DCE-MRI及多b值DWI对卵巢上皮源性肿瘤良恶性的鉴别诊断价值

刘碧英， 林晓南， 张小镇， 张彩霞， 兰鹏， 何岩燕， 戚婉

卵巢肿瘤组织学种类复杂，卵巢癌致死率高，手术是卵巢肿瘤最常见的治疗方法，其治疗方案取决于肿瘤的具体病理类型[1]；虽术中冰冻可以诊断肿瘤良恶性，但因肿瘤的多样性，其对早期恶性肿瘤的诊断符合率仅为81%，交界性肿瘤仅为60%～75%[2]，故术前准确预测肿瘤类型是临床制定治疗方案的关键。MRI软组织分辨率高，可多方位多参数成像，对卵巢肿瘤的诊断价值优于CT、超声，对卵巢结构及病变的显示具有突出优势[3]，但有研究显示常规MRI平扫及增强扫描对卵巢囊实性病变的误诊率高达28.6%[4]；近年来，国内外学者多采用动态增强半定量分析卵巢肿瘤的良恶性，较少学者联合动态增强定量分析、多b值DWI来分析肿瘤良恶性，且半定量分析过于依赖扫描方案，不能准确反映生理变化。本研究联合采用多b值DWI、动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging,DCE-MRI)定量分析对卵巢上皮性肿瘤良恶性进行术前鉴别诊断，旨在为临床医生制定治疗方案提供参考。

材料与方法

1.病例资料

搜集2018年9月-2019 年11月本院术后病理证实为卵巢上皮性肿瘤患者39例，其中良性肿瘤患者22例，年龄21～70岁，平均(46.9±2.95)岁；恶性肿瘤患者17例，年龄36～79岁，平均(53.0±2.54)岁。病例纳入标准：①卵巢上皮来源肿瘤；②有完整的MRI影像资料；③有完整的手术治疗记录及术后病理资料。病例排除标准：①卵巢性索间质肿瘤、生殖类肿瘤、单囊的囊性灶；②MRI检查禁忌证；③后处理失败或图像不全。术前39例患者均未行放、化疗等治疗，与术后病理结果进行对照，根据WHO 2014年卵巢肿瘤分类法，分为良性、交界性及恶性，本研究将卵巢交界性肿瘤归入恶性肿瘤。

2.检查方法

MRI检查采用Siemens Verio 3.0T超导型磁共振扫描仪，6通道体表相控阵列线圈，为减少呼吸运动伪影，患者腹部加压沙袋。 MRI扫描序列及参数见表1，DWI检查b值分别取 0、400、800、1200、1600 s/mm2，总扫描时间为19.7 min。

3.图像后处理

将所有DWI图像导入工作站，生成4组ADC图，ROI取类圆形，面积尽量大，参考平扫T1WI、T2WI、DWI及延迟增强图像，将ROI置于病灶信号较均匀的实性区，尽可能避开囊变、坏死、出血区，对于良性肿瘤将ROI置于囊壁(囊与囊间的壁)，同理将ROI置于病灶囊性区分别测量其ADC值，测量2次，取其最低ADC值，并对数据的一致性进行检验。所有卵巢肿瘤组间ADC图(b值取400、800、1200、1600 s/mm2)所测实性部分的ADC值分别记为A1、A2、A3、A4，所测囊性部分的ADC值分别记为A01、A02、A03、A04。

将DCE-MRI图像导入Tissue 4D工作站，测量的定量参数值包括容量转移常数(Ktrans)值、速率常数(Kep)值及血管外细胞外间隙容积比(Ve)值，测量2次取其平均值作为最终结果。

4.统计学分析

采用SPSS 18.0软件进行统计学分析。计量数据以均值±标准差表示，对计量数据进行正态性检验，符合正态分布的两组数据之间的比较采用两独立样本t检验，不符合正态分布者采用Mann-Whit-neyU检验。以术后病理结果为金标准，利用受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线分析相关参数的曲线下面积(area under curve,AUC)，以Youden指数最大值为临界点确立诊断最佳阈值及其相应的诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、诊断符合率。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.术后病理结果

39例卵巢肿瘤均为上皮来源(图1～3)，良性22例，其中黏液性囊腺瘤5例，浆液性囊腺瘤14例，黏浆液性囊腺瘤3例；恶性肿瘤17例，其中交界性2例，浆液性囊腺癌5例，子宫内膜样癌5例，黏液性囊腺癌3例，透明细胞癌2例。

表1 MRI扫描序列及参数

2.MRI诊断结果

由两位经验丰富的主治医师分析常规MRI图像并做出术前诊断，与术后病理结果进行对照，计算得出诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、诊断符合率分别为88.2%、90.9%、88.2%、90.9%、89.7%(4例误诊)。

3.多b值DWI定量参数ADC值、DCE-MRI定量参数结果及统计分析结果

卵巢肿瘤良性组与恶性组的A1、A2、A3、A4、A01、A02、A03、A04值差异均有统计学意义(P<0.05，表2)，两组间的动态增强定量参数Ktrans 值、Kep 值及Ve值差异均有统计学意义(P<0.05，表3)。

