多参数磁共振成像联合表观弥散系数直方图分析预测膀胱癌的病理分化

孔令敏; 凌坚; 蔡迁; 温志华; 郭燕; 王焕军

doi:10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2023.0615

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

多参数磁共振成像联合表观弥散系数直方图分析预测膀胱癌的病理分化

临床研究 | 更新时间：2024-02-19

- 多参数磁共振成像联合表观弥散系数直方图分析预测膀胱癌的病理分化
- Multiparametric MRI Combined with Apparent Diffusion Coefficient Histogram Analysis for Assessing Variant Histology in Urothelial Carcinoma
- 中山大学学报（医学科学版） 2023年44卷第6期页码：1008-1015
- 作者机构：
  
  1.中山大学附属第一医院放射科，广东广州510080
  2.中山大学附属第一医院东院放射科，广东广州510700
- 作者简介：
  
  孔令敏，第一作者，研究方向：医学影像学，E-mail：konglm@mail2.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(82071989;82371911;82372075)
- DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2023.0615
  中图分类号： R445.2
- 纸质出版日期：2023-11-20，
  
  收稿日期：2023-06-06，
扫描看全文
孔令敏,凌坚,蔡迁等.多参数磁共振成像联合表观弥散系数直方图分析预测膀胱癌的病理分化[J].中山大学学报（医学科学版）,2023,44(06):1008-1015.

KONG Ling-min,LING Jian,CAI Qian,et al.Multiparametric MRI Combined with Apparent Diffusion Coefficient Histogram Analysis for Assessing Variant Histology in Urothelial Carcinoma[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2023,44(06):1008-1015.
孔令敏,凌坚,蔡迁等.多参数磁共振成像联合表观弥散系数直方图分析预测膀胱癌的病理分化[J].中山大学学报（医学科学版）,2023,44(06):1008-1015. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2023.0615.

KONG Ling-min,LING Jian,CAI Qian,et al.Multiparametric MRI Combined with Apparent Diffusion Coefficient Histogram Analysis for Assessing Variant Histology in Urothelial Carcinoma[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2023,44(06):1008-1015. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2023.0615.

摘要

目的

探讨多参数磁共振成像联合表观弥散系数（ADC）直方图分析应用于膀胱癌合并其他病理分化类型的预测价值。

方法

回顾性收集并分析2015年3月至2023年3月就诊于中山大学附属第一医院并经手术病理证实为膀胱尿路上皮癌患者的临床及影像学资料。根据术后病理结果，将患者分为有合并其他病理分化（如鳞状分化、腺样分化等）组及无其他病理分化组。运用倾向性评分匹配的方法，将无分化组患者按年龄及性别与有分化组患者进行两组间1∶1最邻近匹配，两组均入组49例。使用ITK-SNAP软件在ADC对患者病灶全层勾画并将其导入开源软件Pyradiomics提取直方图特征。比较两组间膀胱癌患者的临床、病理及影像参数差异，计算受试者工作特征曲线（ROC）的曲线下面积（AUC）评估各参数鉴别膀胱癌有无分化的诊断效能。采用多因素logistic回归筛选独立危险因素，以此构建临床模型。

结果

病灶形态、Ⅵ-RADS评分、强化特点及周围是否有可疑淋巴结肿大在两组间差异有统计学意义（

0.05）。有分化组ADC均数、第10、25、75和90百分位数均小于未分化组（

0.05）。多因素logistic回归分析发现，病灶强化特点、ADC平均数及第25，75百分位数为独立预测因子（

0.05），构建联合模型，其诊断效能最优［AUC （95%CI） =0. 91 （0.83， 0.96）］。

结论

多参数磁共振成像联合ADC直方图分析可准确预测膀胱癌患者是否合并其他病理分化，可协助临床制定更个体化的治疗方案。

Abstract

Objective

To investigate the feasibility of multiparametric MRI （mpMRI） combined with histogram analysis of apparent diffusion coefficient （ADC） in the assessment of patients with variant histology （VH） of urothelial carcinoma （UC）.

Method

We retrospectively analyzed the data of patients pathologically diagnosed with UC who underwent mpMRI in the First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University between March 2015 and March 2023. The patients were divided into VH group （urothelial carcinoma mixed with other histologies） and non-VH group （pure urothelial carcinoma） according to pathological results. We performed propensity score 1：1 nearest-neighbor matching on the two groups based on age and gender and 49 patients were included in each group. The regions of interest （ROIs） of the whole tumor were delineated manually by using ITK-SNAP software and Pyradiomics was applied to extract ADC histogram parameters. We compared the clinicopathological data， MRI morphological features and ADC histogram parameters between the groups. Multivariate logistic regression was used to identify independent risk factors and construct the prediction model. Receiver operating characteristic （ROC） curve analyses were performed to evaluate the diagnostic performance of these parameters for determining VH of UC.

