中国中西医结合影像学杂志   2023, Vol. 21 Issue (5): 548-552
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引用本文
闫磊, 陈兰. 超微血管成像和DWI对卵巢癌Ki-67表达的评估[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2023, 21(5): 548-552. DOI: 10.3969/j.issn.1672-0512.2023.05.015
YAN Lei, CHEN Lan. Evaluation of Ki-67 expression in ovarian cancer by superb microvascular imaging and DWI[J]. Chinese Imaging Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, 2023, 21(5): 548-552. DOI: 10.3969/j.issn.1672-0512.2023.05.015
超微血管成像和DWI对卵巢癌Ki-67表达的评估[PDF全文]
闫磊1 , 陈兰2
1. 河北中石油中心医院影像科, 河北 廊坊 065000;
2. 河北省廊坊市人民医院超声二科, 河北 廊坊 065000
收稿日期: 2023-01-13
基金项目: 廊坊市科技支撑计划项目（2019013149）
通信作者: 陈兰, Email: 253596516@qq.com.
摘要：目的: 探讨超微血管成像（SMI）和DWI对卵巢癌增殖抗原Ki-67表达的评估情况。方法: 回顾性分析74例经SMI检查和DWI扫描，并经手术病理（免疫组化分析指标含Ki-67）证实为卵巢癌患者的影像资料。按照Ki-67表达指数（≥50%为高表达，< 50%为低表达）分为高表达组46例和低表达组28例，分别记录肿瘤的血管数量并测量ADC值。比较2组病灶的血管数量和ADC值，绘制ROC曲线评估诊断效能，比较2组病灶AUC的差异，进行血管数量、ADC值和Ki-67之间的相关性分析。结果: 高表达组的ADC值低于低表达组，血管数量高于低表达组（均P < 0.05）。以0.86×10-3 mm2/s作为ADC鉴别Ki-67高、低表达的阈值，敏感度和特异度分别为73.9%和100.0%，AUC为0.902；ADC值与Ki-67表达呈强负相关（r=-0.799）。以3.5作为血管数量鉴别Ki-67高、低表达的阈值，敏感度和特异度分别为78.3%和57.1%，AUC为0.753；血管数量与Ki-67表达呈强正相关（r=0.725）。以0.59作为血管数量联合ADC值鉴别Ki-67高、低表达的阈值，敏感度和特异度分别为82.6%和92.9%，诊断AUC为0.913。血管数量与ADC值呈中等负相关（r=-0.524）。联合血管数量和ADC值，较单一技术可提高AUC，在保证较高诊断特异度的同时，可提高敏感度。结论: SMI和DWI可定量评估卵巢癌的Ki-67表达，2种技术联合可提高诊断效能，间接反映卵巢癌肿瘤细胞的增殖程度。
关键词：卵巢肿瘤    超微血管成像    弥散加权成像    Ki-67    
Evaluation of Ki-67 expression in ovarian cancer by superb microvascular imaging and DWI
YAN Lei , CHEN Lan
Second Department of Ultrasound, Langfang People's Hospital, Langfang 065099, China
Abstract: Objective: To investigate the evaluation for the expression of Ki-67 in ovarian cancer by super microscopic imaging (SMI) and DWI. Methods: The imaging data of 74 patients with ovarian cancer who underwent SMI and DWI scanning were analyzed retrospectively. According to the Ki-67 expression index (≥50% of high expression, < 50% of low expression), 74 patients were divided into the high-expression group (46 cases) and the low-expression group (28 cases). The vascular number and ADC value were recorded and compared. ROC curve was drawn to evaluate the diagnostic efficacy, the AUC was compared, and the correlation between the vascular number, ADC value and Ki-67 was analyzed. Results: The ADC value of the high-expression group was lower than that of the low-expression group, the number of blood vessels was higher than that of the low-expression group (both P < 0.05), and taken 0.86×10-3 mm2/s as the diagnostic threshold of ADC value, the sensitivity and specificity were 73.9% and 100%, respectively, and the AUC of the high-expression group was 0.902, and ADC value had a strong negative correlation with Ki-67 expression (r=-0.799). Taken 3.5 as the diagnostic threshold for the vascular number, the sensitivity and specificity were 78.3% and 57.1%, respectively, and the AUC of the high-expression group was 0.753, and the vascular number had a strong positive correlation with Ki-67 expression (r=-0.725). Taken 0.59 as a diagnostic threshold for vascular number combined with ADC, the sensitivity and specificity were 82.6% and 92.9%, respectively, and the AUC of the high-expression group was 0.913. The vascular number was negatively correlated with ADC value (r=-0.524). compared with the vascular number and ADC value alone, the combination method improved the AUC and sensitivity. Conclusions: SMI and DWI can quantitatively evaluate Ki-67 expression in ovarian cancer. The combination of the two can improve the diagnostic efficacy and indirectly reflect the proliferation of ovarian cancer cells.
Key words: Ovarian neoplasms    Super microscopic imaging    Diffusion weighted imaging    Ki-67    

