Kaiser評分與表觀擴(kuò)散系數(shù)評價(jià)乳腺病灶的對比研究

潘佳玲，李曉虹，陳新杰，鄧凌達(dá)，杜勇興，陳海雄，楊少民，2，胡秋根，郭保亮*

乳腺癌發(fā)病率居女性惡性腫瘤之首，是女性癌癥死亡的主要原因之一[1-2]。MRI是乳腺癌的重要診斷工具[3-5]，隨著MRI的廣泛應(yīng)用，MRI乳腺影像報(bào)告與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS)在臨床中得到了普遍認(rèn)可[6]。但是，BI-RADS 沒有提供利用乳腺病灶的影像特征進(jìn)行臨床決策的具體方法[7-8]。Kaiser 評分是基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法而提出的決策樹結(jié)構(gòu)的評分方法[9-10]，可為臨床醫(yī)生判斷患者是否需要活檢提供客觀參考指標(biāo)。表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)是水分子擴(kuò)散運(yùn)動的量化指標(biāo)[11]，乳腺惡性病灶的ADC低于良性病灶及正常乳腺組織[12-13]，目前ADC已廣泛用于評估乳腺病灶。Kaiser評分和ADC[12-13]均可用于鑒別乳腺良惡性病灶、指導(dǎo)臨床決策。但是，目前國內(nèi)外關(guān)于聯(lián)合應(yīng)用兩者能否提高診斷價(jià)值的文獻(xiàn)報(bào)道少見，Meng 等[14]探討了此類問題，但是其研究主要應(yīng)用于BI-RADS 4 類病灶，也未探討Kaiser 評分在腫塊及非腫塊強(qiáng)化病灶中的差異。故本項(xiàng)研究分析了Kaiser 評分、ADC 及兩者聯(lián)合應(yīng)用在腫塊及非腫塊強(qiáng)化病灶中價(jià)值，旨在比較Kaiser 評分和ADC在對乳腺病灶的診斷效能及其降低非必要活檢的能力，為患者個(gè)性化治療方案的制訂提供客觀參考指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究為回顧性研究，經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，免除受試者知情同意，批準(zhǔn)文號：20200910?；仡櫺苑治?019年1月至2021年9月在南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院行乳腺M(fèi)RI檢查的患者資料，納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) MRI檢查前未行乳腺手術(shù)及放化療；(2)病灶經(jīng)穿刺或手術(shù)活檢，病理結(jié)果完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)圖像質(zhì)量欠佳，如運(yùn)動偽影過重圖片不能用于診斷分析或無法測量ADC 值者；(2)臨床、MRI 影像資料不完整者。

1.2 設(shè)備及參數(shù)

采用Siemens Magnetom skyra 3.0 T 超導(dǎo)MR 掃描儀及4 通道相控陣乳腺線圈，患者取仰臥位，雙側(cè)乳房自然下垂。掃描序列包括：T1WI序列：TR 5.4 ms，TE 2.5 ms，層厚4 mm，視野(FOV) 330 mm×330 mm；T2WI 及T2WI 壓脂序列：TR 5630 ms，TE 81 ms，層厚4 mm，F(xiàn)OV 210 mm×470 mm；DWI序列：TR 6370 ms，TE 62 ms，層厚5 mm，F(xiàn)OV 190 mm×340 mm，b 值取0、800 s/mm2。常規(guī)掃描后行動態(tài)增強(qiáng)掃描，靜脈注射釓噴酸葡胺(馬根維顯，德國Bayer 公司)，劑量為0.2 mL/kg，注射速度約2 mL/s，掃描參數(shù)：TR 5.6 ms，TE 2.1 ms，F(xiàn)OV 200 mm×530 mm，連續(xù)掃描6期。

