彌散加權(quán)MRI及ADC值鑒別良惡性膽囊息肉樣病變的診斷價值

張 燦 余成新 劉亞娟

(1. 三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 放射科， 湖北 宜昌 443003; 2. 三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 超聲科， 湖北 宜昌 443003)

膽囊息肉樣病變(polypoid lesions of gallbladder, PLGs)系膽囊壁黏膜面的任何隆起性病變，是向腔內(nèi)呈息肉樣突起的一類病變的總稱[1-2]。PLGs在腹部超聲檢查中的檢出率為3%～7%，在膽囊切除標(biāo)本中的檢出率為0.5%～13.8%[1-4]。膽囊切除標(biāo)本中約1/3的PLGs病理檢查結(jié)果為腫瘤，其中惡性腫瘤的檢出率為1%～27%[1,4]。在年齡≥50歲的患者中，惡性PLGs的檢出率為32.4%，所檢出的膽囊癌80%表現(xiàn)為PLGs[1-5]。鑒于膽囊癌侵襲性強、惡性度高且預(yù)后差，故早期發(fā)現(xiàn)和術(shù)前對良惡性PLGs的鑒別診斷對患者的治療和預(yù)后至關(guān)重要[1,3,6-9]。

超聲檢查、CT和MRI等雖能檢出PLGs，但卻難以鑒別良性、癌前和惡性病變[1,6]。彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging, DWI)是在普通MRI的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項新技術(shù)。DWI能通過測量隨水質(zhì)子運動性改變(細胞成分、細胞大小和細胞密度變化會影響水彌散運動)而變化的靶組織表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)值，并對其進行量化評估，使水的隨機Brownia運動轉(zhuǎn)化為可視圖像，因而提供了一種與常規(guī)T1-加權(quán)成像(T1 weighted imaging，T1-WI)和T2-加權(quán)成像(T2 weighted imaging，T2-WI)不同的組織對比，對組織結(jié)構(gòu)信息的評估較傳統(tǒng)MRI更加準(zhǔn)確[6,9-10]。因此，DWI可用于良惡性腫瘤的鑒別，目前已廣泛用于腹部腫瘤的診斷[6,11]。前期研究表明，DWI對鑒別膽囊癌與膽囊良性病變具有一定準(zhǔn)確性和實用價值[6,10]。常規(guī)影像學(xué)檢查難以區(qū)分良惡性PLGs，本研究旨在探討DWI及ADC值測量對良惡性PLGs的鑒別診斷價值，以期為臨床上膽囊癌的早期診斷和治療提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2014年2月～2018年12月我院肝膽外科收治的術(shù)前難以區(qū)分良惡性的PLGs患者44例。研究對象納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前同意接受DWI檢查，無MR掃描禁忌癥；②患者呼吸配合良好、圖像質(zhì)量高、病灶邊界顯示清楚，可準(zhǔn)確定位感興趣區(qū)(region of interest, ROI)；③考慮到DWI空間分辨率相對不佳，為提高ADC值測量的準(zhǔn)確性，本研究PLGs大小的納入標(biāo)準(zhǔn)是病變直徑≥0.5 cm的病例。排除標(biāo)準(zhǔn)：①PLGs<0.5 cm的病例；②年齡<18歲；③缺乏DWI檢查資料及ADC圖像的病例；④未經(jīng)病理診斷證實的病例。對納入研究的病例，根據(jù)術(shù)后病理診斷結(jié)果分為良性和惡性兩組。

1.2 磁共振掃描

掃描設(shè)備采用Philips公司Intera Achieva 3.0 T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，以16通道腹部相控陣線圈為射頻發(fā)射和接收線圈。常規(guī)MRI冠狀位及軸位序列均以呼吸門控觸發(fā)掃描。

1.2.1 常規(guī)MRI掃描參數(shù)

所有患者首先行肝、膽、脾冠狀位快速自旋回波序列T2-WI及軸位T1-WI、精確頻率衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectral selective attenuated inversion recovery, SPAIR)掃描。掃描范圍：自橫膈面頂部向下至肝下極水平，包括上腹部的肝、膽囊、胰腺及脾各器官。①冠狀位及軸位T2-WI序列各掃描參數(shù)分別為：重復(fù)時間(repetition time, TR)/回波時間(echo time, TE)=1412/120 ms；翻轉(zhuǎn)角度(flip angle, FA)= 90°；回波鏈長度(echo train length, ETL)=27；層厚/層距=4.0/1.0 mm；信號平均數(shù)(number of signals averaged, NSA)=2；視野(field of vision，F(xiàn)OV)=480 mm×480 mm；矩陣(matrix)=512× 512。②軸位T1-WI序列各掃描參數(shù)分別為：TR/TE=10/2.3 ms；NSA=1；FOV=384 mm×384 mm；矩陣=384×384。③軸位T2-WI-SPAIR序列各掃描參數(shù)分別為：TR/TE=769/70 ms；FA=90°；ETL=56；層厚/層距=4.0/1.0 mm；NSA=1；FOV=480 mm×480 mm；矩陣=512×512。采集時間總共約7～9 min。

