DCE-MRI及多b值DWI對卵巢上皮源性腫瘤良惡性的鑒別診斷價值

劉碧英， 林曉南， 張小鎮(zhèn)， 張彩霞， 蘭鵬， 何巖燕， 戚婉

卵巢腫瘤組織學種類復雜，卵巢癌致死率高，手術是卵巢腫瘤最常見的治療方法，其治療方案取決于腫瘤的具體病理類型[1]；雖術中冰凍可以診斷腫瘤良惡性，但因腫瘤的多樣性，其對早期惡性腫瘤的診斷符合率僅為81%，交界性腫瘤僅為60%～75%[2]，故術前準確預測腫瘤類型是臨床制定治療方案的關鍵。MRI軟組織分辨率高，可多方位多參數成像，對卵巢腫瘤的診斷價值優(yōu)于CT、超聲，對卵巢結構及病變的顯示具有突出優(yōu)勢[3]，但有研究顯示常規(guī)MRI平掃及增強掃描對卵巢囊實性病變的誤診率高達28.6%[4]；近年來，國內外學者多采用動態(tài)增強半定量分析卵巢腫瘤的良惡性，較少學者聯(lián)合動態(tài)增強定量分析、多b值DWI來分析腫瘤良惡性，且半定量分析過于依賴掃描方案，不能準確反映生理變化。本研究聯(lián)合采用多b值DWI、動態(tài)對比增強磁共振成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging,DCE-MRI)定量分析對卵巢上皮性腫瘤良惡性進行術前鑒別診斷，旨在為臨床醫(yī)生制定治療方案提供參考。

材料與方法

1.病例資料

搜集2018年9月-2019 年11月本院術后病理證實為卵巢上皮性腫瘤患者39例，其中良性腫瘤患者22例，年齡21～70歲，平均(46.9±2.95)歲；惡性腫瘤患者17例，年齡36～79歲，平均(53.0±2.54)歲。病例納入標準：①卵巢上皮來源腫瘤；②有完整的MRI影像資料；③有完整的手術治療記錄及術后病理資料。病例排除標準：①卵巢性索間質腫瘤、生殖類腫瘤、單囊的囊性灶；②MRI檢查禁忌證；③后處理失敗或圖像不全。術前39例患者均未行放、化療等治療，與術后病理結果進行對照，根據WHO 2014年卵巢腫瘤分類法，分為良性、交界性及惡性，本研究將卵巢交界性腫瘤歸入惡性腫瘤。

2.檢查方法

MRI檢查采用Siemens Verio 3.0T超導型磁共振掃描儀，6通道體表相控陣列線圈，為減少呼吸運動偽影，患者腹部加壓沙袋。 MRI掃描序列及參數見表1，DWI檢查b值分別取 0、400、800、1200、1600 s/mm2，總掃描時間為19.7 min。

3.圖像后處理

將所有DWI圖像導入工作站，生成4組ADC圖，ROI取類圓形，面積盡量大，參考平掃T1WI、T2WI、DWI及延遲增強圖像，將ROI置于病灶信號較均勻的實性區(qū)，盡可能避開囊變、壞死、出血區(qū)，對于良性腫瘤將ROI置于囊壁(囊與囊間的壁)，同理將ROI置于病灶囊性區(qū)分別測量其ADC值，測量2次，取其最低ADC值，并對數據的一致性進行檢驗。所有卵巢腫瘤組間ADC圖(b值取400、800、1200、1600 s/mm2)所測實性部分的ADC值分別記為A1、A2、A3、A4，所測囊性部分的ADC值分別記為A01、A02、A03、A04。

將DCE-MRI圖像導入Tissue 4D工作站，測量的定量參數值包括容量轉移常數(Ktrans)值、速率常數(Kep)值及血管外細胞外間隙容積比(Ve)值，測量2次取其平均值作為最終結果。

