低b值DW I在肝左叶小病灶中的应用价值

2015-06-06 10:45荣凡令徐田勇
中国中西医结合影像学杂志 2015年1期
关键词:水分子肝细胞囊肿

荣凡令,徐 青,徐田勇

(1.南京医科大学第一附属医院放射科,江苏 南京 210029;2.上海通用电气医疗集团培训部,上海 201203)

低b值DW I在肝左叶小病灶中的应用价值

荣凡令1,徐 青1,徐田勇2

(1.南京医科大学第一附属医院放射科,江苏 南京 210029;2.上海通用电气医疗集团培训部,上海 201203)

目的:探讨b值为150 s/mm2和800 s/mm2时DWI对肝左叶小病灶检出能力。方法:对35例肝脏左叶小病灶患者(共49个病灶,其中肝细胞癌13个,肝转移瘤16个,肝血管瘤11个,肝囊肿9个)分别行b=150 s/mm2和800 s/mm2的DWI,比较不同b值下DWI探测小病灶的能力。分别重建施加不同弥散梯度方向时对应的DWI,分析心脏运动对哪个弥散梯度方向的图像影响最重。结果:b=150 s/mm2发现全部49个小病灶,b=800 s/mm2仅发现17个,可见随着b值升高,DWI探测肝左叶小病灶的能力下降。对于肝左叶而言,心脏运动主要影响上下方向的弥散梯度图像,导致SNR下降,伪影增加。结论:b=150 s/mm2时DWI有助于减少心脏运动导致的肝左叶信号强度下降,提高小病灶检出率。

磁共振成像,弥散;肝肿瘤

MRI常规序列对于<2 cm的肝脏小病灶检出敏感性不足,对原发性小肝癌的检出率存在假阴性较高的问题。DWI是一种非侵入性的功能成像技术,可用于探测活体的微循环变化和水分子弥散运动,有助于更早期检测肝脏小病灶,从而实现早诊断、早治疗的目的[1]。笔者选择b=150 s/mm2和800 s/mm2时的DWI序列,评估二者对于肝左叶小病灶的检出能力。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年7月至2014年7月在南京医科大学第一附属医院就诊的35例肝左叶占位性病变患者,其中男19例,女16例;年龄31~75岁,中位年龄52岁。35例患者经综合影像分析共49个小病灶(<2 cm)作为研究对象。49个病灶中肝细胞癌13个,肝转移瘤16个,肝血管瘤11个,肝囊肿9个。49个病灶中,8个肝细胞癌病灶、5个肝转移瘤病灶及3个肝血管瘤病灶经手术或穿刺病理证实。11个肝转移瘤有明确的原发灶,22个病灶经综合影像学、临床长期随访(>3年)证实。

1.2 仪器与方法 使用GE公司HDxt 1.5T超导MRI成像仪,8通道相控阵torso线圈。检查前禁食禁水12h,仰卧位,双手上举,足先进。扫描序列包括呼吸触发脂肪抑制T2WI、呼吸触发DWI、双回波序列等平扫序列;然后行LAVA三期动态增强扫描,延迟5min行延迟扫描。DWI序列b=150 s/mm2和800 s/mm2,FOV 40 cm×40 cm,TR/TE 6 000 ms/(73~87)ms,phase FOV 0.8,矩阵128×128,层厚7mm/1mm。

1.3 影像学分析 由2名高资历放射科医师在不了解病史及综合影像的情况下,对脂肪抑制T2WI、b= 150 s/mm2和b=800 s/mm2时DWI显示的直径≤2 cm结节数目计数,如有争议则协商解决。所有图像进行3级质量分级:①好:伪影较轻,清晰显示病灶;②中:伪影中等,但病灶未被遮挡,能进行信号值测量;③差:伪影严重,遮挡病灶,无法测量信号值。在AW 4.4工作站进行DWI后处理,使用Functool5.4的ADC后处理软件,分别测量b=150 s/mm2和800 s/mm2时病灶的ADC值。利用Thoeny等[2]的方法计算灌注ADC值(灌注ADC值=ADC低b值-ADC高b值)。

1.4 统计学处理 利用SPSS 15.0统计软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差表示。采用配对t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脂肪抑制T2WI、b=150 s/mm2和800 s/mm2时DWI检出肝左叶小病灶数 35例患者肝左叶小病灶共计49个,脂肪抑制T2WI发现31个病灶;b=150 s/mm2时DWI全部检出,b=800 s/mm2时DWI仅发现17个。低b值DWI检出肝左叶小病灶的阳性率为100%;高b值DWI对肝左叶小病灶的检出阳性率为35%,假阴性率为65%。

2.2 不同病灶ADC值及灌注ADC值分析(表1)

肝血管瘤和肝囊肿在b=150 s/mm2时信号强度很高,而在b=800 s/mm2时信号下降严重。肝细胞癌和肝转移瘤的ADC值低b值与肝血管瘤的差异无统计学意义(P=0.35、0.51,P>0.05)。肝细胞癌和肝转移瘤的ADC值高b值与肝血管瘤的相比差异有统计学意义(P=0.01、0.02,P<0.05)。肝细胞癌和肝转移瘤的灌注ADC值与肝血管瘤的相比差异有统计学意义(P=0.03、0.02,P<0.05);肝细胞癌与肝转移瘤的灌注ADC值相比差异无统计学意义(P=0.73,P>0.05)。

