DCE-MRI联合高b值DWI对卵巢上皮性肿瘤良性、交界性及恶性的鉴别诊断价值分析.pdf

医学影像学杂志2024年第34 卷第1 期 J Med Imaging Vol.34 No.1 2024DCE-MRI 联合高 b 值 DWI 对卵巢上皮性肿瘤良性、交界性及恶性的鉴别诊断价值分析刘碧英，兰浩敏，陈瑞烟，张祝辉，何岩燕，张小镇福建中医药大学附属人民医院放射科 福建 福州 350005【摘 要】目的探讨 DCE-MRI 联合高 b 值 DWI 对卵巢上皮性肿瘤良性、交界性、恶性的鉴别诊断价值。方法选取病理证实为卵巢上皮性肿瘤患者 55 例，其中良性 23 例（良性组），交界性 10 例（交界性组），恶性 22 例（恶性组）；术前行MRI 平扫及增强、高 b 值 DWI（b 值=1200s/mm2）、DCE-MRI 定量分析，并行统计学分析确定最佳最大阈值。结果1）良性组和恶性组 A1 及 Ktrans 值、Kep 值及 Ve 值各组间差异均有统计学意义（P0.05）；恶性组和交界性组肿瘤 A1 及 Kep 值各组间差异均有统计学意义（P0.05）；2）ROC 曲线分析，良、恶性组 A1 值的诊断阈值为 1179.4 mm2/s，AUC 为0.945，Ktrans 值具有最高的诊断效能，诊断阈值为 0.0823min-1，AUC 为 0.913；交界性组与恶性组 A1 值的诊断阈值为1147.8 mm2/s，AUC 为 0.891，Kep 值 AUC 为 0.732，诊断阈值为 0.273 min-1；3）高 b 值 DWI 联合 DCE-MRI 对卵巢良性组和恶性组肿瘤鉴别及恶性组和交界性组肿瘤鉴别诊断具有高诊断效能。结论1）高 b 值及 Ktrans 值在卵巢上皮性肿瘤良性组和恶性诊断中具有高诊断效能；高 b 值及 Kep 值在卵巢上皮性恶性组和交界性肿瘤诊断中具有高诊断效能。2）高 b 值 DWI、DCE-MRI 联合筛查明显提高了卵巢上皮性肿瘤术前诊断的正确性。【关键词】磁共振成像；卵巢上皮性肿瘤中图分类号：R737.31；R445.2 文献标识码：A 文章编号：1006-9011（2024）01-0082-05DCE-MRI and High-b-value DWI for differentiating benign，borderline and malignant ovarian epithelial tumorLIU Biying，LAN Haomin，CHEN Ruiyan，ZHANG Zhuhui，He Yanyan，ZHANG XiaozhenDepartment of Radiology，the Peoples Hospital of Fujian Traditional Chinese Medicine University，Fuzhou 350005，China【Abstract】ObjectiveTo investigate the potential value of dynamic contrast enhanced-MR imaging（DCE-MRI）and high-b-value diffusion weighted imaging（DWI）for differentiating benign，borderline and malignant ovarian epithelial tumor and to evaluate whether the preoperative diagnostic performance can be improved when combining two techniques.Methods This retrospectively study enrolled 55 patients with ovarian epithelial tumor confirmed by pathology.All patients underwent conventional MR imaging，high-b value DWI and DCE-MRI.The apparent diffusion coefficient（ADC）values were obtained from solid of tumor，while，Ktrans，Kep and Ve values were obtained from the solid portion of tumor.Receiver operating characteristic（ROC）curve analysis was performed to determine optimal thresholds，sensitivity（Se），specificity（Sp），positive