T2WI序列圖像TA在肝硬化背景下結節及小肝癌鑒別診斷中的應用

馮權燁 耿承軍 殷慧康

據報道，肝硬化結節性病變可能會經歷多步癌變的演變過程，自肝硬化背景下增生結節(DNs)逐漸進展至癌前病變和早期肝細胞癌(HCC)，最終發展為典型HCC；而DNs病變中高度異型增生5年內發展為HCC的風險達60%～80%，當特異性強化影像征象缺乏時，肝硬化背景下DNs與小肝癌(sHCC)鑒別難度較大[1]。以往報道顯示普美顯MRI增強掃描在肝硬化背景下DNs與sHCC的鑒別診斷中意義重大，但價格昂貴且耗時長，臨床上難以廣泛開展[2]。近年來大量報道發現，圖像紋理分析(TA)可判斷病灶內生理病理不均質性，已被證實對身體多個部位(如結腸、肝臟、淋巴結等)的腫瘤具有鑒別診斷效能，但目前鮮有研究探討T2WI序列TA對肝硬化背景下DNs與sHCC的鑒別效能[3-4]。為此，本研究初步探討T2WI序列TA下灰度共生矩陣和直方圖紋理參數對二者的鑒別價值。

資料與方法

一、一般資料

將單發肝硬化結節患者76例納入研究樣本，所選時間段為2016年1月至2020年11月，研究獲院倫理委員會審核。納入標準：①患者均于入院后證實為乙型肝炎肝硬化結節[5]，并經手術病理確診為肝硬化不典型DNs或原發性sHCC，病灶直徑≤3 cm；②均于手術病理學診斷前1 w接受常規MRI檢查，具備完整的術前常規MRI資料，且術前均未行任何治療；③常規MRI圖像未發現明顯偽影。排除標準：①MRI檢查禁忌證；②酒精性及代謝性肝病等其他慢性肝病；③其他部位腫瘤疾病；④血液系統疾病；⑤病歷資料不完整者。76例患者中sHCC患者48例(設為sHCC組)，DNs患者28例(設為DNs組)。sHCC組男、女分別為30例、18例；年齡24～84(50.34±14.43)歲；病灶直徑1.00～2.90(2.11±0.55)cm；分化程度：中/低分化39例，高分化9例。DNs組男、女分別為13例、15例；年齡25～81(49.74±14.25)歲；病灶直徑1.05～3.00(2.18±0.57)cm。兩組基線資料無顯著差異(P>0.05)。

二、研究方法

(一)主要儀器與方法 儀器選擇GE Signa HDxt3.0T MRI掃描儀，實施呼吸促發，對所有受檢者行呼吸及屏氣訓練，獲取其良好配合。行肝臟軸位T1WI序列掃描[TR/TE 120.0～150.0 ms/4.2～4.6 ms，矩陣256×(160～192)，層厚/層間距8.0 mm/2.0 mm，NEX 1次，采集18～21 s]、 FSE T2WI序列掃描[TR/TE 6 000.0～9 231.0 ms/86.5～103.6 ms，矩陣(288～320)×(160～256)，層厚/層間距8.0 mm/2.0 mm，NEX 3～4次，采集150～274 s]和冠狀位FSE-T2WI序列掃描(TR/TE 2 200.0 ms/103.3～103.6 ms，矩陣256×160，層厚/層間距8.0 mm/2.0 mm，NEX 1次，采集18～21 s)。

(二)圖像TA分析 導出T2WI序列圖像后存儲于硬盤中(采用BMP文件格式)，由兩名高年資影像科醫師行雙盲法分析。在提取紋理特征前須對所有圖像行灰度標準化處理，注意所有圖像全部集中在(μ-3σ，μ+3σ)區間內標準化其灰階水平，其中σ代表標準差，μ代表平均灰度值。基于Image J圖像處理軟件(1.50i版)下分析病灶最大層面T2WI圖像，由一名圖像分割經驗豐富的影像科醫師順著病灶邊緣對ROI進行手動勾畫，提取統計學紋理特征。注意ROI勾畫時須包含整個結節，規避鈣化、囊變等區域，確保各序列ROI盡可能一致。注意TA插件均選擇默認值，d設為1，θ設為0°。后提取灰度共生矩陣、直方圖紋理參數。

