DWI及DCE-MRI對卵巢腫瘤的應用研究進展

施敏敏，戚婉

DWI及DCE-MRI對卵巢腫瘤的應用研究進展

施敏敏1，戚婉2*

卵巢腫瘤是危害女性健康的常見疾病之一，腫瘤組織的良、惡性的準確定性對患者的治療方案的制定及預后尤其關鍵。MRI是良好觀察卵巢腫瘤并能協助定性診斷的有效檢查方法。其中，擴散加權成像(DWI)和動態對比增強MRI (DCE-MRI)以其自身優勢亦逐步應用于腫瘤的研究當中。作者就DW I及DCEMRI在卵巢腫瘤的應用進展展開綜述。

卵巢腫瘤；磁共振成像

1Fujian University of Traditonal Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China

2People's Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China

接受日期：2016-05-09

施敏敏, 戚婉. DW I及DCE-MRI對卵巢腫瘤的應用研究進展. 磁共振成像, 2016, 7(7): 551-554.

卵巢腫瘤發病潛在，早期無顯著臨床表現，就診時一般達晚期，致其5年生存率達不到20%，是一種嚴重危害女性身心健康的常見婦科病[1-2]。隨著人們健康意識的不斷提升，腫瘤的檢出、治療及預后愈發受關注，而早發現、早診治及早定性更是關鍵所在。因此，探索有效的探測手段，對診療及改善預后尤其關鍵。MRI以其優異的軟組織對比、多方位及多參數成像對卵巢正常、病變結構的顯示具有突出優勢[3]，近年來，MR功能成像，包括動態對比增強MRI (dynam ic contrast enhanced-MRI，DCE-MRI)、擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DW I)及MR波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等已較為普遍投入到臨床研究，能分別從微血管、細胞及分子生物水平觀察疾病的微觀變化，反應其病理生理學變化，以助診斷[4-6]。目前，將這些新技術應用于卵巢腫瘤也是近年來研究的熱點。

1 DWI在卵巢腫瘤中的應用價值

1.1 原理與技術

DW I是主要通過檢測組織中水分子的擴散來反映其正常、異常狀態下的運動變化，是能體現活體組織內水分子細微運動及定量測量并實行成像的較理想的檢查手段和方式，因其改變多在出現形態學變化之前，更有益于腫瘤組織的早期發現與臨床診療。DW I上腫瘤組織呈高信號，表示腫瘤組織的水分子彌散受限。而水分子的擴散往往與細胞的密度，血管通透性、血容量等息息相關。我們通常應用DW I圖像上測得的生物組織擴散系數，即表觀擴散系數(apparent diffusion coeficient，ADC)來進行DW I的量化分析。ADC值的大小主要受組織內各種形式水分子運動的影響。擴散敏感因子(b值)、設備場強、成像參數及技術差異是影響DW I的原因，其中，b值(擴散敏感因子)是影響DW I信噪比的一個重要參數。b值越高，越能體現細胞外水分子的擴散程度，b值的選擇對圖像的信噪比有較大的影響。隨著b值的增大，圖像易變形、扭曲，偽影也增多，導致信噪比下降。

傳統的擴散成像技術(DW I、DTI)都是以水分子成高斯分布擴散為基礎。但隨著b值的增高，水分子的擴散因受生物組織復雜結構的影響，其擴散信號的衰減并不僅僅是單純的單指數形式。近年來，有研究認為DW I信號受組織水分子擴散和微循環毛細血管灌注的雙重影響。有人提出了體素內不相干運動(IVIM)的概念，認為真正的水分子擴散呈非正態分布即擴散峰度成像(DKI)，這些新技術能夠更真實、有效地反映水分子的擴散狀態。

1.2 診斷價值

DW I起初多適用于神經系統疾病的診斷，而腹部檢查因受呼吸、腸道運動、空腔臟器內氣體及脂肪組織的化學位移偽影等的干擾而應用受限。但隨著平面回波成像(EPI)技術的成熟，DW I也逐步用于其他各個系統，如乳腺及腹、盆腔疾病的檢查。M oteki等[7]最早應用DW I技術對卵巢腫瘤的囊性病灶進行多b值分析，發現相比良性病灶，惡性病灶區ADC值較低，統計學有差異，然良性病變組織組間ADC值比較無顯著差異，并提出卵巢囊性腫瘤良、惡性的鑒別閾值分別是ADC=8.3×10―3mm2/s和ADC=11.7×10-3mm2/s，這在某種意義上說明ADC值對于卵巢腫瘤的良、惡性鑒別具有一定的診斷應用。卵巢腫塊中囊性成分的ADC值主要受囊液的黏稠度的影響，囊液中含蛋白質及血液成分多時，黏稠度較大，導致水分子運動受限，ADC值較低。但對于卵巢腫瘤來說，常常是其實性部分決定著腫瘤的性質，因此，實性和囊實性卵巢腫瘤的定性便是影像醫師診斷的難點所在。

