DCE-MRI半定量及定量參數(shù)對卵巢腫瘤診斷價(jià)值的研究.pdf

1、研究背景及目的：
　　卵巢腫瘤是婦科手術(shù)的主要適應(yīng)癥。經(jīng)陰道超聲檢查是懷疑卵巢癌的首選的影像學(xué)檢查方法，其優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間效率高，價(jià)格便宜，它可以對感興趣區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)評價(jià)，包括組織血管的功能信息，但對于復(fù)雜的病變，它不能準(zhǔn)確診斷。磁共振成像在盆腔成像中提供了以下優(yōu)點(diǎn):它可以提供良好的軟組織對比度;無電離輻射，已被汪明對評估復(fù)雜和不確定的卵巢腫瘤優(yōu)于CT。在MR增強(qiáng)序列某些形態(tài)學(xué)特征，如固體部分，乳頭狀突起，或不規(guī)則間隔增厚，都提示有惡性

2、腫瘤。但是雖然傳統(tǒng)的MRI對卵巢腫瘤一些形態(tài)學(xué)特征已有描述，但卵巢腫瘤之間的形態(tài)學(xué)特征仍然有一些重疊的特點(diǎn)。動態(tài)增強(qiáng)磁共振成像(DCE-MRI)作為一種先進(jìn)的技術(shù)，不僅可用于無創(chuàng)性評估卵巢腫瘤的微循環(huán)灌注和血管通透性，還可以根據(jù)時(shí)間-信號曲線(TIC)、半定量和定量參數(shù)更全面對卵巢腫瘤進(jìn)行鑒別診斷。在其他一些惡性腫瘤，包括乳腺癌，前列腺癌和腎癌，動態(tài)增強(qiáng)半定量和定量參數(shù)已被證明對診斷及鑒別診斷是很有價(jià)值的。動態(tài)增強(qiáng)MRI的半定量參數(shù)也被

3、證明與卵巢腫瘤血管的生物標(biāo)志物相關(guān)。
　　DCE-MRI半定量參數(shù)包括時(shí)間-信號曲線及基于時(shí)間-信號曲線的半定量參數(shù)。時(shí)間-信號曲線:Thomassi等以子宮外肌層作為內(nèi)部相對參照物，與了宮外肌層相比，卵巢腫瘤的實(shí)性成分呈輕度逐漸強(qiáng)化，此類曲線被命名為“TypeⅠ型”;實(shí)性成分呈中等強(qiáng)化，此類曲線被命名為“TypeⅡ型”;當(dāng)實(shí)性成分強(qiáng)化早于了宮外肌層強(qiáng)化，此類曲線被命名為“TypeⅢ型”。其中TypeⅢ型是侵襲性卵巢腫瘤特異性的。

4、半定量參數(shù):Thomassin-Naggara等利用高時(shí)間分辨率采集數(shù)據(jù)，提出三個(gè)半定量的參數(shù):增強(qiáng)幅度(Enhancement Amplitude，EA)、到達(dá)半峰值時(shí)間(Time of Half Rising，THR)，上升斜率(Maximal Slope，MS)。使用子宮外肌層作為內(nèi)部參考，相對增強(qiáng)幅度(EArat io)，相對到達(dá)半峰值時(shí)間(THRratio)，和相對上升斜率(MSratio)在侵襲性惡性腫瘤中明顯高于良性和交界

5、性腫瘤;Dilks等通過低的時(shí)間分辨率(30s)采集數(shù)據(jù)，提出其他的半定量參數(shù)，例如最大絕對信號強(qiáng)度(Slmax)、相對信號強(qiáng)度(Slrel)以及對比劑充填率(WIR)。Bernardin等報(bào)道，良性病變的最大信號強(qiáng)度(Slmax)、相對信號強(qiáng)度(Slrel)、對比劑充填率(WIR)均低于交界和惡性腫瘤;這些作者強(qiáng)調(diào)這種技術(shù)很簡單，因?yàn)橛跋窈笈_工作站軟件的很容易計(jì)算出這些參數(shù)。DCE-MRI也已顯示與卵巢癌中的腫瘤血管的生物標(biāo)志物相關(guān)。