在我国，卵巢癌的发病率居女性生殖系统肿瘤的第3位，且呈逐年上升趋势，卵巢癌5年生存率仅约30%[1]。抗原Ki-67是一种反映细胞增殖状态的相关抗原，其功能与细胞的有丝分裂密切有关。Qiu等[2]分析发现，Ki-67的高表达与较低的生存率有显著相关性，可作为卵巢癌患者预后的生物标志物之一。DWI在评估肿瘤的良恶性、分级、分化和分期，以及肿瘤Ki-67表达方面有重要作用。超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）是一种创新的多普勒超声技术，无需注射对比剂就能显示微血管[3]。多项研究表明，SMI可无创诊断和评估肿瘤的恶性程度，提高炎性病变的诊断准确率，在体表组织器官、消化系统、肌肉骨骼、妇产科疾病中均有应用[4-12]。但有关SMI评估卵巢癌的Ki-67表达情况鲜有报道，故笔者利用SMI评估卵巢癌的Ki-67表达情况，以探讨其与DWI联合是否可为患者带来获益。

1 资料与方法 1.1 一般资料

回顾性分析河北中石油中心医院和河北省廊坊市人民医院2019年1月至2022年10月经手术病理证实为卵巢癌的74例患者，年龄32~82岁，平均（59.68±11.87）岁。纳入标准：①原发性卵巢癌患者，无术前治疗史，临床病理资料完整，术后免疫组化指标包含Ki-67；②无对比剂使用禁忌证，术前均行SMI和DWI检查；③呼吸状态较好，图像质量良好。排除标准：①病灶最大径 > 6 cm；②病理结果不明确者。

1.2 仪器与方法

使用GE Signa HDxt 3.0 T MRI扫描仪和佳能Aplio 500彩色超声诊断仪（配备SMI软件和腔内探头）进行检查。

MRI扫描序列与参数：①轴位T1WI，TR/TE 5.4 ms/2.5 ms，矩阵256×200，视野380 mm×340 mm，层厚5 mm，层距1.0 mm，扫描时间1 min 18 s；②轴位T2WI，TR/TE 4 000 ms/125，矩阵320×320，视野380 mm×380 mm，层厚5 mm，层距1.0 mm，扫描时间2 min 47 s；③轴位DWI，TR/TE 5 455 ms/82 ms，矩阵128×128，b值为0、1 500 s/mm2，视野380 mm×320 mm，层厚5 mm，层距1.0 mm，扫描时间2 min 32 s。SMI参数：彩色壁滤波40~45 Hz，彩色血流速度15~20 cm/s，采样线和血管之间的角度0°~30°，调整彩色增益使小血管恰好被检出。

1.3 图像处理与数据分析

将轴位DWI图像导入ADW4.5工作站，由2位分别具有5、8年MRI诊断经验的影像科医师在不知病理结果的前提下分别对图像进行分析。选择病灶实性成分最多的最大层面，注意避开坏死、囊变、出血区，在相邻的3个层面每层放置ROI，大小约1.0 cm2，测量3次取平均值。以2位医师测量的平均值进行数据分析。

由2位分别具有5、8年超声工作经验的医师行二维灰阶超声和SMI检查，观察并记录肿瘤中的较长血管（长度接近或超过肿瘤半径）数量，出现分歧时，经协商达成一致。

1.4 Ki-67表达的测定

Ki-67表达定位于肿瘤细胞核内，判定其表达阳性的标准为肿瘤细胞胞浆内出现清晰的棕黄色颗粒，且着色程度高于非特异染色背景。由3位病理科医师在该标记最强区域（热点区）计数2 000个肿瘤细胞阳性百分比的平均值。按照相关标准，Ki-67表达≥50%为高表达组，＜50%为低表达组[13-14]。

1.5 统计学分析

使用SPSS 22.0、Medcalc（v20.0.3）软件进行数据分析。正态性检验利用S-W检验，符合正态分布者以x±s表示，2组间比较行独立样本t检验。2位医师ADC值一致性分析利用组内相关系数（intraclass correlation coefficients，ICC），其中ICC＜0.40为一致性较差，0.40≤ICC＜0.75为一致性中等，ICC≥0.75为一致性良好。采用二元logistic回归分析联合有统计学意义的参数。采用ROC曲线评估有统计学意义的参数对2组病灶的鉴别效能，计算AUC，并根据最大约登指数确定阈值及其相应的敏感度、特异度。采用DeLong检验比较参数的AUC。采用Pearson相关性分析对有统计学意义的参数值与Ki-67表达的相关性进行分析（相关系数r取值-1~1，0≤|r|＜0.20为无相关性或相关性极弱，0.20≤|r|＜0.40为相关性弱，0.40≤|r|＜0.60为相关性中等，0.60≤|r|＜0.80为相关性强，0.80≤|r|≤1为相关性极强）。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

74例中，高表达组46例，低表达组28例。2组临床特征差异无统计学意义（P > 0.05）（表 1）。高表达组的血管数量多于低表达组，ADC值低于低表达组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）（表 2，图 1、2）。2位医师测量的ADC值一致性良好（ICC > 0.80）。

