IVIM 模型的擴散加權成像在小兒腹部實體良惡性腫瘤診斷中的價值＊

黎斌，胡琳鳳，余秋月，鄔鶯鶯，朱雪超，何玉麟

（1.南昌大學第一附屬醫院；2.江西省人民醫院，南昌330006）

兒童腹部實體腫瘤盡早明確腫瘤類型、 性質對指導治療、估計預后、提高患兒存活率有重要意義[1]。 由于一些兒童腫瘤具有相似的形態學表現，僅憑常規影像學難以定性診斷[2]。 而病理活檢具有侵襲性， 且在腹部等大型異質性病變中存在發病率和采樣錯誤的風險[3]。 多排螺旋CT 血管成像在腹部腫瘤定位診斷及侵襲范圍有一定幫助[4]，但是具有輻射損傷。 MRI 軟組織分辨率高、無電離輻射損傷，越來越多地用于兒科實體腫瘤的診斷、分期和治療[5]。 本研究的目的是回顧性評估使用IVIM模型分析來區分小兒個體實體腫瘤惡性和良性的可行性和診斷潛力。

1 資料與方法

1.1 一般資料 搜集2014 年5 月-2015 年10 月期間在我院發現小兒腹部占位病變且擬在本院進行手術的患者共55 例，其中良性腫瘤21 例，平均年齡6 歲，惡性腫瘤34 例，平均年齡1.8 歲。

納入標準：⑴腹部占位并確定手術者。 ⑵未接受化療或放療。 ⑶監護人簽署知情同意書，并能完成相應檢查。⑷檢查后一周內取得病理標本。排除標準： ⑴純囊性病變， 病灶含有豐富的脂肪組織(如脂肪瘤)。⑵放化療后復查。⑶無法配合完成相應磁共振檢查患者。

1.2 檢查方法

1.2.1 獲取常規MRI(cMRI)數據 數據采集使用1.5T 磁共振系統，8 通道頭顱線圈， 梯度場強為40mT/m，梯度切換率為150mT/m/ms，層厚/層間距=3.0 /0.3 mm，FOV=230 mm×230 mm。 包括T1WI 軸位、T2WI 軸位、T2WI 冠狀位及T1WI 增強軸位。

1.2.2 磁共振彌散加權成像（DWI）數據采集 采用EPI 序列在平行前后聯合間線平面掃描獲得彌散加權成像。 擴散敏感梯度方向3 個，擴散敏感系數b 值共包含13 個，分別為0、10、20、30、40、60、100、120、160、200、300、500 和1000 s/mm2，掃描時間共需12min。

1.2.3 圖像處理及分析 使用在后處理平臺分析工具進行數據后處理。由兩名具有5 年以上影像診斷經驗的放射科醫生分別將感興趣區(ROI)放置于病灶顯示最大層面的實性部分，避開囊變、出血和壞死區域，以及信號極高或極低區域，進行雙指數模型計算分別生成參數。所有數據均測量3 次并取其平均值。

1.3 統計學方法 所有數據均應用SPSS24.0 統計軟件進行統計學分析。 計量數據采用均值±標準差（±s） 表示， 組間均數采用獨立樣本t 檢驗 及Mann-Whitney 檢驗分析。檢驗校準值取a=0.05，組間以P<0.05 為結果具有顯著性統計學差異。 繪制ROC 曲線分別求出診斷率、敏感度、特異度。

2 結果

2.1 病理結果 良性腫瘤21 例，平均年齡6 歲，包括良性成熟畸胎瘤10 例，肝血管瘤5 例,節細胞神經瘤4 例，肝臟局灶性結節增生2 例；惡性腫瘤34例,平均年齡1.8 歲,包括神經母細胞瘤15 例,肝母細胞瘤7 例,腎母細胞瘤5 例,淋巴瘤4 例,未成熟畸胎瘤、腎透明細胞肉瘤及橫紋肌肉瘤各1 例。

