钆塞酸二钠对肝右叶局灶性病变及肝右叶体素内不相干运动参数测量的影响

唐艳华，王英伟，闫非，叶慧义*，蒋涛*

1.首都医科大学附属北京朝阳医院放射科，北京 100020；2.解放军总医院第一医学中心放射科，北京 100853；*通讯作者 叶慧义 13701100368@163.com；蒋涛 jiangtao@bjcyh.com

钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）在肝脏病变中的鉴别诊断价值较高[1]，其肝胆期扫描需要等待时间，2016年Gd-EOB-DTPA 临床应用专家共识[2]中推荐在肝胆期等待间歇扫描常规扩散加权成像（DWI）序列以缩短检查时间，优化检查流程。

自Le Bihan 等[3]首次提出体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）成像理论以来，IVIM 在肝脏病变诊断分析中的应用越加广泛[4]。2006年，Bennett 等[5]提出新的拉伸指数模型，进一步完善了IVIM 对活体组织扩散信息的分析。而IVIM序列能否在等待肝胆期时间内扫描，并且Gd-EOB-DTPA增强扫描后是否会引起IVIM 相关参数变化尚未完全明确。既往已有钆喷替酸葡甲胺对IVIM参数值的研究[6]，也有关于Gd-EOB-DTPA增强扫描前后表观扩散系数（ADC）值及双阶单指数中真扩散系数（true diffusion coefficient，D）值的研究[7]，但关于Gd-EOB-DTPA对IVIM 双阶双指数模型及拉伸指数模型参数的测量影响鲜有报道。

肝左叶DWI评估容易受心脏搏动、呼吸运动及胃肠蠕动伪影干扰[8]。因此，本研究拟对增强扫描前后肝右叶病变及肝右叶IVIM各参数值进行比较，探讨Gd-EOB-DTPA对IVIM 定量评估的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性收集解放军总医院2018年1月—2019年11月因肝脏局灶性病变需要做肝胆特异性对比剂鉴别诊断而行上腹部MRI 平扫及Gd-EOB-DTPA增强扫描的患者。排除标准：①有MRI检查禁忌证；②有肝脏手术史或介入治疗史；③严重肝、肾功能不全及大量腹水患者；④肝脏囊性病变（如肝囊肿或肝血管瘤等）。共36例患者42个病灶进行扫描。MRI扫描后病灶测量排除标准：①图像质量欠佳；②病变位于肝左叶；③病变<1 cm；④病变位于肝脏边缘。最终纳入符合标准完成Gd-EOB-DTPA增强扫描前、后均行IVIM 检查的21例患者22个病灶，其中男12例，女9例；年龄23～71岁，平均（49.9±12.8）岁。本研究经我院伦理审查委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法 采用3.0T MR扫描仪（GE Discovery 750）32 通道体部线圈对所有患者进行肝脏MR扫描。患者取仰卧位，采集序列包括定位相、轴位同反相位序列、增强前横轴位呼吸触发单次激发平面回波DWI序列（IVIM-DWI，b值取0、25、50、100、200、300、500、800、1000、1500 s/m2）、预扫低角度容积采集（pre-LAVA）序列及动态增强三期扫描序列、横轴位快速自旋回波T2 序列、呼吸触发DWI序列（b值取0、800 s/m2）、增强后横轴位IVIM-DWI序列（b值选取与增强前相同）、肝胆特异期横轴位、冠状位脂肪抑制T1 序列。IVIM-DWI扫描参数：视野（FOV）36～42 cm；层厚7 mm，层间距1 mm，TR 4615 ms，TE 64.7 ms，矩阵128×160。采用高压注射器静脉注射增强对比剂Gd-EOB-DTPA（普美显Primovist，德国拜耳医药保健有限公司）0.025 mmol/kg，生理盐水20 ml，速度1 ml/s。

1.3 图像分析 将扫描图像传入GE后处理工作站（AW 4.5）。由2名分别具有5年和10年腹部影像诊断经验的医师共同阅片进行病变测量。感兴趣区（ROI）采用手动勾画病灶最大层面内实性部分，避开囊变、坏死及出血区。MADC软件计算ADC值、真扩散系数（true diffusion coefficient，D）、假扩散系数（perfusion related diffusion coefficient，D*）、灌注分数（perfusion fraction，f），其中双阶单指数模型对应Dmono、D*mono、fmono值，双阶双指数模型对应Dbi、D*bi、fbi值，以及拉伸指数模型计算分布扩散系数（distributed diffusion coefficient，DDC）值和拉伸指数（the heterogeneity of intravoxel diffusion，α）值。每个病灶测量3次取平均值。测量肝右叶肝实质IVIM 各参数值时避开血管、胆管、占位性病变及伪影，连续测量3个层面取平均值。每个ROI为100～300 mm2。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件，对测量值进行正态性检验及方差齐性检验，根据检验结果采用配对t检验。比较病灶与肝实质增强扫描前后IVIM 各参数值差异变化，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病变诊断结果 经手术病理、活检穿刺及3～6个月随访等诊断21例患者22个病灶中，肝脏局灶性结节增生8个，炎性坏死性病变2个，肝细胞癌9个，肝腺瘤2个，肝内胆管细胞癌1个。

