基于非增强MRI的改良O-RADS评分系统对附件肿块诊断准确性的多中心回顾性研究

《Insights into Imaging》：Diagnostic accuracy of a modified non-contrast O-RADS MRI scoring system: a retrospective study

　　

中文摘要翻译： 目的：开发一种改良的非增强O-RADS MRI评分系统并验证其诊断性能。 材料与方法：改良的非增强O-RADS MRI评分系统通过整合标准O-RADS MRI系统中的显著征象而建立。本研究回顾性纳入队列A中的176个附件肿块。研究人员在该队列中比较了良性与恶性肿瘤的MRI影像特征。通过估算曲线下面积（AUC）、净重分类改善指数（NRI）和综合判别改善指数（IDI）来评估两种评分模型的诊断性能。此外，研究还纳入了队列B和C中的352个附件病变，以进一步评估改良评分系统的诊断能力。 结果：在队列A中，表现为海葵征的乳头状突起高度提示交界性病变（p?=?0.001）。实性成分的弥散受限可显著区分良性与恶性肿块（p?=?0.001）。囊性成分的表观弥散系数（ADC）值的最佳截断值为1.74（p??0.05）。改良非增强O-RADS MRI评分系统的NRI和IDI分别为?4.13%和?0.04（均p?>?0.05）。在队列B和C中，AUC分别为0.933和0.910。 结论：改良非增强O-RADS MRI评分系统的诊断效能与标准O-RADS MRI风险分层系统相当，有助于区分良性和恶性附件肿瘤。 关键要点： 问题：如何开发改良的非增强O-RADS MRI评分系统，该系统能否准确分类附件肿块？ 发现：改良非增强O-RADS MRI系统通过评估关键影像特征，展现出优异的诊断性能和可靠的附件肿块风险分层能力。 关键相关性声明：改良非增强O-RADS MRI评分系统有助于附件肿块的风险分层，尤其适用于无法接受对比剂给药的患者。该系统为优化治疗策略和改善患者预后提供了可靠工具。

论文解读文章

一、研究背景与目的

附件肿块是女性生殖系统常见疾病，准确的术前评估对制定恰当的治疗策略至关重要。大多数附件病变为良性，而恶性肿瘤通常具有高度侵袭性，因此建立可靠的评分系统以早期检测并区分良恶性肿瘤、避免不必要的手术干预具有重要临床意义。卵巢-附件报告与数据系统MRI风险分层与管理体系（O-RADS MRI）基于ADNEX磁共振（MR）评分系统建立，该系统依赖静脉注射钆基对比剂，通过动态对比增强（DCE）评估实性组织的信号强度-时间曲线（TIC）模式。尽管多项研究已证实O-RADS MRI评分系统在附件肿块分级和定性方面具有显著诊断价值，但该方案耗时且费用较高，并存在对比剂过敏或肾功能损害等潜在风险。此外，部分医疗机构缺乏进行动态增强MR扫描的资源条件，限制了O-RADS系统的有效应用。因此，建立一种不依赖对比剂、实用性强且适用于基层医疗机构的附件病变评分系统十分必要。

既往研究已证实弥散加权成像（DWI）有助于区分良恶性附件肿块，DWI通过分析水分子布朗运动揭示组织的微结构特征。Sahin等提出了非增强O-RADS MRI评分方案并显示出良好的诊断性能，但该研究缺乏有效的定量指标。表观弥散系数（ADC）作为可测量参数，其在实性组织中的值对肿瘤分级识别具有重要作用，但恶性肿块的实性组织通常表现出高度异质性，增加了感兴趣区（ROI）放置的观察者间差异，导致ADC测量不一致。相比之下，囊性成分信号均匀、边界清晰，有利于ROI的可重复定位。Assouline等报道囊性成分分析可提升O-RADS MRI评分系统对附件肿块的诊断性能，但因缺乏外部验证其可信度可能不足。此外，O-RADS系统虽识别实性成分的形态，但未将其纳入风险分层，而多项研究强调表现为"海葵征"的乳头状突起是卵巢交界性肿瘤的特征性表现。基于上述背景，本研究旨在开发一种改良的非增强O-RADS MRI评分系统，实现附件肿块良恶性的无创预测，并评估其风险分层的诊断效能。

二、研究设计与主要技术方法

这是一项多中心回顾性研究，经两家参与医疗中心（天津市第一中心医院和金华市中心医院）的伦理审查委员会批准。研究共纳入458例女性患者的528个附件肿块。训练集（队列A）包含来自中心一的142例患者共176个附件肿块，用于研究关键影像征象；验证集包含316例患者的352个附件病变，其中队列B为来自中心一的164例患者（184个病变，内部验证），队列C为来自中心二的152例患者（168个病变，外部验证）。所有患者均接受手术治疗并经组织病理学确诊。MRI检查采用1.5-T和3.0-T扫描仪。两名放射科医师在不知晓临床和病理数据的情况下独立评估病变的MRI特征。在囊性区域选择三个ROI计算平均ADC值。研究人员开发了包含五个风险分层的改良非增强O-RADS MRI评分系统，并设计决策树图辅助病变评估。统计学分析包括受试者工作特征（ROC）曲线分析、DeLong检验、净重分类改善指数（NRI）和综合判别改善指数（IDI）比较，以及kappa统计量和组内相关系数（ICC）评估观察者间一致性。