4.統(tǒng)計學分析

采用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量數據以均值±標準差表示，對計量數據進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的兩組數據之間的比較采用兩獨立樣本t檢驗，不符合正態(tài)分布者采用Mann-Whit-neyU檢驗。以術后病理結果為金標準，利用受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析相關參數的曲線下面積(area under curve,AUC)，以Youden指數最大值為臨界點確立診斷最佳閾值及其相應的診斷敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、診斷符合率。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.術后病理結果

39例卵巢腫瘤均為上皮來源(圖1～3)，良性22例，其中黏液性囊腺瘤5例，漿液性囊腺瘤14例，黏漿液性囊腺瘤3例；惡性腫瘤17例，其中交界性2例，漿液性囊腺癌5例，子宮內膜樣癌5例，黏液性囊腺癌3例，透明細胞癌2例。

表1 MRI掃描序列及參數

2.MRI診斷結果

由兩位經驗豐富的主治醫(yī)師分析常規(guī)MRI圖像并做出術前診斷，與術后病理結果進行對照，計算得出診斷敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、診斷符合率分別為88.2%、90.9%、88.2%、90.9%、89.7%(4例誤診)。

3.多b值DWI定量參數ADC值、DCE-MRI定量參數結果及統(tǒng)計分析結果

卵巢腫瘤良性組與惡性組的A1、A2、A3、A4、A01、A02、A03、A04值差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表2)，兩組間的動態(tài)增強定量參數Ktrans 值、Kep 值及Ve值差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表3)。

表2 卵巢良、惡性腫瘤實性區(qū)、囊性區(qū)ADC 值比較 (mm2/s)

表3 卵巢良、惡性腫瘤間DCE-MRI定量參數比較

4.ROC曲線分析各定量參數的診斷效能

ROC曲線分析結果顯示，A3、A03及Ktrans值具有較高的診斷效能。A3的AUC值為0.874，在實性病灶各測量值中最高，具有最高的診斷效能；A03的AUC值為0.893，在囊性病灶各測量值中最高，具有最高的診斷效能。Ktrans的AUC值為0.840，在DCE-MRI各定量參數中最高，具有最高的診斷效能(表4)。

表4 DWI、DCE-MRI相關定量參數診斷效能的ROC曲線分析結果

聯(lián)合常規(guī)MRI、DWI及DCE-MRI進行診斷，良、惡性卵巢上皮性腫瘤的診斷敏感度提高至100%，陽性預測值上升至94.1%，診斷符合率達97.4%，兩者聯(lián)合可明顯提高卵巢良、惡性腫瘤的診斷效能(表5)。

表5 各檢查方法對良、惡性卵巢上皮性腫瘤的診斷效能 (%)

討 論

DWI和DCE-MRI可以在分子水平及血液動力學方面對卵巢良惡性腫瘤進行診斷及鑒別診斷[5]，卵巢腫瘤病理類型較多，已有較多學者對卵巢腫瘤良惡性的鑒別診斷進行了研究，但較少學者聯(lián)合應用多b值DWI及DCE-MRI對卵巢腫瘤的具體病理分類進行深入研究。本文聯(lián)合應用多b值DWI及DCE-MRI對良惡性卵巢上皮性腫瘤進行診斷及鑒別診斷。

