磁共振擴散加權成像在肝臟占位性病變中的診斷價值

常 帥,趙明東,曹新山

(濱州醫學院附屬醫院影像科，山東 濱州 256603)

磁共振擴散加權成像(DWI)測定ADC值是常規的肝臟占位性病變臨床診斷手段，但目前有相關研究顯示ADC值會受到微循環灌注的干擾，導致測得的ADC值與實際的擴散至存在偏差，影響診斷效果[1]。體素內不相干運動(IVIM)雙指數模型是近年來新興的占位性病變診斷技術，它在以往算法的基礎上對真實擴散、灌注相關擴散等因素加以區分，有效改善了DWI單純ADC值診斷中的弊端，還可反映出占位性病變的擴散系數以及血流灌注等情況[2]。為進一步明確IVMI DWI掃描對于肝臟占位性病變中的診斷價值，研究從近年來于我院就診懷疑為肝臟腫瘤的患者中選取90例經手術、病理檢驗確診為肝臟良性、惡性腫瘤的患者作為研究對象，將其中良性腫瘤患者歸為良性組(23例)，惡性腫瘤患者歸為惡性組(67例)。對兩組均行常規MRI掃描與體素內不相干運動磁共振擴散加權成像(IVIM DWI)掃描，觀察良性組、惡性組的ADC、D、D*以及f值等相關指標情況及差異以及不同參數的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從2015-06—2016-06間來濱州醫學院附屬就診懷疑為肝臟腫瘤的90例患者中選取經手術、病理檢驗確診為肝臟良性、惡性腫瘤的患者作為研究對象，將其中良性腫瘤患者歸為良性組(23例)，男性13例，女性10例，年齡(27～76)歲，平均年齡(55.26±8.48)歲，肝血管瘤11例，肝囊腫8例，肝局灶性增生結節4例。惡性腫瘤患者歸為惡性組(67例)，其中男性41例，女性26例，年齡(26～75)歲，平均年齡(54.88±9.32)歲，肝細胞癌52例，肝膽管細胞癌15例。病例選取滿足醫學倫理委員會相關要求，病例排除標準為：(1)合并器質性病變及具有明顯著診療風險者；(2)無法配合相關診療工作者；(3)不滿足磁共振檢查相關指征者；(4)合并精神類疾病及無法定監護人者。兩組除肝臟占位性病變的疾病類型不同外，其他一般資料無統計學差異，具有可比性(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法：采用西門子公司3.0T永磁開放型磁共振成像儀對本組患者進行MRI掃描，以8通道相控線圈，在行MRI掃描前，要求患者禁止飲食4小時以上，掃描時患者仰臥，雙上肢舉到頭部位置，掃描全肝。DWI掃描參數：TE=MINIMUM,矩陣設置為128×160，視野設置為40×28，帶寬設置為±250，層厚6 mm，間距2 mm。擴散方向設置為ALL。IVIM設置8個b值，范圍在0-1200 s/mm2,分別為0、50、100、200、300、500、800、1000、1200s/mm2。以呼吸門控，訓練患者呼吸，包括均勻呼吸以及呼吸末屏氣。具體的掃描序列包括以下內容：(1)屏氣軸面T1WI及DWI；(2)呼吸觸發T2WI及DWI；(3)呼吸觸發IVIM DWI掃描。掃描區域覆蓋全肝，DWI序列以占位性病變病灶為掃描中心。

1.2.2 圖像分析：把不同b值下的DWI掃描圖傳至MADC系統進行圖像處理，結合包括T1WI、T2WI、DWI的掃描圖像，在IVMI圖像中，避開偽影較小的區域，以病灶為中心進行ADC、D、D*以及f值的測量，分別測3次，為保證準確性，取3次測值結果的平均值。

1.3 觀察指標

兩組患者均行MRI掃描、體素內不相干運動磁共振擴散加權成像(IVIM DWI)掃描，通過MADC圖像處理后得出ADC(表觀擴散系數)、D(真實擴散系數)、D*(灌注相關擴散系數)以及f(快速擴散成分所占比)等相關指標參數值。觀察良性組、惡性組相關指標參數情況及差異。并繪制不同參數的ROC曲線，通過ROC曲線下的面積確定診斷效能。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 ADC值、 D值、f值、D*值等相關指標參數比較

良性組ADC值為(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值為(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值為(29.88±13.24)%。均顯著高于惡性組的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差異顯著(P<0.05)，見圖1。兩組D*值無顯著性差異(P>0.05)，且不同占位性病變的相關指標參數也存在差異，見表1、表2。

