弥散加权MRI及ADC值鉴别良恶性胆囊息肉样病变的诊断价值

张 灿 余成新 刘亚娟

(1. 三峡大学 第一临床医学院[宜昌市中心人民医院] 放射科， 湖北 宜昌 443003; 2. 三峡大学 第一临床医学院[宜昌市中心人民医院] 超声科， 湖北 宜昌 443003)

胆囊息肉样病变(polypoid lesions of gallbladder, PLGs)系胆囊壁黏膜面的任何隆起性病变，是向腔内呈息肉样突起的一类病变的总称[1-2]。PLGs在腹部超声检查中的检出率为3%～7%，在胆囊切除标本中的检出率为0.5%～13.8%[1-4]。胆囊切除标本中约1/3的PLGs病理检查结果为肿瘤，其中恶性肿瘤的检出率为1%～27%[1,4]。在年龄≥50岁的患者中，恶性PLGs的检出率为32.4%，所检出的胆囊癌80%表现为PLGs[1-5]。鉴于胆囊癌侵袭性强、恶性度高且预后差，故早期发现和术前对良恶性PLGs的鉴别诊断对患者的治疗和预后至关重要[1,3,6-9]。

超声检查、CT和MRI等虽能检出PLGs，但却难以鉴别良性、癌前和恶性病变[1,6]。弥散加权成像(diffusion-weighted imaging, DWI)是在普通MRI的基础上发展起来的一项新技术。DWI能通过测量随水质子运动性改变(细胞成分、细胞大小和细胞密度变化会影响水弥散运动)而变化的靶组织表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值，并对其进行量化评估，使水的随机Brownia运动转化为可视图像，因而提供了一种与常规T1-加权成像(T1 weighted imaging，T1-WI)和T2-加权成像(T2 weighted imaging，T2-WI)不同的组织对比，对组织结构信息的评估较传统MRI更加准确[6,9-10]。因此，DWI可用于良恶性肿瘤的鉴别，目前已广泛用于腹部肿瘤的诊断[6,11]。前期研究表明，DWI对鉴别胆囊癌与胆囊良性病变具有一定准确性和实用价值[6,10]。常规影像学检查难以区分良恶性PLGs，本研究旨在探讨DWI及ADC值测量对良恶性PLGs的鉴别诊断价值，以期为临床上胆囊癌的早期诊断和治疗提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2014年2月～2018年12月我院肝胆外科收治的术前难以区分良恶性的PLGs患者44例。研究对象纳入标准：①术前同意接受DWI检查，无MR扫描禁忌症；②患者呼吸配合良好、图像质量高、病灶边界显示清楚，可准确定位感兴趣区(region of interest, ROI)；③考虑到DWI空间分辨率相对不佳，为提高ADC值测量的准确性，本研究PLGs大小的纳入标准是病变直径≥0.5 cm的病例。排除标准：①PLGs<0.5 cm的病例；②年龄<18岁；③缺乏DWI检查资料及ADC图像的病例；④未经病理诊断证实的病例。对纳入研究的病例，根据术后病理诊断结果分为良性和恶性两组。

1.2 磁共振扫描

扫描设备采用Philips公司Intera Achieva 3.0 T超导磁共振成像系统，以16通道腹部相控阵线圈为射频发射和接收线圈。常规MRI冠状位及轴位序列均以呼吸门控触发扫描。

