汪詩(shī)瑤,彭 靜,藍(lán)天琦,劉子航,常文軒,劉 偉,朱 敏
(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院;2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院磁共振科,黑龍江 牡丹江 157011)
卵巢腫瘤在女性生殖系統(tǒng)腫瘤中較為常見(jiàn),按照病理形態(tài)及生物學(xué)行為可分為良性腫瘤、交界性腫瘤和惡性腫瘤,腫瘤起病隱匿,早期臨床缺乏敏感而特異的診斷方法,其中惡性腫瘤的生長(zhǎng)速度較快,嚴(yán)重到危及生命。由于卵巢位于盆腔內(nèi),空間較小,與周圍組織相互貼近,而且位置不固定、體積較小,特別是老年女性,卵巢萎縮,給影像學(xué)診斷及鑒別診斷加大了難度[1]。但卵巢惡性腫瘤患者的早期影像學(xué)診斷及臨床治療對(duì)提高生存率仍具有重要的臨床意義。目前臨床常用的影像學(xué)檢查方法包括:超聲、MRI、CT及影像組學(xué)等檢查手段。
超聲檢查操作方便,安全無(wú)輻射,可以重復(fù)檢查,在臨床上廣泛用于卵巢腫瘤的篩查,其良惡性鑒別率可達(dá)80%-90%。超聲檢查能夠多切面的對(duì)腫瘤的大小、形態(tài)、邊界及周圍鄰近組織關(guān)系進(jìn)行觀察,其中超聲的彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)通過(guò)檢測(cè)腫瘤內(nèi)的血流變化,可以進(jìn)行病變組織的定性和定量分析,為疾病診斷提供診斷更為準(zhǔn)確的診斷依據(jù)。有研究表明,彩色多普勒血流成像血流阻力指數(shù)聯(lián)合二維超聲形態(tài)影像對(duì)卵巢良惡性腫瘤鑒別總陽(yáng)性率97.26%高于采用二維超聲形態(tài)影像檢查的80.3%,血流阻力指數(shù)為提高良惡性腫瘤鑒別的準(zhǔn)確率提供重要依據(jù)[2]。
CT平掃對(duì)于盆腔內(nèi)組織的分辨率較低,很難清楚顯示卵巢腫瘤與周圍組織的關(guān)系,研究表明,增強(qiáng)CT可見(jiàn)卵巢腫瘤實(shí)性呈明顯強(qiáng)化,周圍脂肪間隙消失,在鑒別卵巢良惡性腫瘤中提供較為準(zhǔn)確的診斷依據(jù)[3]。CT增強(qiáng)可以通過(guò)血管成像重建腫瘤的血供、評(píng)估與周圍臟器組織間關(guān)系,特別是對(duì)于腫瘤直接浸潤(rùn)、腹腔種植和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹水等診斷準(zhǔn)確性可達(dá)66%~100%[4]。有研究表明,CT術(shù)前對(duì)卵巢腫瘤的分期與術(shù)后病理分期二者的結(jié)果較高的相似性[5]。
MRI對(duì)于軟組織的分辨率較高,能夠較清楚的顯示腫瘤的邊界,大小,信號(hào)強(qiáng)度。有研究表明,基于MRI平掃觀察卵巢腫瘤的最大徑、ADC值、囊壁/分隔、囊實(shí)性及T2信號(hào)均勻性比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中磁共振成像-彌散加權(quán)成像(MRI-DWI)較MRI常規(guī)掃描在卵巢腫瘤良惡性鑒別中更具有價(jià)值[6]。
3.1 彌散加權(quán)成像彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)是利用生物組織內(nèi)水分子的熱運(yùn)動(dòng)反映組織內(nèi)結(jié)構(gòu)的一種圖像技術(shù),影像表現(xiàn)不受呼吸、胃腸蠕動(dòng)及血流灌注的影響,僅與水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)幅度相關(guān)。表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值是反映水分子擴(kuò)散程度的參數(shù),不同組織的ADC值具有差異性。卵巢惡性腫瘤的腫瘤細(xì)胞密度增高,細(xì)胞外間隙變小,則會(huì)引起細(xì)胞外水分子運(yùn)動(dòng)受限。當(dāng)ADC值降低,DWI呈高信號(hào)時(shí)提示有較大可能為卵巢惡性腫瘤。ADC值診斷良惡性卵巢腫瘤的臨界值為1.65×10-3mm2/s,對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度分別為92.01%、85.39%[6]。研究表明,ADC值對(duì)于卵巢腫瘤良惡性鑒別具有較高的診斷價(jià)值[7]。