2.2 Gd-EOB-DTPA增强扫描前后对比结果 增强扫描后肝右叶局灶性病变的ADC值、Dmono、D*mono、fmono值、Dbi、D*bi值、DDC、α值与增强扫描前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。肝右叶实质的ADC值、Dmono、D*mono、Dbi、D*bi值、α值与增强扫描前比较，差异无统计学意义（P>0.05）。肝右叶局灶性病变的fbi值、肝右叶实质的fmono值和fbi值及DDC值差异有统计学意义（P<0.05，表1、图1）。

表1 肝右叶局灶病变与肝右叶实质Gd-EOB-DTPA增强扫描前后IVIM参数值比较（±s）

表1 肝右叶局灶病变与肝右叶实质Gd-EOB-DTPA增强扫描前后IVIM参数值比较（±s）

注：ADC为表观扩散系数，Dmono为双阶单指数模型真扩散系数，D*mono为双阶单指数模型假扩散系数，fmono为双阶单指数模型灌注分数，Dbi为双阶双指数模型真扩散系数；D*bi为双阶双指数模型真扩散系数，fbi为双阶双指数模型灌注分数，DDC为拉伸指数模型分布扩散系数；α为拉伸指数模型拉伸指数

参数 增强扫描前 增强扫描后 t值 P值 病灶（n=22）ADC（×10‑3 mm2/s）1.39±0.31 1.32±0.30 0.896 0.381 Dmono（×10‑3 mm2/s）1.07±0.26 0.97±0.22 1.622 0.12 D*mono（×10‑3 mm2/s）52.46±59.05 43.25±35.64 0.569 0.575 fmono（%）29.40±7.70 34.94±12.06 ‑1.598 0.125 Dbi（×10‑3 mm2/s）1.30±0.56 1.14±0.54 0.974 0.341 D*bi（×10‑3 mm2/s）88.19±70.77 75.57±52.16 0.612 0.547 fbi（%）23.35±5.77 31.05±10.85 ‑2.673 0.014 α 0.66±0.10 0.64±0.10 0.499 0.623 DDC（×10‑3 mm2/s）1.60±0.64 1.60±0.73 0.017 0.986 肝右叶（n=22）ADC（×10‑3 mm2/s）1.24±0.15 1.34±0.22 ‑1.79 0.088 Dmono（×10‑3 mm2/s）0.78±0.09 0.72±0.12 1.971 0.062 D*mono（×10‑3 mm2/s）65.15±55.32 83.85±83.26 ‑0.823 0.42 fmono（%）32.13±6.01 47.35±14.76 ‑5.055 ＜0.001 Dbi（×10‑3 mm2/s）0.87±0.17 0.97±0.34 ‑1.048 0.307 D*bi（×10‑3 mm2/s）103.52±66.88 104.33±77.67 ‑0.032 0.975 fbi（%）30.75±5.81 40.71±12.30 ‑3.722 0.001 α 0.50±0.08 0.45±0.17 1.184 0.25 DDC（×10‑3 mm2/s）1.86±3.70 1.06±3.31 ‑2.447 0.023

3 讨论

本研究结果显示，Gd-EOB-DTPA 不影响肝右叶局灶性病变及肝右叶实质ADC值的定量评估，与既往研究报道的Gd-EOB-DTPA对肝局灶性病变ADC值测量无明显影响[9]这一结论一致。Colagrande 等[10]研究表明，Gd-EOB-DTPA对肝右叶Le Bihan 经典IVIM模型各参数值测量无显著影响，该研究认为钆螯合物不与水分子直接连结，水分子接近并在钆螯合物周围不受影响地自由扩散，因此钆对比剂注射不影响肝病变与肝实质的ADC值及D值。根据模型，DDC值与D值相关，是ADC值的复合表现形式，而α 与体素内水分子扩散不均质程度相关[5]。这应该可以解释本研究中肝右叶病变D值、Dmono值、Dbi值、DDC、α 及肝实质D值、Dmono值、Dbi值、α 增强扫描前后无明显差异的结果。同时，由于注射入的钆对比剂血药浓度远低于血液中的水分子浓度，因此Colagrande 等[10]认为可以解释D*值与f值增强扫描前后无明显差异。本研究结果也表明肝右叶局灶性病变的D*mono值、fmono值、D*bi值及肝右叶实质D*mono值、D*bi值增强扫描前后无明显差异。

