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综述
DWI及DCE-MRI对卵巢肿瘤的应用研究进展
施敏敏 戚婉

施敏敏,戚婉. DWI及DCE-MRI对卵巢肿瘤的应用研究进展.磁共振成像, 2016, 7(7): 551-554. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.07.014.


[摘要] 卵巢肿瘤是危害女性健康的常见疾病之一,肿瘤组织的良、恶性的准确定性对患者的治疗方案的制定及预后尤其关键。MRI是良好观察卵巢肿瘤并能协助定性诊断的有效检查方法。其中,扩散加权成像(DWI)和动态对比增强MRI (DCE-MRI)以其自身优势亦逐步应用于肿瘤的研究当中。作者就DWI及DCE-MRI在卵巢肿瘤的应用进展展开综述。
[Abstract] Ovarian cancer is one of the common diseases that harm to women's health. Definined exactly the benign or malignant of tumors is particularly critical of the formulate of patients treatment and prognosis. Magnetic resonance imaging (MRI) is an effective inspection method to observation of ovarian tumors and can assist the qualitative diagnosis. Among them, the diffusion weighted imaging (DWI) and dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI) with its own advantage is gradually applied to tumor study. Reserach progresses of DWI and DCE-MRI in ovarian tumors progress were reviewed in this article.
[关键词] 卵巢肿瘤;磁共振成像
[Keywords] Ovarian neoplasms;Magnetic resonance imaging

施敏敏 福建中医药大学,福州 350122

戚婉* 福建中医药大学附属人民医院放射科,福州 350122

通讯作者:戚婉,E-mail:1479444654@qq.com


收稿日期:2016-04-26
接受日期:2016-05-09
中图分类号:R445.2; R737.31 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.07.014
施敏敏,戚婉. DWI及DCE-MRI对卵巢肿瘤的应用研究进展.磁共振成像, 2016, 7(7): 551-554. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.07.014.

       卵巢肿瘤发病潜在,早期无显著临床表现,就诊时一般达晚期,致其5年生存率达不到20%,是一种严重危害女性身心健康的常见妇科病[1,2]。随着人们健康意识的不断提升,肿瘤的检出、治疗及预后愈发受关注,而早发现、早诊治及早定性更是关键所在。因此,探索有效的探测手段,对诊疗及改善预后尤其关键。MRI以其优异的软组织对比、多方位及多参数成像对卵巢正常、病变结构的显示具有突出优势[3],近年来,MR功能成像,包括动态对比增强MRI (dynamic contrast enhanced-MRI,DCE-MRI)、扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)及MR波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)等已较为普遍投入到临床研究,能分别从微血管、细胞及分子生物水平观察疾病的微观变化,反应其病理生理学变化,以助诊断[4,5,6]。目前,将这些新技术应用于卵巢肿瘤也是近年来研究的热点。

1 DWI在卵巢肿瘤中的应用价值

1.1 原理与技术

       DWI是主要通过检测组织中水分子的扩散来反映其正常、异常状态下的运动变化,是能体现活体组织内水分子细微运动及定量测量并实行成像的较理想的检查手段和方式,因其改变多在出现形态学变化之前,更有益于肿瘤组织的早期发现与临床诊疗。DWI上肿瘤组织呈高信号,表示肿瘤组织的水分子弥散受限。而水分子的扩散往往与细胞的密度,血管通透性、血容量等息息相关。我们通常应用DWI图像上测得的生物组织扩散系数,即表观扩散系数(apparent diffusion coeficient,ADC)来进行DWI的量化分析。ADC值的大小主要受组织内各种形式水分子运动的影响。扩散敏感因子(b值)、设备场强、成像参数及技术差异是影响DWI的原因,其中,b值(扩散敏感因子)是影响DWI信噪比的一个重要参数。b值越高,越能体现细胞外水分子的扩散程度,b值的选择对图像的信噪比有较大的影响。随着b值的增大,图像易变形、扭曲,伪影也增多,导致信噪比下降。

