表观扩散系数值对肝脏占位性病变的定量诊断价值

常规MR平扫及增强检查仅能从形态学、血流动力学方面对肝脏占位性病变进行评估,其难以量化的缺点以及对于缺乏血供型恶性病变诊断困难,还在一定程度上制约了诊断效能的提高。随着NIRI设各软硬件技术的改进及发展,扩散加权成像作为反映活体内水分子运动情况的MR功能成像方法,在肝脏病变的应用各受关注并日趋成熟[1刚,其表观扩散系数(ADC)值可对不同肝脏病变进行定量诊断分析。本研究探讨ADC值对肝脏常见占位性病变的鉴别诊断价值,并提出肝脏常见占位性病变的定量诊断依据。

1资料与方法

1.1临床资料经我院医学伦理委员会论证可行,先期对30名健康自愿者采用多b值DWI扫描,检查前均签署知情同意书,比较各b值组的信噪比(signal~t。-nt,榀嘁电m皿)、对比噪声比(⑽山蜮-to-碱∞阋吐o,CNR)以确定相对合理的b值。选择我院2010年1月至201I年1月临床怀疑肝脏占位患者112例(10~s个病灶),其中男甾例,女锣例,年龄21~71岁,平均狎.7岁,均无磁共振检查禁忌证。其中海绵状血管瘤弱个病灶,肝囊肿20个病灶,转移瘤15个病灶,原发性肝癌个病灶。诊断标准:(1)病理确诊。(2)如未获得病理则应符合以下条件:①肝细胞癌病例结合甲胎蛋白、临床资料超声豺和CT、DSA、MR影像资料,符合临床诊断标准;②转移瘤病例有明确原发病灶,典型影像学表现及随访复查结果支持;③血管瘤、肝囊肿病例均根据临床资料、典型的超声或/和CT、MR表现综合诊断,并随访3个月以上无变化。

1.2仪器与方法使用超导型磁共振成像系统及体部多通道相控阵线圈,扫描范围从肝上缘至肝下缘,扫描序列包括常规的轴位T1Ⅵ、T9Ⅶ、加权脂肪抑制序列及轴位DⅦ,部分病人加做T1Ⅶ脂肪抑制动态增强扫描,层厚6nlln,层距1nlm,F0Ⅴ3ωmm2。DWI采用平面回波成像技术(ech。planar血aging,EPI),扫描参数:TR1硐0~1sO0ms,TE75~78ms,层数16层,层厚6mm,间隔1mm,F0Ⅴ2Ss×3gO mm2,矩阵101×192,单次激发,扩散模式:EPI,扩散敏感系数b值取(0、100、300、gO0、1000)s/mm2;平均采集次数1次;扫描时间为17~32s。在Ⅹ、Y、Z轴3个方向上施加敏感梯度脉冲,层面、层厚、层间距均保持一致。检查前训练患者尽量胸式呼吸并使用腹带加压以减少呼吸运动伪影。扫描时采用sENSE技术并在扫描区域上下方预设饱和带。

1.3图像后处理方法数据测量:应用跏ngo MR B17后处理工作站在ADC图像上,利用西门子公司数据测量软件包直接进行ADC值测量。采用感兴趣区(R0)技术在不同b值的ADC图像上测量病灶的ADC值,每个ROI至少包含100个像素。测量方法:测量ROI时尽量避开病变边缘及肉眼可辨的囊变(肝囊肿除外,而对于以囊性病变为主者,则应只包括囊性部分)、坏死、出血区、血管、肝管和伪影,再以相同面积的R0I分别置于同层面病变侧竖脊肌和图像外背景处。处理不同b值组图像时,选取相同屠面相同位置放置RoI。于病变DWI图、ADC图连续3个层面设置RoI并进行测量,取其均值作为最终测量值。分别记录不同b值组的ADC值,计算病变DWI的CNR,公式:CNR=(SI-sⅡ)/N,其中SI:病变DWI信号强度;sⅡ:病变侧竖脊肌信号强度;N:图像背景噪声。

1.4统计学分析使用SPss13.0统计分析软件,(1)采用筅±s表示病灶的ADC值;(2)至少3名放射科医师采用配伍组方差分析和t检验比较肝脏良、恶性病变组间的ADC值差异,肝脏各种病变的ADC值间两两比较采用S-N-Κ法;(3)采用非参数法ROC曲线的统计学分析方法,确定鉴别肝脏良恶性病变的最佳ADC诊断界值,以P(0.Os为差异有统计学意义。

2结果

2.1不同b值时肝脏占位JI±病变D环△的SNR和CNR比较前期分析20名自愿者发现,不同b值组DW的SNR和CNR存在较大差异。当b=0、1fXl s沟m2时,SNR及CNR最高,更易于发现病灶。当b=1CXXl√咖2时,图像的CNR及SNR明显下降,难以辨认小病灶,容易漏诊。当b=200或sO0√mm2时SNR及CNR则较为合理,兼顾了病灶对比度及ADC值的稳定性。

2.2b=3O0、8∞俪2时肝脏良恶x±病变赳￡值比较及ROC曲线分析当b=3∞、SCXl√唧2时,肝癌和转移瘤之间ADC值差异无统计学意义(P>0.O5),其余各组病变之间的ADC值差异均有统计学意义(P<0,Os),见表1。良性组与恶性组川阢值差异有统计学意义(P<0,Os),见表2。由图1、2可知:随b值增大,各肝脏病变的ADC值均不同程度减小,肝脏恶性病变(原发性肝癌、转移瘤)与肝脏良性病变(月儋觐中、海绵状血管瘤)的川阮值关系为良性病变>正常肝组织>恶性病变,受试者工作特征(RCC)曲线分析,当b=SOO s/俪⒉,以ADC值≤1.姗×103m洫2/s作为诊断肝脏恶性占位的阈值,敏感陛、特异眭分别九咙.0%、gO。o%;当b=gOo√俪2,以舡冠值≤1.⒕×103Ⅱ耐/s作为诊断肝脏恶性占位的阈值,敏感性、特异性分别为呢。0%、甾.0%。