微循环灌注分数f值容易受噪声影响，且目前对b值选择有争议[11]，超高b值噪声较大，会影响DDC值的诊断效能。Gulani 等[12]研究表明注射Gd-EOBDTPA后1～13 min后肝脏DWI信号强度较增强扫描前明显减低。本研究注射对比剂10 min后进行IVIM图像采集，可能图像对比噪声比会有一定的影响，进而可能会影响IVIM 所得f值。此外，戴卿俊等[13]研究表明f值与T1弛豫时间显著相关。而Gd-EOBDTPA 作为肝脏特异性顺磁性对比剂可以缩短增强扫描后肝脏的T1弛豫时间，因此增强扫描后肝细胞摄取对比剂，留在肝实质内的Gd-EOB-DTPA对比剂可能会出现对f值的影响。这些可能是解释本研究结果中肝右叶局灶性病变fbi值以及肝右叶实质fmono值、fbi值和DDC值增强扫描前后有显著差异的原因。

图1 女，51岁，高分化肝细胞癌。A～J为Gd-EOB-DTPA增强前扫描IVIM-DWI序列，A为DWI图像，病变呈稍高信号，感兴趣区1（星号），肝右叶实质测量感兴趣区2（箭头）；B～J 分别是ADC图、Dmono、D*mono、fmono、Dbi、D*bi、fbi、DDC及α图，其中B 示测量病变和肝右叶实质ADC值分别为1.12×10-3×10-3 mm2/s、1.08×10-3 mm2/s；C 示病变和肝右叶实质Dmono值分别为0.785×10-3 mm2/s、0.661×10-3 mm2/s；D 示病变和肝右叶实质D*mono值分别为28.5×10-3 mm2/s、36.8×10-3 mm2/s；E示病变和肝右叶实质fmono值分别为26.2%、31.4%；F 示病变和肝右叶实质Dbi值分别为0.87×10-3 mm2/s、0.642×10-3 mm2/s；G 示病变和肝右叶实质D*bi值分别为36×10-3 mm2/s、66.1×10-3 mm2/s；H 示病变和肝右叶实质fbi值分别为23.3%、33.5%；I 示病变和肝右叶实质DDC值分别为1.22×10-3 mm2/s、1.28×10-3 mm2/s；J 示病变和肝右叶实质α值分别为0.571、0.511。K～T为Gd-EOB-DTPA增强后扫描IVIM-DWI序列，其中K为DWI图像，病变呈稍高信号（星号），肝右叶实质测量（箭头）；L～T分别是ADC图、Dmono、D*mono、fmono、Dbi、D*bi、fbi、DDC 及α 图；其中L 示测量病变和肝右叶实质ADC值分别为1.21×10-3 mm2/s、1.19×10-3 mm2/s；M 示病变和肝右叶实质Dmono值分别为0.933×10-3 mm2/s、0.747×10-3 mm2/s；N 示病变和肝右叶实质D*mono值分别为28.8×10-3 mm2/s、19.2×10-3 mm2/s；O 示病变和肝右叶实质fmono值分别为24.9%、33.0%；P 示病变和肝右叶实质Dbi值分别为2.9×10-3 mm2/s、0.789×10-3 mm2/s；Q 示病变和肝右叶实质D*bi值分别为26.7×10-3 mm2/s、22.8×10-3 mm2/s；R 示病变和肝右叶实质fbi值分别为31.5%、31.7%；S 示病变和肝右叶实质DDC值分别为1.72×10-3 mm2/s、1.68×10-3 mm2/s；T 示病变和肝右叶实质α值分别为0.506、0.400

本研究存在一定的局限性：①样本量较少；②肝脏病变种类较少，未纳入血管瘤、转移瘤等其他肝脏病变；③未对增强扫描后多个时间段内IVIM值进行评估，如增强扫描后0～10 min 内、10～20 min等。

总之，注射Gd-EOB-DTPA对肝右叶局灶性病变及肝右叶实质的ADC值定量评估影响不大，对肝右叶病变IVIM参数中双阶单指数及双阶双指数的D值和D*值、fmono值、拉伸指数模型DDC值及α值定量评估也无显著影响，临床工作中对于注射对比剂后进行IVIM扫描从而节省检查时间有一定的优化价值。而Gd-EOB-DTPA对肝右叶实质背景fmono、fbi、DDC值的定量评估有一定的影响，有待进一步研究。