多b值擴散加權(quán)成像在原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝癌鑒別診斷中的價值

章智敬，吳愛琴，張小宇，付垚，段偉民，鄭文龍

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325027；2.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬蒼南醫(yī)院 放射科，浙江 溫州 325800）

肝臟惡性腫瘤中，以原發(fā)性肝細胞癌和轉(zhuǎn)移性肝癌最多見，根據(jù)臨床資料和常規(guī)影像學(xué)檢查大部分病例能得到準確的鑒別診斷。但對于部分單發(fā)原發(fā)性肝癌和原發(fā)灶不詳?shù)膯伟l(fā)轉(zhuǎn)移癌、多發(fā)原發(fā)性肝癌和多發(fā)轉(zhuǎn)移性肝癌，有時鑒別診斷存在一定困難。磁共振擴散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是肝臟占位性病變診斷與鑒別診斷的重要檢查方法之一[1-2]，基于體素內(nèi)不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）模型的多b值DWI對肝臟局灶性病變的診斷價值尚有爭議[3-5]。本研究對41例原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝癌，通過單、雙指數(shù)函數(shù)模式的比較，評價雙指數(shù)函數(shù)模式各參數(shù)在原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌鑒別診斷中的價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取自2015年9月至2017年3月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院行MR檢查且由手術(shù)病理和穿刺證實的原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝癌病例共41例，其中原發(fā)性肝癌23例，男15例，女8例，年齡31～73歲，平均（56±10）歲。轉(zhuǎn)移性肝癌18例，男11例，女7例，年齡45～81歲，平均（62±11）歲。原發(fā)灶為食道癌2例，胃癌5例，乳腺癌4例，結(jié)腸癌7例。所有入組患者知情同意，本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準。

1.2 檢查方法 采用GE Signa HD xt 3.0 T磁共振成像儀，體部8通道相控陣線圈，仰臥位足先進，常規(guī)行橫斷位T1WI、T2WI-fs、冠狀位SSFSE-T2WI、多b值DWI，其中34例并行動態(tài)增強掃描。多b值DWI：SEEPI序列，并行采集技術(shù)，ASSECT校正，TR=6 000 ms，TE=minimum，層厚6 mm，層間距2 mm，相位編碼130，頻率編碼96，激勵次數(shù)4，diffusion direction：All，b值取0、100、400、800、1 200 s/mm2，掃描時間5 min，自由呼吸下完成。

1.3 圖像及數(shù)據(jù)后處理 將2組41例多b值DWI掃描獲得的原始圖像傳送至GE AW4.5工作站，利用footbool軟件，選擇MADC進行后處理，保存如下4種參數(shù)偽彩圖：反映細胞內(nèi)、外組織水分子運動單指數(shù)模式的Slow ADC-Mono圖、Fast ADC-Mono圖和雙指數(shù)模式的Slow ADC-bi圖、Fast ADC-bi圖。感興趣區(qū)（region of interest，ROI）選擇范圍：信號均勻性病灶，取病灶約2/3面積；不均勻病灶，盡可能取信號較均勻處并取其相應(yīng)面積的2/3。為了避免誤差，由同一醫(yī)師對2組病灶4種參數(shù)偽彩圖中ROI定量值各測量3次，取其平均值并作記錄。同時在上述3組病例的正常組織處取其相同大小ROI做相應(yīng)的測量并記錄。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。對原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織對照處的4種參數(shù)偽彩圖中病灶的定量值進行統(tǒng)計學(xué)處理，計量資料以±s表示，2組病灶及正常組織之間比較使用單因素方差分析并作LSD兩兩比較。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

當b值取0、100、400、800、1 200 s/mm2時，原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織的4種參數(shù)值及單因素方差分析結(jié)果見表1。Slow ADC-Mono、Slow ADC-bi、Fast ADC-bi定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而Fast ADC-Mono定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。兩兩比較顯示Slow ADC-Mono定量值在原發(fā)性肝癌與正常組織間和轉(zhuǎn)移性肝癌與正常組織間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），但在原發(fā)性肝癌與轉(zhuǎn)移性肝癌間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；Fast ADC-Mono定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；Slow ADC-bi和Fast ADC-bi定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。Slow ADC-bi定量值轉(zhuǎn)移性肝癌最低，原發(fā)性肝癌次之，正常組織最高，而Fast ADC-bi定量值正常組織最低，轉(zhuǎn)移性肝癌次之，原發(fā)性肝癌最高。同一病種或正常組織，無論是單指數(shù)函數(shù)模式還是雙指數(shù)函數(shù)模式，F(xiàn)ast ADC定量值遠遠大于Slow ADC定量值，而單指數(shù)函數(shù)模式或雙指數(shù)函數(shù)模式的Slow ADC定量值，原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌均比正常組織低（見圖1-2）。

表1 原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織的多b值A(chǔ)DC參數(shù)比較（ ±s，×10-3 mm2/s）

表1 原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織的多b值A(chǔ)DC參數(shù)比較（ ±s，×10-3 mm2/s）

