磁共振弥散加权成像联合配对盒基因5诊断乳腺病变的研究.pdf
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1、Vo l.41 No.1Jan.2023第41卷第1期2023年1月影像科学与光化学Imag ing Sc ienc e and Pho to c hemistr yhttp:/www.yxkxyg hx.o r g磁共振弥散加权成像联合配对盒基因5 诊断乳腺病变的研究何炯明1,魏澄1.武汉市第三医院胸外科,湖北武汉430000;2.武汉市第三医院放射科,湖北武汉430000摘要:本文考察了磁共振弥散加权成像(DWI)联合配对盒基因5(PAX5)对乳腺病变的诊断价 值。共纳入行DWI检查的107例乳腺病变患者(126个病灶),包括良性病变患者(54例,69个病 灶)和恶性病变患者(53例,57
2、个病灶),获得患者的表观扩散系数(ADC)、慢速表观扩散系数(ADC-slo w)%扩散异质性指数(a)和扩散分布指数(DDC)。通过ELISA法检测良性病变患者和恶 性病变患者血清PAX5水平。结果显示,恶性组的ADC、ADC-slo w、a和DDC均显著低于良性组(P0.001)。恶性组的血清PAX5水平显著低于良性组。血清PAX5与ADC、ADC-slo w和DDC 显著正相关(P0.05)。ADC、ADCslo w、a和DDC诊断恶性病变的AUC依次为0.737%.757%0.689和0.837,血清PAX5诊断恶性病变的AUC为0.853。DWI参数联合血清PAX5诊断恶性 病变的A
3、UC(0.973)、敏感性(100.00%)和特异性(8&41%)均高于单独诊断。DWI参数(ADC、ADC-slo wAa和DDC)联合血清PAX5诊断恶性病变的价值均高于单独诊断,具有较高的临床推广 价值。关键词:3.0T磁共振弥散加权成像;配对盒基因5;乳腺病变;联合诊断;表观扩散系数doi:10.7517/issn 1674-0475.221027Study of Magnetic Resonance Diffusion-weighted Imaging Combinedwith Paired Box Gene 5 in the Diagnosis of Breast LesionHE
4、 Jio ng ming1,WEI Cheng 1.Department of Thoracic Su rgery,Wu han Third Hospital(Tongren Hospital of Wu Han University),Wu han 430000,Hu bei,P.R.China$2.Department o f Radiology,Wu han Third Hospital(Tongren Hospital o f Wu Han University),Wu han 430000,Hu bei,P.R.ChinaAbs0rac0:Thisstudyexplo r edthe
5、diag no stic valueo fmag netic r eso nanc edifusio n-weig htedimag ing(DWI,c o mbinedwithpair ed bo x g ene 5(PAX5)in br east lesio ns.107 patients with br east lesio ns(126 lesio ns)under went DWI examinatio n in o ur ho spital wer e selec ted,whic h inc luding benig n lesio ns(54 c ases,69 lesio n
6、s)and malig nant lesio ns(53 c ases,57 lesio ns).The appar ent diffusio n c o effic ient(ADC),slo w appar ent diffusio n c o effic ient(ADC-slo w),diffusio n heter o g eneity index(a),and diffusio n distr ibutio nindex(DDC)wer eo btainedthr o ug h DWIexaminatio n&Ser um PAX5levelsinpatientswithbenig
7、 nand malig nant lesio nswer edetec tedbyELISA&Ther esultssho wedthatADC ADC-SLOW aandDDCinthemalig nantg r o upwer esig nific antly lo wer thantho seinthebenig ng r o up(P0001)&Theser umPAX5levelinthemalig nantg r o upwassig nific antlylo wer thanthat inthebenig ng r o up&Ser umPAX5wassig nific ant
