T2WI序列圖像紋理分析對肝硬化浸潤性肝癌和局灶性融合性纖維化的鑒別診斷價值

胡維杰 陳小萍 吳榮剛 馬臻雛

據統計，約14%的肝硬化患者存在局灶性融合性纖維化，而其呈腫塊狀時在影像學上缺乏特異性征象，常與肝硬化浸潤性肝癌混淆，導致二者鑒別難度較大[1]。穿刺活檢雖是鑒別肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的金標準，但其并發癥較多，部分患者往往需接受多次穿刺方可確診；而增強MRI雖可鑒別肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化，但檢查耗時長且價格較高，臨床難以廣泛開展[2-3]。近年來，國內外研究雖肯定了紋理分析可準確反映整個腫瘤內空間異質性特征，在肝腫瘤鑒別診斷及生物學行為評估中意義重大，但關于T2WI序列紋理分析對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能尚不明確[4-5]。因此，本研究初步探究T2WI序列紋理分析下GLCM和Histogram紋理參數對二者的鑒別診斷價值。

資料與方法

一、一般資料

2018年8月至2021年8月蘇州市中西醫結合醫院收治的肝硬化浸潤性肝癌患者50例和肝臟局灶性融合性纖維化患者32例。入選標準：①均伴肝硬化，入院后經手術標本病理學證實為肝硬化浸潤性肝癌或肝臟局灶性融合性纖維化；②患者均于手術標本病理學診斷前1周行MRI檢查，并接受T2WI序列紋理分析分析，術前MRI資料完整且未接受任何治療(包括放化療、手術治療等)。排除標準：①患有其他慢性肝病；②患有其他部位惡性腫瘤；③MRI圖像存在偽影重干擾病灶觀察。肝硬化浸潤性肝癌患者50例，男33例，女17例，年齡(52.4±12.8)歲；肝臟局灶性融合性纖維化患者32例，男18例，女14例，年齡(53.2±13.8)歲。本研究獲院倫理委員會審核。

二、方法

(一)主要儀器與方法 選擇GE 1.5T OPTIMA MR360超導型MR成像系統，進行肝臟軸位T1WI序列(TR 120 ms，TE 4.2 ms，矩陣256×160，層厚8.0 mm，層距2.0 mm)、冠狀位FSE-T2WI序列(TR 2200.0 ms，TE 103.5 ms，矩陣、層厚和層距同軸位T1WI序列)和軸位FSE T2WI序列(TR 6000.0 ms，TE 86.5 ms，矩陣288×160，層厚和層距同軸位T1WI序列)掃描。

(二)圖像紋理分析 自圖片檔案和通信系統中獲取T2WI圖像，兩名放射科醫師雙盲分析。圖像紋理分析前先標準化圖像灰階，以Image J軟件分析病灶最大層面該序列圖像，一名放射科醫師順著病灶邊緣手動勾畫ROI，提取ROI內紋理特征后獲取GLCM、Histogram紋理參數。勾畫ROI時規避腫瘤周圍血管，各序列ROI盡可能維持一致。

三、統計學方法

結 果

一、GLCM紋理參數分析

兩組對比度、逆差距差異無統計學意義(P>0.05)；肝硬化浸潤性肝癌組熵顯著高于局灶性融合性纖維化組(P<0.05)，能量、相關性低于局灶性融合性纖維化組(P<0.05)。見表1、圖1。

表1 GLCM紋理參數分析(±s)

圖1 MaZda軟件中ROC測量示意圖(軸位T2WI)，A病理診斷為肝癌；B病理診斷為局灶性融合性纖維化

二、Histogram紋理參數分析

Histogram紋理參數在兩組之間差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 Histogram紋理參數分析(±s)

三、GLCM紋理參數對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能

熵、能量、相關性對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化均有一定鑒別診斷效能。見表3。

表3 GLCM紋理參數對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能

討 論

既往臨床鑒別肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化多采用穿刺活檢，但其有創且受檢條件有限，無法推廣應用[6]。紋理分析作為近年來發展起來的一種圖像后處理手段，可揭示圖像各像素內在灰度及圖像灰度空間分布情況，定量描述該圖像所示腫瘤內部空間異質性，與腫瘤生物學特征(如腫瘤細胞乏氧、血管生成等)有關[7-9]。目前該技術在肝臟腫瘤或瘤樣病變的生物學行為評估、鑒別診斷、預后判斷方面均有研究，尤其是基于MRI圖像的紋理分析已被廣泛用于肝臟病變(如肝內膽管癌、肝轉移瘤等)診斷及鑒別診斷中；由于T2WI序列存在相對較長的回波時間和較高的組織間對比度，致使圖像中較多差異性紋理特征均有鑒別診斷價值[10-12]。黃偉康等[13]研究認為，T2WI紋理分析對肝細胞癌低、高分化程度具有重要鑒別意義。武明輝等[14]報道，T2WI紋理分析是肝細胞癌患者微血管侵犯的潛在定量預測指標，T2WI聯合GLCM紋理參數熵、能量、相關性、逆差距及Histogram紋理參數峰度預測微血管侵犯的效能優于單獨T2WI。鐘熹等[15]報道T2WI 紋理分析可以鑒別增生結節與小肝細胞癌，其中GLCM紋理參數相關性的AUC最大，敏感度和特異度分別為83.33%、75.21%。

本研究中，應用T2WI紋理分析顯示肝硬化浸潤性肝癌、肝臟局灶性融合性纖維化的GLCM和Histogram紋理參數，發現兩組對比度、逆差距、平均值、峰度、偏度雖無明顯變化，但肝硬化浸潤性肝癌組熵較局灶性融合性纖維化組高，能量、相關性較局灶性融合性纖維化組低；ROC曲線進一步分析，發現熵、能量、相關性對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化均有一定鑒別診斷效能，AUC分別為0.672、0.701、0.812，證實T2WI紋理分析在二者鑒別診斷中效能較高。熵提示圖像紋理分布復雜度或均勻度，通常紋理分布越復雜或越不均勻，該值越大；而該值越大，表示腫瘤異質性越高，可能是細胞浸潤、異常血管生成等所致，被認為與腫瘤微環境改變、基因表達有關[16]。相關性、能量分別反映局部灰度相關性和灰度分布均勻程度、紋理粗細度，二者偏低時往往揭示腫瘤異質性較高。研究表明，腫瘤異質性越高，可能促使相應圖像越低的能量、相關性和越高的熵值[17]。而造成本結論的原因，推測可能是因為相較于局灶性融合性纖維化，肝硬化浸潤性肝癌病灶內部異質性較高，結構極不規則，成分更為復雜，具有更高的侵襲性。

綜上所述，基于T2WI紋理分析下GLCM紋理參數熵、能量、相關性可以鑒別肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化，但未分析聯合GLCM和Histogram紋理參數對肝硬化浸潤性肝癌與肝臟局灶性融合性纖維化的鑒別效能，故今后需進一步驗證。