联合DWI和常规MRI征象在睾丸生殖细胞瘤中的诊断价值

安丽华，冯海霞 ，王唯伟，李静，陈月芹，赵凡

睾丸肿瘤临床上少见，但种类繁多，且以生殖细胞瘤为著[1]，临床症状缺乏特异性，多表现为睾丸进行性肿大，少有疼痛；治疗方法多以手术治疗为主，其中精原细胞瘤对放疗敏感，而非精原细胞瘤(nonseminomatous germ cell tumor，NSGCT)术后化疗为其常见治疗手段[2]，术前准确的影像诊断有助于临床治疗方案的制定。MRI软组织分辨率高且无创，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[3]；扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)通过其表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)反映肿瘤的病理类型[4]，现已广泛应用于腹盆部器官，但在睾丸肿瘤上应用较少，且国内外文献尚未有运用ADC值与MRI征象联合诊断睾丸生殖细胞瘤的报道。本研究回顾性分析46例睾丸生殖细胞瘤的MRI平扫、强化及DWI影像特点，旨在探讨ADC值联合MRI常规征象对生殖细胞瘤与NSGCT的鉴别诊断价值。

材料与方法

1.研究对象

搜集2014年1月-2020年1月本院经病理证实的睾丸生殖细胞瘤患者46例，其中精原细胞瘤28例，非精原细胞瘤18例(混合性生殖细胞肿瘤6例，其中胚胎性癌+未成熟畸胎瘤+精原细胞瘤2例，卵黄囊瘤+胚胎性癌+未成熟畸胎瘤1例，胚胎性癌+成熟畸胎瘤1例，卵黄囊瘤+未成熟畸胎瘤2例；畸胎瘤5例，胚胎癌3例，卵黄囊瘤4例)，年龄18～71岁，平均约(41±15)岁。35例患者表现为阴囊内进行性肿大的无痛肿块，11例肿瘤性病变伴有触痛。病例纳入标准：①经手术病理证实为精原细胞瘤或NSGCT；②术前均行MRI平扫及DWI扫描。病例排除标准：①术前进行穿刺及放化疗；②图像资料不全或图像质量欠佳；③MRI图像上显示病变全为囊变/坏死，无实性成分的病变。

2.MRI检查方法

MRI检查采用Siemens MAGNETOM Verio 3.0T超导型磁共振扫描仪，18通道体部正交线圈。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T1WI扫描参数：TR 400～700 ms，TE 5～20 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵320×272，视野220 mm×220 mm～260 mm×260 mm；矢状面、冠状面及轴面脂肪抑制T2WI序列扫描参数：TR 4000～6000 ms，TE 80～100 ms，Average 2；层厚5 mm，层间距1 mm，视野220 mm×220 mm～260 mm×260 mm，矩阵320×272。MRI增强扫描对比剂采用Gd-DTPA，剂量0.1 mmol/kg，以2～3 mL/s流率经肘静脉推注。DWI采用单次激发平面回波成像脉冲序列SS-EPI行轴面扫描，扫描参数：TR 4000～6000 ms，TE 9～15 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，激励次数2，矩阵为320×272，视野220 mm×220 mm～260 mm×260 mm，扩散敏感系数 b值取50、800 s/mm2。

3.影像征象分析及DWI图像后处理

由2位有5年以上影像诊断经验的主治医师采用双盲法对睾丸生殖细胞瘤的常规MRI征象进行分析，包括T2WI信号均匀性(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上信号较低)、囊变/坏死区(T2WI 表现为高信号，增强扫描无强化，被认为是肿瘤内的囊变/坏死区)、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2位经验丰富的主治医师测量ADC值3次，并取其平均值为最终数值。

4.统计学分析

结 果

1.精原细胞瘤与NSGCT的常规MRI征象、ADC值差异性分析

T2WI均匀性、T2WI低信号、瘤内分隔征象在精原细胞瘤中多见，坏死、囊变在NSGCT中多见，以上征象的发生率在两种肿瘤间差异有统计学意义(P<0.05)；瘤周包膜、瘤周侵犯及远处转移在两种肿瘤中的发生率差异不具有统计学意义(P>0.05)。两位观察者对46例睾丸生殖细胞瘤的ADC值一致性分析ICC值为0.903，一致性非常好。精原细胞瘤的平均ADC值较NSGCT低，差异有统计学意义(P<0.05，表1，图1～3)。

