T2WI序列圖像紋理分析對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌和局灶性融合性纖維化的鑒別診斷價(jià)值

胡維杰 陳小萍 吳榮剛 馬臻雛

據(jù)統(tǒng)計(jì)，約14%的肝硬化患者存在局灶性融合性纖維化，而其呈腫塊狀時(shí)在影像學(xué)上缺乏特異性征象，常與肝硬化浸潤(rùn)性肝癌混淆，導(dǎo)致二者鑒別難度較大[1]。穿刺活檢雖是鑒別肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的金標(biāo)準(zhǔn)，但其并發(fā)癥較多，部分患者往往需接受多次穿刺方可確診；而增強(qiáng)MRI雖可鑒別肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化，但檢查耗時(shí)長(zhǎng)且價(jià)格較高，臨床難以廣泛開(kāi)展[2-3]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究雖肯定了紋理分析可準(zhǔn)確反映整個(gè)腫瘤內(nèi)空間異質(zhì)性特征，在肝腫瘤鑒別診斷及生物學(xué)行為評(píng)估中意義重大，但關(guān)于T2WI序列紋理分析對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能尚不明確[4-5]。因此，本研究初步探究T2WI序列紋理分析下GLCM和Histogram紋理參數(shù)對(duì)二者的鑒別診斷價(jià)值。

資料與方法

一、一般資料

2018年8月至2021年8月蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院收治的肝硬化浸潤(rùn)性肝癌患者50例和肝臟局灶性融合性纖維化患者32例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①均伴肝硬化，入院后經(jīng)手術(shù)標(biāo)本病理學(xué)證實(shí)為肝硬化浸潤(rùn)性肝癌或肝臟局灶性融合性纖維化；②患者均于手術(shù)標(biāo)本病理學(xué)診斷前1周行MRI檢查，并接受T2WI序列紋理分析分析，術(shù)前MRI資料完整且未接受任何治療(包括放化療、手術(shù)治療等)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有其他慢性肝??；②患有其他部位惡性腫瘤；③MRI圖像存在偽影重干擾病灶觀察。肝硬化浸潤(rùn)性肝癌患者50例，男33例，女17例，年齡(52.4±12.8)歲；肝臟局灶性融合性纖維化患者32例，男18例，女14例，年齡(53.2±13.8)歲。本研究獲院倫理委員會(huì)審核。

二、方法

(一)主要儀器與方法 選擇GE 1.5T OPTIMA MR360超導(dǎo)型MR成像系統(tǒng)，進(jìn)行肝臟軸位T1WI序列(TR 120 ms，TE 4.2 ms，矩陣256×160，層厚8.0 mm，層距2.0 mm)、冠狀位FSE-T2WI序列(TR 2200.0 ms，TE 103.5 ms，矩陣、層厚和層距同軸位T1WI序列)和軸位FSE T2WI序列(TR 6000.0 ms，TE 86.5 ms，矩陣288×160，層厚和層距同軸位T1WI序列)掃描。

(二)圖像紋理分析 自圖片檔案和通信系統(tǒng)中獲取T2WI圖像，兩名放射科醫(yī)師雙盲分析。圖像紋理分析前先標(biāo)準(zhǔn)化圖像灰階，以Image J軟件分析病灶最大層面該序列圖像，一名放射科醫(yī)師順著病灶邊緣手動(dòng)勾畫(huà)ROI，提取ROI內(nèi)紋理特征后獲取GLCM、Histogram紋理參數(shù)。勾畫(huà)ROI時(shí)規(guī)避腫瘤周?chē)?，各序列ROI盡可能維持一致。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、GLCM紋理參數(shù)分析

兩組對(duì)比度、逆差距差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；肝硬化浸潤(rùn)性肝癌組熵顯著高于局灶性融合性纖維化組(P<0.05)，能量、相關(guān)性低于局灶性融合性纖維化組(P<0.05)。見(jiàn)表1、圖1。

表1 GLCM紋理參數(shù)分析(±s)

圖1 MaZda軟件中ROC測(cè)量示意圖(軸位T2WI)，A病理診斷為肝癌；B病理診斷為局灶性融合性纖維化

二、Histogram紋理參數(shù)分析

Histogram紋理參數(shù)在兩組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表2。

表2 Histogram紋理參數(shù)分析(±s)

