磁共振擴散張量成像在肝細胞癌及肝轉移瘤鑒別診斷價值研究

王利娜 趙雪梅 徐云霞 胡孝鵬 王嘯 劉福軍 錢銀鋒

摘 要：目的 探討磁共振擴散張量成像（DTI）在原發性肝細胞癌（HCC）及肝轉移瘤的診斷價值。方法 選取經病理或臨床所證實的HCC及肝轉移瘤的患者為研究對象，其中HCC 15例，肝轉移瘤27例（胰腺癌肝轉移瘤8例，結腸癌肝轉移瘤7例，膽囊癌肝轉移瘤5例，肺癌肝轉移瘤3例，食管癌肝轉移瘤4例），所有受試者均行肝臟常規MRI及DTI檢查，并進行圖像后處理技術，測量各向異性分數（FA）值及平均擴散系數（ADC）值，FA和ADC值均值比較采用多組樣本方差分析檢驗，P<0.05為差異具有統計學意義。結果 肝癌組、胰腺癌肝轉移瘤、結直腸癌肝轉移瘤、肺癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤及食管癌肝轉移瘤FA值分別為（0.486±0.0397）、（0.589±0.0461）、（0.292±0.0742）、（0.513±0.1141）、（0.264±0.0529） 和（0.625±0.0262）。上述各組的ADC值分別為（1.71±0.1694）×10-3、（2.02±0.1760）×10-3、（1.85±0.7322）×10-3、（1.51±0.1392）×10-3、（1.19±0.0713）×10-3、（1.66±0.2450）×10-3 mm2/s。肝癌與部分組肝轉移瘤FA值及ADC值比較，差異具有統計學意義（P<0.05），且部分組肝轉移瘤之間FA值及ADC值比較差異具有統計學意義（P<0.05），將部分與肝癌組FA值及ADC值存在差異的肝轉移瘤組比較得出的ROC曲線、特異度及靈敏度均有統計學價值。結論 肝臟DTI序列聯合常規磁共振成像序列結合可獲得更為全面的信息，有助于肝細胞癌及部分肝轉移瘤的鑒別診斷。

關鍵詞：肝細胞癌；肝轉移瘤；擴散張量成像；HCC

中圖分類號：R445.2；R735.7 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.09.004

文章編號：1006-1959（2018）09-0012-04

Abstract：Objective To investigate the diagnostic value of magnetic resonance diffusion tensor imaging（DTI）in primary hepatocellular carcinoma（HCC）and hepatic metastases.Methods Patients with HCC and liver metastases confirmed by pathology or clinic were selected as subjects.There were 15 cases of HCC and 27 cases of hepatic metastases（8 cases of pancreatic liver metastases，7 cases of colon metastases，5 cases of gallbladder liver metastases，3 cases of lung metastases，4 cases of esophageal liver metastases）.All subjects underwent conventional liver MRI and DTI examinations，and performed image post-processing techniques to measure anisotropic fraction（FA）values and mean diffusion coefficient（ADC）values.FA and ADC mean values were compared using multi-sample analysis of variance analysis，P<0.05 was considered statistically significant.Results The FA values of liver cancer group，pancreatic cancer liver metastases，colorectal cancer liver metastases，lung cancer liver metastases，gallbladder cancer liver metastases，and esophageal cancer liver metastases were（0.486±0.0397），（0.589±0.0461），（0.292±0.0742），（0.513±0.1141），（0.264±0.0529），and（0.625±0.0262）.The ADC values of the above groups were（1.71±0.1694）×10-3，（2.02±0.1760）×10-3，（1.85±0.7322）×10-3，（1.51±0.1392）×10-3，（1.19±0.0713）×10-3，（1.66±0.2450）×10-3mm2/s.The difference in FA and ADC values between hepatocellular carcinoma and hepatic metastases in some groups was statistically significant（P<0.05），and the FA value and ADC value between hepatic metastases in some groups were statistically significant（P<0.05）.The ROC curve，specificity and sensitivity of the hepatic metastases group with differences in FA values and ADC values in some liver cancer groups were statistically significant.Conclusion The combination of liver DTI sequence and conventional magnetic resonance imaging sequence can obtain more comprehensive information，which is helpful for the differential diagnosis of hepatocellular carcinoma and some hepatic metastases.

