MRI图像纹理分析对子宫肌瘤与子宫腺肌病的鉴别诊断价值研究

吴国华

子宫肌瘤、子宫腺肌病均好发于30～50岁育龄期妇女，前者是生殖系统肿瘤疾病，后者则是子宫内膜及间质侵入子宫肌层所引起的良性病变，两种疾病均可表现为月经量增多、经期延长、经期疼痛等，临床症状及体征缺乏特异性[1-2]。常规诊断学鉴别子宫肌瘤、子宫腺肌病虽并不困难，但在部分不典型病例的诊断上存在局限性，如刘高伟等[3]报道，囊性子宫腺肌病缺乏特异性症状及体征，易被误诊为子宫肌瘤。MRI图像纹理可通过量化组织图像灰度值局部特征、变化规律及分布特点来分析机体组织病生理状态[4]。张媛等[5]应用MRI图像纹理分析诊断脑膜瘤术前分级的敏感度、特异度分别为75.34%、88.24%。但当前罕见应用MRI图像纹理分析在子宫肌瘤与子宫腺肌病的应用报道，鉴于此，现采集资料着重探究MRI图像纹理分析对子宫肌瘤与子宫腺肌病的诊断价值，以期为子宫肌瘤与子宫腺肌病的诊断鉴别提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

本研究采用回顾性分析2017年2月至2019年12月在邯郸市中心医院就诊，且经手术病理确诊为子宫肌瘤、子宫腺肌病的患者。纳入标准：(1)有明确临床诊断结果，并有手术病理结果佐证；(2)入院时接受过MRI图像纹理分析检查；(3)临床资料完整，能满足研究需求。排除标准：(1)妊娠期女性；(2)合并子宫肌瘤、子宫腺肌病以外的子宫病变。最终纳入83例，其中子宫肌瘤49例，年龄25～57岁，中位年龄41(28，57)岁；孕次1～4次，中位孕次2(1，3)次；子宫腺肌病34例，年龄26～60岁，中位年龄42(29，55)岁；孕次1～4次，中位孕次2(1，3)次。两组年龄、孕次比较差异无统计学意义(P＞0.05)。本研究经过本单位医学伦理委员会批准，免除受试者知情同意。

1.2 研究方法

MRI设备为美国GE Discover y 750 3.0 T MR扫描仪，所有患者均行轴位T1WI(TR：680 ms、TE 10 ms、矩阵320×192，激励次数2.0)、T2WI(TR：5660 ms、TE 88.4 ms、矩阵288×224，激励次数3.0，扫描时间3 min 13 s)、扩散加权成像(dif f usion weight ed imaging，DWI)(b值=0、600 s/mm2；TR 3725 ms，TE 71.1 ms；矩 阵128×128，NEX 6.0，扫 描 时 间1 min 15 s)；随后行增强扫描，经肘静脉，按0.10 mmol/kg剂量注入对比剂(钆喷酸葡胺)。而后应用Image J软件测量增强T1WI、T2WI、ADC图像ROI中的直方图参数(最小值、最大值、标准差、偏度值及峰度值)及灰度共生矩阵参数[熵值、对比值、灰度共生矩阵的角秒矩(angul ar second moment，ASM)]。

1.3 统计学方法

统计学分析处理软件为SPSS 21.0，计量资料均行正态分布及方差齐性检验，符合正态分布且方差齐的计量资料用xˉ±s描述，t检验；不符合正态分布的数据采用中位数(25%，75%)描述，非参数秩和检验；采用ROC曲线分析MRI图像纹理分析参数对子宫肌瘤及子宫腺肌病的诊断价值，以AUC反映预测效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组MRI图像纹理分析-直方图参数比较

子宫肌瘤患者T2WI最大值、T2WI标准差、T2WI偏度值及ADC的标准差、ADC偏度值均显著高于子宫腺肌病，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 两组MRI图像纹理分析-直方图参数比较

续表1 两组MRI图像纹理分析-直方图参数比较

2.2 两组MRI图像纹理分析直方图参数对子宫肌瘤、子宫腺肌病的诊断价值

MRI图像纹理分析直方图参数中以ADC偏度值的AUC值最高，以＞2.071为cut-of f，其诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的敏感度、特异度分别为87.76%、88.24%，见表2、图1A。

表2 两组MRI图像纹理分析-直方图参数对子宫肌瘤、子宫腺肌病的诊断价值

2.3 两组MRI图像纹理分析灰度共生矩阵参数比较

子宫肌瘤T1WI熵值、T2WI ASM能量、T2WI熵值、ADC的熵值均显著高于子宫腺肌病，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 两组MRI图像纹理分析灰度共生矩阵参数比较

