磁共振扩散加权成像对睾丸肿块的鉴别诊断价值

王皆欢，王唯伟，赵凡，陈月芹

睾丸肿块性质不同，治疗方案和预后差异很大。良性病变多选择保守治疗，而恶性病变以手术治疗为主，其中精原细胞瘤需辅以放疗，而恶性非精原细胞瘤及淋巴瘤以化疗作为辅助治疗方法[1]。临床表现及实验室检查如甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)、人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,HCG)等指标对睾丸肿块的术前诊断有所帮助，但缺乏特异性;穿刺活检虽有确诊价值，但其为有创检查并有可能导致肿瘤种植性转移。MRI软组织分辨力高，对睾丸占位的定位、侵犯范围、病理类型及临床分期的判断有重要价值，国内外学者对此已有诸多研究[2-4]；但影像医师对常规MRI征象分析存在较大主观性，因此增加定量鉴别的MRI检查方法对临床很有帮助。扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)可通过表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)值对肿瘤性病变进行量化鉴别，但国内外文献对于其在睾丸肿块的报道尚少[5-7]。因此，本研究分析47例睾丸占位患者的MRI平扫及DWI影像特点，并探讨ADC值对不同病理类型肿块的鉴别诊断价值。

材料与方法

1.研究对象

收集2015年1月～2020年7月本院经病理证实的睾丸占位患者47例，其中恶性肿瘤33例(精原细胞瘤16例，恶性非精原细胞瘤12例，原发性淋巴瘤5例)，良性病变14例(性索-间质细胞瘤5例，炎性肉芽肿6例，成熟畸胎瘤3例)，其中12例恶性非精原细胞瘤包括混合性生殖细胞肿瘤5例，未成熟畸胎瘤4例，内胚窦瘤2例，胚胎性癌1例。病例纳入标准：①原发于睾丸的实性或囊实性肿块；②有完整的MRI平扫及DWI图像，且图像质量较好；③术前未行放化疗及穿刺活检。病例排除标准：①原发于睾丸的囊性占位；②明确外伤后睾丸血肿的患者；③病理证实睾丸内占位起源于睾丸周围组织或远处转移。

2.检查方法

MRI检查采用Siemens MAGNETOM Verio 3.0T超导型磁共振扫描仪，体部正交线圈，患者取仰卧位，用毛巾夹于大腿根部托起阴囊以减少运动伪影，平扫FSE序列扫描参数：T1WI，TR 500～600 ms，TE 12～18 ms；T2WI：TR 1800～4000 ms，TE 70～90 ms。脂肪抑制T2WI序列：TR 2000～4500 ms，TE 70～100 ms，激励次数2；层厚5 mm，层间距1 mm，视野160 mm×160 mm～400 mm×400 mm，矩阵256×256。MRI增强扫描对比剂采用Gd-DTPA，剂量0.1 mmol/kg，以2～3 mL/s的流率经肘静脉推注。DWI检查扫描参数：TR 300～400 ms，TE 9～15 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，激励次数2，矩阵128×128，视野160 mm×160 mm～400 mm×400 mm，扩散敏感系数 b值取50、1000 s/mm2。本研究47例患者均行MRI平扫及DWI检查，其中27例患者行增强MRI检查。

3.图像分析和处理

MRI常规征象包括T2WI信号均匀征象(瘤内无囊变/坏死、出血即为均匀)、T2WI低信号征象(与对侧睾丸实质进行比较，肿瘤实质T2WI信号较低)、囊变/坏死区(T1WI低信号、T2WI高信号及增强扫描无强化的斑片状区域)、瘤内分隔征(肿瘤内T2WI低信号分隔)、包膜(瘤周T2WI低信号环)。将采集的数据传输至Siemens后处理工作站(syngo.via)，以FS-T2WI及DWI上高信号区作为参照，于同层面ADC图像病灶最大的层面划取15～20 mm2感兴趣区(region of interest，ROI)，注意避开坏死、囊变及出血区，由两位经验丰富的主治医师测量ADC值2次，并计算平均值。