图1 右侧精原细胞瘤患者，男，37岁。a) T2WI示病变呈混杂稍低信号，其内见高信号囊变、坏死区及低信号分隔影(箭); b) 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图示病变呈混杂高信号; d) ADC图示病变呈混杂低信号，ADC值约0.61×10-3mm2/s。 图2 右侧混合生殖细胞瘤患者，男 22岁。a) T1WI示病变呈混杂低信号，其内见斑片状高信号出血灶(箭); b) T2WI示病变呈混杂高信号，其内见斑片状高信号坏死区(短箭)及低信号分隔影(长箭); c) DWI图示病变呈混杂高信号; d) ADC图示病变呈混杂低信号，肿瘤实质ADC值为1.18×10-3mm2/s。 图3 右侧睾丸内胚窦瘤患者，男 22岁。a) T1WI示病变呈混杂低信号，其内见小斑片状出血灶呈高信号(箭); b) T2WI示病变呈混杂高信号，囊变、坏死区呈明显高信号(短箭)，瘤内见低信号分隔(长箭); c) DWI图示病变呈混杂高信号; d) ADC图示病变呈混杂稍低信号，ADC值为0.99×10-3mm2/s。

表1 两组常规MRI征象及ADC值差异性分析 (例)

2.精原细胞瘤与NSGCT的多因素Logistic及诊断效能分析

将ADC值、T2WI均匀性、T2WI低信号、瘤内分隔征和囊变/坏死纳入二元Logistic回归分析，分析结果显示ADC值、囊变/坏死和瘤内分隔征为精原细胞瘤与NSGCT两者鉴别的独立影响因素。将上述独立影响因素进行ROC曲线分析，结果显示当ADC值≤0.90×10-3mm2/s时倾向于诊断为精原细胞瘤。对常规MRI征象中囊变/坏死与瘤内分隔征的AUC进行比较，差异不具有统计学意义(Z=0.387，P=0.699)。将囊变/坏死和瘤内分隔征两者联合进行诊断，AUC为0.803，敏感度为83.3%，特异度为57.1%，准确度为76.1%。将囊变/坏死和瘤内分隔征两者联合进行诊断，与ADC值的AUC进行比较，差异不具有统计学意义(Z=0.835，P=0.404)。ADC值、囊变/坏死及瘤内分隔征3组联合的诊断效能最高，分别与囊变/坏死、瘤内分隔征2组联合及ADC值的AUC进行比较，差异均具有统计学意义(Z=2.673，P=0.008；Z=1.876，P=0.041；表2～3，图4)。

