磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像在肝臟占位性病變中的診斷價(jià)值

常 帥,趙明東,曹新山

(濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院影像科，山東 濱州 256603)

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)測(cè)定ADC值是常規(guī)的肝臟占位性病變臨床診斷手段，但目前有相關(guān)研究顯示ADC值會(huì)受到微循環(huán)灌注的干擾，導(dǎo)致測(cè)得的ADC值與實(shí)際的擴(kuò)散至存在偏差，影響診斷效果[1]。體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)雙指數(shù)模型是近年來(lái)新興的占位性病變?cè)\斷技術(shù)，它在以往算法的基礎(chǔ)上對(duì)真實(shí)擴(kuò)散、灌注相關(guān)擴(kuò)散等因素加以區(qū)分，有效改善了DWI單純ADC值診斷中的弊端，還可反映出占位性病變的擴(kuò)散系數(shù)以及血流灌注等情況[2]。為進(jìn)一步明確IVMI DWI掃描對(duì)于肝臟占位性病變中的診斷價(jià)值，研究從近年來(lái)于我院就診懷疑為肝臟腫瘤的患者中選取90例經(jīng)手術(shù)、病理檢驗(yàn)確診為肝臟良性、惡性腫瘤的患者作為研究對(duì)象，將其中良性腫瘤患者歸為良性組(23例)，惡性腫瘤患者歸為惡性組(67例)。對(duì)兩組均行常規(guī)MRI掃描與體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(IVIM DWI)掃描，觀察良性組、惡性組的ADC、D、D*以及f值等相關(guān)指標(biāo)情況及差異以及不同參數(shù)的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從2015-06—2016-06間來(lái)濱州醫(yī)學(xué)院附屬就診懷疑為肝臟腫瘤的90例患者中選取經(jīng)手術(shù)、病理檢驗(yàn)確診為肝臟良性、惡性腫瘤的患者作為研究對(duì)象，將其中良性腫瘤患者歸為良性組(23例)，男性13例，女性10例，年齡(27～76)歲，平均年齡(55.26±8.48)歲，肝血管瘤11例，肝囊腫8例，肝局灶性增生結(jié)節(jié)4例。惡性腫瘤患者歸為惡性組(67例)，其中男性41例，女性26例，年齡(26～75)歲，平均年齡(54.88±9.32)歲，肝細(xì)胞癌52例，肝膽管細(xì)胞癌15例。病例選取滿(mǎn)足醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)相關(guān)要求，病例排除標(biāo)準(zhǔn)為：(1)合并器質(zhì)性病變及具有明顯著診療風(fēng)險(xiǎn)者；(2)無(wú)法配合相關(guān)診療工作者；(3)不滿(mǎn)足磁共振檢查相關(guān)指征者；(4)合并精神類(lèi)疾病及無(wú)法定監(jiān)護(hù)人者。兩組除肝臟占位性病變的疾病類(lèi)型不同外，其他一般資料無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法：采用西門(mén)子公司3.0T永磁開(kāi)放型磁共振成像儀對(duì)本組患者進(jìn)行MRI掃描，以8通道相控線圈，在行MRI掃描前，要求患者禁止飲食4小時(shí)以上，掃描時(shí)患者仰臥，雙上肢舉到頭部位置，掃描全肝。DWI掃描參數(shù)：TE=MINIMUM,矩陣設(shè)置為128×160，視野設(shè)置為40×28，帶寬設(shè)置為±250，層厚6 mm，間距2 mm。擴(kuò)散方向設(shè)置為ALL。IVIM設(shè)置8個(gè)b值，范圍在0-1200 s/mm2,分別為0、50、100、200、300、500、800、1000、1200s/mm2。以呼吸門(mén)控，訓(xùn)練患者呼吸，包括均勻呼吸以及呼吸末屏氣。具體的掃描序列包括以下內(nèi)容：(1)屏氣軸面T1WI及DWI；(2)呼吸觸發(fā)T2WI及DWI；(3)呼吸觸發(fā)IVIM DWI掃描。掃描區(qū)域覆蓋全肝，DWI序列以占位性病變病灶為掃描中心。

