3.0T MR动态增强成像对宫腔良恶性占位病变的鉴别诊断价值

陈丽娟 潘自来 房炜桓

3.0T MR动态增强成像对宫腔良恶性占位病变的鉴别诊断价值

陈丽娟 潘自来 房炜桓

目的：探讨动态增强MR(DCE-MRI)对宫腔良恶性占位病变的鉴别诊断价值。方法：经病理证实的子宫内膜癌32例、宫腔良性占位病变30例行常规MRI和DCE-MRI检查。使用卡方检验比较良恶性病变的形态学特征、TIC曲线差别。使用独立样本t检验比较DCE-MRI半定量参数：包括强化峰值（SImax）、达峰时间（TTP）、最大相对强化度（SIpeak%）及流出分数（washout），对各参数进行ROC曲线分析以寻求最佳参数及最佳诊断阈值。结果：子宫内膜癌与良性病变的形态学特征（结合带除外）没有统计学差异。子宫内膜癌与良性病变的TIC曲线有统计学差异。良性病变多出现I型曲线，子宫内膜癌多出现III型曲线。子宫内膜良恶性病变间各DCE-MRI参数差异均存在统计学意义。ROC曲线分析结果显示TTP与流出分数具有较好的诊断效能。TTP的曲线下面积AUC=0．827，当阈值设为154时，敏感度为81．3%，特异性为76．7%；流出分数的曲线下面积AUC=0．808，当阈值设为0．0853时，敏感度为75．0%，特异性为80．0%。结论：3．0T MR动态增强成像有助于鉴别子宫内膜癌与其他宫腔良性占位病变；在动态增强MR四个参数中TTP和流出分数具有较好的诊断效能。

子宫内膜癌；良性子宫内膜占位；磁共振成像；动态增强成像

常见宫腔良恶性占位病变的临床表现相同，但两者治疗方式与预后截然不同，需要对其作出及时准确的诊断，减少误诊率。超声被普遍认为是评估宫腔病变的主要诊断技术，但其特异性低[1]。MRI因具有良好的软组织分辨率及多方位、多序列成像等优点，在宫腔良恶性病变的鉴别诊断等方面优于CT及超声[2]。而DCE-MRI可以通过半定量或定量分析计算相关参数用于诊断，但目前应用其鉴别宫腔良恶性病变的研究却鲜有报道。本研究通过DCE-MRI半定量分析，绘制TIC曲线，评价相关动态增强参数对宫腔良恶性占位病变的鉴别诊断价值。

方 法

1．临床资料

2012年1月-2013年12月间经全子宫切除术后病理证实为子宫内膜癌患者32例，平均年龄 59（29～87）岁，其中绝经后27例，未绝经者5例。经分段诊刮或活检病理证实为良性病变30例，平均年龄51（23～78）岁，其中内膜息肉16例，黏膜下肌瘤4例，内膜增生10例。所有患者均无 MRI检查禁忌证，MR检查与手术间隔时间为1～2周，其中子宫内膜癌患者检查前未行任何放化疗。

2．MRI检查方法

应用Siemens 3．0T磁共振扫描仪，常规扫描采用快速自旋回波序列（TSE），主要扫描参数：①矢状面 T2WI： TR 4000ms、TE 106ms、层数20、层厚4mm、FOV 26cm×22cm；②轴位/斜轴位（垂直于子宫长轴）T2WI：TR 5200ms、TE 98ms、层数20、层厚3．5mm、FOV 25cm×25cm；③轴位T1WI：TR 830ms、TE 11ms、层数20、层厚 3．5mm、FOV 25cm×25cm。DCE-MRI： 采 用VIBE序列，行矢状面扫描40层，扫描参数为：FOV 26cm ×26cm、TR 5．08ms、TE 1．74ms、加速因子2、层厚2mm。采用高压注射器经肘前静脉注射钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)20ml，注射流率约3ml/s。注药同时行第1次扫描，连续扫描20次，总扫描时间为4分49秒。

