扩散加权成像联合钆塞酸二钠增强MRI在肝转移瘤诊断中的研究进展

王亚婷　柏根基*

扩散加权成像联合钆塞酸二钠增强MRI在肝转移瘤诊断中的研究进展

王亚婷柏根基*

早期检出肝脏转移瘤对选择合适的治疗方案和提高病人术后生存率有较大价值。扩散加权成像主要反映活体组织中水分子的布朗运动，在肝脏局灶性病变的检出和定性方面显示出较大优势，尤其是在肝脏微小转移瘤的检出方面；而钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）增强MRI是一种既能进行肝脏动态增强扫描又能提供肝脏特异性信息的影像检查方法，在肝脏转移瘤检出方面的价值和准确性均较高。就DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝脏转移瘤检出中的研究进展予以综述。

扩散加权成像；钆塞酸二钠；增强磁共振成像；肝脏转移瘤

Int J Med Radiol，2016，39（5）：531-534

肝脏是恶性肿瘤最常见的转移器官，如结肠癌、胃癌、肺癌、乳腺癌发生肝转移的概率都比较高。因此，早期诊断肝转移瘤对病人治疗方案的选择和术后生存率的提高至关重要。近年来，肝转移瘤的影像检查方法包括超声造影、CT灌注成像、增强MR成像、PET/CT功能成像及血管造影结合CT成像等[1]。常规的影像方法对于肝脏微小转移瘤的检出敏感度较低，而扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）、钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）增强MRI等功能成像方法能够先于解剖形态的改变而发现病灶密度及微环境灌注的变化，有助于肝脏转移瘤的诊断及鉴别。

1　DWI

1.1基本原理扩散运动又称为分子热运动或布朗运动，是DWI的物理学基础。在活组织内，不同组织或是同一组织在不同病理状态下其水分子扩散能力是不完全相同的，这就构成了DWI检测病变的病理生理学基础。DWI可通过宏观成像来反映活组织中水分子的微观扩散运动，并通过分析病理状态下细胞内外水分子的扩散变化来诊断疾病[2]。临床上通常用表观扩散系数（apparent diffusion coefficient, ADC）来定量测量水分子在不同方向上的扩散速度和范围。组织中水分子扩散快时，DWI上显示为低信号，ADC图上相对为高信号；组织中水分子扩散慢时，DWI上显示为高信号，ADC图上相对为低信号[3]。肝囊肿主要含有丰富的自由水，因而水分子扩散受限较小，故其ADC值较大；肝血管瘤主要含有血液、纤维间隔及瘢痕组织等，因而其水分子扩散受限大于肝囊肿，故其ADC值相对于肝囊肿较低；肝恶性肿瘤主要由密集的肿瘤细胞组成，水分子扩散明显受限，故ADC值相对于肝良性肿瘤明显较低。因此，DWI可以通过ADC值的测量来定量评估活组织内水分子的扩散运动，进而可以用于疾病的诊断及鉴别诊断。

1.2在肝脏转移瘤检出中的应用目前DWI已广泛应用于中枢神经系统以外的其他器官，如乳腺、前列腺、肝脏等，它在发现病灶及显示病灶特征方面具有很大价值，尤其是对恶性肿瘤的诊断[4-6]。随着扩散加权平面回波成像技术的应用，DWI使用单次激发的呼吸门控技术能够减弱生理运动所产生的伪影，从而提供高质量的肝脏DWI影像，已逐步成为肝脏占位性病变MR检查的常规序列。Coenegrachts等[7]研究发现DWI在肝脏局灶性病变的检出和定性方面具有较大优势，特别是对肝脏微小转移瘤的检出要优于T2WI。Nasu等[8]研究发现DWI对于胰腺癌肝转移灶的检出率明显高于MR超顺磁性纳米颗粒增强的检出率。Chung等[9]研究发现DWI对肝转移瘤及微小转移瘤的阳性预测值要明显高于Gd-EOB-DTPA增强MRI及两者联合，结果表明DWI在肝转移瘤的定性方面起重要作用。Koh等[10]在研究DWI和MnDPPP增强MRI对结直肠癌肝转移时发现，两者的检出率相似，其差异无统计学意义。因此，在肝脏转移瘤的检出方面，DWI优于常规的T2WI；在肝脏转移瘤的定性方面DWI亦具有一定的优势。

