陳倩倩，張 焱，程敬亮，白 潔，高安康

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科 鄭州 450052

睪丸生殖細(xì)胞瘤是睪丸腫瘤中最常見(jiàn)的腫瘤，好發(fā)于15歲以上男性，約占男性惡性腫瘤的1%；包含精原細(xì)胞瘤和非精原生殖細(xì)胞瘤兩種類型[1]。二者在轉(zhuǎn)移方式、治療方案及預(yù)后上有很大差異；精原細(xì)胞瘤多數(shù)預(yù)后較好，較少發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，且對(duì)放療、化療都非常敏感；而非精原生殖細(xì)胞瘤具有更高的侵襲性，對(duì)放療和化療具有耐受性，反應(yīng)較差[2-3]。術(shù)前獲得更多的腫瘤信息不僅有助于向患者解釋病情進(jìn)展，也有利于治療方式的選擇。MRI檢查因具有較高的靈敏度成為睪丸腫瘤分析、評(píng)估中較有效的影像檢查手段，但其特異度較低[4]，因此常規(guī)MRI檢查用于睪丸腫瘤的鑒別診斷仍有困難。全域灰度直方圖可對(duì)腫瘤所有層面的信號(hào)強(qiáng)度分布進(jìn)行定量提取、分析，能更全面地反映腫瘤的異質(zhì)性[5]，對(duì)于睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤的鑒別更加可靠和準(zhǔn)確。本研究旨在探索增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖鑒別睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤的價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象收集2014年1月至2018年12月經(jīng)病理證實(shí)的48例睪丸腫瘤患者的臨床及MRI資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：在我院行MRI檢查并診斷為睪丸生殖細(xì)胞瘤；影像資料完整，包括軸面T1WI、壓脂T2WI、DWI及增強(qiáng)T1WI，圖像質(zhì)量清晰；未進(jìn)行放化療及手術(shù)者。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并炎癥等其他睪丸病變者。最終納入睪丸精原細(xì)胞瘤27例，年齡22～54(36.2±2.9)歲；睪丸非精原生殖細(xì)胞瘤21例(混合性生殖細(xì)胞瘤7例，胚胎性癌6例，成熟性畸胎瘤8例)，年齡3～44(23.1±3.3)歲。大多數(shù)患者以睪丸進(jìn)行性腫大為主要首發(fā)癥狀，其中5例伴有疼痛。

1.2MRI檢查方法采用德國(guó)Siemens Skyra3.0T MR掃描儀和16通道體部專用線圈。掃描時(shí)患者取仰臥位，定位線以陰囊為中心。采用TSE序列對(duì)軸位、矢狀位、冠狀位進(jìn)行掃描。具體參數(shù)：T1WI(TR 732 ms, TE 12 ms)，T2WI壓脂(TR 3 000 ms, TE 90 ms)，DWI(b值為0或800 s/mm2,TR 5 800 ms, TE 90 ms)，視野34 cm×34 cm, 層厚5 mm, 層間距3 mm。對(duì)比劑使用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)，劑量為0.1 mmol/kg，增強(qiáng)后行T1WI軸位、矢狀位和冠狀位掃描。

1.3圖像處理圖像選?。簭腜ACS工作站中以BMP格式導(dǎo)出所有患者的MRI圖像，同時(shí)調(diào)整窗寬、窗位，使所有圖像在窗寬、窗位上保持一致。使用Mazda軟件，以T1WI軸位圖像為基礎(chǔ)，進(jìn)行全域灰度直方圖分析。以軸面壓脂T2WI及增強(qiáng)圖像為參照，使用Mazda軟件沿病變T1WI增強(qiáng)軸面圖像全腫瘤邊緣手動(dòng)勾畫每一層ROI。ROI的灰度直方圖由軟件自動(dòng)生成，并通過(guò)計(jì)算得到下列參數(shù)：均值、變異度、峰度、偏度、第99百分位數(shù)、第90百分位數(shù)、第50百分位數(shù)、第10百分位數(shù)、第1百分位數(shù)等。本研究所有圖像ROI均由3名影像學(xué)專家指導(dǎo)完成勾畫。典型病例的MRI圖像及病理結(jié)果見(jiàn)圖1、2。