3.2 擴(kuò)散峰度成像擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging,DKI)在卵巢腫瘤良惡性的鑒別上也有一定的價(jià)值,DKI基于體內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)負(fù)荷非高斯分布的假設(shè),其參數(shù)平均擴(kuò)散率(mean diffusivity,MD)值可有效反映組織水分子的整體擴(kuò)散水平及擴(kuò)散阻力,平均擴(kuò)散峰度(mean kurtosis,MK)值則可間接反應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,MK值越大,代表感興趣區(qū)內(nèi)水分子擴(kuò)散受限越明顯,組織結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。MD值與ADC值近似。王麗芳等[8]和楊思華等[9]研究者已指出,DKI在卵巢腫瘤良惡性中有明確的價(jià)值。
3.3 體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)模型體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)模型(intravoxel incoherent motion,IVIM)為磁共振成像序列,可反應(yīng)活體組織內(nèi)的真實(shí)的水分子擴(kuò)散與微循環(huán)灌注情況。通過(guò)測(cè)量定量參數(shù)純擴(kuò)散系數(shù)D、微循環(huán)灌注系數(shù)D*、灌注分?jǐn)?shù)f鑒別卵巢良惡性腫瘤。孟楠[10]等研究發(fā)現(xiàn),D值在卵巢良性腫瘤中明顯要高于惡性腫瘤。崔云慧[11]等研究發(fā)現(xiàn)f值在良性腫瘤中高于惡性腫瘤,可能是由于惡性腫瘤生長(zhǎng)速度快,新生血管功能和結(jié)構(gòu)未發(fā)育成熟,從而導(dǎo)致灌注降低。
3.4 動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast enhancement magnetic resonance imaging,DCE-MRI)是一種顯示活體組織中腫瘤微循環(huán)變化的非侵襲性檢查方法,已被應(yīng)用于顱腦、前列腺、乳腺、宮頸及卵巢疾病的診斷中,DCE-MRI通過(guò)顯示對(duì)比劑隨時(shí)間推移從腫瘤中廓清的過(guò)程,間接反應(yīng)腫瘤的為循環(huán)改變,有利于腫瘤的良惡性鑒別。有三個(gè)定量參數(shù):速率常數(shù)(rate constant,Kep)、容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(volume transfer constant,Ktrans)及血管外細(xì)胞外間隙容積比(extravascular extracellular volume fraction,Ve)。有研究表明,Ktrans值在3個(gè)定量參數(shù)中具有最佳診斷效能,最佳診斷閾值為0.0925/min,且聯(lián)合DCE-MRI、多b值DWI可明顯提高卵巢上皮腫瘤的術(shù)前診斷[12]。同時(shí)DCE-MRI還可獲得時(shí)間-信號(hào)(time-intensity curve,TIC)曲線,分為三型,Ⅰ型,漸進(jìn)上升型曲線無(wú)強(qiáng)化峰值,常見(jiàn)于良性及交界性腫瘤;Ⅱ型,平臺(tái)型曲線,早期快速?gòu)?qiáng)化后出現(xiàn)平臺(tái)期;Ⅲ型,流出型曲線,其特點(diǎn)是早期快速?gòu)?qiáng)化,具有明顯峰值,并快速流出,II型及III型是惡性腫瘤特征性曲線。研究表明,TIC曲線在卵巢良惡性鑒別中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[13]。