       传统的扩散成像技术(DWI、DTI)都是以水分子成高斯分布扩散为基础。但随着b值的增高,水分子的扩散因受生物组织复杂结构的影响,其扩散信号的衰减并不仅仅是单纯的单指数形式。近年来,有研究认为DWI信号受组织水分子扩散和微循环毛细血管灌注的双重影响。有人提出了体素内不相干运动(IVIM)的概念,认为真正的水分子扩散呈非正态分布即扩散峰度成像(DKI),这些新技术能够更真实、有效地反映水分子的扩散状态。

1.2 诊断价值

       DWI起初多适用于神经系统疾病的诊断,而腹部检查因受呼吸、肠道运动、空腔脏器内气体及脂肪组织的化学位移伪影等的干扰而应用受限。但随着平面回波成像(EPI)技术的成熟,DWI也逐步用于其他各个系统,如乳腺及腹、盆腔疾病的检查。Moteki等[7]最早应用DWI技术对卵巢肿瘤的囊性病灶进行多b值分析,发现相比良性病灶,恶性病灶区ADC值较低,统计学有差异,然良性病变组织组间ADC值比较无显著差异,并提出卵巢囊性肿瘤良、恶性的鉴别阈值分别是ADC=8.3 × 10-3 mm2/s和ADC=11.7×10-3 mm2/s,这在某种意义上说明ADC值对于卵巢肿瘤的良、恶性鉴别具有一定的诊断应用。卵巢肿块中囊性成分的ADC值主要受囊液的黏稠度的影响,囊液中含蛋白质及血液成分多时,黏稠度较大,导致水分子运动受限,ADC值较低。但对于卵巢肿瘤来说,常常是其实性部分决定着肿瘤的性质,因此,实性和囊实性卵巢肿瘤的定性便是影像医师诊断的难点所在。

       近年来,大多数研究多侧重对卵巢实性及囊实性肿块的研究。国内罗琳等[8]研究卵巢囊实性肿瘤与正常卵巢,发现当b=600 s/mm2,恶性肿瘤实性部分的平均ADC值及eADC值低于正常卵巢。有人提出,畸胎瘤与子宫内膜样肿瘤大多依靠常规MRI及压脂序列便可基本明确诊断,不应将二者纳入检出病灶的敏感度评价中。Rousse等[9]研究中即剔除这两类病变,亦得出恶性肿瘤实性部分ADC值较良性低,但差异并无统计学意义,分析这可能与样本量过少等因素相关。此外,大部分研究主要是针对各类型的卵巢肿瘤,而梁长松等[10]缩小研究范围,仅对卵巢上皮性肿瘤中的囊腺癌及囊腺瘤行研究,b值取0 s/mm2、300 s/mm2、800 s/mm2,认为当b=800 s/mm2时,图像有较好的信噪比,诊断囊腺癌的敏感性和特异性分别为100%及93.3%,为两者间的定性诊断提供了一定的证据。而席艳丽等[11]对81例卵巢肿瘤行多b值弥散扫描,得出当b值取0 s/mm2、1000 s/mm2时具有最佳诊断效能,并分析良、恶性肿瘤实性成分最佳鉴别阈值的ADC值和eADC值分别为1.195 × 10-3 mm2/s、29.55 × 10-2,其敏感性和特异性较高,分别为89.5%、87.5%和100%、87.5%。不难发现,各研究者应用的设备场强、扫描参数及技术操作都会影响ADC值的变化。对于最佳b值的确定及ADC值鉴别的最佳阈值的观点尚并不一致,有待更深入的研究。

2 DCE-MRI对卵巢肿瘤的诊断价值

2.1 原理与技术

       DCE-MRI检查技术中,病变肿瘤组织的血管功能主要由对比剂代谢变化来反映,有助于显示病变组织在时空上的差异性[12]。常规MRI平扫及增强扫描是一种有用及普遍的检查手段,但其侧重于观察肿瘤组织的形态学和增强效果,而对于增强的时间过程却没有具体要求,无法准确评价病变组织的血流灌注和血管通透性变化。不同的是,DCE-MRI主要观察不同时间点病变组织强化行为的变化,运用血流药代动力学模型来全面评价组织的微观生理病理变化,具有常规MRI平扫及增强扫描不可替代的优势及独特性,是研究肿瘤组织微血管渗漏特征的定量MRI检查技术。

