非特殊型浸润性乳腺癌DCE-MRI 纹理特征及其与Ki-67 表达水平的相关性研究

鲁阿甡

（赤峰学院附属医院CT 核磁室 内蒙古 赤峰 024000）

乳腺癌占全球女性恶性肿瘤发病率和病死率的首位，其癌症致死人数占比达到了11.6%[1]。目前临床确定乳腺癌浸润性的金标准是术后病理检查，术前判断具有一定难度。病理检查是诊断金标准，其中Ki-67 为常见的免疫组织化学指标，是评估肿瘤核增殖程度的基因标志物[2]。Ki-67 高表达的乳腺癌对化疗反应较好，但预后较差[3]。因此，Ki-67 表达水平的定量识别在乳腺癌的诊断、治疗及预后等方面具有重要的临床价值。目前，乳腺癌Ki-67 的检测通过免疫组织化学进行，该方法不仅有创、耗时，且成本高。而新兴的纹理分析则有望为乳腺癌Ki-67 的术前预测提供一种简便、无创、可重复的新方法。基于此目的，本研究利用纹理技术预测非浸润性乳腺癌患者Ki-67 表达水平，并行相关性研究，为非特殊型浸润性乳腺癌患者Ki-67 表达水平的术前定量评估提供新的思路，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取赤峰学院附属医院2021 年8 月—2022 年8 月收治的100 例乳腺癌患者，患者及家属均知情并签署知情同意书。以乳腺癌国际共识指南（BCY4）[4]为分组依据将选择对象分为两组，高表达组（Ki-67 表达水平≥14%）75 例，低表达组（Ki-67 表达水平＜14%）25 例。两组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

纳入标准：①术前采用乳腺MRI 进行平扫增强；② 术前证实为非特殊型浸润性乳腺癌者；③术前明确Ki-67 表达水平。排除标准：①无法配合检查或具有MRI检查相关禁忌证者；②MRI 图像结果欠佳不满足本研究需求；③经MRI 检查前采用过放疗、化疗或其他治疗者。

表1 两组基线资料对比

1.2 方法

1.2.1 扫描方法

采用磁共振成像系统（型号PHIlips 1.5T）实施检查，指导其采取俯卧位，使乳房自然下垂至线圈中。①T2加权序列（T2WI）：重复时间（TR）4 300 ms，回波时间（TE）61 ms，扫描视野320 mm×320 mm，层厚4.0 mm；②三维小角度激发成像（3D-FLASH）、T1加权序列（T1WI）：重复时间（TR）6.04 ms，回波时间（TE）2.45 ms，扫描视野320 mm×320 mm，层厚4.0 nm，于横轴位、冠状位、矢状位进行平扫；③动态增强MRI 扫描。以双乳矢状位进行MRI 增强扫描，待扫描结果满意后注射对比剂再进行动态扫描。

1.2.2 图像分析及病灶处理

乳腺结节图像进行ROI 的勾画，对DCE-MRI 的A1～A5 序列及T1WI、T2WI、DWI 序列均进行分割操作，进行逐层面感兴趣容积勾画[3 个层面感兴趣区（region of interest，ROI）融合为1 个感兴趣容积（volume of interest，VOI）]，涵盖肿瘤的所有区域，由具有2 年工作经验的放射科医师独立进行手动分割，每次分割均由具有5 年经验的资深放射科医师进行复核。

1.2.3 特征提取

本研究采用纹理分析3D-slicer 软件进行影像组学特征值提取。图像处理后纹理特征参数基于对比剂血管内扩散至血管外的转运常数（Ktrans）、血管外细胞间隙体积百分数（Ve）、返回血管组织造影剂速率常数（Kep）涵盖多个维度，包括最大强度值、能量、熵等。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，P＜0.05 则差异有统计学意义。参数图的影像组学特征值与Ki-67 表达水平，建立预测模型并进行验证。并计算出有效曲线下面积（area under the curve，AUC），AUC 越大，表明其诊断效能越佳。对差异有统计学意义（P＜0.05）的参数和Ki-67 表达水平进行相关性分析。

