全病变表观扩散系数直方图鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的价值

李亚军，胡伟杰，吴超

子宫平滑肌瘤是一种育龄期妇女最常见的妇科良性肿瘤，患病率为20%～40%[1]。而子宫平滑肌肉瘤是一种罕见的具有侵袭性的子宫恶性肿瘤，发病率约为1．7/100 000[2]。子宫动脉栓塞、射频消融术等作为微创治疗子宫良性肿瘤的方法可以保持女性正常生理状态，获得病人及临床的广泛认可，但这些方法可导致恶性肿瘤在腹腔内扩散[3-4]。因此在预期接受微创治疗的子宫平滑肌瘤病人中准确检出子宫平滑肌肉瘤具有重要临床意义。大多数子宫平滑肌瘤在MR T2WI上呈边界清晰的低信号肿块而易于诊断，但部分特殊类型肌瘤，如富于细胞性平滑肌瘤，在T2WI和扩散加权成像（DWI）上呈高信号而易与子宫平滑肌肉瘤混淆[5]。基于DWI的表观扩散系数（ADC）直方图分析可获得肿瘤的定量数据。本研究旨在回顾性分析子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的全病变ADC直方图参数的差异，探讨其鉴别两者的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性收集2016年3月—2022年1月于天津医科大学总医院经手术病理证实并于术前行MRI检查的子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤病人的临床及MRI资料。其中子宫平滑肌肉瘤病人14例（平滑肌肉瘤组），年龄38～66岁，平均（53．64±8．71）岁；富于细胞性平滑肌瘤病人20例（平滑肌瘤组），年龄20～73岁，平均（46．20±13．69）岁。纳入标准：①术前1个月内行盆腔3．0 T MRI检查；②MRI检查前未接受任何相关治疗；③应用倾向性评分匹配法对2组病人进行年龄、病变大小及MR设备进行匹配。排除标准：①影像质量不佳，影响诊断；②MRI显示病灶最大径＜1 cm或无法确定病变边界者。

1.2 设备与方法 采用GE Discovery MR 750 3．0 T或Siemens PRISMA 3．0 T MR设备，16通道体线圈。检查前病人禁食4～6 h，检查时病人取仰卧位，扫描范围自髂嵴至耻骨联合下缘。扫描序列及参数：①横断面和矢状面快速自旋回波（fast spin echo，FSE）T2WI，层厚6～8 mm，层间距1～2 mm，FOV 24 cm×24 cm～30 cm×30 cm；②横断面FSE T1WI，层厚6 mm，层间距1 mm，FOV 24 cm×24 cm～30 cm×30 cm；③横断面和矢状面采用单次激发平面回波序列（single-shot echo planar imaging，SS-EPI）DWI，b值=1 000 s/mm2，层厚6～7 mm，层间距1～2 mm，FOV 38 cm×38 cm～42 cm×42 cm。

1.3 图像处理及分析 在MR设备自带的工作站上，由2名分别具有3年和5年女性盆腔MRI诊断经验的医师共同阅片，分析肿瘤的常规MRI信号特征，包括肿瘤边缘、肿瘤流空血管、T1WI、T2WI及DWI信号特征，计算各特征出现率。如意见不一致或病灶难以确定，则由另一名具有20年女性盆腔MRI诊断经验的医师阅片确定。再将DWI及T2WI影像传至Firevoxel（https://firevoxel．org/，美国）计算机辅助诊断平台，选取b=1 000 s/mm2进行分析。由1位医师在该影像上逐层手动勾画病灶兴趣区（ROI），每层ROI包括尽可能多的肿瘤组织（任何囊变、坏死及出血成分）；但ROI要稍小于肿瘤实际大小，肿瘤ROI边界勾画参考T2WI影像（图1）。Firevoxel软件生成整个肿瘤的容积重建，自动计算出每个体素的ADC值，从而生成全容积ADC直方图，记录ADC最小值（ADCmin）、ADC平均值（ADCmean）、ADC最大值（ADCmax），不均匀性、偏度、峰度、熵，ADC第1、5、10、25、50、75、90百 分 位 数（ADC1st、ADC5th、ADC10th、ADC25th、ADC50th、ADC75th、ADC90th）。

1.4 统计学方法 采用易侕统计软件（4．1版）进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，2组间比较采用独立样本t检验；非正态分布的计量资料以中位数[M（P25，P75）]表示，2组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例（%）表示，2组间比较采用Fisher确切概率检验。将差异有统计学意义的参数绘制受试者操作特征（ROC）曲线，采用曲线下面积（AUC）评估诊断效能，并计算敏感度和特异度。P＜0．05为差异有统计学意义。

图1 矢状面DWI上全病变ADC直方图计算示意图。A图，手动勾画全病变ROI；B图，勾画的ROI内可获取全病变的ADC值。

2 结果

2.1 2组间常规MRI特征比较 富于细胞性平滑肌瘤较子宫平滑肌肉瘤更多表现为边缘光滑，而子宫平滑肌肉瘤较富于细胞性平滑肌瘤更多出现T1WI高信号、T2WI高信号或低信号、DWI高信号或信号不均（均P＜0．05）。2组间表现为肿瘤边缘和内部流空血管的差异无统计学意义（均P＞0．05）。详见表1，图2。