8、lypo sitivelyc o r r elatedwithADC ADC-slo wandDDC(P005)&TheAUCo f20221019 收稿,202211-23 录用通讯作者124第1期何炯明等:磁共振弥散加权成像联合配对盒基因5诊断乳腺病变的研究125ADC,ADC-slo w,a and DDC in the diag no sis o f malig nant lesio ns wer e 0 737,0.757,0.689 and 0 837 r espec tively.The AUC o f ser um PAX5 fo r the diag no sis o f m
9、alig nant lesio ns was 0.853.The AUC(0.973),sensitivity(100.00%)and spec ific ity(8&41%)o f DWI par ameter s c o mbined with ser um PAX5 in the diag no sis o f malig nant lesio ns wer e hig her than tho se o f sing le diag no sis.This study sho ws that the value o f DWI par ameter s(ADC,ADC-slo w,a
10、and DDC)c o mbined with ser um PAX5 in the diag no siso fmalig nantlesio nsishig her thanthato fsing lediag no sis,andhasahig hc linic alvalue.Keywords:3.0T mag netic r eso nanc e diffusio n-weig hted imag ing;pair ed bo x g ene 5;br eatt lesio ns;c o mbined diag no sis;appar ent 4ifusio nc o efic i
11、ent乳腺癌是女性中最主要的恶性肿瘤,占全部女 性恶性肿瘤的23%,发病率位居女性恶性肿瘤的首 位口*。据统计,20082018年,全球乳腺癌的诊断 病例数增速高达51.0%囚。我国乳腺癌的发病率 以每年2%3%的速度高速增长,发病年龄也趋于 年轻化口*。磁共振成像(MRI)是检测乳腺癌的一种 高敏感方法,弥散加权成像(DWI)是一种非侵入 性功能性MRI技术,可以对水分子的扩散进行定 量,提供有关水分子布朗运动的更多功能信息,并 反映生物组织的微观组织和细胞结构34*,DWI已 被广泛用于乳腺良恶性病变的诊断和治疗中56*+目前,血清学检查在乳腺病变诊断中的应用越来 越成熟,且诊断价值较高配
12、对盒基因5(PAX5)属于PAX转录因子家族,在组织发育、细 胞生长和分化、迁移等过程中起重要作用8+在 大多数癌症中,PAX5是一种功能性肿瘤抑制因 子90+有研究报道口1,PAX5在乳腺癌组织和细 胞系中发生甲基化和低表达。而PAX5的缺失有 助于乳腺癌细胞系的增殖和侵袭口2*+提示PAX5 可能是一种潜在的乳腺病变诊断标志物+为了进 一步提高乳腺病变的早期诊断准确性,本研究考 察了磁共振弥散加权成像参数联合PAX5对乳腺 病变的诊断价值,旨在为乳腺病变的临床诊断提 供参考+1资料与方法1.1 一般资料一般资料本研究共纳入2019年3月至2022年1月在我 院进行MRI检查的107例乳腺病
13、变患者(126个病 灶),包括良性病变患者(54例,69个病灶)和恶性病 变患者(53例,57个病灶)。所有患者均为女性,年 龄范围2471岁,中位年龄47岁。所有患者最初 是通过临床触诊、超声检查、常规乳房X线检查诊 断出126个病灶,然后进行MRI检查(包括常规、动 态对比增强MRI和弥散加权MRI)+在MRI检查 后1周内根据手术切除标本或针刺活检的组织病理 学确定最终诊断结果。本项研究为前瞻性研究,已 得到武汉市第三医院审查批准,并所有患者均知情 同意。1.2方法方法使用 3.0T MR 扫描仪(Disc o ver y MR 750,GE Healthc ar e)对患者乳房进行MR
14、I检查+配备8通 道乳腺线圈,患者处于俯卧位。采用单次激发回波 平面成像获得DWIO单指数模型:TR/TE=3600 ms/Minimum,FOV 32 c mX22 c m,矩阵 128 X 128,层厚4 mm,层间距1 mm,层数32,NEX=6,时间 为76 s,b值=0和800 s/mm2。双指数及拉伸指数模 型:TR/TE=5600 ms/Minimum,FOV 32 c m X 22 c m,矩阵128X 192,层厚4 mm,层间距1mm,层数 32!NEX=、2、2、2、4、4、6、6、8 和0!时间为 14 min 17 s,b 值=0、20、50、100、150、200、
15、400、800、1200、1600、2000、2500、3000 和 4000 s/mm2+图像处理:所有MRI后处理均在GE Health-c ar e ADW 4.5工作站进行。所有参数均使用ADC 和MADC软件获得。根据T2加权和动态对比增 强MRI图像确定相应DWI图像上的肿瘤区域+将 感兴趣区域(ROI)放置在沿病灶边缘的最大肿瘤横 截面水平上,并避开坏死、囊肿和钙化区域,测量单 指数模型参数表观扩散系数(ADC)和双指数模 型参数慢速表观扩散系数(ADCslo w)、拉伸指数 模型参数:扩散异质性指数(a)和扩散分布指数(DDC)*。酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清PAX