6、卵巢癌的特征是含有大量不成熟的微血管。這些微血管的特征足缺乏覆蓋周細(xì)胞以及卵巢囊腺癌的內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體（也稱為VEGFR-2）的高表達(dá)。這些病理生理學(xué)特點(diǎn)已被證明與MR動態(tài)掃描半定量變化一致。
　　時(shí)間信號曲線和半定量的分析是基于信號強(qiáng)度的評估，然而，在MR圖像上信號強(qiáng)度主要取決于采集參數(shù)，如翻轉(zhuǎn)角度和重復(fù)時(shí)間。注射對比劑后圖像對比度和信號強(qiáng)度和對比劑濃度之間的線性關(guān)系高度依賴這些參數(shù)。因此，許多

7、作者認(rèn)為我們需要獲得不依賴采集條件的可重復(fù)性的灌注參數(shù)。最近提出基于藥代動力學(xué)基礎(chǔ)的定量分析，其將信號強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為對比劑釓的濃度。Tofts-Kety模型是由于其良好的重復(fù)性，是目前人們最為熟知和常用的藥代動力學(xué)模型;定量參數(shù)主要包括:容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(Ktra ns)、每單位體積組織中血管外組織外間隙(EES)的容積分?jǐn)?shù)(Ve)、EES與血漿間速率常數(shù)Kep;日前DCE-MRI定量分析已經(jīng)成為臨床研究的熱點(diǎn)，已應(yīng)用在顱腦、乳腺、前列腺、宮頸

8、等多個(gè)部位腫瘤評估當(dāng)中，主要的研究方向?yàn)榱?、惡性腫瘤的鑒別、腫瘤惡性程度分級、療效的評估等方面。目前定量分析對卵巢腫瘤診斷價(jià)值的研究還比較少。
　　本文主要研究目的:1、探討動態(tài)增強(qiáng)掃描MR半定量參數(shù)及定量參數(shù)對卵巢腫瘤鑒別診斷的價(jià)值;2、建立鑒別良、惡性腫瘤的半定量參數(shù)及定量參數(shù)最佳閡值;3、對半定量參數(shù)及定量參數(shù)對卵巢腫瘤鑒別診斷效能進(jìn)行對照分析。
　　方法：
　　對在本院行MR常規(guī)及動態(tài)增強(qiáng)的45例卵巢腫瘤患者進(jìn)

9、行研究。所有患者均經(jīng)病理學(xué)證實(shí)，其中良性腫瘤13例，惡性腫瘤32例。在動態(tài)對比增強(qiáng)成像之后，在腫瘤的實(shí)性部分畫出感興趣的區(qū)域，感興趣的選擇異常顯著增強(qiáng)的軟組織區(qū)域，避開壞死、出血、囊變及血管等。1、時(shí)間-信號曲線及半定量參數(shù):使用Mean Curve軟件包自動生成時(shí)間-時(shí)間-信號曲線(time intensitycu rve，TIC)，將TIC類型分為3種類型:卵巢病變的實(shí)性成分呈輕度緩慢漸進(jìn)性強(qiáng)化，此類曲線被命名為“緩慢上升型（Ⅰ型）

10、”，實(shí)性成分呈中等強(qiáng)化并持續(xù)強(qiáng)化，此類曲線被命名為“平臺型(Ⅱ型）”;當(dāng)實(shí)性成分早期明顯強(qiáng)化并迅速下降，此類益線被命名為為“流出型（Ⅲ型）”。根據(jù)TIC曲線，獲得半定量參數(shù):增強(qiáng)掃描后60s強(qiáng)化率(SI60％)及增強(qiáng)掃描后200s內(nèi)達(dá)峰時(shí)間(TTP200s);增強(qiáng)掃描后60S的強(qiáng)化率用以下公式計(jì)算:SI60％=(Slpost60s-Slpre)/Slpre×100％，Slpost60s:增強(qiáng)掃描后60s病灶最人的信號強(qiáng)度值;Slpre為

11、增強(qiáng)掃描前信號強(qiáng)度值。2、定量參數(shù):采用Siemens TISSUE4D軟件包獲得定量參數(shù)，該軟件采用改良的Tofts血流動力學(xué)雙室模型。根據(jù)增強(qiáng)掃描前采集兩個(gè)翻轉(zhuǎn)角T1-mapping序列，計(jì)算獲得基線T1值，進(jìn)而計(jì)算動態(tài)增強(qiáng)掃描后圖像的T1強(qiáng)化值，選取腫塊實(shí)質(zhì)成分作為感興趣區(qū)(ROI)，獲得反映腫瘤微血管通透性的定量參數(shù):①Ktrans:是指每單位體積內(nèi)血漿與血管外細(xì)胞外空間(EES)之間的轉(zhuǎn)移常數(shù)，單位為min-1;②Kep:指血