1.3肝脏DWI的局限性首先，肝脏DWI易产生各种伪影，如运动伪影、磁敏感伪影及化学位移伪影等。在肝脏DWI中，肝左叶心脏下缘区由于受到心脏搏动的影响，可产生运动伪影；肝脏边缘区域与周围含气肺组织、结肠肝区之间磁化率差异较大，可产生磁敏感伪影。其次，肝脏DWI受不同b值的影响。b值越小，影像的信噪比越高，组织信号受血流灌注影响越大，所测得ADC值越大，其稳定性越低；b值越大，影像的信噪比越低，磁敏感伪影越严重，但反映组织的扩散性能越好，测得的ADC值越接近组织真实D值，其稳定性越高。再者，尽管DWI对肝脏占位性病变定性有一定作用，但DWI主要反映的是病变组织细胞的多少及细胞壁是否完整，因而肝脏某些良性病变可表现为扩散受限，而某些含有坏死的恶性病变亦可表现为高ADC值，因此需要结合其他序列做出综合判断[11]。

2　Gd-EOB-DTPA增强MRI

2.1成像原理Gd-EOB-DTPA作为钆-喷替酸葡甲胺（Gd-DTPA）的衍生物，是一种新型肝胆细胞特异性对比剂，它具有非特异性细胞外对比剂和肝细胞特异性对比剂的双重作用，它能够被有机离子输送至肝细胞内经肝细胞特异性摄取后随胆汁排泄。有研究[12]表明，Gd-EOB-DTPA主要经胆道及肾脏排泄，且两种途径各占约50%。江等[13]研究认为，Gd-EOB-DTPA增强MRI不仅有助于肝脏病变的检出及鉴别诊断，还能够了解肝内外胆道系统的解剖结构和通畅情况。因此，它能够同时反映病灶的血供情况及是否存在正常功能的肝细胞、胆管及其数量[14]。

2.2在肝脏转移瘤检出中的应用有研究表明，Gd-EOB-DTPA增强MRI对于肝脏转移瘤的探查价值高于常规MR增强、CT增强、18F-FDG PET显像和超声造影[15-17]。Löwenthal等[18]对DWI和Gd-EOBDTPA增强MRI在结直肠癌肝转移诊断中的价值进行了对比研究，结果显示Gd-EOB-DTPA增强MRI静态期对肝脏局灶性病灶中良性病变检出率高达94.7%，对肝脏转移瘤检出率高达100%。Shimada等[19]通过对45例肝转移瘤病人的研究显示，Gd-EOBDTPA增强MRI对肝脏微小转移瘤检出的准确性较DWI更高。Qian等[20]也得到类似的结果。Kudo等[21]研究发现，对＜2 cm的低血供小肝癌行多层螺旋CT而无法确诊时，应用Gd-EOB-DTPA增强MRI对于肿瘤的鉴别及定性是有效的。Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描除了有平扫、动脉期、门静脉期和平衡期，还有肝细胞特异期。由于转移瘤细胞不具备正常肝细胞的功能，不能摄取Gd-EOB-DTPA，增强扫描后肝细胞特异期无明显强化，而周围正常肝组织强化较明显，因而更有助于肝脏转移瘤的显示，尤其是肝脏微小转移瘤。然而，尽管Gd-EOB-DTPA具有较高的肝胆特异性，但受损的肝细胞对其摄入明显减少，故对于部分肝功能严重受损的病人来说，可能降低Gd-EOB-DTPA增强MRI对肝脏病变诊断的敏感性及准确性[22-23]。因此，尽管Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝脏转移瘤的检出方面具有较大的价值，但仍存在一定的局限性。

3　DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝转移瘤检出中的应用

一些研究者[18,24-25]研究发现，联合DWI和Gd-EOB-DTPA增强MRI可以提高肝转移瘤的检出率。Macera等[26]在对结直肠癌肝转移病人术前化疗后的分期研究中发现，DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI相比两者单独应用于结直肠癌肝转移瘤的检出方面有更高的准确性及敏感性，且差异具有统计学意义。Donati等[27]研究发现两者联合在肝脏转移瘤的检出及诊断的准确性、可信度方面明显高于DWI单独检查；两者联合应用对于肝脏转移瘤诊断可信度明显高于Gd-EOB-DTPA增强MRI单独检查，但在检出率及诊断的准确性方面无明显统计学差异。Tajima等[28]分别比较DWI、Gd-EOB-DTPA增强MRI及两者联合对结直肠癌肝转移瘤的检出率、敏感性、准确性及阳性预测值的大小，结果显示两者联合应用同单独应用Gd-EOB-DTPA增强MRI对肝脏转移瘤及微小转移瘤的检出有相似或较高的检出率及敏感性，但其差异并无统计学意义。Chung等[9]在结直肠癌肝转移瘤的检出率方面也得到了类似的结果。上述研究均发现DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI检查在肝脏转移瘤的检出率、敏感性及准确性方面明显优于DWI。然而，两者联合相比Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝转移瘤的检出率、敏感性及准确性方面，不同的研究者得出的结果有所差异。这些差异可能由于以下几方面原因所致：①不同研究所选取的肝转移瘤的来源不同，例如，有些肝转移瘤来源于单一的结直肠癌，而有些则来源于多种原发肿瘤。②不同研究所选取的b值大小、数目不同，高b值的应用可能影响DWI对肝脏转移瘤的检出，有文献报道低b值在探查肝脏恶性肿瘤方面比高b值更敏感[29-30]。③有些研究者在Gd-EOB-DTPA增强MRI后进行DWI，Choi等[31]研究发现，在Gd-EOB-DTPA增强MRI后立即进行DWI信号采集可能影响DWI的作用。