表1 不同病变的ADC值 ×10-3mm2/s

2.3 图像质量评估 S/I方向对DWI图像影响最重,在b=800 s/mm2时,差等级图像占40%(14/35);而b=150 s/mm2时,则无此问题(0/35,表2)。

表2 不同b值不同方向DW I图像质量评估 例

3 讨论

早期检出肝内小病灶对患者的及时治疗和良好预后有重要价值。MRI是目前临床检出肝脏小病灶及疗效评估的首选方法。动物实验研究和临床研究发现,在肿瘤大小发生变化之前,DWI可对化疗、栓塞和局部射频消融等治疗的反应作出早期评估。DWI结合ADC值测量,可很好地评估恶性肿瘤治疗后的坏死区和存活肿瘤组织,便于及时制定和修正治疗计划[1]。脂肪抑制T2WI是公认的常规检查中显示病灶最敏感的序列,但是微小病灶易与正常结构混淆;动态增强扫描虽可提高小病灶检出率,但约30%的肝癌并无丰富的肝动脉血供,并且增强扫描后小血管断面也易与小病灶混淆[1-2]。

DWI是当前所知的唯一一种可在体研究水分子弥散运动的无创成像技术。正常肝组织由于扩散不受限,氢质子失相位较重而呈相对低信号;肿瘤由于细胞密度增加以及血流灌注增加,在弥散上表现为相对高信号。肝右叶的DWI图像质量一般比较好,然而肝左叶由于受到心脏搏动和胃肠蠕动的影响,导致氢质子失相位加速,信号下降,这一现象在行高b值DWI时尤其明显。本研究发现,高b值成像时,图像质量最好的是A/P方向的DWI,其次为R/L,最差为S/I;这可能提示上方的心跳对肝左叶的DWI影响最重,其次为右侧的胃肠道蠕动,前后方向由于呼吸门控的作用,图像质量最好。以往常用心电门控技术来改善图像质量,但是该技术会大大延长扫描时间,降低患者耐受性,所以仅有小部分状态较好的患者有明显图像改善[3-4]。而在行低b值成像时,S/I方向的DWI亦略差,但是综合来看,各组图像质量皆明显优于高b值DWI。低b值DWI,血管内血流由于流速较快,历经不同的扩散敏感梯度场,从而导致氢质子群散相,表现为低信号(黑血效应),这有助于肝左叶小病灶与血管断面区分,从而提高小病灶检出率。

本研究发现,肝血管瘤和肝囊肿在b=150 s/mm2时信号强度很高,而在b=800 s/mm2时信号明显下降。肝细胞癌和肝转移瘤在b=150 s/mm2时亮度要低于肝血管瘤和肝囊肿,而在b=800 s/mm2时信号反而明显高于正常肝实质。根据体素内不相干运动成像理论,当b<200 s/mm2时,DWI图像受到毛细血管血流灌注和水分子布朗运动双重影响[5],另外还有T2透过效应的影响。肝血管瘤毛细血管增多,水分子含量显著增高,而单纯肝囊肿水分子含量要明显高于其他病变,故这两者在低b值图像都表现为显著高信号。而当b>200 s/mm2时,强大的扩散敏感梯度场可以去除血流灌注和T2透过效应的影响,图像主要反映水分子弥散运动。肝细胞癌和肝血管瘤的细胞密度明显大于肝血管瘤和肝囊肿,故前两者在高b值成像时呈明显受限,为高信号。Thoeny等[2]认为低和高b值之间的ADC值差异,可以反映组织的血流灌注状况,即灌注ADC值。本研究中发现灌注ADC值有助于病灶的良恶性鉴别,但是无法鉴别肝细胞癌和肝转移瘤[6-8]。该方法与对比剂动态增强扫描相比,简单易于操作,不良反应小,尤其是对于肾功能不全的患者[9-13]。

本研究存在以下不足,肝转移瘤样本数小,无法对不同类型的转移瘤进行对比分析。考虑到扫描时间及扫描效率,并未行心电门控DWI。总之,低b值(150 s/mm2)相对于高b值(800 s/mm2)可以发现更多的肝左叶病灶,受心跳影响较小,扫描时间短,可以作为高b值DWI的有效补充。

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Application value of lower b-value DW I to small lesions in the left liver lobe

RONG Fanling,XU Qing,XU Tianyong.

Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing,210019,China.

Objective:This study was aimed to investigate the DWI(b value was selected 150 and 800 s/mm2respectively)detective ability of small lesions,which located in the left liver lobe.Methods:35 patients who had small lesions in the left lobe were imaged by DWI.The detective ability for small lesion was compared by different b-value DWI.And the different diffusion direction imaging of DWI were reconstructed,the most important influence of cardiac motion to DWI was analysed.Results:The all of 49 lesions were detected by DWI of b=150 s/mm2in 35 patients,on the contrary,17 lesions by DWI of b=800 s/mm2.The higher b-value was used,the less lesions were detected.The cardiac motion mainly influenced the S/I diffusion direction,it led to artifacts and the reduction of the signal to noise ratio.Conclusion:The lower b-value DWI could be used to detect the small lesions in the left lobe.

Diffusion magnetic resonance inaging;Liver neoplasms

2014-08-08)

10.3969/j.issn.1672-0512.2015.01.002

江苏高校优势学科建设工程资助项目(JX10231801)。

徐青,E-mail:13776683209@163.com。

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