表1 兩組相關指標比較

表2 不同肝臟占位性病變相關指標參數情況

注：1a為惡性組1名患者肝細胞癌并侵犯右側腎上腺醫學影像圖。1a為b=50 s/mm2時的DWI圖。1b為信號強度衰弱曲線。1c-1f分為D圖、D*圖、f圖；2a為良性組1名肝臟血管瘤患者醫學影像圖。2a為b=50 s/mm2時的DWI圖。2b為信號強度衰弱曲線。2c-2f分為D圖、D*圖、f圖。圖1 兩組ADC值、 D值、f值、D*值等相關指標參數比較

2.2 IVIM DWI相關參數的診斷效能

ROC曲線下ADC、f、D面積分別為AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，對應的良性、惡性占位病變的診斷靈敏度為90.8%，82.0%，97.6%。診斷特異度分別為71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝臟占位性病變診斷靈敏度最高。差異存在統計學意義(P<0.05)，見圖2。

圖2 相關參數(ADC、D、D*、f)ROC圖

3 討論

磁共振擴散加權成像對于水分子的擴散變化具有較強的敏感性，故可通過內源性水分子的變化實現占位性病變病灶的識別，并反映出病灶組織內部的微觀變化，是目前常用的腫瘤診斷手段[3]。因惡性占位性病變的細胞密度要顯著高于良性占位性病變，水分子擴散被嚴重受阻，相應的表觀擴散系數(ADC)指標數值也就顯著低于對照組，所以臨床中常用磁共振擴散加權成像測得ADC值，以此進行良、惡性占位性病變的臨床診斷[4]。但目前有相關研究DWI單純的ADC值會受到微循環灌注的干擾，導致測得的ADC值與實際的擴散值存在偏差，影響診斷效果。

體素內不相干運動(IVIM)雙指數模型是近年來新興的占位性病變診斷技術，它在以往算法的基礎上對真實擴散、灌注相關擴散等因素加以區分，同時IVIM DWI還可通過多個b值的設置，提升檢出率[5]。在不同b值的條件下，能夠有效區分真實擴散系數、灌注擴散系數，并可計算出快速擴散成分所占比，有效改善了DWI單純ADC值診斷中的弊端，還可反映出占位性病變的擴散系數，并反映出血流量[6]。綜合上述優勢，本次研究決定以IVIM磁共振擴散加權成像技術進行肝臟占位性病變的臨床診斷。研究為進一步提高測量準確性，在設置多個b值的基礎上，還取了較高的b值，并測量3次，取平均值。研究中良性組ADC值為(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值為(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值為(29.88±13.24)%。均顯著高于惡性組的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差異顯著(P<0.05)，兩組D*值無顯著性差異(P>0.05)。這一實驗結果也與國內外相關文獻報道一致，之所以良性與惡性占位性病變會呈現此種差異，主要是因為惡性腫瘤主要是由密度較大且形態紊亂的癌細胞所構成，這些較小的細胞間隙，嚴重阻礙了水分子擴散運動[7]。但兩組的D*值沒有統計學差異這可能是因為本身不同占位性病變的微循環灌注就存在個體差異，同時經過軟件處理后，其偽彩圖像中的信噪比較低，增加了測量的誤差，使其診斷參考意義不大。因此建議在IVIM DWI診斷時剔除D*的測量。此外本次研究中不同占位性病變的ADC、D、f值也存在顯著差異，造成此類情況的原因也與上述因素類似。以肝細胞癌為例，因肝細胞癌的癌細胞十分密集，水分子的運動擴散嚴重受阻，隨著所設置的b值越高，DWI掃描信號減弱，曲線圖的下降幅度也相應減少，使ADC值也相應降低。再以肝血管瘤為例，因此類占位性病變是以海綿狀血竇所構成，其中存在一定的液體，因此與癌細胞相比，水分子擴散運動情況會相對較高[8]，但和肝囊腫相比，血竇的液體黏滯度要低于囊腫組織，因此肝血管瘤的相關指標處在肝囊腫和肝細胞癌之間[9]。ROC曲線下ADC、f、D面積分別為AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，對應的良性、惡性占位病變的診斷靈敏度為90.8%，82.0%，97.6%。診斷特異度分別為71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝臟占位性病變診斷靈敏度最高。由此可見，IVIM磁共振擴散加權成像對肝臟占位性病變具有較高的診斷價值，其中D值(慢速表觀擴散系數)的診斷價值最高，這也與國內外的相關研究結果一致。這可能是因為D值受微循環血流灌注所帶來的影響較小，有效改善了單純ADC值診斷在此方面的弊端，因此可更加準確地進行肝臟占位性病變。

綜上所述，IVIM DWI對于肝臟占位性病變的診斷價值較高，操作簡便，可為占位性病變的診斷與辨別提供具有參考價值的診斷結果，其中以D值的診斷價值最高，值得推廣。

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