與正常組織比：aP＜0.05；與原發(fā)性肝癌比：bP＜0.05

組別 n Slow ADC-Mono Fast ADC-Mono Slow ADC-bi Fast ADC-bi正常組織 41 1.62±0.39 13.25±10.16 2.12±0.56 44.22± 85.98原發(fā)性肝癌 23 1.20±0.33a 11.53± 9.76 1.71±1.46a 178.11±121.84a轉(zhuǎn)移性肝癌 18 1.29±0.66a 12.70± 9.70 1.20±1.05ab 105.37±109.19ab F 18.34 1.489 15.142 12.991 P＜0.001 0.229 ＜0.001 ＜0.001

圖1 胃癌伴肝臟多發(fā)轉(zhuǎn)移患者的T2WI-FS圖像和多b值DWI圖像

3 討論

DWI是目前檢測活體水分子運動的唯一方法，DWI結(jié)合定量參數(shù)ADC值可為肝臟病變的診斷與鑒別診斷提供定性及定量信息。ADC值的影響因素相當復(fù)雜，不僅取決于細胞膜的通透性、細胞間隙大小、介質(zhì)的黏滯度、組織細胞對水分子的主動轉(zhuǎn)運過程、病變組織的細胞數(shù)目大小、細胞核漿的比例等，而且還受毛細血管血流灌注、溫度等因素的影響。為了使測得的ADC值更接近組織水分子的真實擴散值，決定水分子擴散敏感性的擴散敏感系數(shù)（b值）的合理選擇是關(guān)鍵[6]。選用低b值時，ADC值代表為組織的快速擴散成分的灌注情況為主（即T2透射效應(yīng)），而高b值時，代表慢速擴散成分起著主要作用，接近水分子的擴散情況，但高b值存在圖像高噪聲、病灶顯示能力差的缺點。多b值DWI基于體素內(nèi)IVIM理論，考慮了單個體素內(nèi)所有水分子的隨機運動，包括單純的水分子擴散和毛細血管網(wǎng)內(nèi)血液微循環(huán)兩個部分。通過多b值DWI掃描，可以得到單、雙指數(shù)函數(shù)模式的各種參數(shù)，包括Standrad ADC、Slow ADC-Mono、Fast ADC-Mono、Fraction of Fast ADC-Mono、Slow ADC-bi、Fast ADC-bi、Fraction of Fast ADC-bi。Standrad ADC代表各個b值的平均ADC值，Slow ADC-Mono和Slow ADC-bi分別代表單、雙指數(shù)函數(shù)模式的慢速擴散成分，F(xiàn)ast ADC-Mono和Fast ADC-bi分別代表單、雙指數(shù)函數(shù)模式的快速擴散成分，F(xiàn)raction of Fast ADC-Mono和Fraction of Fast ADC-bi分別代表單、雙指數(shù)函數(shù)模式的快速擴散成分所占的比例。而快慢兩種擴散成分分別代表細胞外水和細胞內(nèi)水的擴散，兩者的生理基礎(chǔ)是細胞膜的屏障作用。

圖2 原發(fā)性肝癌患者的多b值DWI圖像

本研究中，Slow ADC-Mono定量值在原發(fā)性肝癌和正常肝組織間、轉(zhuǎn)移性肝癌和正常肝組織間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，但在原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義；Fast ADC-Mono定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；Slow ADC-bi和Fast ADC-bi定量值在原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌及正常組織三者間比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，說明雙指數(shù)函數(shù)模式比單指數(shù)函數(shù)模式在鑒別原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移性肝癌方面更有意義。Slow ADC-bi值在轉(zhuǎn)移性肝癌中最低，原發(fā)性肝癌次之，正常組織最高，而 Fast ADC-bi正常組織最低，轉(zhuǎn)移性肝癌次之，原發(fā)性肝癌最高，說明不同的生理和病理情況下，水分子在細胞內(nèi)和細胞外自由擴散速度不同。原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌主要為細胞成分，細胞核大，排列緊密，組織間隙較小，細胞內(nèi)和細胞間水分子擴散明顯受限，因此Slow ADC-bi值明顯比正常組織低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，筆者認為可能由于原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶的組織病理和細胞特性不同，導(dǎo)致代表細胞內(nèi)水擴散的Slow ADC-bi下降程度不同，而本組資料所選擇的轉(zhuǎn)移性肝癌細胞的特性決定了其代表細胞內(nèi)水擴散的Slow ADC-bi比原發(fā)性肝癌低。而代表細胞外水擴散的Fast ADC-bi在原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌均高于正常組織，說明了惡性腫瘤組織生長快，血管密集，血流豐富，微循環(huán)灌注活躍，細胞外水分子擴散快。同一病種或正常組織，無論是單指數(shù)函數(shù)模式還是雙指數(shù)函數(shù)模式，F(xiàn)ast ADC定量值遠遠大于Slow ADC定量值，而單指數(shù)函數(shù)模式或雙指數(shù)函數(shù)模式的Slow ADC定量值，原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌均比正常組織低，說明與正常組織相比，惡性腫瘤的高細胞構(gòu)成使其代表細胞內(nèi)水的Slow ADC值比代表細胞外水的Fast ADC值擴散受限更顯著。另外，轉(zhuǎn)移性肝癌Slow ADC-bi和Fast ADC-bi都比原發(fā)性肝癌低，可認為原發(fā)性肝癌細胞內(nèi)外水分子增多且多于轉(zhuǎn)移性肝癌，使ADC值增大。