2 结果

2.1 Ki-67 基于DCE-MRI 的纹理特征参数效能

对两组Ki-67 纹理特征参数测量分析后，高表达组的各纹理特征参数均高于低表达组，并且从Ktrans、Ve、Kep下的测量结果中取具有统计差异的参数，得出参数效能。在单一诊断效能中，能量Ktrans的诊断效能更高，AUC 为0.825。纹理特征参数联合的AUC 值（0.950）高于单一诊断效能，见表2。

表2 Ki-67 两组纹理特征参数效能分析

2.2 纹理特征参数与Ki-67 表达水平相关性分析

将Ki-67 表达水平作为因变量，最大强度值Ktrans、最大强度值Kep、能量Ktrans、能量Kep、熵Kep、参数联合作为自变量，进行Spearman 相关分析，上述指标均与非特殊型浸润性乳腺癌Ki-67 表达水平呈正相关（P＜0.05），见表3。

表3 纹理特征参数与Ki-67 表达水平相关性

3 讨论

研究表明[5-7]，基于DCE-MRI 及T1WI、T2WI、DWI 序列图像上提取纹理参数分析，低表达Ki-67 高表达病例相比具有更高的熵值和对比度，并且高表达下的乳腺癌肿瘤分析更加复杂、一致。分析研究其与乳腺癌Ki-67 相关性和诊断效能具有深刻意义，但DCE-MRI 的特殊成像原理导致其图像的信噪比不高，对动力模型要求严格，需要高场强MRI 设备的支持，且部分患者经济负担过重，无法推广到临床应用中。因此，本研究也期望基于MRI 纹理特征来准确预测非特殊型浸润性乳腺癌Ki-67 的表达状态，作为重要的影像学指标。

Ki-67 抗原作为细胞核内增殖蛋白，可以充分说明肿瘤侵袭的具体状况。相关研究结果证实[8-10]，其抗原表达水平越高，说明患者肿瘤恶性发展程度越严重，复发率也越高，导致预后效果并不理想。本研究基于DCE-MRI 的纹理分析法，分析纹理特征参数与乳腺癌Ki-67 表达水平之间的潜在联系，其研究结果中，Ki-67 高表达组的各项纹理特征参数均高于低表达组患者。其中，能量可反映出ROI 的强度分布均匀情况，熵可反映出ROI 强度水平系数值水平的随机性，研究结果充分说明非特殊型浸润性乳腺癌Ki-67 在高表达时，其肿瘤细胞分化程度低，图像纹理信息更多，纹理特征更为明显，显示出肿瘤异质性，以此为依据有效预测Ki-67 高表达非特殊性浸润性乳腺癌肿瘤和正常组织生理的改变情况、坏死部位分布情况等。本研究纹理特征参数联合诊断效能明显优于单一纹理特征参数诊断，灵敏度与特异度均更高，其结果说明单一纹理特征参数的评估价值存在局限性，而将有统计学差异的参数进行联合分析后，能够显著提升诊断效能，可作为预测非特殊性浸润性乳腺癌Ki-67 表达状态的有效方法。DCE-MRI 纹理特征参数中的最大强度值Ktrans、最大强度值Kep、能量Ktrans、能量Kep、熵Kep、参数联合与非特殊型浸润性乳腺癌Ki-67 表达水平呈正相关，其ρ 值越大，也充分说明其诊断效能越好，可见纹理特征参数的联合分析更有鉴别诊断价值[11-12]。

综上所述，DCE-MRI 纹理特征参数与非特殊型浸润性乳腺癌Ki-67 表达状态呈正相关，可作为准确预测表达状态的重要指标，获得更高诊断效能，但本研究获取样本量较少，可能导致结果存在一定的偏差，期望在后续研究中增大样本量，使研究结果更具有可靠性和科学性。