1.3 圖像分析

采用SYNGO Via 軟件對圖像進(jìn)行后處理。影像分析采用雙盲法由2 名有5 年以上乳腺M(fèi)RI 診斷經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師進(jìn)行閱片，評估內(nèi)容包括病灶類型、大小、邊緣、內(nèi)部強(qiáng)化特征、周圍水腫情況、時(shí)間信號強(qiáng)度曲線(time intensity curve，TIC)的類型，意見不一致時(shí)協(xié)商解決。ADC 值的測量：結(jié)合增強(qiáng)及DWI圖像，在ADC圖上選取病變的最大層面同時(shí)避開壞死、囊變、出血區(qū)勾畫ROI (平均大小為5～10 mm2)，測量三次，最終結(jié)果取平均值。按照Kaiser 評分、KS+評分規(guī)則分別計(jì)算每個(gè)病灶的分值，范圍為1～11，評分規(guī)則見圖1、2，病例圖像見圖3、圖4。據(jù)以往的研究發(fā)現(xiàn)，Kaiser 評分[9-10]最佳閾值為4，Kaiser 評分大于4 時(shí)，病灶存在惡性可能，建議病理活檢；ADC 最佳閾值[15]為1.26×10-3mm2/s，ADC小于等于1.26×10-3mm2/s 時(shí)，病灶存在惡性可能，建議病理明確。

圖1 Kaiser評分流程圖。

圖2 KS+評分流程圖。

圖3 女，24 歲，右乳腫塊，T2WI-FS (3A)、T1WI 圖像(3B)、TIC 圖(3C)、ADC 圖(3D)示病灶邊緣多發(fā)毛刺，周圍見水腫，TIC 呈流出型，Kaiser 評分為11 分，ADC 為0.97×10-3 s/mm2，KS+評分11 分，均提示惡性病灶，最終病理為浸潤性導(dǎo)管癌。 圖4 女，62 歲，右乳異常強(qiáng)化灶，動態(tài)增強(qiáng)早期圖像(4A)、T2WI-FS(4B)、TIC 圖(4C)、ADC 圖(4D)示病灶邊緣多發(fā)毛刺，右乳彌漫性水腫，TIC 呈流出型，Kaiser 評分為11 分，ADC 為1.29×10-3 s/mm2，KS+評分7 分，Kaiser評分及KS+評分提示惡性病灶，ADC 考慮良性病灶，最終病理為浸潤性導(dǎo)管癌。注：T2WI-FS：T2 增強(qiáng)抑脂序列；TIC：時(shí)間信號強(qiáng)度曲線；ADC：表觀擴(kuò)散系數(shù)；KS+評分：Kaiser評分聯(lián)合ADC。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Medcalc 20和SPSS 26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)對計(jì)量資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，正態(tài)分布資料用±s 表示，不符合正態(tài)分布的資料用M (P25,P75)表示。采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)比較乳腺良惡性病灶的Kaiser 評分、ADC值。計(jì)算Kaiser 評分、ADC、KS+評分的AUC、準(zhǔn)確度、敏感度、特異度，AUC 通過Delong 檢驗(yàn)進(jìn)行比較，敏感度、特異度通過McNemar 檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P＜0.05 時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料

2019 年1 月至2021 年9 月間行乳腺M(fèi)RI 檢查的患者257 例，有手術(shù)及放化療史者41 例，缺乏病理資料者68 例，影像資料不完整者21 例，本研究最終納入患者127 例，均為女性，年齡18～82 (47.3±12.9)歲，共134 個(gè)病灶(其中7 例患者有2 個(gè)病灶)，大小5～146 (31.0±26.1) mm，其中腫塊強(qiáng)化病灶88 個(gè)，非腫塊強(qiáng)化病灶46 個(gè)。惡性病變87 個(gè)，其中63 個(gè)病變?yōu)榻櫺詫?dǎo)管癌(63/87，72.4%)，其中1 個(gè)病變?yōu)榻櫺匀橄侔┌轲ひ喊? 個(gè)病變?yōu)榻櫺詫?dǎo)管癌合并小葉癌，13 個(gè)病變?yōu)閷?dǎo)管原位癌伴或不伴微浸潤(13/87，14.9%)；良性病變47 個(gè)，25 個(gè)為纖維囊性乳腺病(25/47，53.2%)，其中1 個(gè)病變?yōu)槔w維囊性乳腺病伴纖維腺瘤、2個(gè)病變?yōu)槔w維囊性乳腺病伴導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤，13個(gè)病變?yōu)槔w維腺瘤(13/47，27.7%)。