4.统计学分析

结 果

1.常规MRI表现

精原细胞瘤、淋巴瘤信号均匀，囊变、坏死少见，而恶性非精原细胞瘤、炎性肉芽肿和性索-间质细胞瘤囊变/坏死多见，T2WI信号多不均匀；精原细胞瘤多见瘤内分隔；精原细胞瘤、淋巴瘤及炎性肉芽肿的病变周围侵犯征象较非精原细胞瘤、性索-间质细胞瘤多见(表1、图1～3)。

图1 精原细胞瘤患者，男，39岁。a)T2WI示病灶呈均匀稍低信号，其内见低信号分隔影(箭)；b)MRI增强扫描示低信号分隔强化程度高于周围肿瘤实质(箭)；c)DWI示病灶呈混杂高信号；d)ADC图示病灶呈混杂低信号，ADC值约0.71×10-3mm2/s。

表1 睾丸肿瘤患者的临床一般情况及常规MRI征象 (例)

2.不同睾丸肿块的DWI表现及ADC值差异性分析

两位影像科主治医师对47例睾丸占位ADC值测量的一致性较好，其中两位医师两次测量的组内相关系数分别为0.966、0.991，组间相关系数为0.982。33例恶性肿瘤呈DWI均匀或混杂高信号，在ADC图上呈均匀或混杂低信号，ADC值约(0.76±0.22)×10-3mm2/s。14例睾丸良性肿块中，10例呈DWI高或稍高信号，4例呈低信号，ADC图上10例呈稍高或高信号，4例呈稍低信号，ADC值约(1.08±0.29)×10-3mm2/s，良、恶性病变的ADC值差异有统计学意义(t=3.96，P=0.001)。睾丸恶性肿瘤亚分类间的ADC值差异亦具有统计学意义(F=5.971，P=0.001)，其中淋巴瘤的ADC值最小，为(0.54±0.13)×10-3mm2/s ，其次为精原细胞瘤，ADC值为(0.74±0.19)×10-3mm2/s，恶性非精原细胞瘤的ADC值较精原细胞瘤高，为(0.88±0.22)×10-3mm2/s，性索-间质细胞瘤的ADC值高于恶性非精原细胞瘤，为(0.94±0.09)×10-3mm2/s ；炎性肉芽肿的ADC值最高，为(0.99±0.14)×10-3mm2/s。其中精原细胞瘤、淋巴瘤与其它病变的ADC值进行两两比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；而恶性非精原细胞瘤与性索-间质细胞瘤及炎性肉芽肿的ADC值进行两两比较，差异均不具有统计学意义(P>0.05)。

图2 混合生殖细胞瘤患者，男，28岁。a)T2WI示病灶呈混杂高信号，其内见斑片状坏死区(箭)；b)DWI示病灶呈混杂高信号；c)ADC图示病灶呈混杂低信号，实性成分ADC值为0.81×10-3mm2/s。 图3 炎性肉芽肿患者，男，53岁。a)T2WI示病灶呈混杂高信号，其内见斑片状坏死区(箭)；b)DWI示病灶呈混杂高信号；c)ADC图示病灶呈混杂低信号，肿瘤实质区ADC值为0.90×10-3mm2/s。

3.ADC值对睾丸肿块的鉴别诊断效能分析

以ADC值作为定量指标鉴别诊断睾丸肿块的良恶性，绘制ROC曲线，AUC为0.826，95%CI为0.711～0.941，当ADC值≤0.79×10-3mm2/s时，诊断为恶性占位性病变的敏感度为100%(14/14)，特异度为67.0%(22/33)，阴性预测值为100%(22/22)，阳性预测值为56%(14/25)，准确度为76.6%(36/47)(图4)。ADC值对精原细胞瘤与恶性非精原细胞瘤亦具有较高的鉴别诊断效能，AUC为0.706，95%CI为0.501～0.910，当ADC值≤0.75×10-3mm2/s时诊断为精原细胞瘤的敏感度为75%(12/15)，特异度为75%(9/12)，阴性预测值为69.2%(9/13)，阳性预测值80%(12/15)，准确度为75%(21/28)(图5)。