Key words：Hepatocellular carcinoma；Liver metastases；Diffusion tensor imaging；HCC

肝癌及肝轉移瘤是較常見的肝臟惡性腫瘤，肝細胞癌及肝轉移瘤的準確診斷對于治療方案的選擇具有重要的意義。隨著磁共振技術的不斷成熟，肝臟惡性腫瘤的檢出率逐漸提高。磁共振擴散加權成像（diffusion weighted imaging，DWI）在肝細胞癌及肝轉移瘤中有著較為廣泛的應用[1-3]，但磁共振擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）在肝臟腫瘤的應用報道甚少[4]。本研究就磁共振的DTI技術，對原發性肝癌及肝轉移瘤之間的鑒別診斷價值進行探討，為其診斷提供新的依據。

1資料與方法

1.1一般資料 收集2015年1月～2016年12月在安徽醫科大學第一附屬醫院行肝臟MR掃描，所有程序均經過醫院倫理委員會審核。肝內至少含有一個直徑>1 cm且能進行評估的病灶，HCC患者均經過手術病理證實，肝轉移瘤的患者經過手術病理證實或臨床證實的42例患者，包括原發性肝癌15例，肝轉移瘤27例（原發腫瘤包括胰腺癌8例，結腸癌7例，膽囊癌5例，肺癌3例，食管癌4例）；男性30例，女性12例，年齡43～75歲，平均年齡（56.50±0.14）歲。

1.2檢查方法 掃描采用GE公司750W 3.0T磁共振掃描儀。掃描參數為：平掃T1WI：TR/TE=5.8 ms/1.9 ms、矩陣300×200、NEX=0.71。T2WI：TR/TE=10000 ms/80.6 ms、矩陣288×224、NEX=2；DTI采用SE EPI序列，軸位掃描，TR/TE=2727 ms/75.3 ms，矩陣96×128，b值為800 s/mm2；層厚6 mm，層間距2 mm。

1.3圖像后處理 在ADW4.6工作站中進行后處理，將DTI序列加載到Functool軟件，建立ADC圖和FA圖，以橫軸圖T1WI、T2WI及增強T1WI作為參考，于腫瘤實性部分放置感興趣區（region interest，ROI），ROI的選取：ROI的面積以及形狀盡量保持相同（約120 mm2），每位患者選取1～3個病灶作為靶病灶，該病灶的選擇需滿足實性成分的面積大于ROI的面積，平掃T1WI呈稍低信號，T2WI呈等或稍高信號，增強后可見均勻或不均勻強化，盡量避開腫瘤的壞死成分，避開血管、膽管及一些良性的小病變（如肝囊腫、肝血管瘤）等結構，盡量測量腫瘤的實性成分，每個病灶測量1～3次（較小病灶層面較少），選取平均值，共選擇110個靶部位，分別測量ADC值及FA值。

1.4統計學方法 使用SPSS16.0軟件進行統計學分析，計算出不同組的平均值及標準差，用（x±s）表示，用K-S檢驗進行正態性檢驗，用L檢驗方法測量ADC值及FA值滿足方差齊性檢驗（P>0.05），首先將肝轉移瘤組作為整體的一組與肝癌組進行兩兩樣本t檢驗，再將各組肝轉移瘤組分開與肝癌組采用多個樣本的方差分析檢驗（F檢驗），比較肝癌組以及各組肝轉移瘤ADC值及FA值的差異，以P<0.05為差異具有統計學意義，將與肝細胞癌FA值及ADC值之間存在統計差異的轉移瘤，分別與肝細胞癌組進行ROC曲線繪制，計算特異度及靈敏度。

2結果

本實驗總共42例患者，110個靶部位，分別測肝細胞癌（圖1）、胰腺癌肝轉移瘤、結腸癌肝轉移瘤、肺癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤及食管癌肝轉移瘤的ADC值與FA值，用K-S檢驗進行正態性檢驗，FA值及ADC值均滿足正態分布（P>0.05）。肝轉移瘤組作為整體的一組與肝癌組進行兩兩樣本t檢驗的結果見表1，結果顯示，兩組之間ADC值及FA值差異均無統計學意義（P>0.05）。各組肝轉移瘤組與肝癌組之間ADC值與FA值測量結果見表2，結果顯示，肝癌組、胰腺癌肝轉移瘤、肺癌肝轉移瘤及食管癌肝轉移瘤組與結腸癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤組比較FA值，差異有統計學意義（P<0.05）；結腸癌肝轉移瘤、胰腺癌癌肝轉移瘤組與肝癌組比較ADC值，差異有統計學意義，胰腺癌肝轉移瘤組與膽囊癌肝轉移瘤之間ADC值差異有統計學意義（P<0.05），將結果提取出來顯示，與肝癌組FA值存在統計學差異的有結腸癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤組，與肝癌組ADC值存在統計學差異的有結腸癌肝轉移瘤、胰腺癌肝轉移瘤組，分別得出相應的ROC曲線下面積，特異度及靈敏度，肝癌組與結腸癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤組FA值，肝癌組與結腸癌肝轉移瘤、胰腺癌肝轉移瘤組ADC值比較特異度及靈敏度均有意義（見圖2，表3）。

3討論

3.1 DTI原理 磁共振擴散加權（DWI）成像是用來檢測活體水分子熱運動的成像技術，通過DWI序列中的ADC值可定量測量水分子的擴散程度[5]，高ADC值表明水分子可以自由的擴散，而低ADC值表明水分子的擴散受到限制。磁共振擴散張量成像（DTI）是基于DWI基礎上發展起來的非侵入性的檢查技術[6]，通過增加額外的梯度場分析源自不同方向的擴散性[7]。其成像基礎為組織中不同構成導致水分子自由擴散方向及速率的變化，并以此經計算機系統轉為圖像及各個參數，較為代表性的參數值為ADC值及FA值[8]。ADC值所反映的是水分子在生物體內運動能力和方向，FA反映組織各向異性。