1.2.2 DWI掃描參數(shù)

掃描序列采用單次激發(fā)平面回波序列(single shot echo planar imaging, SS-EPI)，行軸位掃描，掃描范圍及各層面與軸位T2-WI層面保持一致，各掃描參數(shù)分別為：TR/TE=3 000/51 ms；FA=90°；層厚/層距=4.0/1.0 mm；FOV=384 mm×384 mm；矩陣=192×192；NSA=4；b值分別取0、600、800和1 000 s/mm2。采集時間總共約6～10 min。

1.3 DWI圖像分析

采用雙盲法，由兩名閱片經(jīng)驗豐富的高年資MRI診斷醫(yī)師，對所選b值適宜的DWI圖像進行判讀，判讀者不知道任何相關(guān)臨床及病理資料，經(jīng)兩人協(xié)商都認可的判讀結(jié)果方可采用。根據(jù)44例病變在DWI序列上的信號強度，將判讀結(jié)果分為等信號(病變信號低于或與鄰近肝實質(zhì)相仿)、高信號(病變信號高于鄰近肝實質(zhì)，但低于脾實質(zhì))和很高信號(病變信號等于或高于脾實質(zhì))三級。

1.4 ADC值測量

將DWI圖像黑白反轉(zhuǎn)后送達Philips Extended MR Workspace 2.6.3.3工作站，采用Functool 2.0分析軟件重建ADC圖像，確定ROI并測量其平均ADC值。劃定ROI時盡可能取病灶最大截面，盡量包括層面內(nèi)病灶的全部，但不超出病灶邊緣，并避開病灶的壞死部分及病灶邊緣處。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

良性PLGs24例，其中膽囊息肉16例，膽囊腺瘤8例；22例無明顯癥狀，系在B超檢查時偶然發(fā)現(xiàn)，2例有右上腹部不適、惡心嘔吐或食欲減退等癥狀。惡性PLGs(息肉樣型膽囊癌)20例，其中腺癌16例，鱗狀細胞癌4例。該組患者均有不同程度右上腹不適、壓痛或惡心嘔吐等癥狀，其中8例有黃疸和腹腔積液，4例有體重減輕。研究對象臨床資料見表1。

表1 兩組患者臨床及影像學(xué)資料

2.2 良惡性PLGs常規(guī)MRI及DWI圖像

常規(guī)MRI序列圖像中，24例良性PLGs呈息肉狀(18例)或團塊狀(6例)影，向膽囊腔內(nèi)隆起，邊緣光滑，界限清楚，橫斷面最大直徑約0.6 cm～1.7 cm。經(jīng)膽汁的高信號背景襯托，T2-WI示病灶整體呈低信號，與膽囊壁相比，病灶呈等信號或高信號影；DWI序列4組圖像上，隨著b值增高，病變邊緣顯示漸模糊，信號強度緩慢減低，但與周圍組織對比度略有上升。經(jīng)綜合評估，在b值為800 s/mm2時，病灶解剖細節(jié)顯示與背景抑制效果均較為理想。其序列圖像顯示，20例呈等信號，4例呈高信號(見圖1)。

注：患者，男，42歲，膽囊腺瘤； A、B：冠狀位T2WI及軸位T2WI-SPAIR示膽囊內(nèi)小結(jié)節(jié)影(箭頭)； C：軸位DWI示病灶(箭頭)信號略高于肝實質(zhì)，但明顯低于脾實質(zhì)； D：ADC圖像顯示病灶(箭頭)為等信號，其ADC值約1.61×10-3 mm2/s

常規(guī)MRI序列圖像中，20例惡性PLGs呈結(jié)節(jié)狀(4例)或團塊狀(16例)影，隆起于膽囊腔，邊緣毛糙欠規(guī)則，部分可見淺分葉，橫斷面最大直徑約1.1 cm～2.8 cm。其中4例有肝多發(fā)性轉(zhuǎn)移癌，12例伴有膽囊結(jié)石。T1-WI、T2-WI及T2-WI-SPAIR序列均顯示膽囊內(nèi)低信號充盈缺損。經(jīng)膽汁高信號背景襯托，T2-WI病灶整體呈低信號，T2-WI-SPAIR示病灶呈高信號或等信號混雜影，DWI序列14例呈很高信號，6例呈高信號(見圖2)。當(dāng) b值為800 s/mm2時，良惡性組PLGs的DWI信號強度直觀視覺評估見表1。良性PLGs的DWI表現(xiàn)以等信號病變?yōu)橹?83.33%)，而惡性PLGs的DWI多表現(xiàn)為很高信號(70.00%)。惡性組PLGs的DWI信號強度明顯高于良性組，兩組間DWI信號強度的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。

