小視野DWI對(duì)膽囊疾病的診斷價(jià)值

吳思思， 李震， 鄒顯倫， 譚方琴， 胡道予， 鄧保娣

原發(fā)性膽囊癌作為膽管系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，其起病隱匿、惡性程度高、預(yù)后差，且進(jìn)展期膽囊癌5年生存率僅有5%[1]。過去幾十年，超聲是膽囊疾病的首選檢查方法，但其對(duì)早期膽囊癌的診斷敏感度、特異度均較低[2]。近年來已有文獻(xiàn)報(bào)道擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)有助于提高膽囊癌的檢出率及膽囊良惡性腫瘤與膽囊急慢性炎癥的鑒別[3，4]。

臨床中常規(guī)掃描的DWI序列是單次激發(fā)平面回波成像(single shot echo-planar imaging，SS-EPI)序列，其易導(dǎo)致圖像偽影、形變、模糊，從而影響微小病變的檢出[5]。小視野擴(kuò)散加權(quán)成像(reduced field of view diffusion weighted imaging，r-FOV DWI)采用二維空間選擇性激勵(lì)脈沖及180°重聚脈沖，通過減少EPI讀出相位編碼方向上的視野(field of view，F(xiàn)OV)，從而減少K空間填充所需的基線數(shù)目，使得在固定的掃描時(shí)間內(nèi)獲得更高分辨力，同時(shí)能有效減輕圖像模糊度和偽影[6]。目前，r-FOV DWI已廣泛應(yīng)用于脊髓、直腸、前列腺、乳腺等病變[5-8]，但目前國內(nèi)外尚無r-FOV DWI應(yīng)用于膽囊疾病診斷的文獻(xiàn)報(bào)道。本文通過對(duì)比r-FOV DWI與全視野(full field of view，f-FOV)DWI成像的圖像質(zhì)量及ADC值，旨在探討r-FOV DWI在膽囊疾病中的應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

搜集2016年11月-2017年11月我院經(jīng)病理證實(shí)有膽囊疾病的30例患者的MRI資料，其中男16例，女14例，年齡24～77歲，平均年齡55.13歲。所有病灶均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)，其中慢性膽囊炎12例，膽囊癌12例，膽囊腺瘤4例，膽囊息肉2例。

2.檢查方法

MRI檢查采用GE High Discovery 750 3.0T掃描儀，32通道體部相控陣線圈?；颊邫z查前禁食禁水6 h。掃描前進(jìn)行訓(xùn)練呼吸，掃描時(shí)采用呼吸門控技術(shù)。DWI序列包括軸面SS-EPI f-FOV和r-FOV，以病灶為中心進(jìn)行掃描。f-FOV掃描參數(shù)：TR 3157 ms，TE 57.5 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，視野36.0 cm×28.8 cm，采集矩陣160×128，b值=800 s/mm2，擴(kuò)散方向?yàn)锳LL，激勵(lì)次數(shù)10，帶寬±250 kHz。r-FOV掃描參數(shù)：TR 3000 ms，TE 55.3 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，視野20 cm×10 cm，采集矩陣128×64，b值=800 s/mm2，擴(kuò)散方向?yàn)锳LL，激勵(lì)次數(shù)10，帶寬±250 kHz。

3.圖像分析

客觀評(píng)價(jià)：所有圖像均傳輸入GE workstation 4.6工作站進(jìn)行后處理。由兩位具有6年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科技師采用盲法分別測量、計(jì)算f-FOV和r-FOV圖像中病灶信噪比(signal to noise ratio，SNR)、對(duì)比信噪比(contrast to noise ratio，CNR)和ADC值。選取ROI時(shí)盡量選取信號(hào)均勻、無偽影、無形變的區(qū)域，并避開周圍正常組織、膽汁、出血、液化或壞死組織。