表 1 2组一般资料比较

表 2 2组血管数量及ADC值比较（x±s）

注：患者，女，48岁。图 1a为T1WI，示左侧附件区肿瘤呈低信号；图 1b为T2WI，病灶呈稍高信号；图 1c为DWI，病灶呈高信号；图 1d为ADC图，病灶呈低信号，ADC值0.817×10-3 mm2/s；图 1e为SMI，示右侧附件区肿瘤见4条较长血管；图 1f为病理图（HE染色，高倍放大），光镜下见肿瘤细胞内棕褐色深染颗粒，Ki-67高表达（70%） 图 1 卵巢癌患者MRI、超微血管成像（SWI）及病理图像

注：患者，女，56岁。图 2a为T1WI，示左侧附件区肿瘤呈低信号；图 2b为T2WI，病灶呈稍高信号；图 2c为DWI，病灶呈高信号；图 2d为ADC图，病灶呈低信号，ADC值0.956×10-3 mm2/s；图 2e为SMI，示右侧附件区肿瘤见2条较长血管；图 2f为病理图（HE染色，高倍放大），光镜下见肿瘤细胞内棕褐色深染颗粒，Ki-67低表达（30%） 图 2 卵巢癌患者MRI、超微血管成像（SWI）及病理图像

各参数鉴别2组的AUC、阈值、敏感度、特异度结果见表 3、图 3，其中联合血管数量ADC值的AUC达0.913，敏感度高于单一参数。AUC两两比较，血管数量和ADC值差异有统计学意义（Z=2.390，P=0.016 7），血管数量联合ADC值与血管数量的AUC差异有统计学意义（Z=313.000，P=0.001 8），血管数量联合ADC值与ADC值的差异无统计学意义（Z=0.665，P=0.505 9）。Pearson相关性分析表明，血管数量与ADC值呈中等负相关（r=-0.524），血管数量与Ki-67呈强正相关（r=0.725），ADC值与Ki-67呈强负相关（r=-0.799）。

表 3 各参数鉴别Ki-67高、低表达组的AUC、阈值、敏感度、特异度

图 3 血管数量、ADC值和血管数量联合ADC值鉴别Ki-67高表达组卵巢癌的ROC曲线

3 讨论

抗原Ki-67又称单克隆抗体Ki-67鉴定的抗原，主要存在细胞分裂的G1、S、G2和M期，在M期结束后，很快降解。Ki-67在G0期细胞不表达，因此可作为评估细胞增殖状态的指标[15]。目前，Ki-67已应用到肝癌、胶质瘤、乳腺癌、胃肠间质瘤、软组织肿瘤、肺癌等的诊断中，但其表达情况仅在术后经免疫组化染色分析后获得，如能在术前获得Ki-67的表达情况，可帮助临床间接判断卵巢癌的细胞增殖情况，为治疗方案的制订提供参考。

本研究发现，DWI和SMI均可定量评估卵巢癌Ki-67的表达情况，随Ki-67表达的增加，ADC值降低，肿瘤内血管数量增多；且DWI的效能优于SMI（P＜0.05）。原因可能是随着Ki-67表达的增加，肿瘤细胞的恶性程度增加，供应肿瘤营养的微血管数量也随之增多，因此肿瘤内血管数量相应增多；同时，异型细胞核分裂越多，细胞外间隙减小，导致水分子弥散受限[16]，进而引起ADC值减低。本研究与方梦佳等[17]的结果相同。多项研究证实，SMI可评估肝脏局灶性病变和乳腺癌Ki-67的表达情况[18-19]，但SMI的评估效能低于DWI；原因可能是SMI主要评估微血管的情况，会遗失部分血管，且超声具有较高的个人主观性。DWI作为较成熟的MRI功能成像技术，在肿瘤良恶性评估方面具有重要作用。因此，SMI评估卵巢癌Ki-67表达情况的效能明显低于DWI。另外，本研究发现，2种影像技术联合的AUC较单一技术提高，且能在保证较高特异度的同时，提高敏感度。

本研究中肿瘤内血管数量与ADC值呈中等负相关（r=-0.524），血管数量与Ki-67呈强正相关（r= 0.725），ADC值与Ki-67呈强负相关（r=-0.799）。肿瘤内血管数量、ADC值和Ki-67均可作为半定量参数反映肿瘤细胞的恶性程度，因此三者间具有一定的相关性。

综上所述，SMI作为一种新型的多普勒超声技术，在评估卵巢癌Ki-67表达情况方面具有较好的临床应用前景。本研究的局限性：①样本量有限，未对卵巢癌的病理分型、分级等作进一步细化研究，需增加样本量进行针对性的细化研究。②ROI的放置区域未能与免疫组化取材区完全对照，可能会对结果造成一定影响。

综上所述，SMI和DWI均可作为评估卵巢癌细胞增殖的无创方法，具有一定临床应用价值。2种技术联合可提高诊断效能，具有较高的临床应用价值。

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