predictive value（PPV），negative predictive value（NPV）and accuracy（ACC）for ADC，Ktrans，Kep and Ve values in the differentiation of benign，borderline and malignant ovarian epithelial tumor.Results 1）There were significant differences in A1，Ktrans，Kep and Ve values of solid portion between benign and malignant.There was significant difference in Ktrans value of solid portion between benign and borderline.There were significant differences in A1，Kep values of solid portion between borderline and malignant.2）In ROC curve analysis，A1 values provided a valuable diagnostic performance in differentiating malignant from benign ovarian epithelial tumor：AUC=0.945 of solid portion with optimal thresholds，Se，Sp，PPV and NPV of 1149.9 mm2/s，95.7%，95.5%，95.5%and 95.7%，correspondingly.Beside，the AUC of Ktrans values（AUC=0.913）was higher than that of Kep or Ve values，with optimal thresholds，Se，Sp，PPV and NPV of 0.0823 min-1，90.9%，82.6%，83.9%，and 94%.A1 values provided a valuable diagnostic performance in differentiating malignant from borderline ovarian epithelial tumor：AUC=0.891 of solid portion with optimal thresholds，Se，Sp，PPV and NPV of 1149.9 mm2/s，80%，95.5%，94.7%and 82.7%.Beside，the AUC of Kep values（AUC=0.732）was higher diagnostic efficiency with optimal thresholds，Se，Sp，PPV and NPV of 0.0273min-1，72.7%，80%，78.4%，and 74.6%.The combination of DCE-MRI and high-b-value DWI showed the best diagnostic performance in the discrimination of malignant vs benign and borderline vs malignant ovarian epithelial tumor，but bad diagnostic performance in the discrimination of borderline vs benign.Conclusion High-b-value DWI and Ktrans values derived from DCE are useful for differ基金项目：福建省科技厅科技项目（编号：2018Y0045）作者简介：刘碧英（1976-），女，医学硕士，主任医师，主要从事医学影像学诊断工作82医学影像学杂志2024年第34 卷第1 期 J Med Imaging Vol.34 No.1 2024entiating malignant from benign ovarian epithelial tumors.High-b-value DWI and Kep values are useful for differentiating malignant from borderline tumor.But the both are bad diagnostic performance in the discrimination of the borderline vs benign.The combination of DCE-MRI with high-b-value DWI can improve the preoperative diagnostic performance in the discrimination of malignant，borderline and benign ovarian epithelial tumors.