陳倩倩，張 焱，程敬亮，白 潔，高安康

鄭州大學第一附屬醫(yī)院磁共振科 鄭州 450052

睪丸生殖細胞瘤是睪丸腫瘤中最常見的腫瘤，好發(fā)于15歲以上男性，約占男性惡性腫瘤的1%；包含精原細胞瘤和非精原生殖細胞瘤兩種類型[1]。二者在轉移方式、治療方案及預后上有很大差異；精原細胞瘤多數(shù)預后較好，較少發(fā)生遠處轉移，且對放療、化療都非常敏感；而非精原生殖細胞瘤具有更高的侵襲性，對放療和化療具有耐受性，反應較差[2-3]。術前獲得更多的腫瘤信息不僅有助于向患者解釋病情進展，也有利于治療方式的選擇。MRI檢查因具有較高的靈敏度成為睪丸腫瘤分析、評估中較有效的影像檢查手段，但其特異度較低[4]，因此常規(guī)MRI檢查用于睪丸腫瘤的鑒別診斷仍有困難。全域灰度直方圖可對腫瘤所有層面的信號強度分布進行定量提取、分析，能更全面地反映腫瘤的異質性[5]，對于睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤的鑒別更加可靠和準確。本研究旨在探索增強T1WI全域灰度直方圖鑒別睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤的價值。

1 對象與方法

1.1研究對象收集2014年1月至2018年12月經(jīng)病理證實的48例睪丸腫瘤患者的臨床及MRI資料。納入標準：在我院行MRI檢查并診斷為睪丸生殖細胞瘤；影像資料完整，包括軸面T1WI、壓脂T2WI、DWI及增強T1WI，圖像質量清晰；未進行放化療及手術者。排除標準：合并炎癥等其他睪丸病變者。最終納入睪丸精原細胞瘤27例，年齡22～54(36.2±2.9)歲；睪丸非精原生殖細胞瘤21例(混合性生殖細胞瘤7例，胚胎性癌6例，成熟性畸胎瘤8例)，年齡3～44(23.1±3.3)歲。大多數(shù)患者以睪丸進行性腫大為主要首發(fā)癥狀，其中5例伴有疼痛。

1.2MRI檢查方法采用德國Siemens Skyra3.0T MR掃描儀和16通道體部專用線圈。掃描時患者取仰臥位，定位線以陰囊為中心。采用TSE序列對軸位、矢狀位、冠狀位進行掃描。具體參數(shù)：T1WI(TR 732 ms, TE 12 ms)，T2WI壓脂(TR 3 000 ms, TE 90 ms)，DWI(b值為0或800 s/mm2,TR 5 800 ms, TE 90 ms)，視野34 cm×34 cm, 層厚5 mm, 層間距3 mm。對比劑使用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)，劑量為0.1 mmol/kg，增強后行T1WI軸位、矢狀位和冠狀位掃描。

1.3圖像處理圖像選?。簭腜ACS工作站中以BMP格式導出所有患者的MRI圖像，同時調整窗寬、窗位，使所有圖像在窗寬、窗位上保持一致。使用Mazda軟件，以T1WI軸位圖像為基礎，進行全域灰度直方圖分析。以軸面壓脂T2WI及增強圖像為參照，使用Mazda軟件沿病變T1WI增強軸面圖像全腫瘤邊緣手動勾畫每一層ROI。ROI的灰度直方圖由軟件自動生成，并通過計算得到下列參數(shù)：均值、變異度、峰度、偏度、第99百分位數(shù)、第90百分位數(shù)、第50百分位數(shù)、第10百分位數(shù)、第1百分位數(shù)等。本研究所有圖像ROI均由3名影像學專家指導完成勾畫。典型病例的MRI圖像及病理結果見圖1、2。

左側睪丸見腫塊影，呈長T1混雜長/短T2信號影，內見小片狀稍短T1信號(A、B)；T2WI壓脂序列呈混雜高信號(C、D)，增強后腫塊呈不均勻強化(E)；病變內見囊變、壞死成分，邊界清晰、形態(tài)規(guī)則，左側精索靜脈稍增粗；沿腫瘤邊緣手動勾畫ROI，以紅色填充腫瘤區(qū)域(F)；獲得腫瘤灰度直方圖(G)，橫坐標表示ROI內不同灰度值，縱坐標表示各灰度值出現(xiàn)的頻率；病理(H)證實為混合性生殖細胞瘤，包含胚胎性癌及卵黃囊瘤成分(HE，×100)

右側睪丸見腫塊影，呈長T1混雜短T2信號影，內見小片狀長T2信號(A、B)；T2WI壓脂序列呈混雜高信號(C、D)，增強后腫塊呈不均勻強化(E)；病變內見囊變、壞死成分，邊界清晰、形態(tài)不規(guī)則，右側精索靜脈稍增粗;沿腫瘤邊緣手動勾畫ROI，以紅色填充腫瘤區(qū)域(F)；獲得腫瘤灰度直方圖(G)，橫坐標表示ROI內不同灰度值，縱坐標表示各灰度值出現(xiàn)的頻率;病理(H)證實為精原細胞瘤，細胞體積大、大小較均勻(HE，×100)

