来源:磁共振成像传媒
王丽芳,宋晓丽,牛金亮,任红红.DKI定量参数对卵巢良恶性肿瘤的鉴别价值及其与Ki-67的相关性研究.磁共振成像,,10(8):-.
牛金亮,医院影像科MRI主任,主任医师,教授,硕士、博士生导师
社会兼职:中华放射学会骨关节学组副组长、中华放射学杂志编委、《磁共振成像》杂志编委、山西省放射学会副主任委员、山西省放射学会磁共振学组副组长、山西医师协会放射学分会副主任委员、山西省学术技术带头人、山西省青年学科带头人
卵巢肿瘤是女性生殖系统的常见肿瘤,良恶性肿瘤的定性诊断对治疗方案的选择及预后评价有重要意义[1]。血清肿瘤标志物诊断敏感性、特异性低[2],近年来,超声、MRI是卵巢肿瘤诊断常用的方法,然而部分囊实性肿瘤定性诊断困难[3-4]。功能MRI为卵巢肿瘤诊断提供了新的思路。扩散加权成像(diffusionweightedimaging,DWI)的定量参数表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient,ADC)值已应用于卵巢肿瘤良恶性的诊断[5],传统的DWI模型认为组织水分子是均一向四周扩散,其b值的增加与信号衰减呈线性关系,然而人体组织水分子扩散受细胞膜、细胞器、细胞间隙等的限制,其扩散为非高斯分布。扩散峰度成像(diffusionkurtosisimaging,DKI)采用非高斯分布的水分子扩散模型,分析组织微结构的变化,其参数能更准确地评估肿瘤组织的微观结构[6-9]。Ki-67是肿瘤研究中的重要指标,用于评价肿瘤增殖活性,是分析卵巢肿瘤生物学特性的常用方法[10]。本研究分析平均扩散峰度(meankurtosis,MK)值、平均扩散系数(meandiffusivity,MD)值、各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)值及ADC值在鉴别卵巢肿瘤良恶性的应用价值,并探讨各参数值与Ki-67表达的相关性。
1材料与方法1.1临床资料收集年9月至年12月在我院发现卵巢肿瘤且拟于我院行手术治疗的患者资料。纳入标准:(1)本院超声及MRI发现有卵巢肿瘤的患者;(2)术前未接受手术、放化疗的患者;(3)签署知情同意书,并配合完成完整MRI检查的患者;(4)MRI检查后行手术治疗并获得病理结果的患者。排除标准:(1)MRI图像质量较差或无法配合完成完整MRI检查的患者;(2)病灶内无实性成分,或实性成分最大径<1.0cm的患者。最终符合上述标准患者48例。良性肿瘤23例,年龄25~77岁,平均48岁;恶性肿瘤25例,年龄22~79岁,平均53岁。共55个病灶,其中良性肿瘤(25个)包括卵泡膜纤维瘤13例、成熟畸胎瘤4例、浆液性乳头状囊腺瘤5例(2例为双侧)、良性brenner瘤1例。恶性肿瘤(30个)包括高级别浆黏液性癌16例(3例双侧)、透明细胞癌2例、卵巢高/中分化宫内膜样癌2例(1例双侧)、无性细胞瘤1例、恶性混合性生殖细胞瘤1例、转移癌3例(1例为双侧)。
1.2图像采集与处理MR扫描方法:使用3.0T扫描仪(GEDiscoverySilentMRW,美国GE公司)相控阵腹部线圈进行扫描。患者采取平卧位,自由呼吸。行常规MRI扫描(轴位、矢状位、冠状位T2WI序列,轴位T2WI脂肪抑制序列、T1WI序列);FOV32×32;层厚5mm;层间距1mm。DWI、DKI扫描均采用EPI序列,DWI序列扫描序列:TR/TE:/65ms;层厚5mm;层间距1mm;FOV32×32;矩阵×;激励次数(NEX)1;b值分别为0、s/mm2;研究参数:ADC值。DKI序列:TR/TE:/95ms;层厚5mm;层间距1mm;FOV24×24;矩阵×;NEX2;扩散方向25;b值分别为0、、s/mm2;扫描时间为11min11s;研究参数:MK值、MD值及FA值。
1.3图像分析将DKI和DWI图像分别导入AW4.6后处理工作站(美国GE公司),生成ADC、MD、MK、FA伪彩图。由2名有经验的放射科医生共同观察和分析,勾画感兴趣区(regionofinterest,ROI)。ROI勾画原则:(1)T2WI脂肪抑制序列上显示为等低信号的实性层面;(2)避开明显囊变、出血、坏死及血管;(3)结合T2WI选取肿瘤最大实性层面画ROI,保持各参数图的ROI在同一层面;(4)ROI形状为圆形或椭圆形,面积10~mm2;(5)数据均测量3次取平均值。