3．图像分析

所有图像分析均在工作站上进行(Siemens syngo软件) ，由两名MRI诊断医师共同对病变的形态学表现和DCE-MRI进行分析。良恶性病变形态学特征分析：①病灶形态；②病变信号强度，与子宫外肌层比较分为高、等、低信号，信号不均匀者以主体信号为准。③均质性；④纤维核：T2WI呈条形低信号影或肿块核心不定形低信号影，增强后强化明显；⑤肿块内囊变影：T2WI表现为呈均匀水样高信号、壁光滑的囊状影，增强后无强化。⑥子宫内膜推移征：T2WI表现为子宫高信号内膜线移位，包绕肿块周围，且完整连续；⑦结合带中断或模糊。

在DCE-MRI上避开囊变、坏死、液化区域，选择病灶最大层面设置感兴趣区（region of interest，ROI），面积大于5个像素单位，使用Mean Curve软件绘制病灶的TIC曲线。根据文献把良恶性病变的曲线分为3型[3-4]：①Ⅰ型(持续型)；②Ⅱ型(平台型)；③Ⅲ型(流出型)。计算DCE-MRI半定量参数：①强化峰值（SImax）：病灶到达强化峰值时的信号强度。②达峰时间（TTP），即动态增强扫描开始至信号强度达峰值时的时间。③最大相对强化度（SIpeak%）：即TIC曲线的峰值信号强度(slmax)减去起始(T=0s)时的信号强度(SIo)，再除以后者。④流出分数（washout）：washout= [(SImax-SIend)/SImax] ×100%。 ROC曲线分析：对动态增强参数区分子宫内膜良恶性病变能力进行ROC曲线分析，计算曲线下面积（area under the curve， AUC），并计算最佳诊断阈值及该阈值下敏感度和特异度。

4．统计分析

采用SPSS17．0统计软件包进行统计分析。使用卡方检验比较良恶性病变的形态学特征以及TIC曲线形态学差别。使用独立样本t检验对子宫良恶性病变的DCE-MRI半定量参数进行比较，均值用±s表示，对各半定量参数进行ROC曲线分析以探索最佳参数及其最佳诊断阈值。所有统计学过程均取P＜0．05为差异有统计学意义。

结 果

1．良恶性病变形态学特征（表1）

子宫内膜良恶性病变的形态、信号强度、均质性、瘤内囊变与纤维核均不具有统计学差异。结合带情况在子宫内膜良恶性病变中具有显著差异。12例黏膜下肌瘤中有10例可见到子宫内膜推移征(图1～4)，此征象在其余良恶性病变中未见到，具有特征性。

2．DCE-MRI时间-信号强度曲线

图1 子宫内膜复杂性增生。A、B．子宫内膜明显增厚呈不均匀稍高信号，可见多发无强化囊状区，结合带光整； C．TIC曲线为Ⅱ型。

图2 Ia期子宫内膜癌。A、B．子宫内膜明显增厚呈均匀稍低信号，结合带光整，动态增强延迟期病灶与强化肌层相比呈相对低信号；C．TIC曲线为Ⅲ型。

图3 子宫内膜息肉。A、B．子宫内膜明显增厚呈稍高信号，信号欠均匀，可见散在高信号的囊状区，结合带光整，动态增强延迟期病灶仍明显强化；C．Ⅰ型曲线。

图4 子宫黏膜下肌瘤。A、B．宫颈扩大可见类圆形低信号肿块，可见内膜推移征，增强延迟期病灶仍明显强化；C．Ⅰ型曲线。

表1 子宫良恶性病变形态学表现比较

表2 子宫内膜病变时间-信号强度曲线类型

表3 子宫内膜良恶性病变的动态增强参数比较

对子宫良恶性病变的TIC曲线进行分析（表2），子宫内膜癌组及良性病变组间TIC曲线类型差异显著，具有统计学意义。子宫内膜良恶性病变之间各动态增强参数间差异均存在统计学意义（表3）。各动态增强参数进行ROC曲线分析结果显示TTP与washout具有较好的诊断效能。TTP的曲线下面积AUC=0．827，当阈值设为154时，敏感度为81．3%，特异性为76．7% ；washout的曲线下面积AUC=0．808，当阈值设为0．0853时，敏感度为75．0%，特异性为80%；而SImax与SIpeak%的曲线下面积分别为0．678、0．671，其诊断效能较低。