3.2 DTI在HCC和肝轉移瘤的診斷與鑒別診斷價值 研究者[7，9，10]在肝臟的DTI研究中發現良性病變具有較高ADC值，而惡性病變有較低的ADC值，這是由于惡性腫瘤較良性腫瘤的病變細胞密度大，水分子彌散受限，運動速度減低，因此ADC值減低[11]。另有研究者指出[10]，肝臟原發及繼發惡性腫瘤之間FA值比較差異無統計學意義。本研究發現，如果把肝轉移瘤的所有患者作為整體來與肝癌進行兩兩樣本t檢驗分析，兩者之間差異無統計學意義（P>0.05）。Koh等[3]認為肝臟的原發和繼發惡性腫瘤的DTI不存在差異，他們認為各種腫瘤均呈雜亂無章的生長，因此細胞運動呈現各向同性，這一假設或許為上述結果提供了一定的理論依據，但并未進行更明確證實；另一個原因可能是肝癌內存在著較多的病理分化類型，包括低分化、中分化及高分化，即腫瘤的異質性，不同類型的肝癌在細胞排列、核漿比等存在著差異，總和起來其與肝臟轉移瘤的DTI參數差異就不顯著了。

本研究發現，原發性肝癌與部分肝轉移瘤之間ADC值及FA值比較，差異具有統計學意義（P<0.05），且部分組肝轉移瘤之間FA值及ADC值比較，差異具有統計學意義（P<0.05），這可能與轉移瘤的原發腫瘤本身的病理及細胞學特征有關。由于不同轉移瘤的病理特征、內部病變程度、細胞排列及血供不同，使得不同轉移瘤FA及ADC值存在著一定的差異。例如胰腺癌絕大多數屬于導管腺癌，惡性程度較高，腫瘤血供少，細胞間隙較大，水分和粘液含量比較多，容易發生囊變壞死，自由水的含量較高，FA值和ADC值較高，但是其纖維化程度影響FA值及ADC值；結腸癌的病理多為腺癌，大體類型以浸潤型、潰瘍型為主，本組中原發腫瘤浸潤范圍較廣，侵犯結腸壁全層多見，腫瘤惡性程度大，中低分化者居多，細胞異型性較大，腫瘤細胞排列較為密實，水分子彌散受限程度較高，因此FA值和ADC值較低；膽囊癌的大體類型多是息肉型、菜花型腫物，組織學類型多為腺癌，中低分化類型多見，可能為其腫瘤細胞排列較為緊致，白質纖維束的結構受到一定的破壞，水分子彌散定向性受限，因此FA值和ADC值較低；食管癌多屬于鱗癌，呈多中心起源、重度不典型增生、壁內浸潤生長的特點，且能夠發生多發轉移的食管癌類型細胞惡性程度較高，壞死囊變較多，細胞間隙較大，細胞排列相對較為疏松，水分子彌散相對較快，FA值和ADC值高；肺癌的病理特征較為復雜，腫瘤起源于上皮基底細胞，多為鱗癌及腺癌，不同的病理類型反映了其生物細胞學特征，鱗癌[12]肝轉移瘤血供較為豐富，組織細胞大，排列疏松，細胞間隙寬，各向異性較低，FA值和ADC值較高；而小細胞肺癌肝轉移瘤組織細胞小、成堆，明顯重疊，相互擠壓，細胞間隙相對較窄，各向異性較高，FA值及ADC值則較低。本文的研究中胰腺癌肝轉移瘤、肺癌肝轉移瘤及食管癌肝轉移瘤的FA值及ADC值差異相對較高，但是其之間差異無統計學意義，可能是由于樣本含量較少造成的；在本研究中還發現肝癌與結腸癌肝轉移瘤、膽囊癌肝轉移瘤及胰腺癌轉移瘤之間DTI參數特異度及靈敏度比較高，說明這幾種肝轉移瘤的細胞異質性較高，與肝轉移瘤對比具有明顯的特異性。

3.3研究存在的局限性 本實驗仍然存在著一些不足：①樣本量不夠大，有待收集更多病例進一步驗證本研究結果；②絕大多數肝轉移瘤由于不能手術，僅為臨床診斷，不能與病理進行對照，且同一種轉移瘤本身存在異質性；③部分肝癌患者同時會伴有肝纖維化，肝纖維化[13-15]對DTI的參數是有一定影響的；④DTI參數會受到心臟跳動和呼吸運動[16]的影響等。

總之，肝細胞癌與部分肝轉移瘤之間的FA值和ADC值存在差異， DTI在肝癌和肝轉移瘤的鑒別診斷方面具有一定的參考價值，可望為臨床治療方案的選擇和療效判斷提供更豐富的信息。

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收稿日期：2017-11-24；修回日期：2018-1-31

編輯/王海靜