主觀評(píng)價(jià)：由兩位技師采用盲法、四分法對(duì)兩組DWI圖像進(jìn)行質(zhì)量主觀評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：4分，非常好，圖像清晰，無形變，無偽影；3分，好，圖像稍模糊，少許偽影或形變，不影響診斷；2分，尚可，邊緣模糊，中度偽影或形變，影響診斷；1分，差，邊緣模糊不清，重度偽影或形變，無法診斷。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

r-FOV組與f-FOV組的SNR、CNR、圖像質(zhì)量主觀評(píng)分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.001，表1)，對(duì)比兩組DWI圖像可以發(fā)現(xiàn)，r-FOV可以有效減少f-FOV圖像的形變、偽影，且具有更高的清晰度和更好的病變顯示效果(圖1、2)。兩位技師對(duì)測量結(jié)果和圖像質(zhì)量評(píng)分的一致性均為良好或極好，Kappa值為0.783～0.862。

表1 兩種DWI技術(shù)的主觀、客觀指標(biāo)比較

膽囊炎、其他膽囊良性病變、膽囊癌在r-FOV與f-FOV兩組間的ADC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05，表2)。組內(nèi)不同病理類型病變與ADC值有顯著相關(guān)性(r=-0.892，P<0.05，圖3)。

表2 兩組各病理類型病變的ADC值

討 論

DWI是目前唯一無創(chuàng)、無需對(duì)比劑即可反映組織細(xì)胞密度和微結(jié)構(gòu)循環(huán)改變的檢查方法，而SSEPI序列因其信噪比高、成像速度快、對(duì)運(yùn)動(dòng)不敏感等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。然而，由于f-FOV DWI范圍較大，同時(shí)包含了骨骼、軟組織、液體、氣體等物質(zhì)使得 場不均勻，從而易產(chǎn)生磁敏感偽影[9]；而且，SSEPI序列讀出時(shí)間相對(duì)較長、相位編碼方向的帶寬較窄，這會(huì)導(dǎo)致圖像產(chǎn)生變形。同時(shí)，SSEPI較長的回波鏈又會(huì)導(dǎo)致圖像模糊和信號(hào)丟失[10]。如果要通過增加矩陣的方法來提高圖像的空間分辨率，則會(huì)加重偽影和變形[11]。f-FOV DWI的空間分辨率有限，因此限制了微小病灶的檢出。本研究采用的r-FOV技術(shù)是采用一個(gè)2D射頻脈沖選擇性激發(fā)掃描野內(nèi)組織信號(hào)，減少相位編碼方向的FOV，從而減少K空間填充所需的基線數(shù)目，因此縮短了讀出時(shí)間和回波鏈長度，使得圖像在保證高空間分辨率的情況下，有效減輕了形變和偽影[6]。本研究中r-FOV圖像的空間分辨率(1.56 mm×1.56 mm)是f-FOV圖像(2.25 mm×2.25 mm)的2倍，能更加清晰地顯示膽囊壁邊緣及組織結(jié)構(gòu)，獲得更多的病變組織細(xì)節(jié)，更有利于微小病變的檢出。同時(shí)，r-FOV技術(shù)在2D射頻脈沖的層面選擇方向上使用180°重聚脈沖，有效、均勻抑制了脂肪信號(hào)，大大減少了磁敏感偽影[10]。本研究通過對(duì)比r-FOV與f-FOV圖像質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)小視野圖像的清晰度、形變、偽影、病灶顯示情況均優(yōu)于全視野圖像，r-FOV DWI可獲得更高的圖像質(zhì)量，具有更高的清晰度和細(xì)節(jié)顯示能力，并可有效減少磁敏感偽影和形變，本研究結(jié)論與之前的研究結(jié)論一致[8，12-13]。

