磁共振扩散加权成像在肝脏占位性病变中的诊断价值

常 帅,赵明东,曹新山

(滨州医学院附属医院影像科，山东 滨州 256603)

磁共振扩散加权成像(DWI)测定ADC值是常规的肝脏占位性病变临床诊断手段，但目前有相关研究显示ADC值会受到微循环灌注的干扰，导致测得的ADC值与实际的扩散至存在偏差，影响诊断效果[1]。体素内不相干运动(IVIM)双指数模型是近年来新兴的占位性病变诊断技术，它在以往算法的基础上对真实扩散、灌注相关扩散等因素加以区分，有效改善了DWI单纯ADC值诊断中的弊端，还可反映出占位性病变的扩散系数以及血流灌注等情况[2]。为进一步明确IVMI DWI扫描对于肝脏占位性病变中的诊断价值，研究从近年来于我院就诊怀疑为肝脏肿瘤的患者中选取90例经手术、病理检验确诊为肝脏良性、恶性肿瘤的患者作为研究对象，将其中良性肿瘤患者归为良性组(23例)，恶性肿瘤患者归为恶性组(67例)。对两组均行常规MRI扫描与体素内不相干运动磁共振扩散加权成像(IVIM DWI)扫描，观察良性组、恶性组的ADC、D、D*以及f值等相关指标情况及差异以及不同参数的诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料

从2015-06—2016-06间来滨州医学院附属就诊怀疑为肝脏肿瘤的90例患者中选取经手术、病理检验确诊为肝脏良性、恶性肿瘤的患者作为研究对象，将其中良性肿瘤患者归为良性组(23例)，男性13例，女性10例，年龄(27～76)岁，平均年龄(55.26±8.48)岁，肝血管瘤11例，肝囊肿8例，肝局灶性增生结节4例。恶性肿瘤患者归为恶性组(67例)，其中男性41例，女性26例，年龄(26～75)岁，平均年龄(54.88±9.32)岁，肝细胞癌52例，肝胆管细胞癌15例。病例选取满足医学伦理委员会相关要求，病例排除标准为：(1)合并器质性病变及具有明显著诊疗风险者；(2)无法配合相关诊疗工作者；(3)不满足磁共振检查相关指征者；(4)合并精神类疾病及无法定监护人者。两组除肝脏占位性病变的疾病类型不同外，其他一般资料无统计学差异，具有可比性(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1 检查方法：采用西门子公司3.0T永磁开放型磁共振成像仪对本组患者进行MRI扫描，以8通道相控线圈，在行MRI扫描前，要求患者禁止饮食4小时以上，扫描时患者仰卧，双上肢举到头部位置，扫描全肝。DWI扫描参数：TE=MINIMUM,矩阵设置为128×160，视野设置为40×28，带宽设置为±250，层厚6 mm，间距2 mm。扩散方向设置为ALL。IVIM设置8个b值，范围在0-1200 s/mm2,分别为0、50、100、200、300、500、800、1000、1200s/mm2。以呼吸门控，训练患者呼吸，包括均匀呼吸以及呼吸末屏气。具体的扫描序列包括以下内容：(1)屏气轴面T1WI及DWI；(2)呼吸触发T2WI及DWI；(3)呼吸触发IVIM DWI扫描。扫描区域覆盖全肝，DWI序列以占位性病变病灶为扫描中心。

1.2.2 图像分析：把不同b值下的DWI扫描图传至MADC系统进行图像处理，结合包括T1WI、T2WI、DWI的扫描图像，在IVMI图像中，避开伪影较小的区域，以病灶为中心进行ADC、D、D*以及f值的测量，分别测3次，为保证准确性，取3次测值结果的平均值。

1.3 观察指标

两组患者均行MRI扫描、体素内不相干运动磁共振扩散加权成像(IVIM DWI)扫描，通过MADC图像处理后得出ADC(表观扩散系数)、D(真实扩散系数)、D*(灌注相关扩散系数)以及f(快速扩散成分所占比)等相关指标参数值。观察良性组、恶性组相关指标参数情况及差异。并绘制不同参数的ROC曲线，通过ROC曲线下的面积确定诊断效能。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 ADC值、 D值、f值、D*值等相关指标参数比较

良性组ADC值为(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值为(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值为(29.88±13.24)%。均显著高于恶性组的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差异显著(P<0.05)，见图1。两组D*值无显著性差异(P>0.05)，且不同占位性病变的相关指标参数也存在差异，见表1、表2。

表1 两组相关指标比较

表2 不同肝脏占位性病变相关指标参数情况

注：1a为恶性组1名患者肝细胞癌并侵犯右侧肾上腺医学影像图。1a为b=50 s/mm2时的DWI图。1b为信号强度衰弱曲线。1c-1f分为D图、D*图、f图；2a为良性组1名肝脏血管瘤患者医学影像图。2a为b=50 s/mm2时的DWI图。2b为信号强度衰弱曲线。2c-2f分为D图、D*图、f图。图1 两组ADC值、 D值、f值、D*值等相关指标参数比较