表2 卵巢良、恶性肿瘤实性区、囊性区ADC 值比较 (mm2/s)

表3 卵巢良、恶性肿瘤间DCE-MRI定量参数比较

4.ROC曲线分析各定量参数的诊断效能

ROC曲线分析结果显示，A3、A03及Ktrans值具有较高的诊断效能。A3的AUC值为0.874，在实性病灶各测量值中最高，具有最高的诊断效能；A03的AUC值为0.893，在囊性病灶各测量值中最高，具有最高的诊断效能。Ktrans的AUC值为0.840，在DCE-MRI各定量参数中最高，具有最高的诊断效能(表4)。

表4 DWI、DCE-MRI相关定量参数诊断效能的ROC曲线分析结果

联合常规MRI、DWI及DCE-MRI进行诊断，良、恶性卵巢上皮性肿瘤的诊断敏感度提高至100%，阳性预测值上升至94.1%，诊断符合率达97.4%，两者联合可明显提高卵巢良、恶性肿瘤的诊断效能(表5)。

表5 各检查方法对良、恶性卵巢上皮性肿瘤的诊断效能 (%)

讨 论

DWI和DCE-MRI可以在分子水平及血液动力学方面对卵巢良恶性肿瘤进行诊断及鉴别诊断[5]，卵巢肿瘤病理类型较多，已有较多学者对卵巢肿瘤良恶性的鉴别诊断进行了研究，但较少学者联合应用多b值DWI及DCE-MRI对卵巢肿瘤的具体病理分类进行深入研究。本文联合应用多b值DWI及DCE-MRI对良恶性卵巢上皮性肿瘤进行诊断及鉴别诊断。

1.卵巢上皮性肿瘤的多b值DWI特点

DWI序列从微观结构无创性监测活体组织情况，反映了组织的病理及代谢情况，可以通过测量ADC值来量化DWI，卵巢肿瘤实性部分恶性程度越高，细胞越密集，限制了水分子运动，扩散受限，因而ADC值越低，DWI信号越高[6-7]，李海明等[6]采用不同DWI模型，如单指数DWI、体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)及扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI),但有学者认为通过传统DWI的信号强度与b值之间的单指数关系计算的ADC值虽然单一，但稳定性较好[8]。故本研究利用ADC值作为研究参数，发现卵巢上皮性肿瘤中恶性组的ADC值明显低于良性组，差异具有统计学意义，这与相关研究结果一致[7，9，10]，且病灶实性与囊性部分分界随着b值的增加，病变组织与正常组织间、囊实性病灶间的对比度逐渐增加，显示更为清楚，但当b值超过1200 s/mm2后，信噪比降低，囊实性病灶的对比度减低；统计学分析结果显示当b值取1200 s/mm2时，病灶实性及囊性部分ADC值的曲线下面积最大，分别为0.874和0.893，实性灶ADC值<1.148×10-3mm2/s及囊性灶<2.642×10-3mm2/s时倾向于恶性。有学者利用DWI鉴别诊断卵巢复杂性肿瘤的良恶性，发现良、恶性组间差异无统计学意义[11]，分析原因是未对卵巢肿瘤具体病理分类进行分析。既往研究多集中于肿瘤实性部分的研究，少有学者研究卵巢肿瘤囊性部分ADC值在鉴别良恶性肿瘤方面是否有价值。Roussel等[12]认为无论T2WI还是ADC值对卵巢囊性肿瘤均无鉴别诊断价值，囊性部分的ADC值主要与液体粘滞度有关。本研究发现肿瘤囊性部分ADC值在良、恶性组间差异具有统计学意义，推测原因笔者认为恶性肿瘤内的囊性灶粘稠度高或伴出血导致水分子自由运动受限，ADC值较良性肿瘤内的囊性灶低，此结论还有待于扩大样本量继续研究。本研究中肿瘤实性部分的研究结论与既往研究相同[8-9]，可作为良、恶性肿瘤的鉴别诊断定量指标，且b值为1200 s/mm2时具最佳诊断效能。

图1 黏液性囊腺瘤患者，女，53岁。a)T2WI示囊性多房呈高低混杂信号(箭)； b)T1WI脂肪抑制序列示多发囊状分隔的多房结构，呈高低混杂信号(箭)； c)b值取1200s/mm2的DWI图像，病灶内未见高信号(箭)； d)动态增强扫描示病灶囊壁及分隔强化，囊性灶未见强化(箭)； e)后处理得出定量参数Ktrans值、Kep值及Ve值； f)TIC曲线为Ⅰ型，提示病灶为良性； g)病理诊断为黏液性囊腺瘤，低倍镜下见多囊性结构，囊壁被覆单层浆液性上皮，细胞核位于基底部，异型性不明显(×40，HE)。