影像組學(xué)是一種新型的成像分析方法,它將X線、MRI、CT及PET等成像技術(shù)的定量成像特征高通量提取轉(zhuǎn)化為可開(kāi)采的數(shù)據(jù),然后進(jìn)行分析以支持決策。紋理分析歸屬于影像組學(xué),他可以通過(guò)提取圖像特征參數(shù),提供肉眼無(wú)法獲得的圖像信息,同時(shí)不受影像醫(yī)師診斷結(jié)果的影響。紋理特征通常包括一階特征、二階特征和高階特征。一階特征主要是灰度直方圖特征,包括平均值、中位數(shù)等多個(gè)參數(shù)值,二階特征能定量計(jì)算圖像像素強(qiáng)度和空間關(guān)系的紋理特征,如灰度共生矩陣(gray-level co-0ccurrence matrix,GLCM),運(yùn)行長(zhǎng)度矩陣(run length matrix,RLM)等[14],高階特征即對(duì)圖像進(jìn)行濾波,提取重復(fù)或非重復(fù)特征,如小波變換特征(wavelets)等。
4.1 基于磁共振圖像紋理分析鑒別卵巢腫瘤在基于磁共振圖像紋理分析鑒別卵巢腫瘤的良惡性中,董天發(fā)等[15]研究者通過(guò)基于磁共振軸位T2WI序列,提取卵巢腫瘤實(shí)性成分的GLCM紋理參數(shù),結(jié)果顯示惡性組的熵和對(duì)比高于良性組,逆差距和能量低于良性組,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其中熵值的診斷效能較高。毛咪咪等[16]研究表明卵巢腫瘤全域ADC紋理分析預(yù)測(cè)上皮性卵巢癌的復(fù)發(fā)中,復(fù)發(fā)組惰性、對(duì)比度、變異、熵值顯著高于非復(fù)發(fā)組,峰度、第10百分位數(shù)、第25百分位數(shù)、相關(guān)性顯著低于非復(fù)發(fā)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Mimura等[17]研究表明,基于ADC的直方圖分析卵巢腫瘤實(shí)性成分,交界性腫瘤的最小值、平均值、第10、25、50和75百分位ADC值明顯大于惡性腫瘤,其中第10百分位最佳截?cái)嘀堤峁┝俗罡叩奶禺愋?93.8%)。Zhang等[18]通過(guò)基于MRI影像組學(xué)分析的方法表明,從MRI所提取的放射組學(xué)特征有助于卵巢良惡性腫瘤鑒別及卵巢惡性腫瘤的分型和預(yù)后評(píng)估。MRI放射組學(xué)特征可以提供高精度的生存估計(jì)。此外,單純的直方圖分析或單純的紋理分析對(duì)于評(píng)估卵巢惡性腫瘤的分級(jí)、分型有一定的幫助。
4.2 基于CT平掃圖像的紋理分析鑒別卵巢上皮腫瘤基于CT平掃圖像的紋理分析對(duì)卵巢上皮腫瘤的良性、交界性及惡性鑒別中,張懿等[19]研究表明,部分紋理參數(shù)在卵巢上皮腫瘤各組間具有較好的診斷效能?;贑T增強(qiáng)靜脈期圖像的影像組學(xué)鑒別卵巢良性與交界性漿液性腫瘤中,潘淑淑[20]等研究者通過(guò)對(duì)CT增強(qiáng)靜脈圖像提取影像組學(xué)特征參數(shù),共提取396個(gè)影像組學(xué)參數(shù),經(jīng)降維處理后得到5個(gè)特征參數(shù),分別為Percentile10、Percentile15、SA、LRHGLEa90,01及LRHGLEa90,07。通過(guò)對(duì)上述5個(gè)特征參數(shù)構(gòu)建Radscore預(yù)測(cè)模型,在訓(xùn)練集中Radscore模型對(duì)鑒別診斷卵巢漿液性囊腺瘤與交界性漿液性腫瘤的AUC、敏感度、特異度分別為0.90、0.91、0.79。在測(cè)試集中的AUC、敏感度、特異度分別為0.86、0.90、0.73。
超聲在卵巢腫瘤的檢查中是最常用的臨床檢查方法,具有方便、安全及可重復(fù)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在鑒別卵巢良惡性腫瘤中具有一定的診斷效能。CT對(duì)于盆腔的軟組織分辨率欠清,但在增強(qiáng)CT上對(duì)于術(shù)前的疾病分期具有較好的準(zhǔn)確性。磁共振成像具有較好的軟組織分辨率,多序列聯(lián)合給疾病診斷及鑒別提供了更多有價(jià)值的診斷依據(jù),其中DWI、DCE-MRI、IVIM及DKI通過(guò)定量及半定量參數(shù)對(duì)卵巢良惡性腫瘤的鑒別提供重要的參考信息。影像組學(xué)是一種新型圖像分析方法,通過(guò)對(duì)影像圖像提取定量成像特征,提供肉眼無(wú)法獲得的圖像信息。在今后,影像組學(xué)有望成為一種常用的疾病鑒別方法,對(duì)卵巢腫瘤做出早期的診斷和治療。