注：患者，女，62歲，膽囊癌； A：冠狀位T2WI顯示膽囊內(nèi)結(jié)節(jié)影 (箭頭)；B：軸位T2WI-SPARI示膽囊內(nèi)結(jié)節(jié)病灶(箭頭)； C：軸位DWI示病灶(箭頭)信號明顯高于肝、脾實質(zhì)； D：ADC圖像顯示病灶(箭頭)為低信號，其ADC值約0.82×10-3 mm2/s

2.3 判斷良惡性PLGs的ADC閾值

根據(jù)常規(guī)影像學(xué)所見，24例良性PLGs中20例診斷正確，20例惡性PLGs中13例診斷正確，其診斷準(zhǔn)確度為75%。ADC值測量顯示，惡性PLGs的ADC值(1.12±0.23)×10-3mm2/s明顯低于良性PLGs (1.85±0.22)×10-3mm2/s，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。而兩組膽汁ADC值無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。采用ROC曲線分析，取ADC值1.52×10-3mm2/s為判斷良惡性PLGs的閾值，其診斷惡性PLGs的敏感度為90.00%(18/20)，特異度為100.00%(24/24)，準(zhǔn)確度為95.45%(42/44)，AUC為0.98。

3 討論

良性PLGs包括腫瘤性息肉(腺瘤、血管瘤和脂肪瘤)和非腫瘤性息肉(膽固醇息肉/膽固醇沉著癥、炎性息肉、增生性息肉、腺瘤樣息肉和腺肌瘤病)。惡性PLGs包括腺癌、鱗癌、腺瘤癌變和轉(zhuǎn)移癌。PLGs通常是在影像學(xué)檢查或行膽囊切除后病理檢查中偶然發(fā)現(xiàn)，其中大部分為良性病變，沒有惡性潛能，無需隨訪或干預(yù)。但膽囊腺瘤雖為良性，卻有惡性潛能。有證據(jù)表明，如在結(jié)直腸癌的發(fā)生中所見，它們可沿著腺瘤-癌序列演進為膽囊腺癌[1-4,6,10]。

一般認為，直徑>10 mm的PLGs提示惡性可能。經(jīng)B超檢出的PLGs，單憑病變數(shù)目或大小不能預(yù)測其病變性質(zhì)[6]。Chou等[1]研究顯示，惡性PLGs直徑雖明顯大于良性病變，但也有5%的惡性PLGs直徑為3～5 mm，8%的惡性PLGs直徑為5～10 mm。對這些直徑<10 mm的早期惡性PLGs，若不及時手術(shù)存在難以預(yù)料的風(fēng)險。臨床上對無癥狀的PLGs患者，當(dāng)病變直徑≥10 mm時會建議手術(shù)治療。但也并非直徑>10 mm的PLGs都是惡性的，其中良性息肉也不少見[1,5-6,11]。這些良性PLGs若按病變大小來行膽囊切除術(shù)，難免造成過度治療[6]。常規(guī)影像學(xué)檢查對PLGs的檢出率已很高，病變的大小形態(tài)反映也很準(zhǔn)確，但卻很難確定其性質(zhì)，尤其是惡性病變的早期與良性病變難以鑒別。因此，如何在術(shù)前較為準(zhǔn)確地判斷PLGs的良惡性，是臨床上急需解決的重要問題。我們的研究表明，DWI加ADC值測量是良惡性PLGs術(shù)前診斷與鑒別診斷的有效方法，有較大臨床應(yīng)用價值。

Irie等[12]和Ogawa等[13]評估高b值DWI鑒別膽囊良惡性病變的效果，所采用的b值是1 000 s/mm2，但對于b值是否適當(dāng)仍有爭議，要考慮與信噪比平衡，包括精選序列和篩選適當(dāng)b值。由于b值是DWI序列中十分重要的參數(shù)，而國內(nèi)外相關(guān)研究采用的b值不盡相同，我們在檢測中采用600、800和1 000 s/mm2多個b值，對得到的圖像進行比較，發(fā)現(xiàn)b值為600 s/mm2時，因膽囊內(nèi)T2高信號的抑制效果不佳，病變與周圍背景信號對比不強；當(dāng)b值為1 000 s/mm2時，因整體信號衰減過多，病變的形態(tài)、位置及其與周圍解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系顯示不清；只有當(dāng)b值為800 s/mm2時，膽汁的高信號基本被抑制，圖像中T2-WI成分很少，提供了較好的背景對比，對病灶處的解剖學(xué)細節(jié)顯示也較為理想，與近期國內(nèi)外的相關(guān)研究[8,13-15]相符。

