王麗芳，宋曉麗，牛金亮*，任紅紅

卵巢腫瘤是女性生殖系統(tǒng)的常見腫瘤，良惡性腫瘤的定性診斷對治療方案的選擇及預(yù)后評價(jià)有重要意義[1]。血清腫瘤標(biāo)志物診斷敏感性、特異性低[2]，近年來，超聲、MRI是卵巢腫瘤診斷常用的方法，然而部分囊實(shí)性腫瘤定性診斷困難[3-4]。功能MRI為卵巢腫瘤診斷提供了新的思路。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)的定量參數(shù)表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值已應(yīng)用于卵巢腫瘤良惡性的診斷[5]，傳統(tǒng)的DWI模型認(rèn)為組織水分子是均一向四周擴(kuò)散，其b值的增加與信號衰減呈線性關(guān)系，然而人體組織水分子擴(kuò)散受細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞間隙等的限制，其擴(kuò)散為非高斯分布。擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)采用非高斯分布的水分子擴(kuò)散模型，分析組織微結(jié)構(gòu)的變化，其參數(shù)能更準(zhǔn)確地評估腫瘤組織的微觀結(jié)構(gòu)[6-9]。Ki-67是腫瘤研究中的重要指標(biāo)，用于評價(jià)腫瘤增殖活性，是分析卵巢腫瘤生物學(xué)特性的常用方法[10]。本研究分析平均擴(kuò)散峰度(mean kurtosis，MK)值、平均擴(kuò)散系數(shù)(mean diffusivity，MD)值、各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy，F(xiàn)A)值及ADC值在鑒別卵巢腫瘤良惡性的應(yīng)用價(jià)值，并探討各參數(shù)值與Ki-67表達(dá)的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集2017年9月至2018年12月在我院發(fā)現(xiàn)卵巢腫瘤且擬于我院行手術(shù)治療的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)本院超聲及MRI發(fā)現(xiàn)有卵巢腫瘤的患者；(2)術(shù)前未接受手術(shù)、放化療的患者；(3)簽署知情同意書，并配合完成完整MRI檢查的患者；(4)MRI檢查后行手術(shù)治療并獲得病理結(jié)果的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)MRI圖像質(zhì)量較差或無法配合完成完整MRI檢查的患者；(2)病灶內(nèi)無實(shí)性成分，或?qū)嵭猿煞肿畲髲剑?.0 cm的患者。最終符合上述標(biāo)準(zhǔn)患者48例。良性腫瘤23例，年齡25～77歲，平均48歲；惡性腫瘤25例，年齡22～79 歲，平均53歲。共55個病灶，其中良性腫瘤(25個)包括卵泡膜纖維瘤13例、成熟畸胎瘤4例、漿液性乳頭狀囊腺瘤5例(2例為雙側(cè))、良性brenner瘤1例。惡性腫瘤(30個)包括高級別漿黏液性癌16例(3例雙側(cè))、透明細(xì)胞癌2例、卵巢高/中分化宮內(nèi)膜樣癌2例(1例雙側(cè))、無性細(xì)胞瘤1例、惡性混合性生殖細(xì)胞瘤1例、轉(zhuǎn)移癌3例(1例為雙側(cè))。

1.2 圖像采集與處理

MR掃描方法：使用3.0 T掃描儀(GE Discovery Silent MR750W，美國GE公司)相控陣腹部線圈進(jìn)行掃描?；颊卟扇∑脚P位，自由呼吸。行常規(guī)MRI掃描(軸位、矢狀位、冠狀位T2WI序列，軸位T2WI脂肪抑制序列、T1WI序列)；FOV 32×32；層厚5 mm；層間距1 mm。DWI、DKI掃描均采用EPI序列，DWI序列掃描序列：TR/TE：5000/65 ms；層厚5 mm；層間距1 mm；FOV 32×32；矩陣128×128；激勵次數(shù)(NEX)1；b值分別為0、1500 s/mm2；研究參數(shù)：ADC值。DKI序列：TR/TE：6500/95 ms；層厚5 mm；層間距1 mm；FOV 24×24；矩陣128×128；NEX 2；擴(kuò)散方向25；b值分別為0、1250、2500 s/mm2；掃描時間為11 min 11 s；研究參數(shù)：MK值、MD值及FA值。