1.2.2 圖像分析：把不同b值下的DWI掃描圖傳至MADC系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理，結(jié)合包括T1WI、T2WI、DWI的掃描圖像，在IVMI圖像中，避開(kāi)偽影較小的區(qū)域，以病灶為中心進(jìn)行ADC、D、D*以及f值的測(cè)量，分別測(cè)3次，為保證準(zhǔn)確性，取3次測(cè)值結(jié)果的平均值。

1.3 觀察指標(biāo)

兩組患者均行MRI掃描、體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(IVIM DWI)掃描，通過(guò)MADC圖像處理后得出ADC(表觀擴(kuò)散系數(shù))、D(真實(shí)擴(kuò)散系數(shù))、D*(灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù))以及f(快速擴(kuò)散成分所占比)等相關(guān)指標(biāo)參數(shù)值。觀察良性組、惡性組相關(guān)指標(biāo)參數(shù)情況及差異。并繪制不同參數(shù)的ROC曲線，通過(guò)ROC曲線下的面積確定診斷效能。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 ADC值、 D值、f值、D*值等相關(guān)指標(biāo)參數(shù)比較

良性組ADC值為(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值為(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值為(29.88±13.24)%。均顯著高于惡性組的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差異顯著(P<0.05)，見(jiàn)圖1。兩組D*值無(wú)顯著性差異(P>0.05)，且不同占位性病變的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)也存在差異，見(jiàn)表1、表2。

表1 兩組相關(guān)指標(biāo)比較

表2 不同肝臟占位性病變相關(guān)指標(biāo)參數(shù)情況

注：1a為惡性組1名患者肝細(xì)胞癌并侵犯右側(cè)腎上腺醫(yī)學(xué)影像圖。1a為b=50 s/mm2時(shí)的DWI圖。1b為信號(hào)強(qiáng)度衰弱曲線。1c-1f分為D圖、D*圖、f圖；2a為良性組1名肝臟血管瘤患者醫(yī)學(xué)影像圖。2a為b=50 s/mm2時(shí)的DWI圖。2b為信號(hào)強(qiáng)度衰弱曲線。2c-2f分為D圖、D*圖、f圖。圖1 兩組ADC值、 D值、f值、D*值等相關(guān)指標(biāo)參數(shù)比較

2.2 IVIM DWI相關(guān)參數(shù)的診斷效能

ROC曲線下ADC、f、D面積分別為AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，對(duì)應(yīng)的良性、惡性占位病變的診斷靈敏度為90.8%，82.0%，97.6%。診斷特異度分別為71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝臟占位性病變?cè)\斷靈敏度最高。差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖2。

圖2 相關(guān)參數(shù)(ADC、D、D*、f)ROC圖

3 討論

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)于水分子的擴(kuò)散變化具有較強(qiáng)的敏感性，故可通過(guò)內(nèi)源性水分子的變化實(shí)現(xiàn)占位性病變病灶的識(shí)別，并反映出病灶組織內(nèi)部的微觀變化，是目前常用的腫瘤診斷手段[3]。因惡性占位性病變的細(xì)胞密度要顯著高于良性占位性病變，水分子擴(kuò)散被嚴(yán)重受阻，相應(yīng)的表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)指標(biāo)數(shù)值也就顯著低于對(duì)照組，所以臨床中常用磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像測(cè)得ADC值，以此進(jìn)行良、惡性占位性病變的臨床診斷[4]。但目前有相關(guān)研究DWI單純的ADC值會(huì)受到微循環(huán)灌注的干擾，導(dǎo)致測(cè)得的ADC值與實(shí)際的擴(kuò)散值存在偏差，影響診斷效果。