Results

MRI morphological features including the lesion shape， vesical imaging-reporting and data system （Ⅵ-RADS）score， enhancement pattern and suspicious lymph node metastasis were markedly different between the two groups （all

0.05）. ADC

mean

， ADC

median

， ADC

25th

， ADC

75th

， ADC

10th

and ADC

90th

were significantly lower in patients with VH than those in non-VH group （all

0.05）. Multivariate logistic regression analysis showed enhancement pattern， ADC

25th

， ADC

75th

and ADC mean were independent predictors （

0.05）. The combined model yielded the best predictive performance， with an area under the ROC curve （AUC） of 0.91 （95% CI： 0.83-0.96）.

Conclusions

MpMRI combined with whole-tumor histogram analysis of ADC can serve as a reliable method for evaluating the presence of VH in UC， further to assist the clinical decision making.

关键词

膀胱肿瘤尿路上皮磁共振成像直方图分化

Keywords

urothelial carcinoma， urothelium， magnetic resonance imaging （MRI）， histogram， quantitativevariant

references

Humphrey PA， Moch H， Cubilla AL， et al. The 2016 WHO classification of tumours of the urinary system and male genital organs-part B： prostate and bladder tumours［J］. Eur Urol， 2016， 70（1）： 106-119.

Mitra AP， Bartsch CC， JrBartsch G， et al. Does presence of squamous and glandular differentiation in urothelial carcinoma of the bladder at cystectomy portend poor prognosis？ an intensive case-control analysis［J］. Urol Oncol， 2014， 32（2）： 117-127.

Nakagawa R， Iwamoto H， Makino T， et al. Squamous or glandular differentiation predicts poor prognosis in pT1 urothelial carcinoma［J］. In Vivo， 2022， 36（5）： 2365-2370.

Vetterlein MW， SaMWankowicz， Seisen T， et al. Neoadjuvant chemotherapy prior to radical cystectomy for muscle-invasive bladder cancer with variant histology［J］. Cancer， 2017， 123（22）： 4346-4355.

Wang M， Chen X， Tan P， et al. Acquired semi-squamatization during chemotherapy suggests differentiation as a therapeutic strategy for bladder cancer［J］. Cancer Cell， 2022， 40（9）： 1044-1059.

Willis D， Kamat AM. Nonurothelial bladder cancer and rare variant histologies［J］. Hematol Oncol Clin North Am， 2015， 29（2）： 237-252.

Abd El-Latif A， Watts KE， Elson P， et al. The sensitivity of initial transurethral resection or biopsy of bladder tumor（s） for detecting bladder cancer variants on radical cystectomy［J］. J Urol， 2013， 189（4）： 1263-1267.

Hong SB， Lee NK， Kim S， et al. Vesical imaging-reporting and data system for multiparametric MRI to predict the presence of muscle invasion for bladder cancer［J］. J Magn Reson Imaging， 2020， 52（4）： 1249-1256.

Wang HJ， Cai Q， Huang YP， et al. Amide proton transfer-weighted MRI in predicting histologic grade of bladder cancer［J］. Radiology， 2022；305（1）：127-134.

Xu X， Wang H， Du P， et al. A predictive nomogram for individualized recurrence stratification of bladder cancer using multiparametric MRI and clinical risk factors［J］. J Magn Reson Imaging， 2019， 50（6）： 1893-1904.

De Perrot T， Sadjo Zoua C， Glessgen CG， et al. Diffusion-weighted MRI in the genitourinary system［J］. J Clin Med， 2022；11（7）：1921.

Li Q， Xiao Q， Yang M， et al. Histogram analysis of quantitative parameters from synthetic MRI： correlations with prognostic factors and molecular subtypes in invasive ductal breast cancer［J］. Eur J Radiol， 2021， 139： 109697.

Li X， Hu Y， Xie Y， et al. Whole-tumor histogram analysis of diffusion-weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MRI for soft tissue sarcoma： correlation with HIF-1alpha expression［J］. Eur Radiol， 2023， 33（6）： 3961-3973.

Meyer HJ， Hamerla G， Höhn AK， et al. Whole Lesion Histogram analysis derived from morphological MRI sequences might be able to predict EGFR- and Her2-Expression in cervical cancer［J］. Acad Radiol， 2019， 26（8）： e208-e215.