1.卵巢上皮性腫瘤的多b值DWI特點

DWI序列從微觀結構無創(chuàng)性監(jiān)測活體組織情況，反映了組織的病理及代謝情況，可以通過測量ADC值來量化DWI，卵巢腫瘤實性部分惡性程度越高，細胞越密集，限制了水分子運動，擴散受限，因而ADC值越低，DWI信號越高[6-7]，李海明等[6]采用不同DWI模型，如單指數DWI、體素內不相干運動(intravoxel incoherent motion,IVIM)及擴散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI),但有學者認為通過傳統(tǒng)DWI的信號強度與b值之間的單指數關系計算的ADC值雖然單一，但穩(wěn)定性較好[8]。故本研究利用ADC值作為研究參數，發(fā)現卵巢上皮性腫瘤中惡性組的ADC值明顯低于良性組，差異具有統(tǒng)計學意義，這與相關研究結果一致[7，9，10]，且病灶實性與囊性部分分界隨著b值的增加，病變組織與正常組織間、囊實性病灶間的對比度逐漸增加，顯示更為清楚，但當b值超過1200 s/mm2后，信噪比降低，囊實性病灶的對比度減低；統(tǒng)計學分析結果顯示當b值取1200 s/mm2時，病灶實性及囊性部分ADC值的曲線下面積最大，分別為0.874和0.893，實性灶ADC值<1.148×10-3mm2/s及囊性灶<2.642×10-3mm2/s時傾向于惡性。有學者利用DWI鑒別診斷卵巢復雜性腫瘤的良惡性，發(fā)現良、惡性組間差異無統(tǒng)計學意義[11]，分析原因是未對卵巢腫瘤具體病理分類進行分析。既往研究多集中于腫瘤實性部分的研究，少有學者研究卵巢腫瘤囊性部分ADC值在鑒別良惡性腫瘤方面是否有價值。Roussel等[12]認為無論T2WI還是ADC值對卵巢囊性腫瘤均無鑒別診斷價值，囊性部分的ADC值主要與液體粘滯度有關。本研究發(fā)現腫瘤囊性部分ADC值在良、惡性組間差異具有統(tǒng)計學意義，推測原因筆者認為惡性腫瘤內的囊性灶粘稠度高或伴出血導致水分子自由運動受限，ADC值較良性腫瘤內的囊性灶低，此結論還有待于擴大樣本量繼續(xù)研究。本研究中腫瘤實性部分的研究結論與既往研究相同[8-9]，可作為良、惡性腫瘤的鑒別診斷定量指標，且b值為1200 s/mm2時具最佳診斷效能。

圖1 黏液性囊腺瘤患者，女，53歲。a)T2WI示囊性多房呈高低混雜信號(箭)； b)T1WI脂肪抑制序列示多發(fā)囊狀分隔的多房結構，呈高低混雜信號(箭)； c)b值取1200s/mm2的DWI圖像，病灶內未見高信號(箭)； d)動態(tài)增強掃描示病灶囊壁及分隔強化，囊性灶未見強化(箭)； e)后處理得出定量參數Ktrans值、Kep值及Ve值； f)TIC曲線為Ⅰ型，提示病灶為良性； g)病理診斷為黏液性囊腺瘤，低倍鏡下見多囊性結構，囊壁被覆單層漿液性上皮，細胞核位于基底部，異型性不明顯(×40，HE)。

圖2 子宮及雙側附件子宮內膜樣腺癌患者，女，47歲。a)T1WI示雙側附件區(qū)及子宮腔內等信號病灶(箭)；b)T2WI脂肪抑制序列示雙側附件區(qū)及子宮腔內稍高信號灶，信號尚均勻(箭)； c)常規(guī)MRI增強掃描軸面示病灶呈明顯均勻強化(箭)； d)常規(guī)MRI增強掃描失狀面示病灶呈明顯均勻強化(箭)； e) 動態(tài)增強及后處理得出定量參數Ktrans值、Kep值及Ve值； f) TIC曲線呈III型，提示病灶為惡性； g) 病理診斷為子宮及雙側附件子宮內膜樣腺癌，鏡下示子宮內膜樣腺體背靠背排列，腺體擁擠呈膨脹性生長，最大徑>5mm(×100，HE)。

圖3 左卵巢漿液性乳頭狀交界性腫瘤患者，女，30歲。a～e) 為b值取0、400、800、1200、1600s/mm2時的DWI圖像，隨著b值升高，病灶囊實性分界更為清楚。a)b值取0的DWI圖像；b)b值取400s/mm2的DWI圖像；c)b值取800s/mm2的DWI圖像；d)b值取1200s/mm2的DWI圖像；e)b值取1600s/mm2的DWI圖像； f) 動態(tài)增強掃描示囊性灶內一明顯強化壁結節(jié)(箭)； g) 動態(tài)增強后處理得出定量參數Ktrans值、Kep值及Ve值； h) TIC曲線呈I型，提示病灶為良性； i) 病理診斷為左卵巢漿液性乳頭狀交界性腫瘤， 鏡下可見粗大的分支乳頭結構及微乳頭，被覆復層漿液性上皮，細胞輕度異型(×200，HE)。