1.2.1 常规MRI扫描参数

所有患者首先行肝、胆、脾冠状位快速自旋回波序列T2-WI及轴位T1-WI、精确频率衰减反转恢复(spectral selective attenuated inversion recovery, SPAIR)扫描。扫描范围：自横膈面顶部向下至肝下极水平，包括上腹部的肝、胆囊、胰腺及脾各器官。①冠状位及轴位T2-WI序列各扫描参数分别为：重复时间(repetition time, TR)/回波时间(echo time, TE)=1412/120 ms；翻转角度(flip angle, FA)= 90°；回波链长度(echo train length, ETL)=27；层厚/层距=4.0/1.0 mm；信号平均数(number of signals averaged, NSA)=2；视野(field of vision，FOV)=480 mm×480 mm；矩阵(matrix)=512× 512。②轴位T1-WI序列各扫描参数分别为：TR/TE=10/2.3 ms；NSA=1；FOV=384 mm×384 mm；矩阵=384×384。③轴位T2-WI-SPAIR序列各扫描参数分别为：TR/TE=769/70 ms；FA=90°；ETL=56；层厚/层距=4.0/1.0 mm；NSA=1；FOV=480 mm×480 mm；矩阵=512×512。采集时间总共约7～9 min。

1.2.2 DWI扫描参数

扫描序列采用单次激发平面回波序列(single shot echo planar imaging, SS-EPI)，行轴位扫描，扫描范围及各层面与轴位T2-WI层面保持一致，各扫描参数分别为：TR/TE=3 000/51 ms；FA=90°；层厚/层距=4.0/1.0 mm；FOV=384 mm×384 mm；矩阵=192×192；NSA=4；b值分别取0、600、800和1 000 s/mm2。采集时间总共约6～10 min。

1.3 DWI图像分析

采用双盲法，由两名阅片经验丰富的高年资MRI诊断医师，对所选b值适宜的DWI图像进行判读，判读者不知道任何相关临床及病理资料，经两人协商都认可的判读结果方可采用。根据44例病变在DWI序列上的信号强度，将判读结果分为等信号(病变信号低于或与邻近肝实质相仿)、高信号(病变信号高于邻近肝实质，但低于脾实质)和很高信号(病变信号等于或高于脾实质)三级。

1.4 ADC值测量

将DWI图像黑白反转后送达Philips Extended MR Workspace 2.6.3.3工作站，采用Functool 2.0分析软件重建ADC图像，确定ROI并测量其平均ADC值。划定ROI时尽可能取病灶最大截面，尽量包括层面内病灶的全部，但不超出病灶边缘，并避开病灶的坏死部分及病灶边缘处。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 临床资料

良性PLGs24例，其中胆囊息肉16例，胆囊腺瘤8例；22例无明显症状，系在B超检查时偶然发现，2例有右上腹部不适、恶心呕吐或食欲减退等症状。恶性PLGs(息肉样型胆囊癌)20例，其中腺癌16例，鳞状细胞癌4例。该组患者均有不同程度右上腹不适、压痛或恶心呕吐等症状，其中8例有黄疸和腹腔积液，4例有体重减轻。研究对象临床资料见表1。

表1 两组患者临床及影像学资料

2.2 良恶性PLGs常规MRI及DWI图像

常规MRI序列图像中，24例良性PLGs呈息肉状(18例)或团块状(6例)影，向胆囊腔内隆起，边缘光滑，界限清楚，横断面最大直径约0.6 cm～1.7 cm。经胆汁的高信号背景衬托，T2-WI示病灶整体呈低信号，与胆囊壁相比，病灶呈等信号或高信号影；DWI序列4组图像上，随着b值增高，病变边缘显示渐模糊，信号强度缓慢减低，但与周围组织对比度略有上升。经综合评估，在b值为800 s/mm2时，病灶解剖细节显示与背景抑制效果均较为理想。其序列图像显示，20例呈等信号，4例呈高信号(见图1)。

注：患者，男，42岁，胆囊腺瘤； A、B：冠状位T2WI及轴位T2WI-SPAIR示胆囊内小结节影(箭头)； C：轴位DWI示病灶(箭头)信号略高于肝实质，但明显低于脾实质； D：ADC图像显示病灶(箭头)为等信号，其ADC值约1.61×10-3 mm2/s

