福建省中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院放射科 ( 福建 福州 350005)
內(nèi)容提要:目的:探討3.0T彌散加權(quán)成像(DWI)鑒別診斷肝臟良惡性占位性病變的意義和價(jià)值。方法:自2018年11月~2019年11月,選取福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院收治肝臟占位性病變96例(158個(gè)病灶)。所有患者均行常規(guī)掃描、DWI和高分辨率T2加權(quán)自旋回波平面成像,比較病灶三個(gè)感興趣區(qū)與正常肝組織的表觀彌散系數(shù)(ADC)值。結(jié)果:惡性肝病變的ADC值與良性肝囊腫相比,在低b值時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),惡性肝病變的ADC值與肝血管瘤、肝囊腫、局灶性結(jié)節(jié)性增生、肝膿腫的ADC值在高b值時(shí)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),因此測(cè)量的ADC值可能更有助于鑒別肝臟占位性病變的性質(zhì)。結(jié)論:在本研究中,肝臟占位性病變表現(xiàn)出不同的DWI特征和ADC值范圍,3.0T DWI可能是準(zhǔn)確判斷病變性質(zhì)、鑒別良惡性占位性病變的潛在手段。
目前已發(fā)現(xiàn)了多種不同類型的肝病,其中惡性肝癌,它起源于肝臟的腫瘤,或者起源于另一個(gè)器官并轉(zhuǎn)移到肝臟的腫瘤。惡性肝癌的病理特點(diǎn)是進(jìn)展快、死亡率高,已成為全球第三大癌癥相關(guān)死亡原因[1],因此,鑒別肝臟良惡性病變至關(guān)重要。隨著磁共振成像(MRI)的發(fā)明和應(yīng)用,特別是3.0TMRI的臨床應(yīng)用,彌散加權(quán)成像(DWI)對(duì)肝臟良惡性病變的鑒別診斷具有重要意義[2]。彌散加權(quán)成像已經(jīng)在各種血管豐富的組織中被觀察到,包括大腦、肝臟、胰腺、腎臟、肌肉和胎盤[3-5]。DWI的基本原理是在常規(guī)自旋回波(SE)T2加權(quán)掃描序列中加入對(duì)稱擴(kuò)散敏感梯度脈沖(b)?;跐B透水?dāng)U散原理,水分子被激活并向外加梯度場(chǎng)的方向遷移[6]。b值越大,水分子的相分散越嚴(yán)重,信號(hào)減弱越明顯。如果病變出現(xiàn)在器官中,水分子在正常組織和病變中的分散程度會(huì)有所不同,因此信號(hào)減弱的程度也會(huì)不同,從而便于發(fā)現(xiàn)病變[7]。當(dāng)b值的數(shù)量較小時(shí),b值方案還會(huì)影響DWI參數(shù)及其在癌癥組織和正常組織中的值之間的分離。在肝臟病變的診斷中,DWI成像可以作為對(duì)比劑增強(qiáng)MRI的一種輔助技術(shù),具有很高的敏感性。本研究的目的是采用3.0T的DWI對(duì)肝臟病變進(jìn)行不同b值掃描,觀察不同性質(zhì)病變的DWI表現(xiàn)和表觀彌散系數(shù)(ADC)的變化,探討DWI對(duì)肝良惡性病變的鑒別診斷價(jià)值。
自2018年11月~2019年11月在福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院收治肝臟占位性病變96例(158個(gè)病灶)進(jìn)行MRI檢查(Signa 3T HDX;GE Healthcare,美國(guó)伊利諾伊州芝加哥)?;颊甙?1例男性和35例女性,年齡24~83歲,平均55歲。根據(jù)有無(wú)良性病變或惡性病變,將患者分為兩組。惡性病變組(M組)38例(男27例,女11例),其中肝癌25例(男18例,女7例),肝轉(zhuǎn)移瘤13例(男7例,女6例);良性病變組(B組)58例(男38例,女20例),包括肝血管瘤38例(男26例,女12例),肝囊腫12例(男6例,女6例),局灶性結(jié)節(jié)增生8例(男6例,女2例)。本研究獲得福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院倫理委員會(huì)的倫理批準(zhǔn),患者均獲知情權(quán)。