DWI及Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝脏转移瘤检出方面各有优缺点，两者联合可以取长补短，发挥最大效应。一方面，Gd-EOB-DTPA作为一种肝胆特异性对比剂，能够增加肿瘤与肝脏的对比度，有利于肝脏转移瘤的检出。然而，Gd-EOB-DTPA增强MRI对于肝脏小血管周围的肝转移瘤及肝脏边缘的肝转移瘤的检出有一定的困难，而在DWI上这些转移瘤相对周围的肝实质及小血管显示为高信号[18-19]，故DWI易于发现此类病灶。有研究证实了这一点，Tajima等[28]研究发现DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI检查能够检出Gd-EOB-DTPA增强MRI中所遗漏的病灶。另一方面，某些邻近横膈或肝左叶的微小转移瘤在DWI上由于呼吸运动伪影、心脏运动伪影或是由于充气的肠管、肺与肝脏间磁场的不均匀所致磁敏感伪影而被遗漏。然而，Gd-EOB-DTPA增强MRI具有3D梯度回波序列，其高分辨力的特征有助于这些微小转移瘤的检出[27]。因此，两者联合可以相互补充，有利于肝脏转移瘤的检出及诊断。关于DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI对肝脏转移瘤检出的差异是否同放射诊断医师的临床经验相关，近年有报道显示，临床经验相对不足的住院医师相比经验丰富的诊断医师，两者联合应用对于肝转移瘤的检出更有优势[32]。从目前的文献中可以发现，DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI可以从不同角度发挥各自的优点，并互相补充以提高肝脏转移瘤的检出及诊断，以便及时采取有效的治疗措施。然而，DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI在肝脏转移瘤检出方面研究文献数量有限，仍需更多前瞻性研究进一步证实。

4　小结和展望

DWI作为一种功能影像检查方法已广泛应用于腹部器官，在肝脏转移瘤的诊断中亦发挥较大作用。然而，由于DWI在评估肝脏占位性病变时缺乏诊断标准，不同的b值在同类病变测量中的ADC值差异较大，即使相同的b值不同的成像方法其ADC值也会存在差异，所以DWI在肝转移瘤的诊断中仍存在一定的限制。Gd-EOB-DTPA增强MRI作为一种可以提供肝胆特异性信息的影像检查方法，在肝脏转移瘤的诊断及鉴别诊断中也显示出较大价值。同样对于肝脏边缘及血管周围的肝转移瘤，单独应用Gd-EOB-DTPA增强MRI检查也容易漏诊，且费用较高。因此，DWI联合Gd-EOB-DTPA增强MRI可以相互弥补不足之处，有利于提高肝脏转移瘤的检出。随着影像技术的发展及对比剂研究的深入，两者联合应用的前景将更为广阔。

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（收稿2016-01-13）

Progress of combined diffusion-weighted imaging and Gd-EOB-DTPA-enhanced magnetic resonance imagingfor the detection of liver metastases

WANG Yating,BO Genji.Department of Medical Imaging,The First People’s

Hospital of Huai’an,Affiliated to Nanjing Medical University,Huai’an 223300,China

The early detection of liver metastases is essential for selecting suitable treatment and improving post operative survival rate.Diffusion weighted imaging(DWI)mainly reflects the Brownian motion of water molecules in the living tissue.It has great advantage in the detection rate and qualitative diagnosis of the focal liver lesions,especially in terms of small liver metastases.While the Gd-EOB-DTPA-enhanced MRI is an imaging method which cannot only provide the liver dynamic enhanced scanning information but also liver specific information.It shows a high accuracy in the detection of liver metastases.This article describes the application of DWI and Gd-EOB-DTPA-enhanced MRI in the detection of liver metastases.

Diffusion weighted imaging;Gd-EOB-DTPA;Enhanced magnetic resonance imaging;Liver metastases

10.19300/j.2016.Z4084

R735.7；R445.2

A

南京医科大学附属淮安第一医院影像科，淮安223300

柏根基，E-mail：hybgj0451@163.com

*审校者