1.3 圖像分析

將DKI和DWI圖像分別導(dǎo)入AW4.6后處理工作站(美國GE公司)，生成ADC、MD、MK、FA偽彩圖。由2名有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生共同觀察和分析，勾畫感興趣區(qū)(region of interest， ROI)。ROI勾畫原則：(1)T2WI脂肪抑制序列上顯示為等低信號的實(shí)性層面；(2)避開明顯囊變、出血、壞死及血管；(3)結(jié)合T2WI選取腫瘤最大實(shí)性層面畫ROI，保持各參數(shù)圖的ROI在同一層面；(4) ROI形狀為圓形或橢圓形，面積10～130 mm2；(5)數(shù)據(jù)均測量3次取平均值。

1.4 免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶染色(streptavidin-perosidase，SP)法檢測卵巢腫瘤組織Ki-67的表達(dá)

所有標(biāo)本經(jīng)石蠟包埋、切片及免疫組化染色，并在顯微鏡下觀察，以細(xì)胞核染成棕黃色或者褐色為陽性細(xì)胞，每份切片選取3個高倍視野(SP×200)并記錄陽性的腫瘤細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(%)，求平均值。診斷結(jié)果均由對患者臨床病理結(jié)果不知情的病理科醫(yī)師(10年婦科病理工作經(jīng)驗(yàn))分析。

圖1 A～F：女，58歲。A為軸位T2WI圖像，病灶內(nèi)部信號不均勻，實(shí)性成分呈等低信號；B～E分別為ADC、FA、MD及MK偽彩圖，ADC=0.926×10-3 mm2/s，F(xiàn)A=1.31，MD=1.01×10-3 mm2/s，MK=0.893；F：Ki-67抗原在卵巢癌細(xì)胞核中明顯表達(dá)(SP×200)，病理：卵巢高級別漿液性癌。G～L：女，54歲。G為軸位T2WI圖像，病灶內(nèi)部實(shí)性成分呈不均勻等低信號；H～K分別為ADC、FA、MD及MK偽彩圖，ADC=1.123×10-3 mm2/s，F(xiàn)A=1.42，MD=1.851×10-3 mm2/s，MK=0.494；L為Ki-67抗原在腫瘤組織細(xì)胞核中低表達(dá)(SP×200)，病理：卵巢卵泡膜纖維瘤Fig. 1 A—F: Female, 58 years old. A: The axial T2WI image, the internal signal of the lesion is not uniform, and the solid component is lower signal； B—E: The maps of ADC, FA, MD and MK, respectively, ADC=0.926×10-3 mm2/s, FA=1.31, MD=1.01×10-3 mm2/s, MK=0.973； F: The apparent expression of Ki-67 antigen in the nucleus of ovarian cancer cells (SP×200), Pathology: Ovarian high-grade serous carcinoma. G—L: Female, 54 years old. G: The axial T2WI image, the internal solid component of the lesion is low signal； H—K: The maps of ADC, FA, MD, and MK, respectively, ADC=1.123×10-3 mm2/s, FA=1.42, MD=1.951×10-3 mm2/s, MK=0.534； L: The low expression of Ki-67 antigen in the nucleus of tumor tissues (SP×200), Pathology: Ovarian theca-fibroma.

圖2 DKI及DWI參數(shù)診斷卵巢良惡性腫瘤的ROC曲線圖。MK值、MD值的AUC分別為0.88、0.85，ADC值的AUC為0.83Fig. 2 The ROC curve of DKI and DWI parameters for the diagnosis of benign and malignant ovarian tumors. The AUC of the MK value and the MD value are 0.88 and 0.85, respectively, and the AUC of ADC value is 0.83.

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較參數(shù)MK值、MD值、FA值、ADC值在良惡性腫瘤中的差異。通過受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線來確定各參數(shù)診斷效能，以曲線下面積(area under curve，AUC)表示。并根據(jù)最大約登指數(shù)確定診斷敏感性、特異性及最佳閾值。通過Spearman相關(guān)分析MK值、MD值、FA值、ADC值與Ki-67表達(dá)的相關(guān)性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 卵巢良惡性腫瘤各參數(shù)比較

惡性腫瘤組的MK值高于良性腫瘤組(0.82±0.13 vs 0.62±0.11)，MD值及ADC值明顯低于良性腫瘤組[(1.1±0.29)×10-3mm2/s vs (1.54±0.34)×10-3mm2/s和(1.0±0.15)×10-3mm2/s vs (1.23±0.19×)10-3mm2/s]，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-6.156、5.285、4.962，P＜0.001)。FA值在良惡性腫瘤組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.808，P=0.422)。見表1，圖1。