Tsili AC， Astrakas LG， Goussia AC， et al. Volumetric apparent diffusion coefficient histogram analysis of the testes in nonobstructive azoospermia： a noninvasive fingerprint of impaired spermatogenesis？［J］. Eur Radiol， 2022， 32（11）： 7522-7531.

Netto GJ， Amin MB， Berney DM， et al. The 2022 world health organization classification of tumors of the urinary system and male genital organs-part B： prostate and urinary tract tumors［J］. Eur Urol， 2022， 82（5）： 469-482.

Moschini M， D'andrea D， Korn S， et al. Characteristics and clinical significance of histological variants of bladder cancer［J］. Nat Rev Urol， 2017， 14（11）： 651-668.

Hajiran A， Azizi M， Aydin AM， et al. Pathological and survival outcomes associated with variant histology bladder cancers managed by cystectomy with or without neoadjuvant chemotherapy［J］. J Urol， 2021， 205（1）： 100-108.

Mehrnoush V， Brennan L， Ismail A， et al. Radical cystectomy for bladder urothelial carcinoma with aggressive variant histology［J］. Arch Ital Urol Androl， 2022， 94（3）： 291-294.

Zamboni S， Afferi L， Soria F， et al. Adjuvant chemotherapy is ineffective in patients with bladder cancer and variant histology treated with radical cystectomy with curative intent［J］. World J Urol， 2021， 39（6）： 1947-1953.

李曾，毛顿，廖洪，等. 膀胱浸润性尿路上皮癌部分亚型的临床病理特征分析［J］. 肿瘤预防与治疗， 2021， 34（6）： 555-561.

Li Z， Mao D， Liao H， et al. Clinicopathological analysis of some subtypes of invasive urothelial carcinoma of the bladder［J］. J cancer Contr and Treat， 2021， 34（6）： 555-561.

Rodler S， Solyanik O， Ingenerf M， et al. Accuracy and prognostic value of radiological lymph node features in variant histologies of bladder cancer［J］. World J Urol， 2022， 40（7）： 1707-1714.

Zhang W， Zhang Z， Xiao W， et al. Multiple directional DWI combined with T2WI in predicting muscle layer and Ki-67 correlation in bladder cancer in 3.0-T MRI［J］. Cancer Med， 2023；12（9）：10462-10472.

Xu S， Yao Q， Liu G， et al. Combining DWI radiomics features with transurethral resection promotes the differentiation between muscle-invasive bladder cancer and non-muscle-invasive bladder cancer［J］. Eur Radiol， 2020， 30（3）： 1804-1812.

Li S， Liang P， Wang Y， et al. Combining volumetric apparent diffusion coefficient histogram analysis with vesical imaging reporting and data system to predict the muscle invasion of bladder cancer［J］. Abdom Radiol （NY）， 2021， 46（9）： 4301-4310.

Zhang X， Wang Y， Zhang J， et al. Muscle-invasive bladder cancer： pretreatment prediction of response to neoadjuvant chemotherapy with diffusion-weighted MR imaging［J］. Abdom Radiol （NY）， 2022， 47（6）： 2148-2157.

董立杰，张林，杲霄源，等. 全病灶ADC直方图分析在直肠癌组织学分级的临床应用研究［J］.磁共振成像，2022，13（7）：48-54.

Dong LJ， Zhang L， Gao XY， et al. Clinial application of whole-volume apparent diffusion coefficient histogram parameters of histological grading rectal adenocarcinoma［J］. Chin J Magn Reson Imaging， 2022，13（7）：48-54.

Xu YS， Liu HF， Xi DL， et al. Whole-lesion histogram analysis metrics of the apparent diffusion coefficient： a correlation study with histological grade of hepatocellular carcinoma［J］. Abdom Radiol （NY）， 2019， 44（9）： 3089-3098.

Zhang Y， Chen J， Liu S， et al. Assessment of histological differentiation in gastric cancers using whole-volume histogram analysis of apparent diffusion coefficient maps［J］. J Magn Reson Imaging， 2017， 45（2）： 440-449.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

肝海绵状血管瘤的MRI与CT、超声、血管造影诊断价值的比较

子宫及附件肿块MRI诊断价值的探讨

M R I 在妇科肿瘤诊断上的应用

鼻咽癌超微结构研究——Ⅱ.鼻咽癌癌细胞类型及其组织发生学初步探讨

椎管内肿瘤磁共振成像增强扫描初步观察