讨 论

DCE-MRI在子宫内膜癌分期中的作用国内外已有报道[2，5]。DCE-MRI在鉴别宫腔良恶性病变方面也有重要作用，王庆国等[6]的研究对子宫内膜息肉与内膜恶性肿瘤比较，纤维核、囊变及完整结合带出现的概率差异均有统计学意义。Grasel等[7]的研究表明与子宫内膜癌相比，瘤内囊变与纤维核在子宫内膜息肉中更常见，而结合带模糊或中断更容易出现于子宫内膜癌，所以MRI形态学特征能够有效地区分子宫内膜癌与内膜息肉。而本研究结果显示子宫良恶性病变的瘤内囊变与纤维核差异不具有统计学意义。其原因应该是本组良性病例不但有子宫内膜息肉，还包括内膜增生和黏膜下肌瘤，其形态学特征比较混杂。结合带模糊或中断多见于子宫内膜癌，对于区分子宫内膜癌与良性病变具有统计学差异。但值得注意的是对于结合带完整的子宫内膜癌依靠形态学特征进行诊断无法与良性病变鉴别。

DCE-MRI不仅应用于肿瘤的形态学研究，还可以对肿瘤进行定性、半定量分析。TIC曲线反映信号强度随时间变化的情况，能形象、直观判定病灶的良恶性，但其诊断宫腔良恶性病变却鲜见报道。郭永梅等[4]对20例子宫恶性肿瘤（包括宫颈癌、内膜癌）、22例良性肿瘤与肿瘤样病变（包括内膜增生、内膜息肉、平滑肌瘤及腺肌症）的TIC曲线进行研究分析，结果表明子宫恶性肿瘤以III型和II型曲线为主，而子宫良性病变以I型曲线为主。本研究结果显示子宫内膜癌以III型曲线为主，I型曲线主要见于子宫内膜良性病变，这与前述文献报道结果较一致。但良恶性病变的TIC曲线存在一定程度的重叠：本组良性病变有10例病例呈II、III曲线，恶性病变中有2例呈I型曲线，7例呈II型曲线。分析这一现象的原因，可能是部分子宫内膜癌由于分化程度高，肿瘤细胞级别较低，基底膜尚完整，肿瘤血管生成不显著，故呈I型曲线，而部分生长较活跃的良性肿瘤，血管丰富，早期即明显强化，可表现为III型曲线。因此在应用TIC曲线诊断宫腔良恶性病变时应当结合常规MRI。

DCE-MRI的半定量分析被广泛应用于子宫内膜癌的研究[8]。与定性分析相比，半定量分析进一步提高了评估效能。Park等[9]的研究发现72%的子宫内膜癌在注射对比剂后1分钟时达到峰值强化，延迟期呈轻度强化，而95%的良性病变以及100%的肉瘤在2～3min后达峰值强化，延迟期所有良性病变及肉瘤呈持续明显强化；本研究对DCE-MRI半定量参数分析结果表明子宫内膜癌的TTP要早于良性病变，SImax和SIpeak%低于良性病变，washout要高于良性病变，所以子宫内膜癌主要表现为早期轻度强化，延迟期对比剂缓慢流出，而良性病变则表现为持续延迟强化，这与Park的研究结果一致，这种不同的强化方式及程度能为良恶性病变的鉴别提供依据。子宫内膜癌早期强化的主要原因一方面是由于子宫内膜癌组织中的血管内皮生长因子高表达和微血管密度明显增高；另一方面可能是肿瘤微血管壁基底膜不完整，通透性大，因此对比剂在癌组织内达到峰值的时间要早于良性病变。本研究对DCE-MRI半定量参数进行ROC曲线分析结果显示，相比其他参数，TTP与washout具有较好的诊断效能。而SImax与SIpeak%的诊断效能较低，对于这一结果目前没有类似文献进行比较。

本研究存在一些不足之处：第一，部分子宫内膜癌都有浅肌层侵犯，在动态增强上将没有肌层侵犯的内膜癌与其他病变进行比较是最理想的。第二，部分子宫内膜癌患者在行MRI检查前接受了刮诊，可能导致肿瘤变小或肿瘤-肌层交界面的光滑，对评估产生影响。

