表觀擴(kuò)散系數(shù)對(duì)卵巢漿液性癌亞型的鑒別診斷價(jià)值

陸沈明，張國(guó)福，劉雪芬，陶祥，谷守欣，張鶴

卵巢癌是婦科惡性腫瘤中最高死亡率的疾病。雖然一些靶向藥物取得了一些進(jìn)展，但鑒于卵巢癌耐藥異質(zhì)性，其死亡率依舊接近50%，是目前婦科致死率最高婦科腫瘤[1]。臨床中卵巢惡性腫瘤的最常見(jiàn)類型是上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer，EOC)，漿液型卵巢癌是其中最常見(jiàn)病理學(xué)類型，又可分為低級(jí)別、高級(jí)別兩種亞型[2]。兩者雖病理上均定義為漿液性腫瘤，但起源組織不同，生物學(xué)行為也完全不同[3-4]。低級(jí)別腫瘤細(xì)胞多分化較高、進(jìn)程相對(duì)緩慢、預(yù)后較好；高級(jí)別漿液性占所有卵巢癌死亡率70%，腫瘤細(xì)胞分化低，臨床患者就診時(shí)多為進(jìn)展期、治療后易復(fù)發(fā)，預(yù)后不良。術(shù)前如能準(zhǔn)確區(qū)分兩者，則有助于后續(xù)的治療方法選擇[5]。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)，具有良好的軟組織分辨率、多參數(shù)多平面成像等優(yōu)勢(shì)且無(wú)電離輻射，對(duì)婦科腫瘤的定性診斷有較好的應(yīng)用價(jià)值[6-7]。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是基于對(duì)腫瘤組織內(nèi)的水分子進(jìn)行成像的一種成像方法，表現(xiàn)為腫瘤組織內(nèi)的水分子由于擴(kuò)散受限，進(jìn)而表現(xiàn)為相應(yīng)區(qū)域的低背景下的高信號(hào)。腫瘤區(qū)域水分子的運(yùn)動(dòng)參數(shù)值表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值可做為一種定量指標(biāo)幫助臨床醫(yī)生判定腫瘤的良、惡性以及某些惡性腫瘤亞型的區(qū)分[8]。相關(guān)研究均表明，卵巢惡性腫瘤的ADC值明顯低于良性病變。如何利用ADC值區(qū)分卵巢癌各相關(guān)亞型，相關(guān)研究較少，其臨床價(jià)值也有待進(jìn)一步明確。

本研究目的在于，通過(guò)比較低級(jí)別、高級(jí)別卵巢癌MRI影像特征和ADC值差異，并研究ADC值與腫瘤免疫組織化學(xué)染色(Ki-67表達(dá))的關(guān)系[9]。探討MRI的定量指標(biāo)特征是否有助于術(shù)前準(zhǔn)確區(qū)分漿液型卵巢癌亞型的可行性。

材料與方法

1.一般資料

搜集2011年-2018年的經(jīng)組織病理學(xué)證實(shí)的38例漿液性卵巢癌患者的MRI圖像資料，患者平均年齡(48.8±11.3)歲，包括低級(jí)別漿液型卵巢癌(low grade serous ovarian cancer，LGSC)16例和高級(jí)別漿液型卵巢癌(high grade serous ovarian cancer，HGSC)22例。納入標(biāo)準(zhǔn)：腫瘤為囊性，實(shí)性或囊實(shí)混合性，有完整的MRI影像資料，其中DWI序列中b值為(0,1000)mm2/s，無(wú)既往盆腔手術(shù)史及放療史。排除標(biāo)準(zhǔn)：不具備手術(shù)指征而先行輔助化療者，缺失明確的病理組織學(xué)診斷。