16、5 水平:人PAX5 ELISA试剂盒(abx537880)购自 Abbexa公司。收集良性和恶性患者的空腹静脉血 126影像科学与光化学第$1卷5&L,离心分离血清待测。根据试剂盒说明书检测 血清PAX5水平。1.3统计分析统计分析数据采用SPSS 21.0统计软件进行统计分析。使用Shapir o-Wilk W检验连续变量的正态性,非正 态分布的数据使用中位数和四分位间距进行描述,组间比较采用 Mann-Whitney U检验。Spear man 分析用于评估这些参数之间的相关性。受试者操作 特征(ROC)曲线分析用于确定这些参数区分良性 和恶性乳腺病变的效能。#0.05表示差异有统计 学
17、意义。2结果2.1良性组和恶性组的良性组和恶性组的DWI参数比较参数比较表1显示,恶性组的ADC、ADC-slo w%a和 DDC均显著低于良性组(#0.001)。2.2良性组和恶性组的血清良性组和恶性组的血清PAX5比较比较恶性组和良性组的血清PAX5水平分别 为 19.82(15.24,24.72)和33.99(24.70,42.43),恶性组的血清PAX5水平显著低于良性组(Z=6.801,#0.001)。2.3 DWI参数和血清参数和血清PAX5之间的相关性之间的相关性相关性分析显示,血清PAX5与ADC,ADC-slo w 和DDC呈显著正相关(r=0.234、0.219、0.329
18、,#0.05),而与a无明显相关性(=0.148,#=0099)2.4 DWI参数诊断恶性病变的价值分析参数诊断恶性病变的价值分析经ROC曲线分析,结果显示,单独诊断时,ADC、ADCslo w、a和DDC诊断恶性病变的AUC 分别为0.737,0.757,0.689和0.837,上述4项参 数联合诊断恶性病变的AUC为0.911。见表2。2.5 DWI参数联合血清参数联合血清PAX5诊断恶性病变的价诊断恶性病变的价 值分析值分析从ROC曲线分析结果可知,血清PAX5诊断 恶性病变的AUC为0.853。DWI参数联合血清 PAX5诊断恶性病变的AUC为0.973,敏感性为 100.00%,特异
19、性为8&41%。见表3。表1良性组和恶性组的TDI参数检测结果参数良性恶性 Z#ADC(X103 mm2/s)156(104,205)104(080125)45660001ADC-slow(X103 mm2/s)048(038,063)036(031,040)49480001a077(068,084)069(061,076)36440001DDC(X103 mm2/s)135(104153)084(066105)64970 46敏感性()912392988596 89479123特异性()594262324783 69578551表3DWI参数和血清PAX5诊断恶性病变的ROC曲线分析结果参数
20、血清PAX5DWI参数和血清PAX5联合AUC0853097395%区间0779091009270993截断值#29.330.27感性(%)964910000特异性(%)62328841第1期何炯明等:磁共振弥散加权成像联合配对盒基因5诊断乳腺病变的研究1273在临床中,MRI检测乳腺恶性病变具有较高的 灵敏度,但特异度较低(61%82%)13*。为了克服 这一障碍,DWI逐渐应用于乳腺病变的临床检查 中。DWI是一种对水分子位移敏感的功能性MRI 技术,并且允许对细胞外液内以及细胞内外隔室之 间的扩散进行量化,恶性病变的细胞比良性病变和 正常组织的细胞密度更高,因此,由于水分子布朗运 动的空
21、间较小,与良性病变和健康乳腺组织相比,恶 性病变的水扩散更受限制匚4+水扩散越受限,在用 不同b值获取的一组图像上的平均信号强度衰减越 慢。因此,可以评估平均信号强度变化或来自高b 值图像的信号强度来诊断病变在本研究中,共 纳入了单指数模型参数(ADC)、双指数模型参数(ADC-slo w),拉伸指数模型参数(a和DDC)4项 DWI参数,这些参数在其他文献中均证实对乳腺病 变具有一定的诊断价值+目前,在DWI的乳腺病变诊断中,由单指数模 型拟合的表观扩散系数(ADC)已经显示出良好的 诊断价值口67+基于两个弥散敏感系数(值)获得 的ADC值可用于评估水分子扩散受限程度口8+单 指数 的 A
22、DC 是 量 散 的 量指标,与生物组织中的细胞密度高度相关+在本研 究中,恶性病变中的ADC值低于良性病变。这些 结果与之前的研究一致口9,0*+其原因是癌变组织 由于细胞快速增殖而具有较高的细胞密度,限制了 水分子的自由扩散。通常,癌细胞的密度高于正常 细胞,而细胞密度决定水分子的扩散运动,较高的细 胞密度会限制水分子的扩散,从而导致较低的ADC 值。虽然ADC值具有较高的敏感性,但在诊断乳 腺病变方面的特异性有限,因为它受毛细血管网络 中血液微循环的影响1+多项文献报道了体素内不相干运动(IVIM)成 像在各种癌症诊断中的作用,其中包括结直肠癌、食 管癌、肺癌等:2122。慢速表观扩散系
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