三、GLCM紋理參數(shù)對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能

熵、能量、相關(guān)性對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化均有一定鑒別診斷效能。見(jiàn)表3。

表3 GLCM紋理參數(shù)對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能

討 論

既往臨床鑒別肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化多采用穿刺活檢，但其有創(chuàng)且受檢條件有限，無(wú)法推廣應(yīng)用[6]。紋理分析作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種圖像后處理手段，可揭示圖像各像素內(nèi)在灰度及圖像灰度空間分布情況，定量描述該圖像所示腫瘤內(nèi)部空間異質(zhì)性，與腫瘤生物學(xué)特征(如腫瘤細(xì)胞乏氧、血管生成等)有關(guān)[7-9]。目前該技術(shù)在肝臟腫瘤或瘤樣病變的生物學(xué)行為評(píng)估、鑒別診斷、預(yù)后判斷方面均有研究，尤其是基于MRI圖像的紋理分析已被廣泛用于肝臟病變(如肝內(nèi)膽管癌、肝轉(zhuǎn)移瘤等)診斷及鑒別診斷中；由于T2WI序列存在相對(duì)較長(zhǎng)的回波時(shí)間和較高的組織間對(duì)比度，致使圖像中較多差異性紋理特征均有鑒別診斷價(jià)值[10-12]。黃偉康等[13]研究認(rèn)為，T2WI紋理分析對(duì)肝細(xì)胞癌低、高分化程度具有重要鑒別意義。武明輝等[14]報(bào)道，T2WI紋理分析是肝細(xì)胞癌患者微血管侵犯的潛在定量預(yù)測(cè)指標(biāo)，T2WI聯(lián)合GLCM紋理參數(shù)熵、能量、相關(guān)性、逆差距及Histogram紋理參數(shù)峰度預(yù)測(cè)微血管侵犯的效能優(yōu)于單獨(dú)T2WI。鐘熹等[15]報(bào)道T2WI 紋理分析可以鑒別增生結(jié)節(jié)與小肝細(xì)胞癌，其中GLCM紋理參數(shù)相關(guān)性的AUC最大，敏感度和特異度分別為83.33%、75.21%。

本研究中，應(yīng)用T2WI紋理分析顯示肝硬化浸潤(rùn)性肝癌、肝臟局灶性融合性纖維化的GLCM和Histogram紋理參數(shù)，發(fā)現(xiàn)兩組對(duì)比度、逆差距、平均值、峰度、偏度雖無(wú)明顯變化，但肝硬化浸潤(rùn)性肝癌組熵較局灶性融合性纖維化組高，能量、相關(guān)性較局灶性融合性纖維化組低；ROC曲線進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)熵、能量、相關(guān)性對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化均有一定鑒別診斷效能，AUC分別為0.672、0.701、0.812，證實(shí)T2WI紋理分析在二者鑒別診斷中效能較高。熵提示圖像紋理分布復(fù)雜度或均勻度，通常紋理分布越復(fù)雜或越不均勻，該值越大；而該值越大，表示腫瘤異質(zhì)性越高，可能是細(xì)胞浸潤(rùn)、異常血管生成等所致，被認(rèn)為與腫瘤微環(huán)境改變、基因表達(dá)有關(guān)[16]。相關(guān)性、能量分別反映局部灰度相關(guān)性和灰度分布均勻程度、紋理粗細(xì)度，二者偏低時(shí)往往揭示腫瘤異質(zhì)性較高。研究表明，腫瘤異質(zhì)性越高，可能促使相應(yīng)圖像越低的能量、相關(guān)性和越高的熵值[17]。而造成本結(jié)論的原因，推測(cè)可能是因?yàn)橄噍^于局灶性融合性纖維化，肝硬化浸潤(rùn)性肝癌病灶內(nèi)部異質(zhì)性較高，結(jié)構(gòu)極不規(guī)則，成分更為復(fù)雜，具有更高的侵襲性。

綜上所述，基于T2WI紋理分析下GLCM紋理參數(shù)熵、能量、相關(guān)性可以鑒別肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化，但未分析聯(lián)合GLCM和Histogram紋理參數(shù)對(duì)肝硬化浸潤(rùn)性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能，故今后需進(jìn)一步驗(yàn)證。