2.2 乳腺良、惡性病變Kasier評分分值、ADC值的差異

惡性病灶Kaiser 評分[6 (5，8)]高于良性病灶Kaiser 評分[3 (2，4)]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)。惡性病灶A(yù)DC[0.80×10-3s/mm2(0.67×10-3s/mm2，0.90×10-3s/mm2)]低于良性病灶A(yù)DC [1.14×10-3s/mm2(0.92×10-3s/mm2，1.34×10-3s/mm2)]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)，見圖5A、5B。

圖5 乳腺良、惡性病變Kasier評分(5A)、ADC值(5B)差異分析箱體圖。

2.3 Kaiser評分、ADC、KS+評分對乳腺病灶的診斷效能

Kaiser評分AUC優(yōu)于ADC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0404)，兩者AUC最大差異在于非腫塊病變。KS+的AUC優(yōu)于ADC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0400)。Kaiser 評分與KS+的AUC 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.7604)，見圖6、表1。

表1 Kaiser評分、ADC、KS+評分診斷效能比較

圖6 Kasier評分、ADC值、Kasier評分聯(lián)合ADC(KS+評分)對乳腺病灶的ROC分析。6A：Kaiser評分、ADC、KS+評分對所有乳腺病灶的ROC圖；6B～6D：分別為Kaiser評分、ADC、KS+評分對乳腺腫塊及非腫塊強(qiáng)化病灶的ROC圖。注：ADC：表觀擴(kuò)散系數(shù)；KS+評分：Kaiser評分聯(lián)合ADC。

2.4 Kaiser評分、ADC、KS+評分降低非必要活檢的能力

Kaiser 評分、ADC、KS+評分結(jié)果與病理結(jié)果對比見表2。Kaiser評分的特異度優(yōu)于ADC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0215)。Kaiser 評分與ADC 的敏感度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.6875)。KS+評分的特異度優(yōu)于ADC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.001)。KS+評分與ADC 的敏感度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.375)。Kasier 評分與KS+評分的敏感度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.500)，Kasier 評分與KS+評分的特異度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.999)，見表3。

表2 Kaiser評分、ADC、KS+評分結(jié)果與病理結(jié)果對比

表3 Kaiser評分、ADC、KS+評分降低非必要活檢的能力

3 討論

Kaiser 評分[9-10]通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法從17 個(gè)影像特征中篩選了5 個(gè)影像特征評估乳腺病灶的惡性可能，病灶分值越高，惡性可能性越大。本研究比較了Kaiser 評分、ADC 及兩者聯(lián)合應(yīng)用的診斷價(jià)值，發(fā)現(xiàn)Kaiser 評分的診斷價(jià)值優(yōu)于ADC，聯(lián)合應(yīng)用Kaiser評分及ADC不能提高診斷效能。通過分組分析發(fā)現(xiàn)在非腫塊強(qiáng)化病灶中Kaiser 評分的AUC 最佳，Kaiser 評分在非腫塊強(qiáng)化病灶的診斷中具有優(yōu)勢。本研究通過計(jì)算Kaiser評分、ADC、兩者聯(lián)合應(yīng)用的敏感度、特異度比較了其降低非必要活檢能力，發(fā)現(xiàn)Kaiser 評分同時(shí)具有高敏感度、高特異度，更適用于臨床，可為臨床醫(yī)生判斷患者是否需要活檢提供客觀參考指標(biāo)。

3.1 Kaiser評分與ADC的診斷效能分析

本研究結(jié)果顯示，良惡性病灶的Kaiser 評分值、ADC 值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩者均可用于良惡性病灶的鑒別，Kaiser評分對乳腺病灶的診斷效能優(yōu)于ADC。這可能是因?yàn)镵aiser 評分[9-10]包含的五個(gè)影像特征均側(cè)面反映了乳腺病灶的異質(zhì)性。其中根征及邊緣情況反映了病灶的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，TIC類型及內(nèi)部強(qiáng)化特征反映了病灶的血流動力學(xué)特征。灶周水腫與乳腺癌的腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)，提示淋巴轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)增加[16]。Kaiser評分綜合分析乳腺病變，ADC僅通過水分子擴(kuò)散受限情況評估乳腺病灶，存在一定的局限性。通過分組分析，發(fā)現(xiàn)兩者AUC 在非腫塊病變中差異最大，這與Jajodia 等[17]研究中Kaiser評分在乳腺非腫塊病灶中有較高的診斷效能相一致，但是本研究中Kaiser 評分在非腫塊病灶中的AUC 為0.900，而Jajodia的研究中其AUC僅為0.715，原因可能是其研究納入對象為鉬靶或者乳腺M(fèi)RI診斷不明確的病例，診斷的難度更大。