近年來，大多數研究多側重對卵巢實性及囊實性腫塊的研究。國內羅琳等[8]研究卵巢囊實性腫瘤與正常卵巢，發現當b=600 s/mm2，惡性腫瘤實性部分的平均ADC值及eADC值低于正常卵巢。有人提出，畸胎瘤與子宮內膜樣腫瘤大多依靠常規MRI及壓脂序列便可基本明確診斷，不應將二者納入檢出病灶的敏感度評價中。Rousse等[9]研究中即剔除這兩類病變，亦得出惡性腫瘤實性部分ADC值較良性低，但差異并無統計學意義，分析這可能與樣本量過少等因素相關。此外，大部分研究主要是針對各類型的卵巢腫瘤，而梁長松等[10]縮小研究范圍，僅對卵巢上皮性腫瘤中的囊腺癌及囊腺瘤行研究，b值取0 s/mm2、300 s/mm2、800 s/mm2，認為當b=800 s/mm2時，圖像有較好的信噪比，診斷囊腺癌的敏感性和特異性分別為100%及93.3%，為兩者間的定性診斷提供了一定的證據。而席艷麗等[11]對81例卵巢腫瘤行多b值彌散掃描，得出當b值取0 s/mm2、1000 s/mm2時具有最佳診斷效能，并分析良、惡性腫瘤實性成分最佳鑒別閾值的ADC值和eADC值分別為1.195× 10-3mm2/s、29.55×10-2，其敏感性和特異性較高，分別為89.5%、87.5%和100%、87.5%。不難發現，各研究者應用的設備場強、掃描參數及技術操作都會影響ADC值的變化。對于最佳b值的確定及ADC值鑒別的最佳閾值的觀點尚并不一致，有待更深入的研究。

2 DCE-MRI對卵巢腫瘤的診斷價值

2.1 原理與技術

DCE-MRI檢查技術中，病變腫瘤組織的血管功能主要由對比劑代謝變化來反映，有助于顯示病變組織在時空上的差異性[12]。常規MRI平掃及增強掃描是一種有用及普遍的檢查手段，但其側重于觀察腫瘤組織的形態學和增強效果，而對于增強的時間過程卻沒有具體要求，無法準確評價病變組織的血流灌注和血管通透性變化。不同的是，DCE-MRI主要觀察不同時間點病變組織強化行為的變化，運用血流藥代動力學模型來全面評價組織的微觀生理病理變化，具有常規MRI平掃及增強掃描不可替代的優勢及獨特性，是研究腫瘤組織微血管滲漏特征的定量MRI檢查技術。

腫瘤是一類依賴血管生成的病變，其生長和轉移靠血管持續生成。在腫瘤的生成過程中，微血管內皮生長因子(vascular endothelial grow th factor，VEGF)的分泌使新生血管調控紊亂。新生血管形態和功能上較正常組織的血管差異較大，分布雜亂不規則，血管粗細不均，細胞不完整致其毛細血管通透性增高，當血流量增大時，易引起血流模式的改變，這也是動態MR成像的基礎。

