多b值擴散加權成像在原發性和轉移性肝癌鑒別診斷中的價值

章智敬，吳愛琴，張小宇，付垚，段偉民，鄭文龍

（1.溫州醫科大學附屬第二醫院 放射科，浙江 溫州 325027；2.溫州醫科大學附屬蒼南醫院 放射科，浙江 溫州 325800）

肝臟惡性腫瘤中，以原發性肝細胞癌和轉移性肝癌最多見，根據臨床資料和常規影像學檢查大部分病例能得到準確的鑒別診斷。但對于部分單發原發性肝癌和原發灶不詳的單發轉移癌、多發原發性肝癌和多發轉移性肝癌，有時鑒別診斷存在一定困難。磁共振擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是肝臟占位性病變診斷與鑒別診斷的重要檢查方法之一[1-2]，基于體素內不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）模型的多b值DWI對肝臟局灶性病變的診斷價值尚有爭議[3-5]。本研究對41例原發性和轉移性肝癌，通過單、雙指數函數模式的比較，評價雙指數函數模式各參數在原發性肝癌和轉移性肝癌鑒別診斷中的價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取自2015年9月至2017年3月在溫州醫科大學附屬第二醫院行MR檢查且由手術病理和穿刺證實的原發性和轉移性肝癌病例共41例，其中原發性肝癌23例，男15例，女8例，年齡31～73歲，平均（56±10）歲。轉移性肝癌18例，男11例，女7例，年齡45～81歲，平均（62±11）歲。原發灶為食道癌2例，胃癌5例，乳腺癌4例，結腸癌7例。所有入組患者知情同意，本研究經醫院倫理委員會審核批準。

1.2 檢查方法 采用GE Signa HD xt 3.0 T磁共振成像儀，體部8通道相控陣線圈，仰臥位足先進，常規行橫斷位T1WI、T2WI-fs、冠狀位SSFSE-T2WI、多b值DWI，其中34例并行動態增強掃描。多b值DWI：SEEPI序列，并行采集技術，ASSECT校正，TR=6 000 ms，TE=minimum，層厚6 mm，層間距2 mm，相位編碼130，頻率編碼96，激勵次數4，diffusion direction：All，b值取0、100、400、800、1 200 s/mm2，掃描時間5 min，自由呼吸下完成。

1.3 圖像及數據后處理 將2組41例多b值DWI掃描獲得的原始圖像傳送至GE AW4.5工作站，利用footbool軟件，選擇MADC進行后處理，保存如下4種參數偽彩圖：反映細胞內、外組織水分子運動單指數模式的Slow ADC-Mono圖、Fast ADC-Mono圖和雙指數模式的Slow ADC-bi圖、Fast ADC-bi圖。感興趣區（region of interest，ROI）選擇范圍：信號均勻性病灶，取病灶約2/3面積；不均勻病灶，盡可能取信號較均勻處并取其相應面積的2/3。為了避免誤差，由同一醫師對2組病灶4種參數偽彩圖中ROI定量值各測量3次，取其平均值并作記錄。同時在上述3組病例的正常組織處取其相同大小ROI做相應的測量并記錄。

1.4 統計學處理方法 采用SPSS17.0統計軟件進行統計學分析。對原發性肝癌和轉移性肝癌及正常組織對照處的4種參數偽彩圖中病灶的定量值進行統計學處理，計量資料以±s表示，2組病灶及正常組織之間比較使用單因素方差分析并作LSD兩兩比較。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

當b值取0、100、400、800、1 200 s/mm2時，原發性肝癌和轉移性肝癌及正常組織的4種參數值及單因素方差分析結果見表1。Slow ADC-Mono、Slow ADC-bi、Fast ADC-bi定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織間比較差異有統計學意義（P＜0.05），而Fast ADC-Mono定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織間比較差異無統計學意義（P＞0.05）。兩兩比較顯示Slow ADC-Mono定量值在原發性肝癌與正常組織間和轉移性肝癌與正常組織間差異均有統計學意義（P＜0.05），但在原發性肝癌與轉移性肝癌間比較差異無統計學意義（P＞0.05）；Fast ADC-Mono定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織間比較差異無統計學意義（P＞0.05）；Slow ADC-bi和Fast ADC-bi定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織間比較差異有統計學意義（P＜0.05）。Slow ADC-bi定量值轉移性肝癌最低，原發性肝癌次之，正常組織最高，而Fast ADC-bi定量值正常組織最低，轉移性肝癌次之，原發性肝癌最高。同一病種或正常組織，無論是單指數函數模式還是雙指數函數模式，Fast ADC定量值遠遠大于Slow ADC定量值，而單指數函數模式或雙指數函數模式的Slow ADC定量值，原發性肝癌和轉移性肝癌均比正常組織低（見圖1-2）。

表1 原發性肝癌和轉移性肝癌及正常組織的多b值ADC參數比較（ ±s，×10-3 mm2/s）

表1 原發性肝癌和轉移性肝癌及正常組織的多b值ADC參數比較（ ±s，×10-3 mm2/s）

與正常組織比：aP＜0.05；與原發性肝癌比：bP＜0.05

組別 n Slow ADC-Mono Fast ADC-Mono Slow ADC-bi Fast ADC-bi正常組織 41 1.62±0.39 13.25±10.16 2.12±0.56 44.22± 85.98原發性肝癌 23 1.20±0.33a 11.53± 9.76 1.71±1.46a 178.11±121.84a轉移性肝癌 18 1.29±0.66a 12.70± 9.70 1.20±1.05ab 105.37±109.19ab F 18.34 1.489 15.142 12.991 P＜0.001 0.229 ＜0.001 ＜0.001