【Key words】Magnetic resonance imaging；Ovarian epithelial tumors卵巢上皮性肿瘤种类复杂，其治疗方案的制定取决于肿瘤的病理类型，尤其是囊实性及实性肿瘤的定性诊断是重点和难点。文献1报道依靠术中病理组织诊断良恶性的准确率约 81%，交界性肿瘤仅为60%75%，交界性和恶性肿瘤有较大的重叠率，常规 MRI 平扫及增强难度大。本文旨在常规MRI检查基础上尝试高b值DWI、DCE-MRI定量分析这两个量化指标，对卵巢上皮性肿瘤行术前鉴别诊断，更好地帮助临床医师制定最优化治疗方案。1资料与方法1.1临床资料选取2018年9月至2020年2月本院收治的卵巢上皮性肿瘤患者55例，按照病理结果，分为良性组（23例）：年龄2170岁，平均年龄（45.3 14.0）岁。交界性组（10例）：年龄1872岁，平均年龄（43.5 15.7）岁。恶性组（22例）：年龄4179岁，平均年龄（56.3 8.9）岁。纳入标准：1）来源于卵巢上皮肿瘤；2）有术前完整的MRI资料；3）手术治疗记录、术后病理资料均完整。排除标准：1）卵巢非上皮来源肿瘤；2）患者有MRI检查禁忌；3）影像图不完整；4）术前患者均未行任何治疗。本文经医院伦理委员会批准通过。1.2检查方法采用Siemens Verio 3.0 T磁共振扫描仪，6 通道体表相控阵列线圈；患者腹部加压沙袋以减少呼吸运动伪影，常规扫描序列参数：横断面 FSE-T1WI：TR 450 ms，TE 12 ms，FOV 250 mm250 mm，层厚 5 mm；横断面 FSE-T2WI-fs：TR 2511.9 ms，TE 87 ms，FOV 250 mm250 mm，层 厚 5 mm；矢 状 面 FSE-T2WI：TR 3310 ms，TE 91 ms，FOV 230 mm230 mm，层厚 4 mm。DWI参数：TR 5000 ms，TE 77 ms，FOV 306 mm306 mm，层厚 5 mm，b 值取 0、1200 s/mm2。DCE-MRI 参数：TR4.09 ms，TE 1.39 ms，FOV 260 mm260 mm，层厚3.5 mm，反转角2、15，TR 5.08 ms，TE 1.77 ms，FOV 260 mm260 mm，层 厚 3.5 mm，采集次数35期。1.3图像分析高b值DWI图像：将DWI图像导入工作站，生成一组ADC图，ROI尽可能避开病灶内囊变、坏死、出血区，置于信号较均匀的实性区，测量其ADC值，测量2次，取其最低ADC值A1。DCE-MRI 图像：将 DCE-MRI 图像导入 Tissue 4D 工 作 站，检 测 以 下 参 数 值：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数据。1.4统计学分析采用SPSS 18.0 统计学软件分别对三组及组间临床资料进行单因素方差分析和LSD组间检验，P0.05为差异有统计学意义。2结果2.1定量参数A1值、DCE-MRI定量参数统计分析结果卵巢肿瘤良性组和恶性组 A1值：t=-7.269，P=0；，年龄：t=-3.141，P=0.003；Ktrans 值：z=-4.746，P=0；Kep 值：z=-3.452，P=0.001；Ve 值：z=-2.180，P=0.029 以上参数组间差异均有统计学意义（P0.05），仅Ktrans 值组间差异有统计学意义（P0.05），见表1，2；恶性组和交界性组 A1 值、Kep 值差异均有统计学意义（P0.05），见表3，4。