圖1 患者，女，61歲，手術(shù)病理結(jié)果為膽囊低分化腺癌侵及膽囊壁全層。a) f-FOV DWI圖像模糊，腸道內(nèi)氣體產(chǎn)生磁敏感偽影致膽囊壁結(jié)構(gòu)顯示不清，且病變顯示一般，大部分輪廓顯示不清； b) r-FOV DWI 圖像清晰，磁敏感偽影明顯減少，病變顯示好，輪廓顯示清晰。 圖2 患者，女，71歲，手術(shù)病理結(jié)果為膽囊中分化腺癌侵及膽囊壁全層。a) f-FOV DWI圖像模糊，腸道內(nèi)氣體產(chǎn)生磁敏感偽影致膽囊壁結(jié)構(gòu)顯示不清，病變顯示較差，輪廓顯示不清； b) r-FOV DWI圖像清晰，磁敏感偽影明顯減少，病變顯示良好，大部分輪廓顯示清晰。

圖3 膽囊炎、其他膽囊良性病變、膽囊癌在r-FOV與f-FOV兩組間的ADC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(藍(lán)色為r-FOV，綠色為f-FOV)，而不同病理類型之間的ADC值有明顯差異。

本研究中兩組DWI圖像所測得的ADC值無明顯差異。關(guān)于r-FOV DWI和f-FOV DWI兩種方法在不同組織中的ADC值有無差異，不同的研究結(jié)論也不同。Zaharchuk等[14]發(fā)現(xiàn)采用r-FOV DWI和f-FOV DWI兩種方法在脊髓測得的ADC平均值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Vidiri等[15]認(rèn)為r-FOV和f-FOV DWI兩種方法測得的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且在r-FOV圖像上測得的ADC均值小于f-FOV圖像。筆者認(rèn)為，導(dǎo)致兩組ADC值不同的原因是f-FOV圖像的分辨率低、圖像質(zhì)量差，在對(duì)興趣區(qū)ADC值進(jìn)行測量時(shí)可能會(huì)受部分容積效應(yīng)和磁敏感偽影的影響。r-FOV圖像分辨率高、脂肪抑制效果更好、磁敏感偽影更小，故r-FOV測得的ADC值更接近被測量組織器官的真實(shí)ADC值。另外，血流豐富的器官組織因受血流灌注的影響而導(dǎo)致所測得的ADC值誤差較大[16]。本研究中膽囊血供不豐富，因此避免了血流灌注的影響，在選取ROI時(shí)盡量避開了產(chǎn)生偽影、形變的部位，選取信號(hào)均勻的實(shí)質(zhì)性組織，且兩組圖像中的ROI面積保持一致，故測得的兩組間ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究結(jié)果顯示組內(nèi)不同病理類型病變之間的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，膽囊癌的ADC值明顯低于膽囊良性腫瘤樣病變和膽囊炎。ADC值可反映水分子的隨機(jī)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，受細(xì)胞密度、微循環(huán)結(jié)構(gòu)及組織學(xué)成分的影響[6]。膽囊良惡性病變間ADC值產(chǎn)生差異是因?yàn)椴∽兊慕M織病理改變不同所致。膽囊癌組織中癌細(xì)胞增殖快、細(xì)胞數(shù)量多，且細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器、基質(zhì)纖維、可溶性大分子均較多[17]，這些因素影響了細(xì)胞水分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致ADC值降低；而良性病變組織內(nèi)的細(xì)胞密度相對(duì)較低、空間較大，故對(duì)細(xì)胞水分子擴(kuò)散影響較小，因此ADC值較高。

本研究的不足之處在于病例數(shù)較少，會(huì)造成測量值的選擇性偏倚。另外，在對(duì)ADC值進(jìn)行分析時(shí)，其他膽囊良性病變并未按不同病理類型進(jìn)行細(xì)分(膽囊腺肌癥、膽囊腺瘤、膽囊息肉等)。在下一步的相關(guān)研究中，將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量并對(duì)良性病變進(jìn)行細(xì)分。

綜上所述，r-FOV DWI圖像質(zhì)量明顯高于f-FOV DWI，且兩組間的ADC值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。r-FOV圖像具有更高的空間分辨率和清晰度，并能有效抑制偽影、形變，更清楚地顯示膽囊病變，更有利于微小病變的檢出。

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