圖1 胃癌伴肝臟多發轉移患者的T2WI-FS圖像和多b值DWI圖像

3 討論

DWI是目前檢測活體水分子運動的唯一方法，DWI結合定量參數ADC值可為肝臟病變的診斷與鑒別診斷提供定性及定量信息。ADC值的影響因素相當復雜，不僅取決于細胞膜的通透性、細胞間隙大小、介質的黏滯度、組織細胞對水分子的主動轉運過程、病變組織的細胞數目大小、細胞核漿的比例等，而且還受毛細血管血流灌注、溫度等因素的影響。為了使測得的ADC值更接近組織水分子的真實擴散值，決定水分子擴散敏感性的擴散敏感系數（b值）的合理選擇是關鍵[6]。選用低b值時，ADC值代表為組織的快速擴散成分的灌注情況為主（即T2透射效應），而高b值時，代表慢速擴散成分起著主要作用，接近水分子的擴散情況，但高b值存在圖像高噪聲、病灶顯示能力差的缺點。多b值DWI基于體素內IVIM理論，考慮了單個體素內所有水分子的隨機運動，包括單純的水分子擴散和毛細血管網內血液微循環兩個部分。通過多b值DWI掃描，可以得到單、雙指數函數模式的各種參數，包括Standrad ADC、Slow ADC-Mono、Fast ADC-Mono、Fraction of Fast ADC-Mono、Slow ADC-bi、Fast ADC-bi、Fraction of Fast ADC-bi。Standrad ADC代表各個b值的平均ADC值，Slow ADC-Mono和Slow ADC-bi分別代表單、雙指數函數模式的慢速擴散成分，Fast ADC-Mono和Fast ADC-bi分別代表單、雙指數函數模式的快速擴散成分，Fraction of Fast ADC-Mono和Fraction of Fast ADC-bi分別代表單、雙指數函數模式的快速擴散成分所占的比例。而快慢兩種擴散成分分別代表細胞外水和細胞內水的擴散，兩者的生理基礎是細胞膜的屏障作用。

圖2 原發性肝癌患者的多b值DWI圖像

本研究中，Slow ADC-Mono定量值在原發性肝癌和正常肝組織間、轉移性肝癌和正常肝組織間比較差異均有統計學意義，但在原發性肝癌和轉移性肝癌間比較差異無統計學意義；Fast ADC-Mono定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織間比較差異均無統計學意義；Slow ADC-bi和Fast ADC-bi定量值在原發性肝癌、轉移性肝癌及正常組織三者間比較差異均有統計學意義，說明雙指數函數模式比單指數函數模式在鑒別原發性肝癌、轉移性肝癌方面更有意義。Slow ADC-bi值在轉移性肝癌中最低，原發性肝癌次之，正常組織最高，而 Fast ADC-bi正常組織最低，轉移性肝癌次之，原發性肝癌最高，說明不同的生理和病理情況下，水分子在細胞內和細胞外自由擴散速度不同。原發性肝癌和轉移性肝癌主要為細胞成分，細胞核大，排列緊密，組織間隙較小，細胞內和細胞間水分子擴散明顯受限，因此Slow ADC-bi值明顯比正常組織低，差異有統計學意義，筆者認為可能由于原發灶和轉移灶的組織病理和細胞特性不同，導致代表細胞內水擴散的Slow ADC-bi下降程度不同，而本組資料所選擇的轉移性肝癌細胞的特性決定了其代表細胞內水擴散的Slow ADC-bi比原發性肝癌低。而代表細胞外水擴散的Fast ADC-bi在原發性肝癌和轉移性肝癌均高于正常組織，說明了惡性腫瘤組織生長快，血管密集，血流豐富，微循環灌注活躍，細胞外水分子擴散快。同一病種或正常組織，無論是單指數函數模式還是雙指數函數模式，Fast ADC定量值遠遠大于Slow ADC定量值，而單指數函數模式或雙指數函數模式的Slow ADC定量值，原發性肝癌和轉移性肝癌均比正常組織低，說明與正常組織相比，惡性腫瘤的高細胞構成使其代表細胞內水的Slow ADC值比代表細胞外水的Fast ADC值擴散受限更顯著。另外，轉移性肝癌Slow ADC-bi和Fast ADC-bi都比原發性肝癌低，可認為原發性肝癌細胞內外水分子增多且多于轉移性肝癌，使ADC值增大。

目前有關研究[7-11]認為多b值DWI對肝臟良、惡性腫瘤的診斷與鑒別診斷具有肯定意義，但對于不同的惡性腫瘤，其鑒別診斷意義尚有一些爭議，且缺乏深入研究。夏林峰等[12]認為，肝細胞癌、肝轉移瘤及膽管細胞癌之間，無論b值選擇多少，其ADC值差異均無統計學意義，缺乏鑒別診斷價值。而阿麗亞·艾則孜等[13]的研究顯示，ADCprer值在肝臟良惡性病變之間及肝癌與轉移瘤之間差異具有統計學意義。本組資料結果表明，多b值指數函數模式在肝臟原發性肝癌和轉移性肝癌鑒別診斷中具有一定意義，且雙指數函數模式比單指數函數模式更具優勢。

綜上所述，雙指數函數模式的Slow ADC和Fast ADC參數在一定程度上反映了惡性腫瘤的細胞學特征。多b值DWI的雙指數函數模式對原發性肝癌和轉移性肝癌鑒別診斷具有一定意義，尤其對于MR或者CT增強有禁忌證的患者更具價值。

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