2.卵巢上皮性腫瘤的DCE-MRI特點

DCE-MRI定量分析是一種顯示活體組織中腫瘤微循環(huán)變化的非侵襲性檢查方法，已被應用于顱腦、前列腺、乳腺、宮頸及卵巢疾病的診斷中[13-14]，DCE-MRI通過顯示對比劑隨時間推移從腫瘤中廓清的過程，間接反映腫瘤的微循環(huán)改變，有利于腫瘤的良惡性判斷[15-16]。容量轉移常數(Ktrans)是反映血流、血管通透性和微血管密度的重要定量參數，其值表示對比劑由血管內擴散至血管外的速率[17]，其值越高，腫瘤惡性程度越高。速率常數(Kep)值表示組織內對比劑重回血管內的速度，取決于腫瘤微血管的通透性。Ktrans值、Kep值及血管外細胞外間隙容積比(Ve)值三者間的關系如下：Kep=Ktrans/Ve。本研究結果顯示Ktrans值、Kep值在惡性腫瘤中明顯高于良性腫瘤，分析原因為惡性腫瘤血管發(fā)育不成熟，缺乏肌層使血管通透性增高，故對比劑易進入腫瘤組織間隙，良性腫瘤血管相對成熟，接近正常血管通透性。本研究結果顯示Ktrans值具有最佳診斷效能，>0.093min-1時傾向于惡性。DCE-MRI還可獲得TIC曲線，曲線類型分為3型，此方法簡單，但其易受樣本及觀察者的經驗影響而出現偏差，曲線類型的診斷效能不高，本研究發(fā)現TIC曲線為I型提示良性病變，而病理結果為交界性腫瘤，且既往研究發(fā)現II型曲線在良惡性腫瘤中存在較大數量重疊[18-19]。

3.DCE-MRI和多b值DWI的聯(lián)合應用價值

常規(guī)MRI具有良好的軟組織分辨率，可多參數成像，但在診斷腫瘤的形態(tài)學特征上具有重疊性和主觀性。有研究發(fā)現當腫瘤體積較小(直徑<2 cm)時，常規(guī)MRI平掃對腫瘤內分隔及結節(jié)常顯示不清，此時根據形態(tài)學表現判斷腫瘤良惡性的誤診率較高[20]。DWI通過測量ADC值可初步判斷卵巢腫瘤的良惡性，再結合DCE-MRI的定量參數，兩者聯(lián)合應用可明顯提高卵巢良惡性腫瘤的診斷效能，本研究中兩者聯(lián)合的診斷敏感度、特異度及診斷符合率分別為100%、95.7%和97.4%。本研究將卵巢腫瘤的定量診斷閾值進行量化，認為b值為1200 s/mm2時腫瘤實性部分ADC值<1.148×10-3mm2/s傾向于惡性腫瘤，Ktrans值>0.093min-1傾向于惡性腫瘤，對于病灶同時應用這兩個量化指標，互為補充，可明顯提高卵巢腫瘤的診斷符合率。

本研究存在以下局限性：①因交界性腫瘤樣本量較少，歸入惡性腫瘤組，可能對研究結果有一定影響。②本研究為單中心研究，樣本量較少，還需進一步擴大樣本量以提高統(tǒng)計可信度。

綜上所述，DWI和DCE-MRI檢查有助于卵巢良惡性腫瘤的鑒別診斷，可互為補充，本研究嘗試多b值及高b值用于卵巢腫瘤的診斷且結合DCE-MRI定量參數，兩者聯(lián)合應用可明顯提高診斷符合率，可為臨床醫(yī)生制定治療方案提供重要幫助。