图4 ADC值鉴别睾丸良、恶性病变的ROC曲线。 图5 ADC值鉴别睾丸精原细胞瘤与非精原细胞瘤的ROC曲线。

讨 论

睾丸肿块病理成分多样，病变的常规MRI表现有一定特征性，本研究发现瘤内T2WI低信号征、瘤内分隔以及周围侵犯征象在睾丸恶性肿瘤中较为常见[8,9]；而良性肿瘤边界多清晰，部分病变可有包膜，瘤内信号多不均匀。精原细胞瘤及淋巴瘤细胞排列密实，细胞成分单一，囊变坏死少见，瘤内含水量低于正常睾丸生精细胞，在T2WI上呈均匀低信号，而恶性非精原细胞瘤内成分混杂，囊变坏死多见，瘤内局部含水量高于正常睾丸实质，T2WI呈混杂高信号[10-12]。精原细胞瘤呈多结节生长，周围可见纤维间隔[2]，增强扫描分隔强化程度高于肿瘤实质，而恶性非精原细胞瘤及淋巴瘤内分隔少见。良性肿块中性索-间质细胞瘤在T2WI上呈结节状稍低信号，增强扫描早期呈快速明显强化，并可见对比剂延迟廓清。炎性肉芽肿患者可有发热、疼痛的症状，病变常累及睾丸鞘膜或阴囊，信号多不均匀。

本研究运用ADC值对睾丸肿块亚分类进行量化鉴别，发现淋巴瘤及精原细胞瘤的平均ADC值最低，其次为恶性非精原细胞瘤和性索-间质细胞瘤，最高者为炎性肉芽肿，病理基础为淋巴瘤与精原细胞瘤细胞成分单一，排列紧密，胞浆丰富，弥漫浸润睾丸实质，致细胞外水分子扩散受限明显，ADC值较低，两者恶性程度均较高，但瘤内水分子扩散受限程度仍有差异；而恶性非精原细胞瘤、性索-间质细胞瘤及炎性肉芽肿的细胞排列较为疏松，相应组织内水分子扩散受限程度低，ADC值较高，但两两之间差异不具统计学意义。

本研究结果显示，ADC值对睾丸良、恶性肿块具有较高的鉴别诊断效能，当ADC≤0.79×10-3mm2/s时，肿块倾向于恶性，诊断敏感度为100%，准确度为76.6%。当ADC值取0.75×10-3mm2/s时，对于精原细胞瘤与恶性非精原细胞瘤的鉴别诊断效能最高，诊断敏感度为75%，准确度为75%。Tsili等[13,14]学者建议以ADC=0.99×10-3mm2/s为阈值鉴别睾丸良、恶性占位，以ADC=0.68×10-3mm2/s为阈值鉴别精原细胞瘤与恶性非精原细胞瘤，但上述阈值的诊断敏感度均低于本研究。两者阈值差异的首要原因是选取的样本量较小，病变种类有所不同，另外与机器设备类型、参数设置及ROI的选取方法不同有关。笔者认为将睾丸恶性肿瘤的T2WI低信号征、瘤内分隔、周围侵犯的常规MRI征象与ADC值≤0.79×10-3mm2/s相联合，可增强睾丸良恶性肿块的诊断信心。而瘤内分隔、T2WI信号均匀性与ADC≤0.75×10-3mm2/s相结合，可对精原细胞瘤与恶性非精原细胞瘤进行鉴别。期待在以后的研究中增加睾丸淋巴瘤、性索-间质细胞瘤及炎性病变的样本量，以获得不同类型睾丸肿块更为准确的ADC鉴别诊断阈值。

综上所述，DWI及其ADC值可为睾丸良性与恶性肿块、精原细胞瘤与非精原细胞瘤的鉴别诊断提供相关定量依据，同时结合常规MRI征象能够提升睾丸肿块亚分类的鉴别诊断信心，值得临床推广。