3.2 聯(lián)合應(yīng)用Kaiser和ADC的診斷效能分析

聯(lián)合應(yīng)用Kaiser評分和ADC無法提高診斷效能，與Meng等[14]研究一致，但是本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Kaiser評分與KS+評分在腫塊強(qiáng)化病灶中AUC一致，在非腫塊病灶中Kaiser評分的AUC稍高于KS+評分。分析其原因可能如下：第一，ADC受較多因素的干擾，一方面患者的脈搏、呼吸、乳腺病灶中細(xì)胞間質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等均可影響ADC值的大小，另一方面MRI掃描儀及DWI的采集參數(shù)的不同亦可影響ADC值[18]；第二，由于ADC的圖像分辨率低且存在幾何失真，ADC在乳腺亞厘米級非腫塊病灶中的診斷效能欠佳[11]；第三，Kaiser評分的五個(gè)影像特征除邊緣均與乳腺癌的診斷顯著且獨(dú)立相關(guān)，而ADC值在乳腺良惡性病灶中存在一定的重疊，特異性不高[19]。

3.3 Kaiser評分、ADC、KS+評分降低非必要活檢能力的分析

本研究中，ADC、Kaiaer 評分及KS+評分的敏感度相仿，但是ADC 的特異度僅為42.6%，明顯低于Kaiser 評分及KS+評分。與Kaiser 評分相比，KS+評分可以多減少一例非必要活檢，但同時(shí)也會產(chǎn)生一例假陰性結(jié)果?；仡櫺苑治龃思訇幮圆≡畋憩F(xiàn)為非腫塊樣強(qiáng)化病灶，Kaiser 評分為5，建議病理活檢；ADC 為1.8×10-3mm2/s，KS+評分為1，不建議進(jìn)一步檢查，最終病理結(jié)果為導(dǎo)管內(nèi)原位癌。這可能與導(dǎo)管內(nèi)原位癌的病理特征有關(guān)，導(dǎo)管內(nèi)原位癌腫瘤血管密度低且血管化程度不一[20]，而TIC 類型與腫瘤血管化程度密切相關(guān)[21]，故導(dǎo)管內(nèi)原位癌TIC 曲線表現(xiàn)多樣；導(dǎo)管內(nèi)原位癌細(xì)胞密度低，纖維間質(zhì)多，水分子擴(kuò)散受限不明顯，ADC 值減少有限[22-23]。此外，此病灶表現(xiàn)為非腫塊強(qiáng)化病灶，無明確邊界，其內(nèi)夾雜脂肪和腺體組織，ADC值的測量可能存在誤差。

3.4 本研究的局限性

本研究存在一定的局限性。第一，本研究為回顧性分析，可能會導(dǎo)致病例選擇和統(tǒng)計(jì)學(xué)偏倚；第二，本研究中部分病例的病理結(jié)果為穿刺活檢結(jié)果，穿刺位置與ADC的ROI位置不能完全匹配，ADC可能存在一定的誤差；第三，本研究的樣本數(shù)量有限，且良性病變數(shù)較少，有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量。

綜上所述，Kaiser 評分和ADC 均用于鑒別乳腺良惡性病灶，但Kaiser 評分的診斷效能明顯優(yōu)于ADC，其在診斷非腫塊強(qiáng)化病變時(shí)具有顯著性。Kaiser評分能減少非必要的活檢的能力亦優(yōu)于ADC，聯(lián)合應(yīng)用Kaiser評分和ADC無法提高診斷效能及降低非必要活檢能力，Kaiser評分更適用于臨床實(shí)踐。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。