2.2 將腹部良、惡性腫瘤IVIM 圖像特征參數通過統計軟件進行對比分析， 腹部良惡性腫瘤組的參數值（均數±標準差）及秩和檢驗P 值(表1) 。

由表1 可見，ADC、D 及D* 值在腹部良性與惡性腫瘤之間具有統計學差異，f 值在腹部良性與惡性腫瘤之間無統計學差異。

2.3 曲線下面積(AUC) ，最佳診斷界值和敏感性、特異性(表2) 。

由表2 可見， 在腹部良性與惡性腫瘤中D 值敏感度較高但，特異性中等，ADC 值特異性高但敏感度較低，D*值敏感度中等但特異度較低。

表1 腹部良性腫瘤與惡性腫瘤的IVIM-DWI 參數(±s )

表1 腹部良性腫瘤與惡性腫瘤的IVIM-DWI 參數(±s )

參數 良性組 惡性組 P ADC（10-3mm2/s）D（10-3mm2/s）D*（10-3mm2/s）f（%）1.61±0.45 1.55±0.60 11.5±3.2 15.8±6.5 1.31±0.32 0.99±0.24 14.9±2.1 13.5±5.1＜0.001＜0.001＜0.001 0.147

表2 IVIM 參數鑒別腹部良惡性腫瘤的曲線下面積，最佳診斷界值和敏感性、特異性

3 討論

3.1 理論基礎 DWI 量化分析可以提供常規MRI無法提供的信息，ADC 值測量可以區分實體腫瘤良惡性[6]；對于腹部腫瘤中的異質組織，測ADC 值的方法不能最大限度地從DWI 中提取信息[7]。水分子擴散運動和血流灌注導致測得的ADC 值偏高[8,9]，IVIM 成像可用于量化DWI 圖像中的兩種運動成分[8-10]，充分考慮到組織內水分子擴散運動和血流灌注對MR 信號衰減的影響，成像時采樣足夠多的低b 值和高b 值DWI 圖像, 可以得到更真實的D 值、f 值和D* 值，可以幫助小兒腹部腫瘤的診斷[11]。 IVIM-DWI 是一種觀察水分子布朗運動和血液微循環的敏感方法[12,13]，已廣泛用于自身免疫性胰腺炎、宮頸癌、乳腺癌及大腦膠質瘤等疾病的判定[14-18]。

3.2 參數的意義與價值 本研究發現ADC、D 及D*值在小兒腹部實體腫瘤良惡性鑒別中具有統計學差異，又通過ROC 曲線分析，得到了各自的診斷價值。 在臨床工作中可利用D 值做初步篩選，然后利用ADC 值進一步確診。在這些參數中，最佳性能的是ADC。 有可能是ADC 同時受D 和D*的影響而產生，由于將擴散和灌注特性合并為一個參數，診斷性能可能更高。雖然f 參數不能決定良性和惡性病例，但它可能有助于評估病變內的血管環境[19]這可能反映的是脈管系統的差異， 而不是細胞結構的差異， 特別是當評估的良性病變包括血管瘤和血管畸形時。

3.3 研究的局限與不足 我們的研究有幾個局限性。 首先，納入的病例數較少，腹部實體腫瘤類型較多，某些類型的腫瘤僅有數例，不足以反映該腫瘤的全部特點。 然而，初步結果是有希望的，對鑒別診斷有幫助。 其次，灌注分數未采用T2 校正，因此其值可能受到血液和組織T2 弛豫時間的影響。第三,在區分良惡性腫瘤類型時，組群大小不平衡，需要進一步研究來證實這些結果。 最后，尚無明確的病理學指標能明確腫瘤組織與IVIM 參數之間的關系，需要進一步的探索和論證。 筆者將在之后的研究中擴大病例數,并將免疫組織化學結果納入分析，以期尋找組織病理學依據。

綜上所述，本研究是對IVIM 參數在小兒腹部實體腫瘤良惡性診斷上的初步探索, 結果表明，ADC、D 及D* 值在鑒別良惡性有一定意義,為診斷提供一套無創成像生物標志物,為今后擴大樣本量研究以獲取更多臨床意義提供一定的理論依據。