2.檢查方法

所有病例都采用Siemens Magnetom Avanto 1.5T MR儀，配套體部線圈，患者檢查時(shí)保持仰臥位，雙上肢遠(yuǎn)離線圈且保持呼吸平靜。掃描范圍自臍水平面至恥骨聯(lián)合下緣，若發(fā)現(xiàn)巨大病灶則擴(kuò)大掃描范圍。MR平掃掃描參數(shù)：矢狀面T2WI抑脂序列(TR 4490 ms，TE 83 ms)，視野250 mm×250 mm，矩陣320×240；冠狀面T2WI序列(TR 4290 ms，TE 83 ms)，視野400 mm×400 mm，矩陣320×320；橫軸面T2WI抑脂序列(TR 8000 ms，TE 83 ms)，視野350 mm×350 mm，矩陣256×256；橫軸面T1WI抑脂序列(TR 627 ms，TE 10 ms)，視野380 mm×296 mm，矩陣320×192。DWI掃描參數(shù)采用橫軸面平面回波成像(echo planar imaging，EPI)序列(TR 3100 ms，TE 83 ms)，b值為0，1000 mm2/s，視野320 mm×270 mm，矩陣392×320。增強(qiáng)掃描采用靜脈手推注射對(duì)比劑馬根維顯(Gd-DTPA)，掃描序列為橫軸面T1WI增強(qiáng)序列(TR 4.89 ms，TE 2.38 ms)，視野380 mm×296 mm，矩陣320×192；矢狀面T1WI抑脂序列(TR 752 ms,TE 12 ms)，視野250 mm×250 mm，矩陣320×240。

3.數(shù)據(jù)采集與分析

由2名工作年限超過(guò)10年的放射醫(yī)師共同觀察分析MR圖像，結(jié)果產(chǎn)生分歧則同第三名醫(yī)師協(xié)商。通過(guò)病理報(bào)告系統(tǒng)查詢免疫組化Ki-67的表達(dá)。ADC值由一名技師采用兩種方法測(cè)量：第一種為小圓形興趣區(qū)(ROI)選擇法，在b值為1000 mm2/s的ADC圖上，避開(kāi)囊變壞死灶，選取腫塊實(shí)性部分最大直徑層面，在病灶中心處勾畫(huà)面積為160～220 mm2的圓形或橢圓形的ROI，分別記錄最小值(ADCmin)、最大值(ADCmax)和平均值(ADCmean)，測(cè)量在Siemens后處理專業(yè)工作站上進(jìn)行(圖1a)；第二種為最大層面積ROI法，在b值為1000 mm2/s的ADC圖上，選取病灶的最大層面全面積勾勒病灶，記錄全面積ADC的均值(ADCarea)，測(cè)量在Itk-SNAP軟件上進(jìn)行(圖1b)。同一操作者，一個(gè)月后隨機(jī)選取10例，分別重復(fù)上述兩種方法測(cè)量評(píng)價(jià)組內(nèi)一致性。另一操作者間隔相同期限下，同樣上述操作，評(píng)價(jià)組間一致性。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

計(jì)量資料以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。在低級(jí)別和高級(jí)別兩組之間，計(jì)量資料采用非配對(duì)t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)或Fisher法進(jìn)行比較。相關(guān)性檢驗(yàn)檢驗(yàn)ADC值同Ki-67表達(dá)間的相關(guān)性。采用受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線計(jì)算不同測(cè)量值診斷HGSC的效能。采用Stata14.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ADC值測(cè)量一致性檢驗(yàn)采用Altman-bland檢驗(yàn)，采用MedCal統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

圖1 56歲，HGSC。a) ADCmap圖上小圓形ROI法，ADCmean為734.3×10-3mm2/s； b) 最大層面積法示意圖，ADCarea為844.9×10-3mm2/s。

圖2 LGSC與HGSC的不同ADC測(cè)量值箱式圖。

結(jié) 果

本組資料LGSC組平均就診年齡(42.2±9.6)歲，HGSC組平均就診年齡(53.9±10.4)歲，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001，表1)。LGSC組平均Ki-67表達(dá)為(19.7±5.6)%，HGSC組平均Ki-67表達(dá)為(39.5±5.7)%，HGSC組顯著高于LGSC組(P=0.022，表1)。MRI上，LGSC組病灶表現(xiàn)為囊性、囊實(shí)性和實(shí)性腫塊病例分別為5例、8例和3例；HGSC組表現(xiàn)為囊性、囊實(shí)性和實(shí)性腫塊則分別為2例、10例和10例(P=0.003，表1)。

表1 低級(jí)別組和高級(jí)別組臨床及MRI特點(diǎn)比較

表2 不同ROI法測(cè)量的ADC值在HGSC的診斷效能評(píng)價(jià)

