DCE-MRI定量参数直方图对胃癌病理分级的预测价值分析.pdf

45影像研究影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 DCE-MRI 定量参数直方图对胃癌病理分级的预测价值分析张婷婷，潘宇维（通信作者）（上海交通大学医学院附属仁济医院宝山分院放射科 上海 200444）【摘要】目的：探讨动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）定量参数直方图对胃癌病理分级的预测价值分析。方法：选取 2021 年 6 月2023 年 6 月上海交通大学医学院附属仁济医院宝山分院收治的 80 例胃癌患者为研究对象，根据病理分级分为低分化组（n=24）和中高分化组（n=56），均行 DCE-MRI 扫描，记录并比较两组 DCE-MRI 全域直方图定量参数，分析 DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测价值。结果：低分化组 Ktrans-平均值、Ktrans-P25、Ktrans-P50、Ktrans-P75、Ktrans-P90、Kep-平均值、Kep-P10、Kep-P50、Kep-P75、Kep-P90、Ve-P10水平均高于中高分化组，Ktrans-Skew、Ve-Skew 水平低于中高分化组，差异有统计学意义（均 P 0.05）；两组 Ktrans-P10、Ktrans-Kurt、Kep-P25、Kep-Skew、Kep-Kurt、Ve-平均值、Ve-P25、Ve-P50、Ve-P75、Ve-P90、Ve-Kurt 水平比较，差异无统计学意义（P 0.05）。ROC 曲线分析显示，DCE-MRI 参数 Ktrans-平均值、Ktrans-P25、Ktrans-P50、Ktrans-P75、Ktrans-P90、Ktrans-Skew、Kep-平均值、Kep-P10、Kep-P50、Kep-P75、Kep-P90、Ve-P10和 Ve-Skew 预测胃癌病理分级的灵敏度分别为 81.3%、62.5%、82.7%、74.3%、70.2%、62.5%、62.5%、69.8%、81.8%、68.4%、79.2%、83.3%和 69.5%，特异度分别为 76.4%、76.4%、81.2%、68.5%、71.5%、82.1%、71.4%、71.4%、80.3%、73.3%、80.4%、80.4%和 80.4%。结论：DCE-MRI 定量参数直方图在胃癌病理分级中具有重要预测价值。【关键词】胃肿瘤；病理分级；DCE-MRI；直方图分析【中图分类号】R445.2 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3807（2024）07-0045-03胃癌是消化系统常见恶性肿瘤之一，其恶性程度高，已成为全球癌症相关死亡的第三大原因。研究报道，病理分级与胃癌预后密切相关，分化程度不同的胃癌患者在生物学行为、治疗方案及预后方面均存在显著差异1。随着影像学技术的发展，动态对比增强磁共振成像（dynamic contrast enhanced-magnetic resonance imaging，DCE-MRI）已被广泛应用于乳腺癌、前列腺癌诊断及预后评估中，尤其是通过使用定量参数直方图分析肿瘤整体平均值、中位数及多个百分位数分布情况等参数，能有效反映肿瘤的异质性，经临床实践证实在肿瘤鉴别诊断、病情进展及预后评估等方面均具有一定价值2-4。但目前临床关于 DCE-MRI 定量参数直方图应用于胃癌病情进展评估方面的研究较少，缺乏有效参考依据。因此，本研究旨在探讨 DCE-MRI 定量参数直方图对胃癌病理分级的预测价值，现报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料选取 2021 年 6 月2023 年 6 月上海交通大学医学院附属仁济医院宝山分院收治的 80 例胃癌患者为研究对象，其中男 43 例，女 37 例；年龄 41 75 岁，平均（57.625.33）岁；根据病理分级分为低分化组（n=24）和中高分化组（n=56）。纳入标准：（1）均经组织病理学检查确诊为胃癌；（2）既往无相关放化疗等肿瘤治疗史；（3）均行DCE-MRI 检查；（4）均签署知情同意书。排除标准：（1）合并其他原发性恶性肿瘤；（2）肝、肾等脏器功能严重损伤者；（3）DCE-MRI 禁忌证；（4）MRI 图像质量差，无法勾画病灶边界。1.2 方法DCE-MRI 检查：选择联影 3.0T 磁共振扫描系统，配套 8 通道相控阵线圈，协助患者采取仰卧位，依次行横轴位 T1WI、T2WI 脂肪抑制序列以及弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）扫描，设置扫描参数：TR 为 3 500 ms，TE 为 72 ms，层厚 5 mm，层间距1 mm，FOV 350 mm350 mm。