信號是由于腫瘤內(nèi)細(xì)胞密集、核漿比增高，限制了水分子自由擴(kuò)散所致[5,8]。富于細(xì)胞性平滑肌瘤較少見，占所有子宮肌瘤的5%以下[9]，由致密平滑肌細(xì)胞和少量膠原構(gòu)成，在T2WI和DWI上呈高信號。盡管子宮平滑肌肉瘤、子宮內(nèi)膜間質(zhì)肉瘤與癌肉瘤的MRI特征與臨床結(jié)果明顯不同，多數(shù)研究者還是將它們歸為同一類腫瘤而與子宮肌瘤進(jìn)行對比研究。ADC直方圖分析可提取影像中的像素強(qiáng)度并計(jì)算出一組可量化的參數(shù)，補(bǔ)充影像診斷醫(yī)生對影像的解讀。本研究僅對子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤進(jìn)行了對比研究，評估了ADC直方圖參數(shù)鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的效能。

表1 2組間常規(guī)MRI特征比較 例（%）

圖2 子宮平滑肌肉瘤MRI特征。A圖為矢狀面T2WI影像，腫塊邊緣不光滑；B圖為橫斷面T1WI影像，腫塊內(nèi)見大片狀高信號影；C圖為橫斷面T2WI影像，腫塊內(nèi)見大片狀高信號及明顯低信號影；D圖為橫斷面DWI影像，腫塊呈不均勻高信號影。

表2 2組間ADC直方圖參數(shù)比較

表3 ADC直方圖上各參數(shù)的鑒別診斷效能

圖3 ADC直方圖參數(shù)鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的ROC曲線

3.2 子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的MRI特征 子宮平滑肌肉瘤為起源于子宮肌層平滑肌細(xì)胞的惡性腫瘤，出血和壞死常見[10]。T1WI高信號或T2WI低信號代表出血，T2WI高信號代表囊變壞死[11]，本研究發(fā)現(xiàn)這些特征在子宮平滑肌肉瘤的出現(xiàn)率高于富于細(xì)胞性平滑肌瘤，這有助于兩者的鑒別。DWI上，惡性腫瘤表現(xiàn)為高信號，與低信號的周圍正常組織形成良好的對比，本研究中的14例子宮平滑肌肉瘤均表現(xiàn)為DWI明顯不均勻高信號。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)邊緣光滑特征在子宮平滑肌肉瘤中的出現(xiàn)率較低，提示其惡性、侵襲性生長的特征。

3.3 全病變ADC直方圖鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的效能 腫瘤全容積直方圖可全面提供腫瘤的異質(zhì)性信息。Gerges等[12]同時測量了腫瘤全容積直方圖及排除壞死區(qū)域僅包括病變實(shí)體成分的直方圖，但未能提高診斷效能。因此，本研究對整個病變進(jìn)行了直方圖分析，發(fā)現(xiàn)子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤之間直方圖參數(shù)不均勻性、ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ADC值與腫瘤內(nèi)細(xì)胞密集程度及細(xì)胞外間隙等因素相關(guān)，直方圖中偏左側(cè)的參數(shù)，如ADCmin、ADC1st、ADC5th，反映腫瘤內(nèi)細(xì)胞排列緊密、分化程度較差的區(qū)域；而偏右側(cè)的參數(shù)，如ADCmax、ADC75th、ADC90th，則反映腫瘤內(nèi)細(xì)胞排列疏松、分化程度較好的區(qū)域[13]。本研究也發(fā)現(xiàn)子宮平滑肌肉瘤的ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th小于富于細(xì)胞性平滑肌瘤，提示其惡性腫瘤的特征。本研究結(jié)果還顯示不均勻性鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤的AUC值最大（0.782），這是由于子宮平滑肌肉瘤內(nèi)部出血、壞死更多，更為常見。也有研究[11,14]顯示T2WI及DWI信號不均勻是鑒別子宮平滑肌瘤與子宮平滑肌肉瘤的重要MRI信號特征之一。子宮平滑肌肉瘤的紋理分析結(jié)果也顯示子宮平滑肌肉瘤較子宮肌瘤的T2WI信號更不均勻[15]。

3.4 局限性 ①子宮平滑肌肉瘤的發(fā)病率低，加之本研究樣本量較小且僅為單中心研究結(jié)果。②本研究使用了2種不同的MR設(shè)備。③本研究沒有評估T2WI及對比增強(qiáng)T1WI影像。今后可行多中心研究，使用同一型號MRI設(shè)備并擴(kuò)大樣本后進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.5 小結(jié) 全病變ADC直方圖分析有助于術(shù)前鑒別子宮平滑肌肉瘤與富于細(xì)胞性平滑肌瘤，不均勻性 和ADC1st、ADC5th、ADC10th、ADC25th的 診 斷 價 值 較高，可作為影像診斷醫(yī)師對圖像解讀的補(bǔ)充。