腫塊最大徑方面，LGSC組平均為(9.97±4.5)cm，HGSC組平均為(6.93±2.9) cm(P=0.015，表1)。LGSC組腫塊ADCmean、ADCmin、ADCmax、ADCarea分別為(1457.7±485.4)×10-3mm2/s、(1290.7±487.2)×10-3mm2/s、(1677.8±516.9)×10-3mm2/s和(1828.5±378.9)×10-3mm2/s，HGSC組分別為(855.7±197.8)×10-3mm2/s、(692.4±156.3)×10-3mm2/s、(1084.9±262.3)×10-3mm2/s和(1209.8±316.7)×10-3mm2/s，兩組間對(duì)比差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖2)。ADCmin閾值為860×10-3mm2/s時(shí)區(qū)分LGSC和HGSC的敏感度和特異度分別為93.8%和95.5%，ROC曲線下面積(area under curve，AUC)為0.967(表2)?？傮w上，Ki-67表達(dá)同ADCarea呈負(fù)相關(guān)(r=-0.382，P=0.02)，但在各亞組別則不具有相關(guān)性。組內(nèi)一致性檢驗(yàn)方面，小圓形ROI法獲取的ADCmean值的一致性最高(圖3)；組間一致性檢驗(yàn)，小圓形ROI法的ADCmin值的一致性最高(圖4)。

討 論

卵巢上皮性癌占據(jù)所有卵巢惡性腫瘤近90%，其中最常見(jiàn)的類型為卵巢漿液性癌。在上皮型卵巢癌中，高級(jí)別占70%，低級(jí)別占比約5%[10]。最新組織學(xué)研究認(rèn)為L(zhǎng)GSC可為交界性漿液性卵巢腫瘤進(jìn)展而來(lái)，而HGSC與輸卵管發(fā)生的原位漿液性癌有關(guān)[11]。病理切片上區(qū)分LGSC和HGSC，除了前者細(xì)胞異型性低于后者，P53的免疫組織化學(xué)染色有較大幫助，LGSC為野生型表達(dá)，而HGSC則一般為突變型表達(dá)(全陰性或彌漫強(qiáng)陽(yáng)性)。本組資料結(jié)果表明，利用MR定量測(cè)量方法能夠很好對(duì)HGSC和LGSC進(jìn)行區(qū)分。LGSC的ADCmean、ADCmin、ADCmax、ADCarea均值均顯著低于HGSC組(P<0.001)。ADCmin診斷HGSC的敏感度和特異度分別為93.8%和95.5%，AUC為0.967，幫助臨床醫(yī)生術(shù)前對(duì)卵巢癌亞類進(jìn)行鑒別。

DWI作為一種功能性成像方法，ADC值作為一種測(cè)量指標(biāo)，可定量反映病變內(nèi)水分子的受限程度，從而提示腫瘤的活性。Surov等[8]Meta分析證實(shí)，卵巢癌的ADC值同腫瘤細(xì)胞增殖程度(Ki-67表達(dá))呈顯著負(fù)相關(guān)，明顯高于其他腫瘤(肺癌、前列腺癌、直腸癌等)，這與本研究結(jié)果基本一致。Ki-67作為腫瘤細(xì)胞增殖活性的重要參數(shù)，其表達(dá)越高代表腫瘤細(xì)胞活性越強(qiáng)、數(shù)量越多[11]，反映到MRI圖像則代表其內(nèi)水分子自由擴(kuò)散受限，ADC值越低。但在具體亞組內(nèi)ADC測(cè)量值同Ki67表達(dá)無(wú)相關(guān)性，具體原因尚待擴(kuò)大樣本資料進(jìn)一步明確。

圖3 ADC值不同測(cè)量方法組內(nèi)測(cè)量一致性評(píng)價(jià)。a)ADCmean；b)ADCmin；c)ADCmax；d)ADCarea。 圖4 ADC值不同測(cè)量方法組間測(cè)量一致性評(píng)價(jià)。a)ADCmean；b)ADCmin；c)ADCmax；d)ADCarea。