12、管外組織間隙內(nèi)的對比劑返流到血管內(nèi)的速度常數(shù)，單位為min-1;⑧Ve:是血管外細(xì)胞外間隙占整個(gè)體積的容積比，沒有單位。應(yīng)用MedCalc15.2.2統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，觀察比較良、惡性卵巢腫瘤實(shí)性成分的時(shí)間-信號曲線(TIC)類型，采用x2檢驗(yàn)，分析不同類型TIC曲線在良、惡性卵巢腫瘤間是否存在差異。應(yīng)用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，分析對良、惡性卵巢腫瘤的半定量參數(shù)及定量參數(shù)的差異。根據(jù)ROC曲線分析確定半定量參數(shù)

13、及定量參數(shù)在鑒別良、惡性腫瘤的最佳閾值、敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值;并對半定量參數(shù)及定量參數(shù)對卵巢腫瘤的診斷效能進(jìn)行對照分析。認(rèn)為p＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　惡性腫瘤32例（包括漿液性囊腺癌17例，黏液性囊腺癌13例，支持細(xì)胞瘤1例，轉(zhuǎn)移癌1例），年齡32-76歲，平均58歲;良性腫瘤13例（包括卵泡膜纖維瘤9例，卵泡膜細(xì)胞瘤3例，囊性腺纖維瘤1例，年齡35-80歲，平均55歲。TIC曲線:3

14、2例惡性腫瘤中，12例(37.50％)為Ⅲ型曲線，20例(62.50％)為Ⅱ型曲線，未見Ⅰ型曲線;13例良性腫瘤中，9例(69.23％)為Ⅰ型曲線，3例(23.08％)為Ⅱ型曲線，1例(7.69％)為Ⅲ型曲線;良、惡性卵巢腫瘤的TIC類型之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.0001)。半定量參數(shù):惡性腫瘤SI60％(126.43±17.90％)明顯高于良性腫瘤(69.62±33.12％)，惡性腫瘤(72.93±22.24s)明顯早于良性腫瘤

15、TTP200s(141.11±48.12s)，SI60％及TTP200s兩者之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p=0.0002，p=0.0001)。在鑒別良、惡性腫瘤時(shí)，SI60％＞96.125％、-TTP200s＜116s時(shí)，診斷惡性腫瘤的敏感性較高（敏感性分別為93.7％及96.87％，特異性分別為76.9％及69.23％）。定量參數(shù):惡性卵巢腫瘤的Ktrans值(0.352±0.114mm-1)、Kep值(0.535±0.182 min-1

16、)及Ve值(0.761±0.428)均高于良性腫瘤（分別為0.116±0.068mm-1、0.293±0.106 min-1及0.367±0.123），Ktrans值、Kep值及Ve值之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在鑒別良、惡性腫瘤時(shí)，當(dāng)Ktrans值＞0.234min-1時(shí)，診斷惡性腫瘤的特異性及敏感性均較高，敏感性為87.50％，特異性為100.00％;當(dāng)Kep＞0.414 min-1敏感性為92.31％，特異性78.12％;當(dāng)Ve＞0.

17、512時(shí)，敏感性為68.75％，特異性92.31％。半定量參數(shù)(sI60％、TTP200s)與定量參數(shù)（Ktrans值、Kep值、Ve值）對鑒別卵巢良、惡性腫瘤診斷效能的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。定量參數(shù)Ktrans值鑒別卵巢良、惡性腫瘤曲線下面積(0.974)高于半定量參數(shù)（曲線下面積分別為0.829，0.882）。
　　結(jié)論：
　　我們的初步研究證實(shí)DCE-MRI根據(jù)時(shí)間-信號曲線(TIC)，半定量和定量參數(shù)在卵巢良、惡性腫瘤的

18、有較高鑒別診斷效能。根據(jù)TIC，半定量和定量參數(shù)的最佳閾值鑒別良、惡性腫瘤有較高的敏感性和特異性。半定量參數(shù)與定量參數(shù)對卵巢腫瘤的診斷效能之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但定量參數(shù)Ktrans值鑒別卵巢良、惡性腫瘤曲線下面積高于半定量參數(shù)，因此本研究認(rèn)為定量參數(shù)Ktrans值是鑒別卵巢腫瘤最相關(guān)的因素?？傊?，半定量參數(shù)及定量參數(shù)允許放射科診斷醫(yī)生更有信心地診斷良性或者卵巢腫瘤;這些參數(shù)是常規(guī)形態(tài)MR診斷的重要補(bǔ)充，對于那些常規(guī)MRI診斷不確定的情