1.4統(tǒng)計學處理采用SPSS 20.0處理數(shù)據(jù)。不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)(上，下四分位數(shù))表示。均值、變異度、第50百分位數(shù)、第90百分位數(shù)不滿足正態(tài)分布，兩組比較應用Mann-WhitneyU檢驗；余參數(shù)值均滿足正態(tài)分布，方差齊，兩組比較應用兩獨立樣本t檢驗。選取2組間差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)建立ROC曲線，評價其鑒別診斷二類腫瘤的效能。檢驗水準α=0.05。

2 結果

精原細胞瘤組ROI灰度直方圖的變異度、第99百分位數(shù)均低于非精原生殖細胞瘤組(P均<0.05)；而偏度絕對值、第1百分位數(shù)、第10百分位數(shù)高于非精原生殖細胞瘤組(P均<0.05)，見表1。采用ROC曲線分析上述參數(shù)鑒別診斷精原細胞瘤和非精原生殖細胞瘤的效能，結果(圖3、表2)顯示變異度、第1百分位數(shù)具有較高診斷價值。

表1 精原細胞瘤組與非精原生殖細胞瘤組增強T1WI全域灰度直方圖參數(shù)比較

圖3 偏度絕對值、第1百分位數(shù)、第10百分位數(shù)、變異度、第99百分位數(shù)對睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤鑒別診斷的ROC曲線

表2 增強T1WI全域灰度直方圖參數(shù)鑒別診斷睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤的效能

3 討論

與常規(guī)序列相比，MRI增強能夠提供腫瘤微血管生成及通透性等血流動力學信息，間接反映組織微環(huán)境的功能；通過觀察對比劑在腫瘤組織與正常組織中的強化差異可以分析病變的形態(tài)學改變。利用MRI圖像的特征表現(xiàn)可以對睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤進行鑒別診斷[4]，但由于二者在常規(guī)增強表現(xiàn)中具有部分相似性，如強化方式、包膜等[6-8]，使得單純的MRI圖像分析存在一定的局限性。

灰度直方圖分析是紋理分析的一種常見方式，可以在醫(yī)學影像圖像特征的提取中提供量化依據(jù)，獲得更多人眼難以分辨的腫瘤內部異質性信息[9]?；叶戎狈綀D分析已越來越廣泛地應用于圖像分析中，不僅可以用于區(qū)分腫瘤的良惡性[10]、腫瘤分級或亞型[11]、鑒別診斷[12]，也可用于評估腫瘤的預后[13]。在常規(guī)MRI增強圖像中，影像學專家僅可以從形態(tài)學上對腫瘤的診斷進行提示，存在很大的個人差異，診斷準確率和影像學專家的專業(yè)水平密切相關；增強T1WI全域灰度直方圖不僅可以對增強圖像進行量化分析，也可以較好地避免因勾畫局部ROI而導致的抽樣誤差，更全面地反映腫瘤的異質性，對于睪丸生殖細胞瘤的鑒別可能更加可靠和準確。

本研究評價了增強T1WI全域灰度直方圖的均值、變異度、偏度、峰度等9個參數(shù)對睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤的鑒別診斷價值。變異度主要反映病變特征值平均值的分散程度，變異度越大，數(shù)據(jù)越偏離平均值，表示病變不均勻[9-12，14]。本研究中，變異度鑒別診斷的ROC曲線的AUC較大；非精原生殖細胞瘤變異度較精原細胞瘤大，這是由于其多包含壞死、囊變等特征，較精原細胞瘤更不均勻。第n百分位數(shù)表示低于該百分位數(shù)的觀測對象所占的百分比[14]。與均值相比，百分位數(shù)能更加敏感地反映微小變化，且不易受極端值的影響，具有更高的準確性[15]。本研究中，第1百分位數(shù)也具有較高的診斷效能，表明二類腫瘤影像圖像的直方圖曲線分布在較低灰度值范圍內差異更明顯，這可能與腫瘤內組織異質性有關。偏度主要反映直方圖分布的不對稱程度，是一項反映腫瘤異質性的重要指標[14]。本研究中，精原細胞瘤比非精原生殖細胞瘤具有更大的偏度絕對值，這可能是由于入組病例中有29.6%(8/27)的精原細胞瘤體積較大(最大截面直徑大于5 cm)，病變中心可見壞死成分，增強掃描時呈明顯不均勻強化，具有較大的異質性。

2組間均值、峰度、第50百分位數(shù)、第90 百分位數(shù)差異無統(tǒng)計學意義，綜合分析認為這可能與本研究中睪丸非精原生殖細胞瘤包含的細胞種類較多有關。

本研究具有一定的局限性。第一，該研究是回顧性研究，研究數(shù)據(jù)主要是睪丸精原細胞瘤與非精原生殖細胞瘤，對于非精原生殖細胞瘤未進行進一步的分類型分析。第二，該研究病例數(shù)較少，還需要大樣本的數(shù)據(jù)驗證。

綜上所述，增強T1WI全域灰度直方圖的變異度對睪丸精原細胞瘤和非精原生殖細胞瘤的鑒別診斷效能較高，具有較好的臨床應用價值，可用于睪丸腫瘤的診斷及鑒別診斷。