2.2 應用價值

定量DCE-MRI已廣泛應用于顱腦、乳腺組織及前列腺等疾病的診斷及鑒別診斷中去[13]，目前將其應用于研究卵巢腫瘤的報道仍偏少。臨床上主要通過T1W I DCE-MRI來探討卵巢腫瘤，通過各種后處理軟件行定性及定量分析。Kido等[12]通過測量一部分定量及半定量參數，無創、有效的評價腫瘤組織的血流及微觀環境的變化方式，說明了DCE-MRI在評估卵巢腫瘤的突出作用。其中，半定量分析目前主要通過病變的時間-強度曲線(time intesity curve，TIC)反映組織的動態強化形式。現國內外大多采用Thomasson-Naggara 等[14]提出的TIC曲線分型方法，以子宮肌層強化曲線為參照，將曲線大致分為3種主要類型：I型為緩慢上升型，II型為平臺型，III型為流出型，分別提示良性、交界性及惡性病變。然而單軍等[15]對卵巢腫瘤的TIC曲線變化研究卻與其不一致。另外，定量分析目前主要通過特定后處理軟件，采用雙室藥代模型進行組織血流灌注的分析，所得參數主要有：(1)容量轉移常數(volume transfer constant，K trans)：表示對比劑由血管內擴散至血管外的速率，單位為m in-1，是反應血管通透性的重要參數；(2)血管外細胞外間隙容積比(the extravascular extracellular space EES volume perunit volume of tissue，Ve)：每單位體積組織血管外細胞外間隙的大小；(3)速率常數(reverse volume transfer constant，Kep)：組織內對比劑重回血管內的速度常數，單位為m in-1；三者滿足如下關系：Kep=Ktrans/Ve。這些灌注參數主要受血流灌注與血管通透性的調控。其中，K trans值能反應腫瘤組織內毛細血管通透性的改變，其受流入組織內的血流量、血容量及細胞的形態和血管通透性的影響。而通過測量對比劑分子從血管內滲透到血管外的速率，反應了血管的血流灌注和通透性。Ktrans值越高，說明其越高的血流高灌注和高滲透性，反之則低。

郭永梅等[16]研究結果顯示卵巢惡性腫瘤的K trans值明顯高于卵巢良性病變(P＜0.05)，這與部分文獻的研究成果相仿[17-18]，但Kep及Ve值在卵巢良、惡性組間比較，差異無統計學意義。這三個值的臨床意義出入較大，有待進一步研究和探討。另外，定量的血流動力學參數能將不同患者和不同研究中心的數據進行對比，并可為腫瘤治療前后強化曲線的變化進行更深層次的研究。

3 展望與不足

常規的MRI檢查主要依據其形態學的特點來判定卵巢腫瘤的良、惡性，存在一定的局限性，如對部分實性的良性腫瘤、交界性腫瘤及少部分惡性腫瘤仍存在過度診斷、誤診及認識不足。雖然術中冰凍可快速對腫瘤進行定性診斷，進而確定手術范圍和術式，但由于術中冰凍取材有限且閱片時間短，同樣會有過度診斷和診斷不足的弊端。這些MRI檢查的新技術大多已證實對良、惡性腫瘤有鑒別意義，彌補了常規MRI檢查和術中冰凍對診斷的不足，為臨床診療提夠了更有利的依據。

DW I和DCE-MRI掃描作為目前逐步應用于卵巢腫瘤的定性及鑒別診斷的MRI檢查技術，其價值有待進一步的發掘。其中，DW I尚無統一的最佳b值及成像參數，且由于其圖像空間分辨率較低，存在一定的局限性。盡管如此，DW I聯合ADC值的應用對卵巢腫瘤的診斷尤其是良、惡性的判斷仍具有十分重要的價值所在。另外，對于主要觀察組織血供情況的DCE-MRI來說，雖存在敏感性和可重復性較差、圖像易受偽影干擾、數據處理較為復雜及最佳參數尚待確定等不足及局限性，但其對卵巢腫瘤的診斷及評估的應用前景卻是不可小覷的。

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The application research progress of DW I and DCE-MRI in ovarian tumors

SHI M in-min1, QI Wan2*

26 Apr 2016, Accepted 9 May 2016

Ovarian cancer is one of the common diseases that harm to women's health. Definined exactly the benign or malignant of tumors is particularly critical of the formulate of patients treatment and prognosis. Magnetic resonance imaging (MRI) is an effective inspection method to observation of ovarian tumors and can assist the qualitative diagnosis. Among them, the diffusion weighted imaging (DW I) and dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI) w ith its own advantage is gradually applied to tumor study. Reserach progresses of DW I and DCE-MRI in ovarian tumors progress were reviewed in this article.

Ovarian neoplasms; Magnetic resonance imaging

1. 福建中醫藥大學，福州 350122

2. 福建中醫藥大學附屬人民醫院放射科，福州 350122

戚婉，E-mail：1479444654@qq.com

2016-04-26

R445.2；R737.31

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.07.014

*Correspondence to: Qi W, E-mail: 1479444654@qq.com