左側(cè)睪丸見(jiàn)腫塊影，呈長(zhǎng)T1混雜長(zhǎng)/短T2信號(hào)影，內(nèi)見(jiàn)小片狀稍短T1信號(hào)(A、B)；T2WI壓脂序列呈混雜高信號(hào)(C、D)，增強(qiáng)后腫塊呈不均勻強(qiáng)化(E)；病變內(nèi)見(jiàn)囊變、壞死成分，邊界清晰、形態(tài)規(guī)則，左側(cè)精索靜脈稍增粗；沿腫瘤邊緣手動(dòng)勾畫ROI，以紅色填充腫瘤區(qū)域(F)；獲得腫瘤灰度直方圖(G)，橫坐標(biāo)表示ROI內(nèi)不同灰度值，縱坐標(biāo)表示各灰度值出現(xiàn)的頻率；病理(H)證實(shí)為混合性生殖細(xì)胞瘤，包含胚胎性癌及卵黃囊瘤成分(HE，×100)

右側(cè)睪丸見(jiàn)腫塊影，呈長(zhǎng)T1混雜短T2信號(hào)影，內(nèi)見(jiàn)小片狀長(zhǎng)T2信號(hào)(A、B)；T2WI壓脂序列呈混雜高信號(hào)(C、D)，增強(qiáng)后腫塊呈不均勻強(qiáng)化(E)；病變內(nèi)見(jiàn)囊變、壞死成分，邊界清晰、形態(tài)不規(guī)則，右側(cè)精索靜脈稍增粗;沿腫瘤邊緣手動(dòng)勾畫ROI，以紅色填充腫瘤區(qū)域(F)；獲得腫瘤灰度直方圖(G)，橫坐標(biāo)表示ROI內(nèi)不同灰度值，縱坐標(biāo)表示各灰度值出現(xiàn)的頻率;病理(H)證實(shí)為精原細(xì)胞瘤，細(xì)胞體積大、大小較均勻(HE，×100)

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 20.0處理數(shù)據(jù)。不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)(上，下四分位數(shù))表示。均值、變異度、第50百分位數(shù)、第90百分位數(shù)不滿足正態(tài)分布，兩組比較應(yīng)用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)；余參數(shù)值均滿足正態(tài)分布，方差齊，兩組比較應(yīng)用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。選取2組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)建立ROC曲線，評(píng)價(jià)其鑒別診斷二類腫瘤的效能。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

精原細(xì)胞瘤組ROI灰度直方圖的變異度、第99百分位數(shù)均低于非精原生殖細(xì)胞瘤組(P均<0.05)；而偏度絕對(duì)值、第1百分位數(shù)、第10百分位數(shù)高于非精原生殖細(xì)胞瘤組(P均<0.05)，見(jiàn)表1。采用ROC曲線分析上述參數(shù)鑒別診斷精原細(xì)胞瘤和非精原生殖細(xì)胞瘤的效能，結(jié)果(圖3、表2)顯示變異度、第1百分位數(shù)具有較高診斷價(jià)值。

表1 精原細(xì)胞瘤組與非精原生殖細(xì)胞瘤組增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖參數(shù)比較

圖3 偏度絕對(duì)值、第1百分位數(shù)、第10百分位數(shù)、變異度、第99百分位數(shù)對(duì)睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤鑒別診斷的ROC曲線

表2 增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖參數(shù)鑒別診斷睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤的效能

3 討論

與常規(guī)序列相比，MRI增強(qiáng)能夠提供腫瘤微血管生成及通透性等血流動(dòng)力學(xué)信息，間接反映組織微環(huán)境的功能；通過(guò)觀察對(duì)比劑在腫瘤組織與正常組織中的強(qiáng)化差異可以分析病變的形態(tài)學(xué)改變。利用MRI圖像的特征表現(xiàn)可以對(duì)睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤進(jìn)行鑒別診斷[4]，但由于二者在常規(guī)增強(qiáng)表現(xiàn)中具有部分相似性，如強(qiáng)化方式、包膜等[6-8]，使得單純的MRI圖像分析存在一定的局限性。