1.4免疫组化链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶染色(streptavidin-perosidase,SP)法检测卵巢肿瘤组织Ki-67的表达所有标本经石蜡包埋、切片及免疫组化染色,并在显微镜下观察,以细胞核染成棕黄色或者褐色为阳性细胞,每份切片选取3个高倍视野(SP×)并记录阳性的肿瘤细胞百分数(%),求平均值。诊断结果均由对患者临床病理结果不知情的病理科医师(10年妇科病理工作经验)分析。
1.5统计学分析采用SPSS22.0统计软件进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用独立样本t检验比较参数MK值、MD值、FA值、ADC值在良恶性肿瘤中的差异。通过受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线来确定各参数诊断效能,以曲线下面积(areaundercurve,AUC)表示。并根据最大约登指数确定诊断敏感性、特异性及最佳阈值。通过Spearman相关分析MK值、MD值、FA值、ADC值与Ki-67表达的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。
2结果2.1卵巢良恶性肿瘤各参数比较恶性肿瘤组的MK值高于良性肿瘤组(0.82±0.13vs0.62±0.11),MD值及ADC值明显低于良性肿瘤组[(1.1±0.29)×10-3mm2/svs(1.54±0.34)×10-3mm2/s和(1.0±0.15)×10-3mm2/svs(1.23±0.19×)10-3mm2/s],差异均有统计学意义(t=-6.、5.、4.,P<0.)。FA值在良恶性肿瘤组间差异无统计学意义(t=0.,P=0.)。见表1,图1。
2.2MK值、MD值、ADC值鉴别卵巢良恶性肿瘤的ROC曲线评价结果MK值、MD值、ADC值鉴别卵巢良恶性肿瘤的AUC值分别为0.88、0.85、0.83。分别以0.69、1.48×10-3mm2/s、1.19×10-3mm2/s为诊断阈值时,敏感性分别为81%、78%、80%,特异性分别为84%、84%、78%。见表2,图2。
2.3MK值、MD值、FA值、ADC值与Ki-67表达的相关性分析MK值与Ki-67表达呈正相关(r=0.62,P<0.),MD值(r=-0.55,P<0.)、ADC值(r=-0.50,P<0.)与Ki-67表达呈负相关(表3),差异均有统计学意义。FA值与Ki-67表达无相关性(r=-0.14,P=0.)。
3讨论卵巢肿瘤是妇科常见病,良恶性的准确诊断直接影响患者治疗方案及预后[1]。目前,肿瘤血清标志物在临床诊断中应用广泛,但多种肿瘤可表达同一种肿瘤标志物,如CA在正常卵巢组织、上皮来源肿瘤、乳腺癌、肺癌等均可表达,因此肿瘤标志物诊断特异性低[2]。目前超声是卵巢肿瘤诊断的常用方法,可以观察肿瘤形态、血流分布以及是否合并腹水等征象,然而对微小病灶检出困难,且对部分囊实性肿瘤定性诊断困难,如卵泡膜纤维瘤合并腹水(Meigs综合征)易误诊为恶性肿瘤[4]。MR软组织分辨率高,可以检出微小病灶,可全面分析肿瘤组织成分,但不能准确鉴别诊断低级别恶性肿瘤与部分良性肿瘤[3]。DKI与DWI是MRI功能成像技术,可反映组织微观结构信息。
3.1DKI与DWI定量参数鉴别卵巢良恶性肿瘤的价值ADC是DWI的主要参数,用于反映活体组织内水分子的扩散状态,通常认为恶性肿瘤的细胞密度高,水分子的扩散运动受限,DWI上高信号,ADC值低,ADC值已用于卵巢良恶性肿瘤的鉴别诊断[5,11]。本研究结果显示卵巢恶性肿瘤的ADC值明显低于良性肿瘤。鉴于DWI的理论局限性[12],Jenson等[6]提出了DKI模型,是以水分子扩散呈非高斯分布为理论基础,DKI可以获得MD值、FA值、MK值等参数,用于评估细胞异型性、细胞密度、肿瘤血管生成等组织微结构的特点。MD值是校准后的ADC值,与细胞外间隙容积分数有关,恶性肿瘤组织细胞外间隙明显减少、水分子扩散受限,MD值降低。乳腺癌与下肢骨、软组织恶性肿瘤MD值明显低于良性肿瘤[9,13],本研究中卵巢恶性肿瘤的MD值明显低于良性肿瘤,与文献报道一致。