表1 55個病灶MK值、MD值、FA值和ADC值在卵巢良惡性腫瘤的比較(±s)Tab. 1 Comparison of MK, MD, FA and ADC values of 55 lesions in benign and malignant tumors of ovarian (±s)

表1 55個病灶MK值、MD值、FA值和ADC值在卵巢良惡性腫瘤的比較(±s)Tab. 1 Comparison of MK, MD, FA and ADC values of 55 lesions in benign and malignant tumors of ovarian (±s)

參數(shù) 良性(n=25) 惡性(n=30) t值 P值MK 0.62±0.11 0.82±0.13 -6.156 ＜0.001 MD (×10-3 mm2/s) 1.54±0.34 1.10±0.29 5.285 ＜0.001 FA 0.19±0.03 0.18±0.03 0.808 0.422 ADC (×10-3 mm2/s) 1.23±0.19 1.00±0.15 4.962 ＜0.001

表2 DKI和DWI參數(shù)對卵巢良惡性腫瘤鑒別診斷分析Tab. 2 Analysis of differential diagnosis between benign and malignant ovarian tumors by parameters of DKI and DKI

表3 DKI、DWI各參數(shù)與Ki-67表達(dá)相關(guān)性分析Tab. 3 Correlation analysis between DKI/DWI parameters and Ki-67 expression

2.2 MK值、MD值、ADC值鑒別卵巢良惡性腫瘤的ROC曲線評價(jià)結(jié)果

MK值、MD值、ADC值鑒別卵巢良惡性腫瘤的AUC值分別為0.88、0.85、0.83。分別以0.69、1.48×10-3mm2/s、1.19×10-3mm2/s為診斷閾值時，敏感性分別為81%、78%、80%，特異性分別為84%、84%、78%。見表2，圖2。

2.3 MK值、MD值、FA值、ADC值與Ki-67表達(dá)的相關(guān)性分析

MK值與Ki-67表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.62，P＜0.001)，MD值(r=-0.55，P＜0.001)、ADC值(r=-0.50，P＜0.001)與Ki-67表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(表3)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。FA值與Ki-67表達(dá)無相關(guān)性(r=-0.14，P=0.307)。

3 討論

卵巢腫瘤是婦科常見病，良惡性的準(zhǔn)確診斷直接影響患者治療方案及預(yù)后[1]。目前，腫瘤血清標(biāo)志物在臨床診斷中應(yīng)用廣泛，但多種腫瘤可表達(dá)同一種腫瘤標(biāo)志物，如CA125在正常卵巢組織、上皮來源腫瘤、乳腺癌、肺癌等均可表達(dá)，因此腫瘤標(biāo)志物診斷特異性低[2]。目前超聲是卵巢腫瘤診斷的常用方法，可以觀察腫瘤形態(tài)、血流分布以及是否合并腹水等征象，然而對微小病灶檢出困難，且對部分囊實(shí)性腫瘤定性診斷困難，如卵泡膜纖維瘤合并腹水(Meigs綜合征)易誤診為惡性腫瘤[4]。MR軟組織分辨率高，可以檢出微小病灶，可全面分析腫瘤組織成分，但不能準(zhǔn)確鑒別診斷低級別惡性腫瘤與部分良性腫瘤[3]。DKI與DWI是MRI功能成像技術(shù)，可反映組織微觀結(jié)構(gòu)信息。

3.1 DKI與DWI定量參數(shù)鑒別卵巢良惡性腫瘤的價(jià)值

ADC是DWI的主要參數(shù)，用于反映活體組織內(nèi)水分子的擴(kuò)散狀態(tài)，通常認(rèn)為惡性腫瘤的細(xì)胞密度高，水分子的擴(kuò)散運(yùn)動受限，DWI上高信號，ADC值低，ADC值已用于卵巢良惡性腫瘤的鑒別診斷[5，11]。本研究結(jié)果顯示卵巢惡性腫瘤的ADC值明顯低于良性腫瘤。鑒于DWI的理論局限性[12]，Jenson等[6]提出了DKI模型，是以水分子擴(kuò)散呈非高斯分布為理論基礎(chǔ)，DKI可以獲得MD值、FA值、MK值等參數(shù)，用于評估細(xì)胞異型性、細(xì)胞密度、腫瘤血管生成等組織微結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。MD值是校準(zhǔn)后的ADC值，與細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)有關(guān)，惡性腫瘤組織細(xì)胞外間隙明顯減少、水分子擴(kuò)散受限，MD值降低。乳腺癌與下肢骨、軟組織惡性腫瘤MD值明顯低于良性腫瘤[9，13]，本研究中卵巢惡性腫瘤的MD值明顯低于良性腫瘤，與文獻(xiàn)報(bào)道一致。