3讨论

3.1 DWI原理及ADC的应用人体组织中的水分子时刻处于扩散运动状态,这种运动方式便是DWI的基础。水分子扩散越快,信号越弱;反之信号加强。在病理情况下水分子扩散受限的原因有:(1)细胞水肿,主要见于急性期脑梗死。(2)恶性肿瘤细胞体积大,细胞间液也较正常少,二者结合,水分子的整体扩散速度明显比正常组织慢。目前,由于MR成像系统场强、成像序列和参数不同,肝脏DWI检查尚无最佳b值的定论,但大多学者认为b值选择应满足以下3点:(1)尽可能多、清晰地显示病灶;(2)最大限度剔除T2穿透效应及血流灌注的影响;(3)尽可能使被检组织的ADC值更接近组织真实扩散值。本研究先期对20名自愿者行多b值(0、100、sO0、80O、10O0)s/m矿扫描,通过对CNR、sNR分析,发现当b=300、5OO s/m时,图像SNR和病灶CNR互补较为合理。当b=100s/mmz时的图像sNR最高,但由于受T效应、血流灌注的影响,ADC值的稳定性较差。当b值=1OO0√nlm2时,T效应及血流灌注对ADC值影响最小,病灶对比度最好,但是图像sNR较差,病灶均存在不同程度的变形,小病灶几乎无法辨认。

3.2肝脏占位性病变ADC值比较应用ADC值鉴别肝脏良恶性病变一直被众多学者所关注。但是鉴别良恶性病变的ADC值的阈值,目前尚无统一标准。这是由于ADC值除受仪器、扫描序列、b值大小影像外,病灶大小、测量位置、运动及磁敏感伪影均在不同程度上影响着ADC值测量的准确性。

3.2.1恶性组间/lDC值比较:本组肝脏恶性病变包括原发性肝癌和转移瘤,肝脏恶性肿瘤的实质成分均由细胞组成,细胞密实、间质较少,水分子扩散明显受限,故ADC均较低。本组原发蛳共“个病灶的KDC值当b=3fXl、gO0√俪2时分另哕“1.12±0.19)×10J俪2/s)×lOJ⋯函's;当b=细卸√俪2时,ls个肝脏转移瘤病灶的Ⅲ￡值分别为(1.笏±⒍⒉)×lO3m彳/s、(1.±0.18)×103mm2/s。虽然原发性肝癌ADC值低于转移瘤,但是两者之间的差异并无统计学意义(P>0.05),这与大多数学者的研究结论一致。因此笔者认为在两者的鉴别诊断上尚需要结合常规平扫、增强形态以及原发病史。能找到原发灶及肝内多发“牛眼征”病灶无疑是两者鉴别的要点。由此可见功能成像不能离开形态学的基础。

3.2.2良性组间ADC值比较:本组良性病变包括肝囊肿、海绵状血管瘤,病灶内以液体成分为主,水分子扩散受限不明显,所以其ADC值较高。肝囊肿的ADC值在各组良恶性病变中为最高,当b=3O0、800√mm2时分别为(2.ω±0。“)×103mm2/s、(2.17±0.50)×IOJ mm2/s,与肝脏血管瘤的ADC值比较差异有统计学意义(P(0.01)。囊肿ADC值更高的原因在于单纯囊液以自由水分子为主,而血管瘤内含不同程度的纤维分隔、基质,而且瘤内血液黏稠度大于单纯囊液9因而水分子受限较囊肿明显,ADC值较囊肿低。

3,2.3良、恶性组间ADC值比较:恶性病变组的ADC值低于良性病变组(P<0.05),随着b值增大,各肝脏良恶性病变及正常肝组织的ADC值均不同程度减小。当b=3fXlm2,以~qDc值≤1.硐×1O3m2/s作为诊断肝脏恶性占位的阈值,敏感性、特异性分别为8O.0%;当b=gxli2,以如C值≤1.⒕×103n血2/s作为诊断肝脏恶性占位的阈值,敏感性、特异性分,所得敏感性、特异性均较高,这与国内外学者的研究结果相似。良性组病变以液体成分为主,故ADC值较高。本组病例恶性组ADC值RoI尽量选取实质部分测量,但是部分病灶由于坏死明显,实质成分较少,ROI选取受到影响,导致部分病灶出现假阴性。良眭组血管瘤有血管内皮、纤维分隔、基质成分,当其血液成分较少且合并出血时,水分子扩散受限会更加明显,ADC值偏低,导致部分病灶出现假阳性的情况。脓液含黏蛋白等大分子物质,限制了水分子的扩散,因此ADC值较单纯囊肿要高,癌灶坏死液因细胞成分少,ADC值介于两者之间,三者间ADC值为囊肿)癌灶坏死液>脓肿。对于炎性肉芽肿与恶性肿瘤的鉴别,需要结合临床及常规MRI。本研究ADC阈值与文献相近,但仍存在一定的差异,这有多方面的因素,如仪器、序列参数以及病例数量、疾病种类等。

3.3本研究不足之处(1)涉及的肝脏病变种类偏少。(2)b值300~8CXl跨度太大,准确性欠佳。尽管不少学者认为最佳b值范围是300~800s/m`,因此对于两者之间的b值有待进一步探讨。临床工作应结合常规序列及偏高b值扫描弥补低b值时假阳性高的缺点,应根据诊断要求选择合理的b值。本研究结论尚需更多病种、更大样本量的研究进一步验证。

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