总之，3．0T MR动态增强有助于宫腔良恶性病变的鉴别。良性病变多出现I型曲线，子宫内膜癌多出现III型曲线，宫腔良恶性病变间各动态增强参数存在差别，通过观察病变血流动力学变化和测量动态增强参数，进一步判断病变的良恶性，应成为常规MRI的有益补充。

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[ 2 ]Lin G, Huang YT, Chao A, et al. Endometrial cancer with cervical stromal invasion: diagnostic accuracy of diffusion-weighted and dynamic contrast enhanced MR imaging at 3T. Eur Radiol,2016,27:1867-1876.

[ 3 ]Li R, Zhao Q, Xin S, et al. Diagnostic accuracy of dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging and diffusion-weighted imaging in endometrial carcinoma: a retrospective study on 54 cases.Appl Magn Reson,2016,47:977–985.

[ 4 ]郭永梅,江新青,刘国顺，等.动态增强MRI半定量信号强度-时间曲线及全定量灌注参数在子宫肿瘤中的应用.南京大学学报（医学版）,2015,40:1357-1364.

[ 5 ]陈丽娟,苗华栋.3.0T MR 动态增强与扩散加权成像诊断子宫内膜癌肌层受侵的对比研究. 临床放射学杂志,2013,32:522－526.

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[ 9 ]Park BK, Kim B, Park JM, et al. Differentiation of the various lesions causing an abnormality of the endometrial cavity using MR imaging: emphasis on enhancement patterns on dynamic studies and late contrast-enhanced T1-weighted images.Eur Radiol,2006,16:1591-1598.

Value of 3.0T MR Dynamic Contrast-enhanced Imaging in Differentiating Malignant from Benign Mass in Uterine Cavity

CHEN Li-juan, PAN Zi-lai, Fang Wei-huan

Purpose:To evaluate the diagnostic value of dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) in differentiating endometrial carcinomas from benign uterine cavity lesions.Methods:Thirty-two cases of endometrial carcinomas and 30 cases of benign lesions, which were proved with histopathological results, were enrolled. All the patients underwent conventional MRI and DCE-MRI. MRI morphological features and TIC between cancers and benign lesions were obtained and compared. Several semi- quantitative parameters of DCE-MRI, including SImax, TTP, SIpeak% and washout were calculated and compared with independent sampled t-test. ROC analysis was used to estimate the best DCE parameters and proper threshold to differentiate cancers and benign lesions.Results:There was no statistical significant difference between endometrial carcinoma and benign lesions in morphological features except junctional zone. TIC was with statistical significance in differentiating benign from malignant lesions. The TIC of endometrial cancer was mainly type III, while benign lesions appeared Type I. All DCE parameters between endometrial carcinoma and benign lesions were with statistical significant differences (P＜0.05). ROC analysis revealed a discriminatory performance in differentiating cancer and benign lesions of AUC=0.827 for TTP (with threshold of 154, the diagnosticsensitivity was 81.3%, and specificity was 76.7%) and AUC=0.808 for washout (with threshold of 0.0853, the diagnostic sensitivity was 75.0%, and specificity was 80%).Conclusion:DCE-MRI is useful for differentiating malignant from benign uterine endometrial cavity lesions，TTP and washout are more effective among 4 parameters of DCE-MRI.

Uterine endometrial carcinomas; Benign uterine endometrial; Mass effect lesions; Magnetic resonance imaging; Dynamic contrast-enhanced MR imaging

R445.2

A

1006-5741（2017）-05-0447-06

中国医学计算机成像杂志，2017，23：447-452

上海交通大学医学院附属瑞金医院北院放射科

通信地址：上海市嘉定区双丁路888号 ,上海 201801

潘自来 (电子邮箱：zilaipanlilly@163.com)

Chin Comput Med Imag，2017，23：447-452

Department of Radiology, RuiJin Hospital North,Shanghai Jiatong University School of Medicine

Address: No.888 Shuangding Rd., Shanghai 201801, P.R.C.

Address Correspondence to PAN Zi-lai (E-mail:zilaipanlilly@163.com)

2017.04.05;修回时间：2017.07.04)