2.2 IVIM DWI相关参数的诊断效能

ROC曲线下ADC、f、D面积分别为AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，对应的良性、恶性占位病变的诊断灵敏度为90.8%，82.0%，97.6%。诊断特异度分别为71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝脏占位性病变诊断灵敏度最高。差异存在统计学意义(P<0.05)，见图2。

图2 相关参数(ADC、D、D*、f)ROC图

3 讨论

磁共振扩散加权成像对于水分子的扩散变化具有较强的敏感性，故可通过内源性水分子的变化实现占位性病变病灶的识别，并反映出病灶组织内部的微观变化，是目前常用的肿瘤诊断手段[3]。因恶性占位性病变的细胞密度要显著高于良性占位性病变，水分子扩散被严重受阻，相应的表观扩散系数(ADC)指标数值也就显著低于对照组，所以临床中常用磁共振扩散加权成像测得ADC值，以此进行良、恶性占位性病变的临床诊断[4]。但目前有相关研究DWI单纯的ADC值会受到微循环灌注的干扰，导致测得的ADC值与实际的扩散值存在偏差，影响诊断效果。

体素内不相干运动(IVIM)双指数模型是近年来新兴的占位性病变诊断技术，它在以往算法的基础上对真实扩散、灌注相关扩散等因素加以区分，同时IVIM DWI还可通过多个b值的设置，提升检出率[5]。在不同b值的条件下，能够有效区分真实扩散系数、灌注扩散系数，并可计算出快速扩散成分所占比，有效改善了DWI单纯ADC值诊断中的弊端，还可反映出占位性病变的扩散系数，并反映出血流量[6]。综合上述优势，本次研究决定以IVIM磁共振扩散加权成像技术进行肝脏占位性病变的临床诊断。研究为进一步提高测量准确性，在设置多个b值的基础上，还取了较高的b值，并测量3次，取平均值。研究中良性组ADC值为(2.02±0.59)×10-3mm2/s，D值为(1.60±0.47)×10-3mm2/s，f值为(29.88±13.24)%。均显著高于恶性组的ADC值(1.14±0.41)×10-3mm2/s，D值(0.85±0.32)×10-3mm2/s，f值(21.62±10.12)%，差异显著(P<0.05)，两组D*值无显著性差异(P>0.05)。这一实验结果也与国内外相关文献报道一致，之所以良性与恶性占位性病变会呈现此种差异，主要是因为恶性肿瘤主要是由密度较大且形态紊乱的癌细胞所构成，这些较小的细胞间隙，严重阻碍了水分子扩散运动[7]。但两组的D*值没有统计学差异这可能是因为本身不同占位性病变的微循环灌注就存在个体差异，同时经过软件处理后，其伪彩图像中的信噪比较低，增加了测量的误差，使其诊断参考意义不大。因此建议在IVIM DWI诊断时剔除D*的测量。此外本次研究中不同占位性病变的ADC、D、f值也存在显著差异，造成此类情况的原因也与上述因素类似。以肝细胞癌为例，因肝细胞癌的癌细胞十分密集，水分子的运动扩散严重受阻，随着所设置的b值越高，DWI扫描信号减弱，曲线图的下降幅度也相应减少，使ADC值也相应降低。再以肝血管瘤为例，因此类占位性病变是以海绵状血窦所构成，其中存在一定的液体，因此与癌细胞相比，水分子扩散运动情况会相对较高[8]，但和肝囊肿相比，血窦的液体黏滞度要低于囊肿组织，因此肝血管瘤的相关指标处在肝囊肿和肝细胞癌之间[9]。ROC曲线下ADC、f、D面积分别为AUCADC=0.879、AUCf=0.889、AUCD=0.914，对应的良性、恶性占位病变的诊断灵敏度为90.8%，82.0%，97.6%。诊断特异度分别为71.3%，82.1%以及71.3%。其中以AUCD的肝脏占位性病变诊断灵敏度最高。由此可见，IVIM磁共振扩散加权成像对肝脏占位性病变具有较高的诊断价值，其中D值(慢速表观扩散系数)的诊断价值最高，这也与国内外的相关研究结果一致。这可能是因为D值受微循环血流灌注所带来的影响较小，有效改善了单纯ADC值诊断在此方面的弊端，因此可更加准确地进行肝脏占位性病变。

综上所述，IVIM DWI对于肝脏占位性病变的诊断价值较高，操作简便，可为占位性病变的诊断与辨别提供具有参考价值的诊断结果，其中以D值的诊断价值最高，值得推广。

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