扫描结束后经肘静脉团注钆特酸葡胺（Gd-DTPA），剂量为 0.1 mmol/kg，流速 2 mL/s，延迟 25 s 后行 DCE-MRI 扫描，扫描参数：TR 为 3.65 ms，TE 为 1.70 ms，层 厚 5 mm，翻 转 角12，FOV 256 mm256 mm，48 幅图像/期，共扫描42 期。图像处理及分析：扫描结束后将 DCE-MRI 图像上传至后处理工作站，于每层图像肿瘤病灶实质强化最明显区域手动勾画感兴趣区（ROI），尽量避开血管、囊性变等存在容积效应的干扰，采用 Tofts 模型生成并记录容积转运常数（Ktrans）、速率常数（Kep）、容积分数（Ve）等 DCE-MRI 参数，所有数据导出后通过直方图统计并描述参数分布与离散情况，包括平均值、第10%、25%、50%、75%、90%百 分 位 数（P10、P25、P50、P75、P90）、偏度（Skew）、峰度（Kurt），均由 2 名具有 10 年以上临床经验的影像科医师进行测量。1.3 统计学方法采用 SPSS 26.0 统计学软件处理数据，符合正态分布的计量资料采用均数 标准差（x-s）表示，行 t 检验或方差分析；计数资料采用频数（n）、百分率（%）表示，组间比较采用2检验。P0.05表示差异有统计学意义。DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测价46 影像研究影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 值采用受试者工作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲线分析。P 0.05 为差异有统计学意义。2 结果2.1 不同胃癌病理分级患者 DCE-MRI 全域直方图定量参数比较低 分 化 组 Ktrans-平 均 值、Ktrans-P25、Ktrans-P50、Ktrans-P75、Ktrans-P90、Kep-平 均 值、Kep-P10、Kep-P50、Kep-P75、Kep-P90、Ve-P10水平均高于中高分化组，Ktrans-Skew 和 Ve-Skew 水平均低于中高分化组，差异有统计学意义（均 P 0.05）；两组 Ktrans-P10、Ktrans-Kurt、Kep-P25、Kep-Skew、Kep-Kurt、Ve-平均值、Ve-P25、Ve-P50、Ve-P75、Ve-P90和 Ve-Kurt 水平比较，差异无统计学意义（P 0.05），见表 1。表 1 不同胃癌病理分级患者 DCE-MRI 全域直方图定量参数比较（x-s）参数低分化组（n=24）中高分化组（n=56）tPKtrans平均值0.510.130.280.156.529 0.001P100.170.090.140.061.7520.084P250.330.140.200.094.971 0.001P500.680.200.510.164.033 0.001P751.140.290.930.223.5460.001P901.520.360.730.349.358 0.001Skew1.580.352.340.685.176 0.001Kurt2.870.983.371.121.8970.062Kep平均值0.690.210.450.146.006 0.001P101.510.351.290.352.5760.012P251.780.311.590.241.4050.164P501.980.361.700.333.3840.001P752.300.691.910.623.1310.003P902.681.091.771.043.5360.001Skew1.250.591.480.751.3340.186Kurt1.600.851.790.830.9320.354Ve平均值0.520.090.480.101.6880.096P100.700.210.450.146.257 0.001P250.760.240.660.201.9280.058P500.820.270.740.251.2810.204P750.870.310.800.280.9920.324P900.910.350.820.221.3920.168Skew1.670.632.080.992.2520.027Kurt0.600.210.490.151.9300.0572.2 DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测价值DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测灵敏度和特异度见表 2、图 1。