三、統計學分析

結 果

一、灰度共生矩陣、直方圖紋理參數分析

sHCC組能量、相關性顯著低于DNs組(P<0.05)，熵顯著高于DNs組(P<0.05)，逆差距、對比度、平均值、峰度、偏度較DNs組無顯著差異(P>0.05，表1)。

二、灰度共生矩陣和直方圖紋理參數對肝硬化背景下DNs與sHCC的鑒別效能

能量、熵、相關性對DNs與sHCC均有一定鑒別效能(表2及圖1)。

表1 灰度共生矩陣、直方圖紋理參數分析(±s)

表2 灰度共生矩陣和直方圖紋理參數對DNs與sHCC的鑒別效能

圖1 灰度共生矩陣和直方圖紋理參數診斷DNs與sHCC的ROC曲線

討 論

肝硬化結節癌變往往須經歷一個多階段的演變過程，通常由肝硬化再生結節進展為低級別不典型DNs，再至高級別不典型DNs，最終進展為sHCC；而不同類型結節的影像學表現存在部分重疊情況[6]。目前臨床鑒別DNs與sHCC多行MRI或CT多期動態增強掃描，但部分sHCC患者由于未具備典型血管強化征象(考慮可能與動脈新生血管發育異常有關)而容易被誤診為DNs[7-8]。TA作為近年來新出現的一種反映病灶內生理病理不均質性的后處理技術，基本不受影像醫師臨床經驗和主觀因素影響，對良惡性病變的鑒別效能較高，并可揭示病變組織特點，并預測接受治療后的反應及生存期[9-12]。Wang等[13]發現MRI TA在乳腺良、惡性腫瘤鑒別診斷中具有重要價值。李昌等[14]研究認為，在肝硬化背景下肝臟占位性病變性質鑒別診斷中MRI TA意義重大，其中紋理參數能量、熵對其均有一定鑒別診斷效能。李鵬等[15]通過探究MRI TA對肝硬化背景下DNs與sHCC的鑒別效能，發現sHCC組MRI TA參數能量、相關性較DNs組低，熵較DNs組高；而通過ROC分析，發現能量、熵、相關性對二者具有較高的診斷效能(曲線下面積分別為0.939、0.892、0.761)。而針對常規MRI TA序列的選擇，有報道顯示T2WI序列在病變紋理特征信息鑒別中意義重大，推測與T2WI回波時間較T1WI長有關[16]。

本研究中，通過常規T2WI序列TA顯示肝硬化背景下DNs、sHCC的灰度共生矩陣和直方圖紋理參數，發現sHCC組能量、相關性較DNs組低，熵較DNs組高；進一步通過ROC曲線分析，發現能量、熵、相關性對二者均有一定鑒別診斷效能，曲線下面積分別為0.693、0.648、0.831，與Zhong等[17]報道結論相似，證實T2WI序列TA可為二者的鑒別診斷提供客觀依據。能量、相關性分別反映圖像灰度分布相似性和灰度值線性相關性，二者偏低，代表腫瘤異質性偏高；而熵反映灰度分布的不規則性，該值越大，代表腫瘤異質性越高。推測造成本結論的原因，可能與sHCC異質性較DNs更高，結構和成分較DNs更為復雜有關。

綜上所述，常規T2WI序列TA下灰度共生矩陣和直方圖紋理參數能量、熵、相關性對肝硬化背景下DNs與sHCC具有較高的診斷效能，但因本研究屬回顧性分析，樣本量偏小，尚未探討高、低級別DNs在紋理參數方面的差異，故今后仍需深入研究。