非特殊型浸潤性乳腺癌DCE-MRI 紋理特征及其與Ki-67 表達水平的相關(guān)性研究

魯阿甡

（赤峰學(xué)院附屬醫(yī)院CT 核磁室 內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

乳腺癌占全球女性惡性腫瘤發(fā)病率和病死率的首位，其癌癥致死人數(shù)占比達到了11.6%[1]。目前臨床確定乳腺癌浸潤性的金標(biāo)準(zhǔn)是術(shù)后病理檢查，術(shù)前判斷具有一定難度。病理檢查是診斷金標(biāo)準(zhǔn)，其中Ki-67 為常見的免疫組織化學(xué)指標(biāo)，是評估腫瘤核增殖程度的基因標(biāo)志物[2]。Ki-67 高表達的乳腺癌對化療反應(yīng)較好，但預(yù)后較差[3]。因此，Ki-67 表達水平的定量識別在乳腺癌的診斷、治療及預(yù)后等方面具有重要的臨床價值。目前，乳腺癌Ki-67 的檢測通過免疫組織化學(xué)進行，該方法不僅有創(chuàng)、耗時，且成本高。而新興的紋理分析則有望為乳腺癌Ki-67 的術(shù)前預(yù)測提供一種簡便、無創(chuàng)、可重復(fù)的新方法?；诖四康?，本研究利用紋理技術(shù)預(yù)測非浸潤性乳腺癌患者Ki-67 表達水平，并行相關(guān)性研究，為非特殊型浸潤性乳腺癌患者Ki-67 表達水平的術(shù)前定量評估提供新的思路，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取赤峰學(xué)院附屬醫(yī)院2021 年8 月—2022 年8 月收治的100 例乳腺癌患者，患者及家屬均知情并簽署知情同意書。以乳腺癌國際共識指南（BCY4）[4]為分組依據(jù)將選擇對象分為兩組，高表達組（Ki-67 表達水平≥14%）75 例，低表達組（Ki-67 表達水平＜14%）25 例。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前采用乳腺MRI 進行平掃增強；② 術(shù)前證實為非特殊型浸潤性乳腺癌者；③術(shù)前明確Ki-67 表達水平。排除標(biāo)準(zhǔn)：①無法配合檢查或具有MRI檢查相關(guān)禁忌證者；②MRI 圖像結(jié)果欠佳不滿足本研究需求；③經(jīng)MRI 檢查前采用過放療、化療或其他治療者。

表1 兩組基線資料對比

1.2 方法

1.2.1 掃描方法

采用磁共振成像系統(tǒng)（型號PHIlips 1.5T）實施檢查，指導(dǎo)其采取俯臥位，使乳房自然下垂至線圈中。①T2加權(quán)序列（T2WI）：重復(fù)時間（TR）4 300 ms，回波時間（TE）61 ms，掃描視野320 mm×320 mm，層厚4.0 mm；②三維小角度激發(fā)成像（3D-FLASH）、T1加權(quán)序列（T1WI）：重復(fù)時間（TR）6.04 ms，回波時間（TE）2.45 ms，掃描視野320 mm×320 mm，層厚4.0 nm，于橫軸位、冠狀位、矢狀位進行平掃；③動態(tài)增強MRI 掃描。以雙乳矢狀位進行MRI 增強掃描，待掃描結(jié)果滿意后注射對比劑再進行動態(tài)掃描。

1.2.2 圖像分析及病灶處理

乳腺結(jié)節(jié)圖像進行ROI 的勾畫，對DCE-MRI 的A1～A5 序列及T1WI、T2WI、DWI 序列均進行分割操作，進行逐層面感興趣容積勾畫[3 個層面感興趣區(qū)（region of interest，ROI）融合為1 個感興趣容積（volume of interest，VOI）]，涵蓋腫瘤的所有區(qū)域，由具有2 年工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師獨立進行手動分割，每次分割均由具有5 年經(jīng)驗的資深放射科醫(yī)師進行復(fù)核。

1.2.3 特征提取

本研究采用紋理分析3D-slicer 軟件進行影像組學(xué)特征值提取。圖像處理后紋理特征參數(shù)基于對比劑血管內(nèi)擴散至血管外的轉(zhuǎn)運常數(shù)（Ktrans）、血管外細(xì)胞間隙體積百分?jǐn)?shù)（Ve）、返回血管組織造影劑速率常數(shù)（Kep）涵蓋多個維度，包括最大強度值、能量、熵等。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（± s）表示，采用t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，采用χ2檢驗，P＜0.05 則差異有統(tǒng)計學(xué)意義。參數(shù)圖的影像組學(xué)特征值與Ki-67 表達水平，建立預(yù)測模型并進行驗證。并計算出有效曲線下面積（area under the curve，AUC），AUC 越大，表明其診斷效能越佳。對差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）的參數(shù)和Ki-67 表達水平進行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1 Ki-67 基于DCE-MRI 的紋理特征參數(shù)效能