2.2 2组间ADC直方图参数比较 平滑肌肉瘤的不均匀性大于富于细胞性平滑肌瘤，ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th小于富于细胞性平滑肌瘤（均P＜0．05），其余各参数2组间差异无统计学意义（均P＞0．05）。详见表2。

2.3 ADC直方图参数的鉴别诊断效能 不均匀性鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的AUC值最高，当取不均匀性0．226作为最佳诊断阈值时鉴别诊断的敏感度最高，而特异度较低（表3）。ADC直方图参数鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的ROC曲线见图3。

3 讨论

3.1 鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的临床意义 子宫平滑肌瘤可行肌瘤粉碎术，而子宫平滑肌肉瘤需行完整子宫切除。子宫平滑肌肉瘤常在子宫平滑肌瘤围手术期或术后随访中偶然诊断，术前未确诊平滑肌肉瘤，手术不充分可导致术后复发和总体生存率降低[6]。Coffin等[7]的研究发现在子宫动脉栓塞前MRI检查发现子宫恶性肿瘤的概率为0．46%。术前行MRI检查有望鉴别子宫平滑肌瘤和子宫平滑肌肉瘤而提高子宫平滑肌肉瘤病人预后。恶性肿瘤于DWI上呈高信号是由于肿瘤内细胞密集、核浆比增高，限制了水分子自由扩散所致[5,8]。富于细胞性平滑肌瘤较少见，占所有子宫肌瘤的5%以下[9]，由致密平滑肌细胞和少量胶原构成，在T2WI和DWI上呈高信号。尽管子宫平滑肌肉瘤、子宫内膜间质肉瘤与癌肉瘤的MRI特征与临床结果明显不同，多数研究者还是将它们归为同一类肿瘤而与子宫肌瘤进行对比研究。ADC直方图分析可提取影像中的像素强度并计算出一组可量化的参数，补充影像诊断医生对影像的解读。本研究仅对子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤进行了对比研究，评估了ADC直方图参数鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的效能。

表1 2组间常规MRI特征比较 例（%）

图2 子宫平滑肌肉瘤MRI特征。A图为矢状面T2WI影像，肿块边缘不光滑；B图为横断面T1WI影像，肿块内见大片状高信号影；C图为横断面T2WI影像，肿块内见大片状高信号及明显低信号影；D图为横断面DWI影像，肿块呈不均匀高信号影。

表2 2组间ADC直方图参数比较

表3 ADC直方图上各参数的鉴别诊断效能

图3 ADC直方图参数鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的ROC曲线

3.2 子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的MRI特征 子宫平滑肌肉瘤为起源于子宫肌层平滑肌细胞的恶性肿瘤，出血和坏死常见[10]。T1WI高信号或T2WI低信号代表出血，T2WI高信号代表囊变坏死[11]，本研究发现这些特征在子宫平滑肌肉瘤的出现率高于富于细胞性平滑肌瘤，这有助于两者的鉴别。DWI上，恶性肿瘤表现为高信号，与低信号的周围正常组织形成良好的对比，本研究中的14例子宫平滑肌肉瘤均表现为DWI明显不均匀高信号。此外，本研究还发现边缘光滑特征在子宫平滑肌肉瘤中的出现率较低，提示其恶性、侵袭性生长的特征。

3.3 全病变ADC直方图鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的效能 肿瘤全容积直方图可全面提供肿瘤的异质性信息。Gerges等[12]同时测量了肿瘤全容积直方图及排除坏死区域仅包括病变实体成分的直方图，但未能提高诊断效能。因此，本研究对整个病变进行了直方图分析，发现子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤之间直方图参数不均匀性、ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th之间差异具有统计学意义。ADC值与肿瘤内细胞密集程度及细胞外间隙等因素相关，直方图中偏左侧的参数，如ADCmin、ADC1st、ADC5th，反映肿瘤内细胞排列紧密、分化程度较差的区域；而偏右侧的参数，如ADCmax、ADC75th、ADC90th，则反映肿瘤内细胞排列疏松、分化程度较好的区域[13]。本研究也发现子宫平滑肌肉瘤的ADC1st、ADC5th、ADC10th和ADC25th小于富于细胞性平滑肌瘤，提示其恶性肿瘤的特征。本研究结果还显示不均匀性鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤的AUC值最大（0.782），这是由于子宫平滑肌肉瘤内部出血、坏死更多，更为常见。也有研究[11,14]显示T2WI及DWI信号不均匀是鉴别子宫平滑肌瘤与子宫平滑肌肉瘤的重要MRI信号特征之一。子宫平滑肌肉瘤的纹理分析结果也显示子宫平滑肌肉瘤较子宫肌瘤的T2WI信号更不均匀[15]。

3.4 局限性 ①子宫平滑肌肉瘤的发病率低，加之本研究样本量较小且仅为单中心研究结果。②本研究使用了2种不同的MR设备。③本研究没有评估T2WI及对比增强T1WI影像。今后可行多中心研究，使用同一型号MRI设备并扩大样本后进一步验证。

3.5 小结 全病变ADC直方图分析有助于术前鉴别子宫平滑肌肉瘤与富于细胞性平滑肌瘤，不均匀性 和ADC1st、ADC5th、ADC10th、ADC25th的 诊 断 价 值 较高，可作为影像诊断医师对图像解读的补充。