表2 精原细胞瘤与NSGCT鉴别诊断的二元Logistic分析结果

表3 ADC值及常规MRI征象对精原细胞瘤与NSGCT的鉴别诊断效能

图4 ADC值及常规MRI征象鉴别精原细胞瘤与NSGCT的ROC曲线，其中ADC值联合囊变/坏死及瘤内分隔征的AUC最高，为0.899。

讨 论

1.精原细胞瘤与NSGCT的常规MRI征象比较

精原细胞瘤约占生殖细胞瘤的40%～50%，肿瘤成分单一，呈多结节融合改变，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[5,6]，肿瘤间质为分隔样的纤维组织，其内含有微小血管及淋巴细胞[7-9]，增强扫描分隔强化程度高于肿瘤实质。NSGCT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，且瘤内分隔少见[10]，如胚胎性癌，好发于25～35岁青年男性，肿瘤多较精原细胞瘤小，但侵袭性强，瘤内信号混杂，坏死、囊变多见。卵黄囊瘤：好发于婴幼儿及青少年，血清AFP显著升高，富含内胚层窦样粘液质，T2WI呈混杂高信号。畸胎瘤呈多囊样改变，脂肪及钙化成分多见，并可见T2WI低信号分隔及包膜，当肿瘤包膜不完整时，提示恶变可能。本研究发现精原细胞瘤的T2WI均匀性、低信号征象及瘤内分隔征象较NSGCT多见，而囊变/坏死征象少见，以上征象的发生率在两种肿瘤间差异有统计学意义，与Tsili等[11,12]学者的研究结果一致。但笔者发现瘤周包膜及瘤周侵犯的发生率在两种肿瘤间差异无统计学意义，与Liu等[13]学者的研究结果有所不同，究其原因可能是本研究未将良性表皮样囊肿和皮样囊肿纳入研究中。笔者对有鉴别价值的常规MRI征象进行二元Logistic回归分析，结果显示坏死/囊变、瘤内分隔征为两者鉴别的独立影响因素，且诊断效能无差异。

2.DWI对精原细胞瘤与NSGCT的鉴别诊断价值

精原细胞瘤体积较大时可出现坏死、囊变，部分NSGCT亦可见瘤内分隔征象，而且影像医师在观察这些影像特点时存在主观性，所以寻求对睾丸精原细胞瘤与NSGCT量化鉴别的影像手段具有重要意义，亦是对常规MRI特征的有效补充。DWI是基于水分子高斯运动的功能成像技术，睾丸肿瘤的细胞密度、排列方式及肿瘤基质的纤维化等使瘤内水分子自由扩散受限越明显，ADC值越低。本研究发现精原细胞瘤的平均ADC值小于NSGCT，差异具有统计学意义，病理基础为精原细胞瘤细胞成分单一，排列紧密，肿瘤细胞弥漫浸润睾丸实质，致细胞外水分子扩散受限明显，ADC值较低；而NSGCT细胞成分多样，排列疏松，相应组织内水分子扩散受限程度没有精原细胞瘤明显，ADC值较高。本研究结果显示当ADC≤0.90×10-3mm2/s时，更倾向于诊断为精原细胞瘤，诊断敏感度为72.2%，特异度为67.9%，准确度为67.4%。而Tsili等[14]学者亦发现ADC值对鉴别精原细胞瘤与NSGCT有很高的诊断效能，并建议以ADC=0.68×10-3mm2/s作为诊断阈值，与本研究有所差异，究其原因，首先是病变种类的选取有所不同；另外与机器设备类型、参数设置及ROI的选取方法不同有关[15]。

3.联合常规MRI及DWI对精原细胞瘤与NSGCT的鉴别诊断价值

本研究结果显示ADC值、囊变/坏死及瘤内分隔征象为鉴别精原细胞瘤与NSGCT的独立影响因素，其中囊变/坏死征象对诊断NSGCT的敏感度最高，瘤内分隔征象对诊断精原细胞瘤的特异度、敏感度最高；而ADC值≤0.90×10-3mm2/s对精原细胞瘤的诊断效能(AUC)较高，可定量弥补常规MRI征象的不足；笔者发现将ADC值、囊变/坏死及瘤内分隔征象三组联合，诊断效能高于单一ADC值或常规组合(囊变/坏死及瘤内分隔征象)，进一步证实了ADC值与常规MRI征象联合诊断的价值。

本研究存在以下局限性:首先，样本量较小，存在选择偏倚，亦未对NSGCT的不同组织学亚型进行分组分析，但本研究纳入了46例患者，样本量仍大于多数国内外文献报道；值得注意的是笔者未将表皮样囊肿和皮样囊肿纳入本研究中，因其为良性病变，治疗方法与恶性病变明显不同，且睾丸MRI平扫及增强扫描对其具有较好的诊断价值。其次，常规MRI特征的评估具有一定主观性。

综上所述，当ADC值≤0.90×10-3mm2/s、瘤内分隔征象多见而少有囊变/坏死时倾向于诊断为精原细胞瘤，反之则诊断为NSGCT。联合运用DWI及常规MRI征象，对睾丸精原细胞瘤与NSGCT具有较高的鉴别诊断效能，能够为临床选择治疗方案提供有价值的信息，值得推广。