對兩組Ki-67 紋理特征參數(shù)測量分析后，高表達組的各紋理特征參數(shù)均高于低表達組，并且從Ktrans、Ve、Kep下的測量結(jié)果中取具有統(tǒng)計差異的參數(shù)，得出參數(shù)效能。在單一診斷效能中，能量Ktrans的診斷效能更高，AUC 為0.825。紋理特征參數(shù)聯(lián)合的AUC 值（0.950）高于單一診斷效能，見表2。

表2 Ki-67 兩組紋理特征參數(shù)效能分析

2.2 紋理特征參數(shù)與Ki-67 表達水平相關(guān)性分析

將Ki-67 表達水平作為因變量，最大強度值Ktrans、最大強度值Kep、能量Ktrans、能量Kep、熵Kep、參數(shù)聯(lián)合作為自變量，進行Spearman 相關(guān)分析，上述指標(biāo)均與非特殊型浸潤性乳腺癌Ki-67 表達水平呈正相關(guān)（P＜0.05），見表3。

表3 紋理特征參數(shù)與Ki-67 表達水平相關(guān)性

3 討論

研究表明[5-7]，基于DCE-MRI 及T1WI、T2WI、DWI 序列圖像上提取紋理參數(shù)分析，低表達Ki-67 高表達病例相比具有更高的熵值和對比度，并且高表達下的乳腺癌腫瘤分析更加復(fù)雜、一致。分析研究其與乳腺癌Ki-67 相關(guān)性和診斷效能具有深刻意義，但DCE-MRI 的特殊成像原理導(dǎo)致其圖像的信噪比不高，對動力模型要求嚴(yán)格，需要高場強MRI 設(shè)備的支持，且部分患者經(jīng)濟負(fù)擔(dān)過重，無法推廣到臨床應(yīng)用中。因此，本研究也期望基于MRI 紋理特征來準(zhǔn)確預(yù)測非特殊型浸潤性乳腺癌Ki-67 的表達狀態(tài)，作為重要的影像學(xué)指標(biāo)。

Ki-67 抗原作為細(xì)胞核內(nèi)增殖蛋白，可以充分說明腫瘤侵襲的具體狀況。相關(guān)研究結(jié)果證實[8-10]，其抗原表達水平越高，說明患者腫瘤惡性發(fā)展程度越嚴(yán)重，復(fù)發(fā)率也越高，導(dǎo)致預(yù)后效果并不理想。本研究基于DCE-MRI 的紋理分析法，分析紋理特征參數(shù)與乳腺癌Ki-67 表達水平之間的潛在聯(lián)系，其研究結(jié)果中，Ki-67 高表達組的各項紋理特征參數(shù)均高于低表達組患者。其中，能量可反映出ROI 的強度分布均勻情況，熵可反映出ROI 強度水平系數(shù)值水平的隨機性，研究結(jié)果充分說明非特殊型浸潤性乳腺癌Ki-67 在高表達時，其腫瘤細(xì)胞分化程度低，圖像紋理信息更多，紋理特征更為明顯，顯示出腫瘤異質(zhì)性，以此為依據(jù)有效預(yù)測Ki-67 高表達非特殊性浸潤性乳腺癌腫瘤和正常組織生理的改變情況、壞死部位分布情況等。本研究紋理特征參數(shù)聯(lián)合診斷效能明顯優(yōu)于單一紋理特征參數(shù)診斷，靈敏度與特異度均更高，其結(jié)果說明單一紋理特征參數(shù)的評估價值存在局限性，而將有統(tǒng)計學(xué)差異的參數(shù)進行聯(lián)合分析后，能夠顯著提升診斷效能，可作為預(yù)測非特殊性浸潤性乳腺癌Ki-67 表達狀態(tài)的有效方法。DCE-MRI 紋理特征參數(shù)中的最大強度值Ktrans、最大強度值Kep、能量Ktrans、能量Kep、熵Kep、參數(shù)聯(lián)合與非特殊型浸潤性乳腺癌Ki-67 表達水平呈正相關(guān)，其ρ 值越大，也充分說明其診斷效能越好，可見紋理特征參數(shù)的聯(lián)合分析更有鑒別診斷價值[11-12]。

綜上所述，DCE-MRI 紋理特征參數(shù)與非特殊型浸潤性乳腺癌Ki-67 表達狀態(tài)呈正相關(guān)，可作為準(zhǔn)確預(yù)測表達狀態(tài)的重要指標(biāo)，獲得更高診斷效能，但本研究獲取樣本量較少，可能導(dǎo)致結(jié)果存在一定的偏差，期望在后續(xù)研究中增大樣本量，使研究結(jié)果更具有可靠性和科學(xué)性。