续表3 两组MRI图像纹理分析灰度共生矩阵参数比较

2.4 MRI图像纹理分析-灰度共生矩阵参数对子宫肌瘤、子宫腺肌病的诊断价值

MRI图像纹理分析-灰度共生矩阵参数诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病时，以ADC熵值的AUC值最高，以＞6.57为cut-of f，其诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的敏感度、特异度分别为73.47%、76.47%，见表4、图1B。

表4 MRI图像纹理分析-灰度共生矩阵参数对子宫肌瘤、子宫腺肌病的诊断价值

图1 MRI图像纹理分析对子宫肌瘤、子宫腺肌病的诊断ROC曲线分析。A：T2WI最大值、T2WI标准差、T2WI偏度值、ADC标准值、ADC偏度值诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的ROC曲线；B：T1WI熵值、T2WIASM能力、ADC熵值诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的ROC曲线

2.5 影像学资料(图2、3)

图2 女，40岁，子宫后壁一类圆形异常信号，突向宫腔，子宫肌瘤。A：T1WI呈低信号；B：T2WI呈不均匀稍高信号；C：DWI呈不均匀稍高信号；D：ADC图呈不均匀稍高信号 图3 女，58岁，子宫前壁一类圆形异常信号，突向宫腔，子宫腺肌病。A：T1WI呈不均匀低信号；B：T2WI呈不均匀稍高信号；C：DWI呈不均匀稍高信号；D：ADC图呈不均匀稍高信号

3 讨论

子宫肌瘤是妇科常见的良性肿瘤疾病，但在生长过程中极易因局部供血不足而引发退行性病变。而子宫腺肌病则是因子宫内膜组织侵蚀子宫肌肉层，子宫平滑肌细胞增生所致的良性妇科疾病；虽均为良性病变，且临床表现极为相似，但治疗方案却不尽相同[6-7]。如何对两种疾病进行有效鉴别诊断于疾病诊断至关重要。当前临床多通过造影、子宫探查、超声等方式诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病，但两种病变的超声图像存在重叠现象，存在诊断困难[8-9]。随着影像大数据、智能化发展，MRI图像纹理分析逐渐被临床研究、应用[10-11]，但是目前尚无关于纹理分析用于鉴别子宫肌瘤与子宫腺肌病的报道。

图像的区域纹理特征是描述一个区域图像的精细/粗糙、均匀/不均匀、平滑/不规则等信息，作为底层视觉信息，较单纯灰度变化，其所承载的信息也更为丰富[12]。基于ADC直方图则是描述肿瘤扩散异质性的方式，通过对组织内部ADC值的计算反映组织异质性[13]。本研究中，子宫肌瘤患者T2WI最大值，T1WI、T2WI、ADC的标准差均显著高于子宫腺肌病。分析标准值大的原因可能是子宫肌瘤实质成分复杂，因此更不均匀，异质性大，因此MRI图像标准差越大。且本研究中T2WI、ADC偏度值均显著高于子宫腺肌病，偏度值是表明分布相当于平均值的不对称程度，偏度值越大，意味着组织分布形态偏斜程度越大。进一步以ADC直方图参数诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病，结果显示MRI图像纹理分析直方图参数中以ADC偏度值的AUC值最高，以＞2.071为cut-of f，其诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的敏感度、特异度分别为87.76%、88.24%。这与牛淼等[14]的报道结论有一定相似，其报道ADC直方图参数可用于子宫肉瘤、变性肌瘤的诊断。

而灰度共生矩阵参数则是通过一定的图像处理技术提取纹理特征参数获得纹理的定量或定性数据，将有医学图像的灰度转换成图像纹理信息进行表达，帮助临床发现更多的潜在有用信息，为疾病诊疗提供参考[15]。本研究显示子宫肌瘤T2WI ASM能量值显著低于子宫腺肌病，T1WI、T2WI、ADC的熵值均显著高于子宫腺肌病，提示子宫肌瘤图像分布更不均匀、图像纹理更为复杂。究其原因，可能是因子宫肌瘤细胞透明变性导致肿瘤组织内出现玻璃状蛋白物质或子宫肌瘤液变性引起的组织坏死、液化、多囊腔，最终在图像上表现为分布不均匀的信号，导致纹理复杂程度增大，能量值减低，熵值增大[16]。MRI图像纹理分析-灰度共生矩阵参数诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病时，以ADC熵值的AUC值最高，以＞6.57为cut-of f，其诊断子宫肌瘤、子宫腺肌病的敏感度、特异度分别为73.47%、76.47%。

综上所述，基于MRI图像纹理分析获得的ADC直方图参数、灰度共生矩阵参数用于子宫肌瘤与子宫腺肌病的鉴别诊断具一定临床价值，尤其是ADC直方图参数ADC偏度值及ADC熵值诊断鉴别效能更佳，值得临床重视。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。