三、研究结果

影像特征分析：在队列A中，实性组织形态在区分良恶性病变方面表现出显著统计学差异（p?=?0.001）。值得注意的是，海葵样（SA）乳头状突起高度提示交界性病变（p?=?0.001）。对于具有非海葵样（non-SA）乳头状突起或不规则分隔的囊实性病变，囊液ADC值>1.74 × 10?3 mm2/s提示恶性可能性较高。在队列B和C中，所有评分为5的病变均表现出实性成分弥散受限，分别有69%和72.2%的评分5病变显示囊液ADC值>1.74 × 10?3 mm2/s。

改良非增强O-RADS MRI评分系统的建立：基于训练集的平扫MRI特征和标准O-RADS MRI评分系统，开发了包含五个风险分层的改良评分系统，并设计了决策树图以逐步指导观察者分析特征。

两种评分系统的诊断结果：在训练集中，评分1、2、3的病变中良性肿块比例分别为66.7%、94.7%和77.1%，评分4和5的病变中恶性肿瘤比例分别为75.9%和96.1%。在队列B和C中，分别有89个和69个良性肿块被分类为评分2，占96.7%和95.8%；38个和31个恶性病变被赋予评分5，分别占90.5%和86.1%。

诊断性能评估：在队列A中，O-RADS MRI评分系统的AUC略高于改良评分系统，但差异无统计学意义（0.934 vs. 0.919，p?>?0.05）。改良评分系统预测恶性的最佳诊断截断值为评分≥4，灵敏度为86.6%，特异度为89.4%，阳性预测值（PPV）为87.7%，阴性预测值（NPV）为88.4%。DeLong检验显示两种系统AUC差异无统计学意义（Z?=?0.690，p?=?0.49）。与O-RADS MRI评分系统相比，改良非增强O-RADS MRI评分系统的NRI和IDI分别为?4.13%（p?=?0.403）和?0.04（p?=?0.405）。在队列B和C中，AUC分别为0.933和0.910。

失败分析：改良评分系统正确重新分类了8个被O-RADS MRI评分系统误分类的病变，包括浆液性囊腺瘤（2例）、浆黏液性囊腺瘤（1例）、交界性黏液性肿瘤（2例）、成熟囊性畸胎瘤（1例）和伴有壁结节的子宫内膜异位囊肿（2例）。相反，11个被O-RADS MRI评分系统正确分类的病变被改良评分系统误分类，包括交界性浆液性肿瘤（2例）、交界性黏液性肿瘤（4例）、交界性浆黏液性肿瘤（3例）、成熟囊性畸胎瘤（1例）和子宫内膜样腺癌（1例）。

观察者间一致性评估：改良非增强O-RADS MRI评分在所有队列中均显示优异的kappa值。囊液ADC值显示良好的观察者间一致性，ICC为0.713（95% CI 0.479–0.852）。

四、讨论与结论

讨论部分指出，标准O-RADS MRI评分系统依赖静脉注射对比剂监测病变强化模式，但存在诱发严重过敏反应或增加肾功能损害风险等局限性，且部分医院缺乏进行动态增强MR扫描的资源。本研究的改良评分系统在缩短扫描时间的同时避免了对比剂相关风险，对基层医疗机构具有重要应用价值。研究证实DWI序列在卵巢病变诊断中发挥重要作用，实性成分的弥散受限程度可能有助于卵巢病变的分类。标准O-RADS MRI系统主要依赖实性成分表现而非囊液特征，但实性组织的高度异质性导致ADC测量的观察者间差异。本研究中恶性组与良性组间囊液ADC值差异具有统计学意义，最佳阈值为1.74，与Assouline等的研究结果大致吻合。恶性肿瘤主要为含浆液成分的上皮性肿瘤，水分子不显示弥散受限；而多数良性病变含子宫内膜异位液、出血成分或富含蛋白质的液体，强烈阻碍水分子自由弥散，导致囊液ADC值较低。海葵样乳头状结构是交界性卵巢肿瘤的关键特征，本研究将其纳入改良评分系统以改善浆液性交界性肿瘤的识别。改良评分系统的AUC与标准系统相当，NRI和IDI虽均为负值但差异无统计学意义，表明非增强方案在不适于增强MRI检查的患者中达到同等诊断准确性。与Sahin等仅使用单中心数据且缺乏验证的研究相比，本研究采用多中心样本和两个独立验证数据集，增强了方案的稳定性和可靠性。决策树图的创建有助于不同经验水平的放射科医师准确识别影像征象，观察者间一致性达到良好至优异水平。

结论部分指出，改良非增强O-RADS MRI评分系统在无法接受对比剂给药的患者中表现出高诊断准确性，有助于区分良性和恶性附件肿瘤。该评分系统整合了典型实性成分形态、弥散受限程度和囊液ADC值，这些对于准确的O-RADS评分分配至关重要。因此，该改良评分系统可作为附件肿块风险分层的有效且无创的工具。