       肿瘤是一类依赖血管生成的病变,其生长和转移靠血管持续生成。在肿瘤的生成过程中,微血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的分泌使新生血管调控紊乱。新生血管形态和功能上较正常组织的血管差异较大,分布杂乱不规则,血管粗细不均,细胞不完整致其毛细血管通透性增高,当血流量增大时,易引起血流模式的改变,这也是动态MR成像的基础。

2.2 应用价值

       定量DCE-MRI已广泛应用于颅脑、乳腺组织及前列腺等疾病的诊断及鉴别诊断中去[13],目前将其应用于研究卵巢肿瘤的报道仍偏少。临床上主要通过T1WI DCE-MRI来探讨卵巢肿瘤,通过各种后处理软件行定性及定量分析。Kido等[12]通过测量一部分定量及半定量参数,无创、有效的评价肿瘤组织的血流及微观环境的变化方式,说明了DCE-MRI在评估卵巢肿瘤的突出作用。其中,半定量分析目前主要通过病变的时间-强度曲线(time intesity curve,TIC)反映组织的动态强化形式。现国内外大多采用Thomasson-Naggara等[14]提出的TIC曲线分型方法,以子宫肌层强化曲线为参照,将曲线大致分为3种主要类型:I型为缓慢上升型,II型为平台型,III型为流出型,分别提示良性、交界性及恶性病变。然而单军等[15]对卵巢肿瘤的TIC曲线变化研究却与其不一致。另外,定量分析目前主要通过特定后处理软件,采用双室药代模型进行组织血流灌注的分析,所得参数主要有:(1)容量转移常数(volume transfer constant,Ktrans):表示对比剂由血管内扩散至血管外的速率,单位为min-1,是反应血管通透性的重要参数;(2)血管外细胞外间隙容积比(the extravascular extracellular space EES volume perunit volume of tissue,Ve):每单位体积组织血管外细胞外间隙的大小;(3)速率常数(reverse volume transfer constant,Kep):组织内对比剂重回血管内的速度常数,单位为min-1;三者满足如下关系:Kep=Ktrans/Ve。这些灌注参数主要受血流灌注与血管通透性的调控。其中,Ktrans值能反应肿瘤组织内毛细血管通透性的改变,其受流入组织内的血流量、血容量及细胞的形态和血管通透性的影响。而通过测量对比剂分子从血管内渗透到血管外的速率,反应了血管的血流灌注和通透性。Ktrans值越高,说明其越高的血流高灌注和高渗透性,反之则低。

       郭永梅等[16]研究结果显示卵巢恶性肿瘤的Ktrans值明显高于卵巢良性病变(P<0.05),这与部分文献的研究成果相仿[17,18],但Kep及Ve值在卵巢良、恶性组间比较,差异无统计学意义。这三个值的临床意义出入较大,有待进一步研究和探讨。另外,定量的血流动力学参数能将不同患者和不同研究中心的数据进行对比,并可为肿瘤治疗前后强化曲线的变化进行更深层次的研究。

3 展望与不足

       常规的MRI检查主要依据其形态学的特点来判定卵巢肿瘤的良、恶性,存在一定的局限性,如对部分实性的良性肿瘤、交界性肿瘤及少部分恶性肿瘤仍存在过度诊断、误诊及认识不足。虽然术中冰冻可快速对肿瘤进行定性诊断,进而确定手术范围和术式,但由于术中冰冻取材有限且阅片时间短,同样会有过度诊断和诊断不足的弊端。这些MRI检查的新技术大多已证实对良、恶性肿瘤有鉴别意义,弥补了常规MRI检查和术中冰冻对诊断的不足,为临床诊疗提够了更有利的依据。

       DWI和DCE-MRI扫描作为目前逐步应用于卵巢肿瘤的定性及鉴别诊断的MRI检查技术,其价值有待进一步的发掘。其中,DWI尚无统一的最佳b值及成像参数,且由于其图像空间分辨率较低,存在一定的局限性。尽管如此,DWI联合ADC值的应用对卵巢肿瘤的诊断尤其是良、恶性的判断仍具有十分重要的价值所在。另外,对于主要观察组织血供情况的DCE-MRI来说,虽存在敏感性和可重复性较差、图像易受伪影干扰、数据处理较为复杂及最佳参数尚待确定等不足及局限性,但其对卵巢肿瘤的诊断及评估的应用前景却是不可小觑的。

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