體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)雙指數(shù)模型是近年來(lái)新興的占位性病變?cè)\斷技術(shù)，它在以往算法的基礎(chǔ)上對(duì)真實(shí)擴(kuò)散、灌注相關(guān)擴(kuò)散等因素加以區(qū)分，同時(shí)IVIM DWI還可通過(guò)多個(gè)b值的設(shè)置，提升檢出率[5]。在不同b值的條件下，能夠有效區(qū)分真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)、灌注擴(kuò)散系數(shù)，并可計(jì)算出快速擴(kuò)散成分所占比，有效改善了DWI單純ADC值診斷中的弊端，還可反映出占位性病變的擴(kuò)散系數(shù)，并反映出血流量[6]。綜合上述優(yōu)勢(shì)，本次研究決定以IVIM磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)進(jìn)行肝臟占位性病變的臨床診斷。研究為進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確性，在設(shè)置多個(gè)b值的基礎(chǔ)上，還取了較高的b值，并測(cè)量3次，取平均值。研究中良性組ADC值為(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值為(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值為(29.88±13.24)%。均顯著高于惡性組的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差異顯著(P<0.05)，兩組D*值無(wú)顯著性差異(P>0.05)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一致，之所以良性與惡性占位性病變會(huì)呈現(xiàn)此種差異，主要是因?yàn)閻盒阅[瘤主要是由密度較大且形態(tài)紊亂的癌細(xì)胞所構(gòu)成，這些較小的細(xì)胞間隙，嚴(yán)重阻礙了水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)[7]。但兩組的D*值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異這可能是因?yàn)楸旧聿煌嘉恍圆∽兊奈⒀h(huán)灌注就存在個(gè)體差異，同時(shí)經(jīng)過(guò)軟件處理后，其偽彩圖像中的信噪比較低，增加了測(cè)量的誤差，使其診斷參考意義不大。因此建議在IVIM DWI診斷時(shí)剔除D*的測(cè)量。此外本次研究中不同占位性病變的ADC、D、f值也存在顯著差異，造成此類(lèi)情況的原因也與上述因素類(lèi)似。以肝細(xì)胞癌為例，因肝細(xì)胞癌的癌細(xì)胞十分密集，水分子的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散嚴(yán)重受阻，隨著所設(shè)置的b值越高，DWI掃描信號(hào)減弱，曲線圖的下降幅度也相應(yīng)減少，使ADC值也相應(yīng)降低。再以肝血管瘤為例，因此類(lèi)占位性病變是以海綿狀血竇所構(gòu)成，其中存在一定的液體，因此與癌細(xì)胞相比，水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)情況會(huì)相對(duì)較高[8]，但和肝囊腫相比，血竇的液體黏滯度要低于囊腫組織，因此肝血管瘤的相關(guān)指標(biāo)處在肝囊腫和肝細(xì)胞癌之間[9]。ROC曲線下ADC、f、D面積分別為AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，對(duì)應(yīng)的良性、惡性占位病變的診斷靈敏度為90.8%，82.0%，97.6%。診斷特異度分別為71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝臟占位性病變?cè)\斷靈敏度最高。由此可見(jiàn)，IVIM磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)肝臟占位性病變具有較高的診斷價(jià)值，其中D值(慢速表觀擴(kuò)散系數(shù))的診斷價(jià)值最高，這也與國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究結(jié)果一致。這可能是因?yàn)镈值受微循環(huán)血流灌注所帶來(lái)的影響較小，有效改善了單純ADC值診斷在此方面的弊端，因此可更加準(zhǔn)確地進(jìn)行肝臟占位性病變。

綜上所述，IVIM DWI對(duì)于肝臟占位性病變的診斷價(jià)值較高，操作簡(jiǎn)便，可為占位性病變的診斷與辨別提供具有參考價(jià)值的診斷結(jié)果，其中以D值的診斷價(jià)值最高，值得推廣。

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