為了避免器官?gòu)U物造成的易感性偽影,掃描前要求每個(gè)患者限制飲水和飲食攝入量12h,檢查當(dāng)天早上禁食。每個(gè)患者均按從腳到頭的掃描順序仰臥,掃描范圍覆蓋整個(gè)肝臟(從下劍突到上腎)。所有患者均行橫斷面T1加權(quán)成像(T1WI)和T2加權(quán)成像(T2WI)常規(guī)掃描,同時(shí)常規(guī)抑脂。T1加權(quán)使用FSPGR序列,重復(fù)時(shí)間(TR)為4,000~4,500毫秒;回波時(shí)間(TE)為2.4~3.8毫秒;視野(FOV)為32×37~2×37mm。T2加權(quán)使用FSE-XL序列,TR為6,400~6,800毫秒;TE為90.0~92.0毫秒;FOV為30×30~40×30mm。DWI采用采用單次激發(fā)SE-EPI序列,b值分別為500、1000和1500sec/mm2。用于三次掃描(無(wú)需屏氣);厚度6mm,層間距2mm。隨著b值的變化,層數(shù)在16~20級(jí)之間變化,掃描時(shí)間約為230s。
DWI圖像由ADW4.4工作站(GE Healthcare)自動(dòng)處理,ADC值從直徑最大的層的實(shí)體部分開始測(cè)量。測(cè)量囊性病變,避免囊性液體,并集中在圓形感興趣區(qū)(ROI),范圍在100~540mm2之間。特別注意避免ROI太小或太大,因?yàn)樘〉腞OI可能涉及局部液化壞死,而太大的ROI可能包括正常組織。在不同的地點(diǎn)進(jìn)行了三次測(cè)量,從中計(jì)算出平均值。
在96例患者中,共發(fā)現(xiàn)158個(gè)病灶,其中94個(gè)位于右葉,52個(gè)位于左葉,12個(gè)位于尾狀葉。病灶最小直徑約7mm,呈圓形,最大直徑約48mm,形狀稍不規(guī)則。共有44例患者出現(xiàn)多處病變,其余患者僅有一處病變。
原發(fā)性肝癌實(shí)質(zhì)區(qū)T1WI呈稍低或等信號(hào),壞死區(qū)呈低信號(hào)。T2WI表現(xiàn)為局部略高信號(hào)13例,等信號(hào)10例,低信號(hào)圓形陰影2例。大多數(shù)腫瘤在DWI上表現(xiàn)為稍高信號(hào)。肝轉(zhuǎn)移瘤T1WI多呈橢圓形低信號(hào),T2WI多呈高信號(hào)。DWI中可能出現(xiàn)部分高信號(hào)和低信號(hào),增強(qiáng)掃描顯示周邊強(qiáng)化。肝囊腫T1WI呈低信號(hào),T2WI呈明顯高信號(hào)。肝血管瘤T1WI呈低信號(hào),高于肝囊腫,T2WI呈“燈泡征”高信號(hào)。在DWI中,可觀察到高于肝實(shí)質(zhì)的信號(hào)。局灶性結(jié)節(jié)增生在T1WI上表現(xiàn)為高于肝實(shí)質(zhì)信號(hào),在T2WI上呈等信號(hào),并伴有部分高信號(hào)。在DWI中,它顯示出輕微的高強(qiáng)度信號(hào)。25例原發(fā)性肝細(xì)胞癌T1W1表現(xiàn)為等或低信號(hào),囊性壞死區(qū)為低信號(hào),高信號(hào)(13例)、等信號(hào)(10例)、低信號(hào)圓形陰影(2例)。T2W1表現(xiàn)為環(huán)形次信號(hào),DWI表現(xiàn)為略高信號(hào)(22例)、等信號(hào)(3例)。13例肝轉(zhuǎn)移瘤T1WI呈多發(fā)環(huán)狀低信號(hào)(12例)或略呈環(huán)狀高信號(hào)(1例),T2WI呈多發(fā)環(huán)狀高信號(hào),DWI呈等或低信號(hào)(11例),增強(qiáng)掃描均呈環(huán)狀強(qiáng)化。12例肝囊腫T1W1呈低信號(hào),T2W1呈高信號(hào),DWI呈低信號(hào)(11例),稍高信號(hào)(1例)。38例肝血管瘤T1W1呈低信號(hào),高于囊腫,T2W1呈高信號(hào),稱為“球狀征”,高于肝實(shí)質(zhì)DWI信號(hào)。肝局灶性結(jié)節(jié)增生8例)T1W1高于肝實(shí)質(zhì)信號(hào),T2W1為等信號(hào)(6例)、高信號(hào)(2例),DWI為略高信號(hào)。
在低b值組(b=500s/mm2),肝癌和肝囊腫、局灶性結(jié)節(jié)增生的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),肝癌與其他病變(包括肝血管瘤、肝膿腫)的ADC值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。在中等b值組(b=1000s/mm2),肝癌與肝囊腫、肝血管瘤與肝膿腫之間的ADC值有顯著性差異(P<0.05),見表1。此外,肝轉(zhuǎn)移瘤與肝囊腫、肝血管瘤或肝膿腫之間的ADC值也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。高b值組(b=1500s/mm2),肝癌與肝囊腫、肝血管瘤的ADC值有顯著性差異(P<0.05),肝轉(zhuǎn)移瘤與肝囊腫、肝血管瘤的ADC值也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1.肝臟良、惡性病變不同b值彌散加權(quán)成像的ADC值