图2 子宫及双侧附件子宫内膜样腺癌患者，女，47岁。a)T1WI示双侧附件区及子宫腔内等信号病灶(箭)；b)T2WI脂肪抑制序列示双侧附件区及子宫腔内稍高信号灶，信号尚均匀(箭)； c)常规MRI增强扫描轴面示病灶呈明显均匀强化(箭)； d)常规MRI增强扫描失状面示病灶呈明显均匀强化(箭)； e) 动态增强及后处理得出定量参数Ktrans值、Kep值及Ve值； f) TIC曲线呈III型，提示病灶为恶性； g) 病理诊断为子宫及双侧附件子宫内膜样腺癌，镜下示子宫内膜样腺体背靠背排列，腺体拥挤呈膨胀性生长，最大径>5mm(×100，HE)。

图3 左卵巢浆液性乳头状交界性肿瘤患者，女，30岁。a～e) 为b值取0、400、800、1200、1600s/mm2时的DWI图像，随着b值升高，病灶囊实性分界更为清楚。a)b值取0的DWI图像；b)b值取400s/mm2的DWI图像；c)b值取800s/mm2的DWI图像；d)b值取1200s/mm2的DWI图像；e)b值取1600s/mm2的DWI图像； f) 动态增强扫描示囊性灶内一明显强化壁结节(箭)； g) 动态增强后处理得出定量参数Ktrans值、Kep值及Ve值； h) TIC曲线呈I型，提示病灶为良性； i) 病理诊断为左卵巢浆液性乳头状交界性肿瘤， 镜下可见粗大的分支乳头结构及微乳头，被覆复层浆液性上皮，细胞轻度异型(×200，HE)。

2.卵巢上皮性肿瘤的DCE-MRI特点

DCE-MRI定量分析是一种显示活体组织中肿瘤微循环变化的非侵袭性检查方法，已被应用于颅脑、前列腺、乳腺、宫颈及卵巢疾病的诊断中[13-14]，DCE-MRI通过显示对比剂随时间推移从肿瘤中廓清的过程，间接反映肿瘤的微循环改变，有利于肿瘤的良恶性判断[15-16]。容量转移常数(Ktrans)是反映血流、血管通透性和微血管密度的重要定量参数，其值表示对比剂由血管内扩散至血管外的速率[17]，其值越高，肿瘤恶性程度越高。速率常数(Kep)值表示组织内对比剂重回血管内的速度，取决于肿瘤微血管的通透性。Ktrans值、Kep值及血管外细胞外间隙容积比(Ve)值三者间的关系如下：Kep=Ktrans/Ve。本研究结果显示Ktrans值、Kep值在恶性肿瘤中明显高于良性肿瘤，分析原因为恶性肿瘤血管发育不成熟，缺乏肌层使血管通透性增高，故对比剂易进入肿瘤组织间隙，良性肿瘤血管相对成熟，接近正常血管通透性。本研究结果显示Ktrans值具有最佳诊断效能，>0.093min-1时倾向于恶性。DCE-MRI还可获得TIC曲线，曲线类型分为3型，此方法简单，但其易受样本及观察者的经验影响而出现偏差，曲线类型的诊断效能不高，本研究发现TIC曲线为I型提示良性病变，而病理结果为交界性肿瘤，且既往研究发现II型曲线在良恶性肿瘤中存在较大数量重叠[18-19]。

3.DCE-MRI和多b值DWI的联合应用价值

常规MRI具有良好的软组织分辨率，可多参数成像，但在诊断肿瘤的形态学特征上具有重叠性和主观性。有研究发现当肿瘤体积较小(直径<2 cm)时，常规MRI平扫对肿瘤内分隔及结节常显示不清，此时根据形态学表现判断肿瘤良恶性的误诊率较高[20]。DWI通过测量ADC值可初步判断卵巢肿瘤的良恶性，再结合DCE-MRI的定量参数，两者联合应用可明显提高卵巢良恶性肿瘤的诊断效能，本研究中两者联合的诊断敏感度、特异度及诊断符合率分别为100%、95.7%和97.4%。本研究将卵巢肿瘤的定量诊断阈值进行量化，认为b值为1200 s/mm2时肿瘤实性部分ADC值<1.148×10-3mm2/s倾向于恶性肿瘤，Ktrans值>0.093min-1倾向于恶性肿瘤，对于病灶同时应用这两个量化指标，互为补充，可明显提高卵巢肿瘤的诊断符合率。

本研究存在以下局限性：①因交界性肿瘤样本量较少，归入恶性肿瘤组，可能对研究结果有一定影响。②本研究为单中心研究，样本量较少，还需进一步扩大样本量以提高统计可信度。

综上所述，DWI和DCE-MRI检查有助于卵巢良恶性肿瘤的鉴别诊断，可互为补充，本研究尝试多b值及高b值用于卵巢肿瘤的诊断且结合DCE-MRI定量参数，两者联合应用可明显提高诊断符合率，可为临床医生制定治疗方案提供重要帮助。