ADC值用于婦科腫瘤的定性診斷，相關(guān)研究報(bào)道較多[7,12-14]。筆者前期結(jié)果也表明，ADC值可用于幫助鑒別卵巢腫瘤良、惡性以及卵巢實(shí)性腫塊和平滑肌瘤，表現(xiàn)為卵巢良性病變的ADC值高于惡性腫瘤，但對(duì)于卵巢實(shí)性腫瘤，良惡性無(wú)顯著差異，盡管實(shí)性卵巢腫塊ADC值要低于闊韌帶肌瘤[15]。關(guān)于卵巢惡性腫瘤亞型的鑒別，研究相對(duì)較少[7]。本研究初步結(jié)果表明，ADC測(cè)量值能夠很好地對(duì)兩者進(jìn)行鑒別，LGSC組內(nèi)腫瘤的ADC值普遍要高于HGSC組，這也進(jìn)一步反映了兩大類卵巢癌腫塊組織內(nèi)在的異質(zhì)性差異?？紤]到LGSC預(yù)后要顯著優(yōu)于HGSC，術(shù)前準(zhǔn)確區(qū)分腫瘤性質(zhì)，無(wú)疑將有助于臨床術(shù)前個(gè)性化方案的制定。病理切片顯示，HGSC的細(xì)胞異型性(細(xì)胞及細(xì)胞核的異型性)要顯著高于LGSC，表現(xiàn)為在HGSC中，腫瘤細(xì)胞多不規(guī)則生長(zhǎng)、細(xì)胞外形變化差異較大、細(xì)胞核異常分裂像明顯增多及細(xì)胞核及細(xì)胞漿比例明顯增高等。相對(duì)而言，LGSC鏡下多類似交界性腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)，細(xì)胞異型性相對(duì)較小，并可見(jiàn)正常支持間質(zhì)組織。筆者分析ADC值在兩組間的差異亦或同細(xì)胞本身的形態(tài)學(xué)及相應(yīng)的腫瘤血供相關(guān)。本研究中，筆者只將ADC值同細(xì)胞核增殖性的指標(biāo)ki-67表達(dá)進(jìn)行了相關(guān)性分析。后續(xù)具有針對(duì)性的將ADC值同細(xì)胞本身的異型性及血管生成情況的對(duì)比將更有助于闡明ADC值鑒別兩者的內(nèi)在機(jī)制。

為了評(píng)價(jià)不同ADC測(cè)量方法可能對(duì)研究結(jié)果的影響，筆者選擇了兩種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。雖然，ADC值的組間差異在兩種方法間均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但小圓形ROI測(cè)量法的一致性要高于最大層面積測(cè)量法。一項(xiàng)關(guān)于肝細(xì)胞癌的研究中認(rèn)為單層最大面積法的一致性明顯高于小圓形ROI法[16]。還有沈敏花等[17]報(bào)道認(rèn)為小圓形ROI測(cè)量法不是最優(yōu)的測(cè)量方法，而在一個(gè)病灶直徑最大的層面上去除出血鈣化、囊腫、壞死部分的不規(guī)則ROI法更優(yōu)越。本研究與此研究結(jié)果不一致，主要原因在于：本研究中卵巢腫塊就診時(shí)體積較大，并多伴有囊變，其內(nèi)實(shí)性成分分布極其不均勻；其次，本組資料中，21例均表現(xiàn)為腹腔播散病灶，其中低級(jí)別有9例，高級(jí)別有12例，對(duì)于腹腔播散的卵巢癌，最大層面ROI法中不同操作者所選擇的病灶層面差異較大，可能也是同文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果不一致的原因。由于小圓形ROI法只選擇實(shí)性病灶最大層面的中心區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，能夠盡可能減低周?chē)M織對(duì)其測(cè)量值的影響。而病灶最大層面ROI法測(cè)量盡管能夠最大程度代表異質(zhì)性，但其受周?chē)M織潛在影響較大，也容易受操作者經(jīng)驗(yàn)影響對(duì)病灶范圍的勾勒。另外由于部分患者的耐受性差，有時(shí)還受腸道蠕動(dòng)等因素的制約導(dǎo)致DWI圖像邊緣不清，也易導(dǎo)致測(cè)量存在差異。

本研究的局限性主要包括如下幾點(diǎn)：①LGSC發(fā)病率較低，因此本組樣本資料相對(duì)較少，大樣本的研究將更有助于最終結(jié)果的解讀；②本組測(cè)量數(shù)據(jù)均在1.5T MR上完成，3T機(jī)器臨床逐漸普及，后續(xù)1.5T和3.0T MR測(cè)量值的對(duì)比，或有助于闡明高場(chǎng)強(qiáng)下ADC測(cè)量值的差異，從而有助于臨床應(yīng)用。

綜上所述，DWI圖像上的ADC值可用于LGSC和HGSC的鑒別。小圓形ROI測(cè)量法可重復(fù)性高，較面積法操作容易、簡(jiǎn)單。小圓形ROI法中的ADCmin對(duì)兩者的鑒別診斷效能最高。