超高b值DWI功能参数直方图特征评估直肠癌肿瘤微环境的应用价值

摘要

目的 探讨基于超高b值扩散加权成像（UHBV-DWI）的功能参数直方图特征在评估Ⅱ、Ⅲ期直肠癌肿瘤微环境（TME）特征中的应用价值。方法 回顾性收集2024年1月至12月经病理证实为直肠癌、具备术后HE染色切片及UHBV-DWI图像（b=0,1 700～3 500 s/mm²）的患者资料，共54例。由两位病理医师基于HE切片评估TME特征，包括肿瘤间质比（TSP）和肿瘤炎性细胞浸润（KM评分）,并进行一致性检验。基于单指数模型与扩散峰度模型，分别拟合UHBV-DWI数据，获取基于超高b值的表观扩散系数（ADCuh）、平均弥散系数（MDuh）及平均峰度系数（MKuh）参数图，并提取其直方图特征。采用独立样本t检验或Wilcoxon秩和检验分析各直方图特征与TSP及KM评分之间的相关性，并通过受试者工作特征（ROC）曲线评估其对TSP和KM评分高低的鉴别效能。结果 ADCuh与MDuh的多个直方图特征在TSP分组间差异具有统计学意义（P<0.05）,包括最大值、方差和熵；在KM评分分组中，ADCuh的均值、第75及90百分位数，以及MDuh的最大值、均值、第25、75、90百分位数亦存在显著差异（P<0.05）。而MKuh的各直方图特征在两组比较中均未见显著差异。ROC分析显示，MDuh最大值对TSP分组具有较好的鉴别能力（AUC=0.717）,MDuh第75百分位数在KM评分分组中鉴别效能最高（AUC=0.723）。结论 UHBV-DWI中ADCuh与MDuh的直方图特征可望作为评估Ⅱ、Ⅲ期直肠癌TME特征的无创影像学生物标志物。

关键词

直肠癌 / 肿瘤微环境 / 磁共振成像 / 超高b值DWI成像 / 肿瘤间质比 / 肿瘤炎性细胞浸润 / 单指数模型 / 扩散峰度成像