目前有關(guān)研究[7-11]認為多b值DWI對肝臟良、惡性腫瘤的診斷與鑒別診斷具有肯定意義，但對于不同的惡性腫瘤，其鑒別診斷意義尚有一些爭議，且缺乏深入研究。夏林峰等[12]認為，肝細胞癌、肝轉(zhuǎn)移瘤及膽管細胞癌之間，無論b值選擇多少，其ADC值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，缺乏鑒別診斷價值。而阿麗亞·艾則孜等[13]的研究顯示，ADCprer值在肝臟良惡性病變之間及肝癌與轉(zhuǎn)移瘤之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。本組資料結(jié)果表明，多b值指數(shù)函數(shù)模式在肝臟原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌鑒別診斷中具有一定意義，且雙指數(shù)函數(shù)模式比單指數(shù)函數(shù)模式更具優(yōu)勢。

綜上所述，雙指數(shù)函數(shù)模式的Slow ADC和Fast ADC參數(shù)在一定程度上反映了惡性腫瘤的細胞學(xué)特征。多b值DWI的雙指數(shù)函數(shù)模式對原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌鑒別診斷具有一定意義，尤其對于MR或者CT增強有禁忌證的患者更具價值。

參考文獻：

[1] DI MARTINO M, DI MISCIO R, DE FILIPPIS G, et al. Detection of small (≤2 cm) HCC in cirrhotic patients: added value of diffusion MR-imaging[J]. Abdom Imaging, 2013,38(6): 1254-1262.

[2] 劉鍇, 黃健峰, 丁玉琴, 等. 多b值肝臟擴散加權(quán)成像: 導(dǎo)航觸發(fā)與自由呼吸技術(shù)的對比研究[J]. 中國醫(yī)學(xué)計算機成像雜志, 2016, 22(2): 132-137.

[3] YOON J H, LEE J M, YU M H, et al. Evaluation of hepatic focal lesions using diffusion-weighted MR imaging: comparison of apparent diffusion coefficient and intravoxel incoherent motion-devived parameters[J]. J Magn Reson Imaging, 2014, 39(2): 276-285.

[4] WATANABE H, KANEMATSU M, GOSHIMA S, et al.Characterizing focal hepatic lesions by free-breathing intravoxel incoherent motion MRI at 3.0 T[J]. Acta Radiol, 2014,55(10): 1166-1173.

[5] ZHU L, CHENG Q, LUO W, et al. A comparative study of apparent diffusion coefficient and intravoxel incoherent motion-derived parameters for the characterization of common solid hepatic tumors[J]. Acta Radiol, 2015, 56(12): 1411-1418.

[6] 蔡崧, 崔興宇, 王國祥, 等. 膽囊癌多b值磁共振擴散加權(quán)成像的臨床應(yīng)用[J]. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2013, 23(10): 1579-1583.

[7] 魯果果, 高雪梅, 程敬亮, 等. 單、雙指數(shù)模型擴散加權(quán)成像鑒別診斷肝臟良、惡性腫瘤的價值[J]. 中華放射學(xué)雜志,2015, 49(1): 47-51.

[8] 韋素嵐, 葉楓, 余小多, 等. 體素內(nèi)不相干運動DWI對肝臟良惡性病變的診斷價值[J]. 放射學(xué)實踐, 2016, 31(4): 364-368.

[9] 應(yīng)明亮, 肖文波, 許順良, 等. 體素內(nèi)不相干運動擴散加權(quán)成像在肝臟良惡性病變鑒別診斷及血流灌注評價中的初步應(yīng)用[J]. 中華肝臟病雜志, 2016, 24(11): 840-845.

[10] 王明杰, 鄒建勛, 陳旭高, 等. 體素內(nèi)不相干運動擴散加權(quán)成像在肝臟腫瘤病變中的診斷價值[J]. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2015, 25(12): 2161-2165.

[11] 艾爾肯?阿不力孜, 丁爽, 哈德提?別克米托夫, 等. 肝臟常見占位性病變邊緣區(qū)的b值DWI分析[J]. 中國醫(yī)學(xué)計算機成像雜志, 2015, 21(4): 344-348.

[12] 夏林峰, 閆瑞芳, 閆海龍, 等. 多b值DWI對肝臟局灶性占位性病變的診斷價值研究[J]. 中國醫(yī)學(xué)計算機成像雜志,2016, 22(2): 138-142.

[13] 阿麗亞?艾則孜, 賽褔丁?柯尤木, 王祿偉, 等. 多b值DWI在肝臟良惡性腫瘤鑒別診斷中的應(yīng)用研究[J]. 中國臨床醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2014, 25(12): 860-869.