灰度直方圖分析是紋理分析的一種常見(jiàn)方式，可以在醫(yī)學(xué)影像圖像特征的提取中提供量化依據(jù)，獲得更多人眼難以分辨的腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性信息[9]。灰度直方圖分析已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于圖像分析中，不僅可以用于區(qū)分腫瘤的良惡性[10]、腫瘤分級(jí)或亞型[11]、鑒別診斷[12]，也可用于評(píng)估腫瘤的預(yù)后[13]。在常規(guī)MRI增強(qiáng)圖像中，影像學(xué)專家僅可以從形態(tài)學(xué)上對(duì)腫瘤的診斷進(jìn)行提示，存在很大的個(gè)人差異，診斷準(zhǔn)確率和影像學(xué)專家的專業(yè)水平密切相關(guān)；增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖不僅可以對(duì)增強(qiáng)圖像進(jìn)行量化分析，也可以較好地避免因勾畫局部ROI而導(dǎo)致的抽樣誤差，更全面地反映腫瘤的異質(zhì)性，對(duì)于睪丸生殖細(xì)胞瘤的鑒別可能更加可靠和準(zhǔn)確。

本研究評(píng)價(jià)了增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖的均值、變異度、偏度、峰度等9個(gè)參數(shù)對(duì)睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤的鑒別診斷價(jià)值。變異度主要反映病變特征值平均值的分散程度，變異度越大，數(shù)據(jù)越偏離平均值，表示病變不均勻[9-12，14]。本研究中，變異度鑒別診斷的ROC曲線的AUC較大；非精原生殖細(xì)胞瘤變異度較精原細(xì)胞瘤大，這是由于其多包含壞死、囊變等特征，較精原細(xì)胞瘤更不均勻。第n百分位數(shù)表示低于該百分位數(shù)的觀測(cè)對(duì)象所占的百分比[14]。與均值相比，百分位數(shù)能更加敏感地反映微小變化，且不易受極端值的影響，具有更高的準(zhǔn)確性[15]。本研究中，第1百分位數(shù)也具有較高的診斷效能，表明二類腫瘤影像圖像的直方圖曲線分布在較低灰度值范圍內(nèi)差異更明顯，這可能與腫瘤內(nèi)組織異質(zhì)性有關(guān)。偏度主要反映直方圖分布的不對(duì)稱程度，是一項(xiàng)反映腫瘤異質(zhì)性的重要指標(biāo)[14]。本研究中，精原細(xì)胞瘤比非精原生殖細(xì)胞瘤具有更大的偏度絕對(duì)值，這可能是由于入組病例中有29.6%(8/27)的精原細(xì)胞瘤體積較大(最大截面直徑大于5 cm)，病變中心可見(jiàn)壞死成分，增強(qiáng)掃描時(shí)呈明顯不均勻強(qiáng)化，具有較大的異質(zhì)性。

2組間均值、峰度、第50百分位數(shù)、第90 百分位數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，綜合分析認(rèn)為這可能與本研究中睪丸非精原生殖細(xì)胞瘤包含的細(xì)胞種類較多有關(guān)。

本研究具有一定的局限性。第一，該研究是回顧性研究，研究數(shù)據(jù)主要是睪丸精原細(xì)胞瘤與非精原生殖細(xì)胞瘤，對(duì)于非精原生殖細(xì)胞瘤未進(jìn)行進(jìn)一步的分類型分析。第二，該研究病例數(shù)較少，還需要大樣本的數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

綜上所述，增強(qiáng)T1WI全域灰度直方圖的變異度對(duì)睪丸精原細(xì)胞瘤和非精原生殖細(xì)胞瘤的鑒別診斷效能較高，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值，可用于睪丸腫瘤的診斷及鑒別診斷。