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目的:探讨体素内不相干性运动弥散加权成像(Intravoxel incoherent motionDWI,IVIM-DWI)用于手术前判断软组织肉瘤(Soft tissue sarcomas,STSs)组织病理学分级中的应用价值。材料与方法:一、临床资料:收集2016年6月至2018年3月于我院临床初步诊断为发生于四肢、躯干的STSs患者19例。女11例、男8例,年龄31-67岁,平均年龄54.8岁,中位年龄60岁。发生部位分别为四肢12例、臀部3例、背部3例、腹股沟1例。所有检查均征得患者同意。所有患者行常规MRI、IVIM-DWI检查后于两周内均经手术后病理学确诊为STSs。脂肪肉瘤8例、纤维肉瘤3例、骨外骨肉瘤2例、多形性未分化肉瘤2例、恶性外周神经鞘瘤1例、平滑肌肉瘤1例、恶性肌纤维母细胞瘤1例、上皮样肉瘤1例。二、MRI扫描技术及图像后处理:(一)检查技术所有检查均通过Siemens 3.0 T MRI仪进行检查,行常规MRI扫描及多b值DWI及常规增强MRI检查。(二)图像后处理将扫描后所得多b值DWI传送到后处理软件(MITK Diffusion)进行分析处理,在肿瘤DWI中信号最高区勾选ROI(region of interest,ROI),通过单指数模型Sb=S0×exp(-b×ADC)运算分析,获取标准ADC值;通过双指数函数Sb=S0[(1-f)exp(-b×D)+fexp(-b×D*)]运算分析,获取IVIM-DWI的各项参数值:D、D*及f值。三、影像与病理面对面、点对点的对照方法(一)MRI检查时体表标记定位(二)MRI检查及ROI位置的选取(三)手术取材的层面选定及标本固定(四)影像层面与病理取材面对面、点对点对照(五)组织切片观察四、观察指标(一)STSs的常规MRI表现:肿瘤位置、形态、大小、边界、信号、瘤内出血及瘤周水肿及增强后表现。(二)IVIM-DWI单指数及双指数模型下运算所得各项参数:1.表观弥散系数(ADC)值、2.单纯扩散系数(D)值、3.假性扩散系数(D*)值、4.灌注分数(f)值。(三)STSs的组织病理学分级:采用法国癌症中心联合会(FNCLCC)的软组织肉瘤组织病理学分级的诊断标准,通过镜下观察病理组织切片,对组织的细胞分化程度、坏死面积及核分裂现象分别进行评分,将19例STSs分为I~III级。五、统计学分析(一)STSs的IVIM-DWI参数ADC、D、D*及f值与其组织病理学分级对照的差异性采用采用单因素方差分析及(Newman-keula)q检验;(二)对STSs的IVIM-DWI参数与其组织病理学分级对照的相关性采用二元相关性分析的spearman相关法检验;(三)鉴别STSs有意义的定量参数ADC阈值、D阈值及相应敏感度、特异度通过受试者工作特征曲线(Receiver Operator Characteristic Curve,ROC)进行统计学分析。结果:一、19例STSs的MRI表现(一)常规MRI表现:1.形态:类圆形4例、不规则15例;2.大小:瘤体最大径<5cm 11例,≥5cm 8例;3.边界:清晰14例,模糊5例;4.信号:T1WI等、稍低信号15例,稍高信号4例;T2WI稍高、高信号20例;5.强化方式:增强明显不均匀强化13例,中度均匀强化2例,轻度不均匀强化2例,轻度环形强化2例。(二)多b值DWI:软组织肉瘤多b值DWI中,17例高信号,2例等、稍高信号,且肿瘤与周围低信号组织的对比度随b值升高而增强;组织内的弥散信号同b值的升高而降低。二、19例STSs中Ⅰ级7例、Ⅱ级6例、Ⅲ级6例。三、19例STSs的IVIM-DWI参数与其组织病理学分级对照(一)IVIM-DWI参数与其组织病理学分级对照19例STSs中其ADC及D值越低,其对应的组织病理学分级越高,Ⅰ-Ⅲ级间的STSs,其ADC、D值差异具有显著性(p<0.01),根据ADC及D值能够鉴别Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅰ级与Ⅲ级间的STSs(p<0.01)。依据D*及f值对Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ级间的STSs均无法鉴别(p>0.05)。(二)ADC、D值与STSs组织病理学分级有负相关性,其中D值与其组织病理学分级相关性最佳(r=﹣0.846);D*与f值与其组织病理学分级无相关性(p>0.05)。(三)19例STSs中,病理级别为Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ级间软组织肉瘤的IVIM-DWI参数ADC及D值的曲线下面积分别为0.949、0.974,其对鉴别诊断Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ级间软组织肉瘤的阈值分别是1.317×10-3mm2/s、1.200×10-3mm2/s,该阈值对鉴别诊断Ⅲ与Ⅰ、Ⅱ级间STSs的敏感度分别是100%、100%,特异度分别是76.9%、92.3%;病理级别为II、III级间STSs的IVIM-DWI参数ADC及D值的曲线下面积分别为0.881、0.974,其对鉴别诊断I与II、III级间STSs的阈值分别是1.600×10-3mm2/s、1.848×10-3mm2/s,该阈值对鉴别诊断I与II、III级间STSs的敏感度分别是91.7%、100%,特异度分别是71.4%、71.4%。结论:一、STSs的IVIM参数ADC及D值与其组织病理学级别呈负相关性(r=-0.766,-0.846;p<0.001),即STSs的组织病理学分级越高,其ADC及D值更低,D较ADC值而言与STSs组织病理学分级的相关性更高。二、IVIM-DWI参数D及ADC值能鉴别Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅰ级与Ⅲ级间的STSs。当STSs的ADC及D值小于1.317×10-3mm2/s、1.200×10-3mm2/s时,MRI可诊断为Ⅲ级STSs,诊断敏感度分别是100%、100%,特异度分别是76.9%、92.3%;当STSs的ADC及D值大于1.600×10-3mm2/s、1.848×10-3mm2/s时,MRI可诊断为I级STSs,诊断敏感度分别是91.7%、100%,特异度分别是71.4%、71.4%。