表1良性组、交界性组A1值（mm 2/s，-x s）、DCE-MRI定量参数、年龄比较组别A1KtranVe年龄良性（23例）1637.8 454.70.0558 0.02990.4438 0.265645.26 14.02交界性（10例）1521.8 504.10.1081 0.8390.5043 0.283943.50 15.69t-0.652-2.667-0.589-0.32P0.5190.0120.5600.75183医学影像学杂志2024年第34 卷第1 期 J Med Imaging Vol.34 No.1 20242.2 以Youden指数最大值作为临界点，确定DWI、DCE-MRI的阈值、曲线下面积等DCE-MRI对卵巢肿瘤良、恶性组相对定量ROC曲线分析结果如下，Ktans：youden指数0.735，阈值0.0823 min-1、AUC 0.913（0.821）、敏感度90.9%、特异度82.6%，P0.001；Kep：youden指数0.644，阈值 0.2353、AUC 0.808（0.670.947）、敏 感 度81.8%、特异度 82.6%，P0.001；Ve：youden 指数0.387，阈值 0.3440、AUC 0.690（0.5350.845）、敏感度 90.9%、特异度 47.8%，P=0.029。Ktrans 的AUC值及youden指数为病灶动态灌注指标中最高，具有最优的诊断效价。2.3 DCE-MRI对卵巢肿瘤交界性、良性组相对定量ROC曲线分析结果Ktans：youden 指 数 0.40，阈 值 0.1435 min-1、AUC 0.622（0.3700.873）、敏感度40.0%、特异度100%，P=0.273，诊断效能差。DWI、DCE-MRI对卵巢交界性、恶性肿瘤相对定量ROC曲线分析结果，A1：youden 指数 0.755，阈值 1147.8 mm2/s、AUC 0.891（01）、敏 感 度 80.0%、特 异 度 95.5%，P0.001；Kep：youden 指 数 0.527，阈 值 0.273min-1、AUC 0.732（0.5420.922）、敏感度72.7%、特异度80.0%，P 值=0.038，A1 及 Kep 值具有较高诊断效能。2.4 MRI平扫+增强、高b值DWI、DCE-MRI及后两者联合筛查卵巢良、恶性肿瘤常规MRI平扫及增强（图1，2），1例良性肿瘤误诊为恶性，3例恶性肿瘤误诊为良性；b值=1200s/mm2及Ktrans值诊断效能最高，将此两参数纳入统计，常规 MRI、DWI、DCE-MRI 及DWI+DCE-MRI 联合检查的敏感度分别为 86.4%、95.4%、90.9%、100%，特 异 度 分 别 为 95.7%、95.7%、82.6%、100%，阳性预测值分别为 95.0%、95.4%、83.3%、100%，阴性预测值分别为 88.0%、95.7%、90.5%、100%，准 确 率 分 别 为 91.1%、95.6%、86.7%、100%。卵巢交界性、恶性肿瘤常规MRI检查，10例交界性肿瘤中仅4例诊断明确，3例诊断为恶性，3例诊断为良性，b值=1200s/mm2及Kep值诊断效能最高，将此两参数纳入统计，常规MRI、DWI、DCE-MRI及DWI+DCE-MRI 联合检查的敏感度分别为 86.4%、95.5%、77.3%、95.5%，特异度分别为 70%、80%、80%、100%，阳 性 预 测 值 分 别 为 86.4%、91.3%、89.5%、100%，阴性预测值分别为 70.0%、88.9%、61.5%、90.9%，准 确 率 分 别 为 81.3%、90.6%、78.1%、96.9%。3讨论卵巢肿瘤中上皮性来源占80%，术前对肿瘤性质明确诊断是临床医师制定最优化治疗策略的关键，有助于改善患者的预后，本文中发现良性、交界性肿瘤及恶性肿瘤的年龄组间均有统计学意义（P0.05），交界性卵巢肿瘤多发生于绝经前女性，经治疗后临床预后较好2，术前准确诊断，可选择单纯肿瘤切除或一侧输卵管、卵巢及肿瘤一起切除3，保留患者的生育功能，这对于育龄期的患者意义重大。3.1高b值DWI的定量参数ADC值A1的诊断价值DWI是唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创性检查，恶性肿瘤细胞数增多和细胞外空间的缩小限制了水分子的运动，因而ADC值越低，弥散加权成像DWI信号越高4-5。本文中恶性肿瘤实性区的DWI序列呈高信号，明显高于交界性和良性肿瘤，结合ROC曲线分析得出，交界性肿瘤组与恶性肿瘤组，ADC值低于1.14710-3 mm2/s倾向于恶性肿瘤，这与研究6结果一致；良、恶性肿瘤组，ADC表4交界性、恶性组DCE-MRI定量参数比较，Med（IQR）组别KtranKepVe交界性（10例）0.084（0.1589）0.2215（0.1211）0.479（0.4875）恶性（22例）0.1555（0.1228）0.2978（0.1999）0.5838（0.3596）t-1.748-2.073-1.179P0.0800.0380.238表3交界性、恶性组A1值（mm 2/s，-x s）及年龄比较组别A1年龄交界性（10例）1521.8 504.143.50 15.69恶性（22例）868.5 203.456.32 8.91t-5.282-2.953P0.010.006表2良性组、交界性组DCE-MRI定量参数比较Med（IQR）组别Kep良性（23例）0.1710（0.125）交界性（10例）0.2215（0.1211）t-1.528P0.12684医学影像学杂志2024年第34 卷第1 期 J Med Imaging Vol.34 No.1 2024值低于1.179410-3 mm2/s倾向于恶性肿瘤。