MK值是DKI最主要的參數(shù)，反映水分子擴(kuò)散受限程度及擴(kuò)散的不均質(zhì)性，組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜(細(xì)胞密度及異型性越高，間質(zhì)血管生成越多)，MK值越大[6-17]。惡性腫瘤的MK值應(yīng)明顯高于良性腫瘤，高級別腦星形細(xì)胞瘤組MK值顯著高于低級別組[15]。上皮來源交界性卵巢腫瘤組的MK值顯著低于惡性腫瘤組[14]。本研究結(jié)果表明，卵巢惡性腫瘤組的MK值明顯高于良性腫瘤組，與上述研究結(jié)果一致。

FA值是指水分子擴(kuò)散各向異性分?jǐn)?shù)，F(xiàn)A值主要用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，正常神經(jīng)纖維水分子沿長軸同向擴(kuò)散，當(dāng)神經(jīng)纖維損傷時，水分子向四周擴(kuò)散程度增加，各向異性減小[6，16]。FA值對腎透明細(xì)胞癌分級診斷無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[17]。本研究中，卵巢良惡性腫瘤FA值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，說明良惡性卵巢腫瘤水分子向各方向擴(kuò)散程度無明顯差異，各向異性低。

本研究釆用ROC曲線評價(jià)MK值、MD值、ADC值鑒別卵巢良惡性腫瘤的效能。MK值的AUC為0.88，MD值與ADC值的AUC分別為0.85、0.83。MK值診斷效能最好，當(dāng)MK診斷閾值取0.69時，敏感性、特異性最高，與乳腺腫瘤的研究結(jié)果一致[8，13]，說明DKI參數(shù)值能準(zhǔn)確反映卵巢腫瘤良、惡性的微結(jié)構(gòu)的差異。另外，本研究發(fā)現(xiàn)惡性生殖細(xì)胞瘤MK值(1.08)大于大多數(shù)上皮來源惡性腫瘤，提示DKI在鑒別不同的卵巢腫瘤組織學(xué)分型方面可能有作用。

3.2 DKI與DWI定量參數(shù)與Ki-67表達(dá)的相關(guān)性

Ki-67表達(dá)水平高低與腫瘤惡性程度關(guān)系密切。即Ki-67表達(dá)水平越高，腫瘤細(xì)胞增殖越活躍，腫瘤細(xì)胞及新生血管的快速增生，導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)壞死、出血、囊變等，進(jìn)一步增加了腫瘤組織微結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性[10-13]。乳腺惡性腫瘤研究表明MK值與Ki-67呈正相關(guān)，MD值、ADC值與Ki-67呈負(fù)相關(guān)[18]。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)MK值與Ki-67表達(dá)呈正相關(guān)，MD值、ADC值和Ki-67表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。而FA值與Ki-67表達(dá)無明顯相關(guān)性。因此，MK值及MD值可以從影像學(xué)角度反映腫瘤細(xì)胞的增殖程度。

3.3 本研究的局限性

首先，病變的數(shù)量較少，且種類較單一，主要為上皮、性索間質(zhì)來源腫瘤，且部分良性腫瘤如囊腺瘤實(shí)性成分小，可能影響測量的準(zhǔn)確性。下一步將收集更多卵巢腫瘤病例，分析各組織來源的腫瘤特點(diǎn)，研究DKI對卵巢腫瘤病理分型的價(jià)值。另外，因病例數(shù)過少，本研究中未將交界性卵巢腫瘤納入研究，之后將繼續(xù)增大病例數(shù)。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，DKI在卵巢腫瘤良惡性方面有更高的診斷效能，DKI參數(shù)MK值和MD值能無創(chuàng)性預(yù)測良、惡性卵巢腫瘤細(xì)胞增殖水平的差異。DKI有望成為評估卵巢腫瘤良惡性更有效的手段。

利益沖突：無。