表 2 DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测价值参数AUCSE约登指数 临界值 灵敏度/%特异度/%Ktrans-平均值 0.776 0.0570.5470.4581.376.4Ktrans-P250.728 0.0630.4640.2662.576.4Ktrans-P500.831 0.0570.6810.6082.781.2Ktrans-P750.776 0.0560.4211.0274.368.5Ktrans-P900.777 0.0520.4050.9870.271.5Ktrans-Skew0.760 0.0610.4461.7062.582.1Kep-平均值0.682 0.0640.3390.5562.571.4Kep-P100.762 0.0550.4221.3869.871.4Kep-P500.825 0.0400.6751.8581.880.3Kep-P750.771 0.0580.5832.1668.473.3Kep-P900.874 0.0430.5962.7079.280.4Ve-P100.880 0.0410.6370.5283.380.4Ve-Skew0.772 0.0640.5542.6569.580.4（a）（b）（c）图 1 DCE-MRI 全域直方图定量参数对胃癌病理分级的预测价值的 ROC 曲线 47影像研究影像研究与医学应用 2024年4月 第8卷第7期 3 讨论全球癌症统计报告显示，2020 年全球新发胃癌病例108.9 万人，新增死亡 76.9 万人，其中中国新增发病20.6 万人，新增死亡 15.9 万人，已成为严重的公共卫生问题5。目前研究报道，胃癌病理学分级是影响患者预后的独立影响因素，即分化程度越低，患者预后越差，5 年累积生存率越低6，故早期评估胃癌分级十分重要。近年来，DCE-MRI 在恶性肿瘤诊断、病情及预后评估等方面的应用逐渐广泛，尤其是 DCE-MRI 定量参数直方图作为一种全容积、多参数分析法，能够基于肿瘤的整个病变区域，简单、直观地表现出图像所包含的统计学信息，主要包括肿瘤整体平均值、中位数及多个百分位数分布情况等，不仅能减少采样偏差，提供精确的肿瘤病变组织局部血流动力学变化信息，也能反映肿瘤空间及时间微环境改变，对肿瘤诊断及病情评估具有重要意义7-8。本研究结果显示，低分化组 Ktrans-平均值、Ktrans-P25、Ktrans-P50、Ktrans-P75、Ktrans-P90、Kep-平均值、Kep-P10、Kep-P50、Kep-P75、Kep-P90、Ve-P10水平均高于中高分化组，差异有统计学意义（均 P 0.05）。张霄等9一项关于 DCE-MRI 定量参数直方图预测胃癌病理分级的研究报道，不同病理分级胃癌患者 Ktrans、Kep的 P10、P90以及 Ve的 P10水平比较，差异有统计学意义（P 0.05），其中低分化组各指标水平更高，与本研究结果一致。说明不同胃癌病理分级血供微循环生理学特性存在差异，分析原因在于低分化胃癌新生血管旺盛且内皮细胞不完整，导致其微循环灌注及血管通透性均增高，故 DCE-MRI 影像学上 Ktrans、Vp水平也随之增加10。Skew 能反映 DCE-MRI 直方图分布的不对称性，与肿瘤异质性呈负相关。本研究中，胃癌低分化组Ktrans-Skew、Ve-Skew 水平低于中高分化组，这可能与随着胃癌细胞增强与侵袭能力的增强，肿瘤组织血流灌注的异质性增大有关。此外，本研究结果显示，DCE-MRI全域直方图定量多参数值对胃癌病理分级均具有一定的预测效能，尤其是 Ktrans-平均值、Ktrans-P50、Ktrans-P90、Kep-P50、Kep-P90、Ve-P10预测灵敏度和特异度均大于70%，说明临床应用 DCE-MRI 定量参数直方图可为胃癌病理分级的预测提供有效的参考信息。综上所述，DCE-MRI 定量参数直方图可提供全面的肿瘤量化分析数据，在胃癌病理分级中具有重要预测价值。【参考文献】1 刘丹，田晨宇，赵骏杰，等.胃癌新辅助治疗后不同肿瘤退缩分级系统的预后预测价值 J.中国临床医学，2022，29(3):328-337.2 高雅，许永生，冯雯，等.动态增强 MRI 定量参数及其直方图在乳腺癌中的研究进展 J.中国介入影像与治疗学，2021，18(3):183-186.3 李志平，张永胜，崔凤，等.动态对比增强磁共振定量参数三维直方图与前列腺癌 Gleason 评分的相关性 J.中华老年医学杂志，2022，41(3):296-301.4 李方正，李芹，吴莎莎，等.合成 MRI 定量参数图与 ADC 图直方图特征对乳腺癌 Ki-67 表达状态的预测研究 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