一般來說，惡性PLGs的DWI信號越高，表明其細胞密度越大，分化程度越低，惡性特征也越明顯。本研究20例惡性PLGs，在b值為800 s/mm2時，DWI呈高信號(6例)或很高信號影(14例)，有低信號背景襯托，肉眼觀察很清楚。這一結(jié)果與DWI技術(shù)的理論分析相吻合。至于良性PLGs，因不同病變內(nèi)細胞密度不盡相同，故DWI信號也會有所差異。但相對于惡性PLGs，良性PLGs的細胞密度總體較正常膽囊壁變化不大，其DWI信號更接近正常膽囊壁，呈等信號。本研究24例良性PLGs中20例呈等信號，4例呈高信號。上述結(jié)果顯示，惡性PLGs的DWI信號明顯高于良性PLGs，兩者信號強度的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，表明DWI有助于鑒別良惡性PLGs[7-9,13-17]。

關(guān)于良惡性PLGs之間的信號重疊，先前的文獻也有報道[11-12]。本研究中有10例視覺評估為DWI高信號，其中6例為惡性PLGs，4例為良性PLGs，表明良惡性PLGs的DWI信號區(qū)間有重疊，這就給影像圖片判讀帶來了較大困難。信號重疊的原因有如下幾點。第一，由于PLGs的良惡性并無截然界限，本身就有少數(shù)良惡性PLGs處于信號重疊區(qū)，其信號強度實際上也有微小差異，只是肉眼觀察的分辨能力有限，難以察覺或準(zhǔn)確評估。另外，作為主觀評價參照物的肝和脾，其DWI信號存在個體差異，也可影響圖像判讀。因此，我們采用主觀視覺評估加ADC值測量，后者是更為客觀的量化評估方法，由此盡量消除主觀因素對結(jié)果的影響。第二，病變本身的影響，如良性PLGs、惡性PLGs和少數(shù)有惡性潛能的腺瘤，本身對水分子彌散受限的程度不一，其DWI信號強度也會有差異。第三，DWI掃描涉及的一些技術(shù)參數(shù)，如b值、TE及TR等尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，它們對DWI信號強度的影響不能完全排除[8,17]。

對DWI圖像進行量化后得到的ADC值，是對水分子彌散情況的量化描述，相對于主觀視覺評估，ADC值的量化評估更為客觀準(zhǔn)確。本研究中44例患者行DWI掃描后，均進行了ADC圖像重建和ADC值測量。其中24例良性PLGs的平均ADC值為(1.85±0.22)×10-3mm2/s，而20例惡性PLGs的平均ADC值為(1.12±0.23)×10-3mm2/s，前者的ADC值顯著高于后者。根據(jù)ADC值測量和ROC曲線分析，選取1.52×10-3mm2/s作為閾值，其診斷惡性PLGs的敏感度為95.00%，特異度為100.00%，準(zhǔn)確度為95.45%(常規(guī)影像學(xué)診斷準(zhǔn)確度為75.00%)。表明DWI及ADC值測量可明顯提高良惡性PLGs(直徑≥0.5 cm)的診斷準(zhǔn)確性，這與相關(guān)文獻報道相似[7-9,13-17]。此外，我們還測量了良惡性PLGs患者膽汁的平均ADC值，分別為(2.22±0.30)×10-3mm2/s和(2.24±0.29)×10-3mm2/s，兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明良惡性PLGs的ADC值差異不是由研究方法或個體差異所致。

DWI圖像的ADC值能更精確地反映病變內(nèi)水分子的彌散情況，能將處于DWI肉眼信號重疊區(qū)的病變進一步加以甄別，從而大大提高了診斷的敏感性和特異性，彌補了DWI視覺評估的不足。但需注意的是，上述ADC值都是用特定掃描設(shè)備采用特定的掃描參數(shù)所獲得的，其適用性有限，若采用的掃描設(shè)備或掃描參數(shù)不同，其ADC值的大小會有一些差異，可見ADC值的測量雖然精確，其準(zhǔn)確性也是相對的。

我們的研究表明，DWI及ADC值測量可明顯提高良惡性PLGs(直徑≥0.5 cm)的診斷準(zhǔn)確性，對良惡性PLGs有較大鑒別診斷價值，是一種操作簡便、安全可靠的無創(chuàng)性檢查方法。

本研究的局限性在于病例相對較少，尚需積累更多可供研究的良惡性PLGs的病例，擴大研究樣本，進一步規(guī)范和統(tǒng)一掃描參數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)化)，提高DWI檢測的可重復(fù)性。對處于信號重疊區(qū)的少數(shù)良性或惡性PLGs，其DWI信號強度有否微小差異，ADC值是否有相對固定的區(qū)間，如何提高DWI鑒別良惡性PLGs的效能等，尚需進一步探討。