既往大部分学者研究b值取值范围多为0800 s/mm2，本文结果显示b值=1200 s/mm2时具有最高诊断效能，随着b值的增大，肿瘤实性区边界显示更清晰，但当b值达1600 s/mm2时出现图像的信噪比明显下降，病灶反而显示不清7。3.2DCE-MRI的诊断价值DCE-MRI 是显示活体组织微循环变化的一种无创性检查方法，反映肿瘤的微循环改变，主要包括Ktrans、Kep及V e。其中Ktrans可用来综合反映血管密度、血管通透性及血流量；K ep 可用来反映肿瘤血管生成的特征；而V e 表示单位体积组织的漏出百分比8-9。本文中恶性组的三个灌注定量参数值均高于良性，各组间均差异有统计学意义（P0.05，故诊断效能差，这与学者10的研究结果不一致，认为动态增强可区分良性和交界性肿瘤，分析原因一是此动态增强采用的是半定量参数；二是交界性肿瘤组样本量偏少且病理结果多是肿瘤部分呈交界性改变，实性成分较少，故 Ktrans 值可作为鉴别良恶性肿瘤的一项定量参数，Kep 值可作为恶性、交界性肿瘤鉴别诊断的一项较好指标。3.3高b值DWI及DCE-MRI联合筛查在 常 规 MRI 检 查 基 础 上，高 b 值 DWI 联 合DCE-MRI检查明显提高卵巢肿瘤的诊断价值，良、1A1B1C1D1E1F1G1H1I1J图1 女，51岁。图1A1E 为脂肪抑制T2WI、T1WI序列；图1B T1WI；图1C b值取1200 s/mm2时的DWI和ADC图，DWI图未见明显实性灶，ADC图呈高信号；图1E，1F MRI常规增强，增厚囊壁明显强化，囊性区未见强化；图1G1I 动态增强，可见增厚囊明显强化，定量参数提示偏良性；图1J 病理图显示左交界性黏液性囊性肿瘤。85医学影像学杂志2024年第34 卷第1 期 J Med Imaging Vol.34 No.1 2024恶性肿瘤组 ADC 值 A10.08225 min-1倾向于恶性，敏感度和特异度均达到100%；恶性、交界性组 ADC 值 A10.273 min-1倾向于恶性，敏感度、特异度为95.5%、100%。高 b 值 DWI、DCE-MRI 联合筛查均较单一检查明显提高了卵巢肿瘤的诊断敏感度、特异度，两者联合筛查可以互补，尤其对于交界性肿瘤和恶性肿瘤的分级意义重大，对于有生育要求的患者，可采取保守手术方式，保留患者的卵巢功能。本文尚有一定的不足：1）交界性组例数偏少，样本可能存在选择偏倚。2）总体样本量偏少，后续可考虑加入多中心继续分析总结，扩大样本量以提高统计学可信度。3）ROI区域的大小选择偏主观性，待今后继续完善。综上所述，高b值DWI联合DCE-MRI检查有助于卵巢肿瘤的定性诊断，可互补优缺点，本文利用高b值联合DCE-MRI定量参数，明显提高了术前诊断的准确率。参考文献：1韩旭，孙美玉，陈丹，等磁共振扩散张量成像定量参数鉴别卵巢上皮交界性与恶性肿瘤的价值初探 J.临床放射学杂志，2019，38（4）：684-6882GUERRERO Y，SINGH S P，MAI T，et al.Optical characteristics and tumor imaging capabilities of near infrared dyes in free and nano-encapsulated formulations comprised of viral capsidsJ.ACS Appl Mater Interfaces，2017，9（23）：19601-19611.3GERSHENSON D M.Management of borderline ovarian tumoursJ.Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol，2017；41（5）：49-59.4李海敏，赵书会，强金伟，等.多b值DWI鉴别诊断交界性与恶性上皮性卵巢肿瘤 J.中国医学影像术，2018，34（7）：1050-1054.5LI HAIMIN，ZHAO SHUHUI，QIANG JINWEI，et al.Differential diagnosis of borderline and malignant epithelial ovarian 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