MK值是DKI最主要的参数,反映水分子扩散受限程度及扩散的不均质性,组织结构越复杂(细胞密度及异型性越高,间质血管生成越多),MK值越大[6-17]。恶性肿瘤的MK值应明显高于良性肿瘤,高级别脑星形细胞瘤组MK值显著高于低级别组[15]。上皮来源交界性卵巢肿瘤组的MK值显著低于恶性肿瘤组[14]。本研究结果表明,卵巢恶性肿瘤组的MK值明显高于良性肿瘤组,与上述研究结果一致。
FA值是指水分子扩散各向异性分数,FA值主要用于中枢神经系统,正常神经纤维水分子沿长轴同向扩散,当神经纤维损伤时,水分子向四周扩散程度增加,各向异性减小[6,16]。FA值对肾透明细胞癌分级诊断无统计学意义[17]。本研究中,卵巢良恶性肿瘤FA值差异无统计学意义(P>0.05),说明良恶性卵巢肿瘤水分子向各方向扩散程度无明显差异,各向异性低。
本研究釆用ROC曲线评价MK值、MD值、ADC值鉴别卵巢良恶性肿瘤的效能。MK值的AUC为0.88,MD值与ADC值的AUC分别为0.85、0.83。MK值诊断效能最好,当MK诊断阈值取0.69时,敏感性、特异性最高,与乳腺肿瘤的研究结果一致[8,13],说明DKI参数值能准确反映卵巢肿瘤良、恶性的微结构的差异。另外,本研究发现恶性生殖细胞瘤MK值(1.08)大于大多数上皮来源恶性肿瘤,提示DKI在鉴别不同的卵巢肿瘤组织学分型方面可能有作用。
3.2DKI与DWI定量参数与Ki-67表达的相关性Ki-67表达水平高低与肿瘤恶性程度关系密切。即Ki-67表达水平越高,肿瘤细胞增殖越活跃,肿瘤细胞及新生血管的快速增生,导致肿瘤内部出现坏死、出血、囊变等,进一步增加了肿瘤组织微结构的复杂性[10-13]。乳腺恶性肿瘤研究表明MK值与Ki-67呈正相关,MD值、ADC值与Ki-67呈负相关[18]。本研究结果也发现MK值与Ki-67表达呈正相关,MD值、ADC值和Ki-67表达呈负相关。而FA值与Ki-67表达无明显相关性。因此,MK值及MD值可以从影像学角度反映肿瘤细胞的增殖程度。
3.3本研究的局限性首先,病变的数量较少,且种类较单一,主要为上皮、性索间质来源肿瘤,且部分良性肿瘤如囊腺瘤实性成分小,可能影响测量的准确性。下一步将收集更多卵巢肿瘤病例,分析各组织来源的肿瘤特点,研究DKI对卵巢肿瘤病理分型的价值。另外,因病例数过少,本研究中未将交界性卵巢肿瘤纳入研究,之后将继续增大病例数。
综上所述,本研究结果表明,DKI在卵巢肿瘤良恶性方面有更高的诊断效能,DKI参数MK值和MD值能无创性预测良、恶性卵巢肿瘤细胞增殖水平的差异。DKI有望成为评估卵巢肿瘤良恶性更有效的手段。
利益冲突:无。
参考文献[References][1]SiegelR,MaJ,ZouZ,etal.Cancerstatistics.CACancerJClin,,64(1):9-29.
[2]DolgunZN,KabacaC,Ate?Karateke,etal.Theuseofhumanepididymis4andcancerantigentumormarkersinthebenignormalignantdifferentialdiagnosisofpelvicoradnexalmasses.BalkanMedJ,,34(2):-.
[3]PiS,CaoR,QiangJW,etal.UtilityofDWIwithquantitativeADCvaluesinovariantumors:ameta-analysisofdiagnostictestperformance.ActaRadiol,,59(11):-.
[4]HortaM,CunhaTM.Sexcord-stromaltumorsoftheovary:a白癜风专科的医院治疗白癜风哪家效果最好