本研究的目的是探討肝臟良惡性病變和正常肝實(shí)質(zhì)的MRI分析。近年來(lái),隨著MRI技術(shù)的快速發(fā)展和完善,特別是SE-EPI檢測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,抑制或減少生理運(yùn)動(dòng)引起的偽影成為可能。因此,DWI可以有效地用于肝臟占位性病變的診斷。DWI是一種研究水分子微運(yùn)動(dòng)的非侵入性方法,可提供比常規(guī)T1WI和T2WI更多的診斷信息。這進(jìn)一步允許在微觀水平上研究人體的特定方面,反映人體組織的空間組織,以及生理和病理?xiàng)l件下不同器官之間水分子交換的功能狀態(tài)。目前DWI在中樞神經(jīng)系統(tǒng)[8,9]的應(yīng)用已得到證實(shí),DW1在人體其他部位的應(yīng)用也已得到證實(shí)。本研究的主要目的是評(píng)價(jià)DWI和ADC在原發(fā)性肝癌和肝轉(zhuǎn)移瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值。
不同的b值對(duì)DWI和ADC值有重要影響,b值的選擇可以確定ADC值(20)的大小。在本研究中,使用了三種不同的b值(500、1000和1500s/mm2)進(jìn)行測(cè)量。分析結(jié)果表明,b值越低,ADC值越大,擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)越小。此外,b值越高,ADC值越小,擴(kuò)散加權(quán)信號(hào)越高,此時(shí)ADC值更準(zhǔn)確,更接近實(shí)際D值。然而,較高的b值在掃描期間需要增加的TE值,因此信號(hào)衰減更加明顯,并且有時(shí)可能難以觀看圖像[10]。對(duì)于肝臟病變DWI中b值的選擇,多位學(xué)者得出了不同的結(jié)果。先前的一項(xiàng)研究表明,b值在500~750s/mm2范圍內(nèi)更合適[11]Vandecavye等人[12]認(rèn)為b值為500s/mm2更合適。另一項(xiàng)先前的研究報(bào)告稱,當(dāng)b值達(dá)到1,000s/mm2或以上時(shí),肝臟信號(hào)衰減尤其明顯[13]。本研究的結(jié)果表明,當(dāng)b值設(shè)置為1000s/mm2時(shí),肝臟信號(hào)沒有明顯的衰減。然而,當(dāng)b值設(shè)置為1500s/mm2時(shí),特定病例中的肝臟信號(hào)表現(xiàn)出顯著的衰減。值得注意的是,在中等b值組,在本研究中,肝囊腫、肝血管瘤、肝膿腫和肝臟惡性病變之間的差異顯著。然而,低b值組和高b值組的ADC值在b=1000s/mm2以下的結(jié)果可能更有利于肝臟占位性病變的特征性鑒別,這與Bruegel等人的結(jié)果一致[14]。據(jù)推測(cè),造成上述差異的原因可能是不同研究中不同的場(chǎng)強(qiáng)和環(huán)境造成的,但具體原因和b值的合理范圍仍有待進(jìn)一步研究。
本研究發(fā)現(xiàn),由于肝臟良惡性病變的特點(diǎn)不同,其ADC值也不同,良性病變的ADC值明顯高于惡性病變。因此,其機(jī)制可能與這些病變中發(fā)生的病理表型和生化成分改變有關(guān)[15]。統(tǒng)計(jì)分析顯示,良性肝臟病變包括肝囊腫、肝血管瘤和肝膿腫(中等b值組,不包括FNH)與惡性病變(包括肝癌)之間的ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于DWI利用病灶內(nèi)水分子的擴(kuò)散來(lái)診斷疾病,而且由于不同疾病的組織成分不同,自由水含量也可能不同。原發(fā)性肝癌和肝轉(zhuǎn)移瘤病灶多為實(shí)性病灶(部分病灶表現(xiàn)為中心性壞死,本研究選取的ROI點(diǎn)均避開囊性壞死區(qū)),病灶內(nèi)游離水較少,擴(kuò)散緩慢,ADC值降低。肝血管瘤主要由血竇和纖維間隔組成,由于血竇充滿血液,水分子的生理運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由,水能夠迅速擴(kuò)散。因此,所獲得的ADC值明顯高于肝細(xì)胞癌的ADC值[16]。因此,DWI對(duì)判斷肝臟良、惡性占位性病變有重要價(jià)值[17],可進(jìn)一步用于明確、鑒別和診斷肝臟良惡性病變。此外,它還提供了一種無(wú)創(chuàng)、可靠的臨床輔助診斷方法。
綜上所述,肝臟占位性病變具有不同的DWI特征和ADC值范圍,DWI能準(zhǔn)確判斷病變的性質(zhì),對(duì)肝良惡性占位性病變的鑒別具有重要意義。