常规MRI序列图像中，20例恶性PLGs呈结节状(4例)或团块状(16例)影，隆起于胆囊腔，边缘毛糙欠规则，部分可见浅分叶，横断面最大直径约1.1 cm～2.8 cm。其中4例有肝多发性转移癌，12例伴有胆囊结石。T1-WI、T2-WI及T2-WI-SPAIR序列均显示胆囊内低信号充盈缺损。经胆汁高信号背景衬托，T2-WI病灶整体呈低信号，T2-WI-SPAIR示病灶呈高信号或等信号混杂影，DWI序列14例呈很高信号，6例呈高信号(见图2)。当 b值为800 s/mm2时，良恶性组PLGs的DWI信号强度直观视觉评估见表1。良性PLGs的DWI表现以等信号病变为主(83.33%)，而恶性PLGs的DWI多表现为很高信号(70.00%)。恶性组PLGs的DWI信号强度明显高于良性组，两组间DWI信号强度的差异有显著统计学意义(P<0.001)。

注：患者，女，62岁，胆囊癌； A：冠状位T2WI显示胆囊内结节影 (箭头)；B：轴位T2WI-SPARI示胆囊内结节病灶(箭头)； C：轴位DWI示病灶(箭头)信号明显高于肝、脾实质； D：ADC图像显示病灶(箭头)为低信号，其ADC值约0.82×10-3 mm2/s

2.3 判断良恶性PLGs的ADC阈值

根据常规影像学所见，24例良性PLGs中20例诊断正确，20例恶性PLGs中13例诊断正确，其诊断准确度为75%。ADC值测量显示，恶性PLGs的ADC值(1.12±0.23)×10-3mm2/s明显低于良性PLGs (1.85±0.22)×10-3mm2/s，差异有显著统计学意义(P<0.001)。而两组胆汁ADC值无统计学差异(P>0.05)。采用ROC曲线分析，取ADC值1.52×10-3mm2/s为判断良恶性PLGs的阈值，其诊断恶性PLGs的敏感度为90.00%(18/20)，特异度为100.00%(24/24)，准确度为95.45%(42/44)，AUC为0.98。

3 讨论

良性PLGs包括肿瘤性息肉(腺瘤、血管瘤和脂肪瘤)和非肿瘤性息肉(胆固醇息肉/胆固醇沉着症、炎性息肉、增生性息肉、腺瘤样息肉和腺肌瘤病)。恶性PLGs包括腺癌、鳞癌、腺瘤癌变和转移癌。PLGs通常是在影像学检查或行胆囊切除后病理检查中偶然发现，其中大部分为良性病变，没有恶性潜能，无需随访或干预。但胆囊腺瘤虽为良性，却有恶性潜能。有证据表明，如在结直肠癌的发生中所见，它们可沿着腺瘤-癌序列演进为胆囊腺癌[1-4,6,10]。

一般认为，直径>10 mm的PLGs提示恶性可能。经B超检出的PLGs，单凭病变数目或大小不能预测其病变性质[6]。Chou等[1]研究显示，恶性PLGs直径虽明显大于良性病变，但也有5%的恶性PLGs直径为3～5 mm，8%的恶性PLGs直径为5～10 mm。对这些直径<10 mm的早期恶性PLGs，若不及时手术存在难以预料的风险。临床上对无症状的PLGs患者，当病变直径≥10 mm时会建议手术治疗。但也并非直径>10 mm的PLGs都是恶性的，其中良性息肉也不少见[1,5-6,11]。这些良性PLGs若按病变大小来行胆囊切除术，难免造成过度治疗[6]。常规影像学检查对PLGs的检出率已很高，病变的大小形态反映也很准确，但却很难确定其性质，尤其是恶性病变的早期与良性病变难以鉴别。因此，如何在术前较为准确地判断PLGs的良恶性，是临床上急需解决的重要问题。我们的研究表明，DWI加ADC值测量是良恶性PLGs术前诊断与鉴别诊断的有效方法，有较大临床应用价值。

Irie等[12]和Ogawa等[13]评估高b值DWI鉴别胆囊良恶性病变的效果，所采用的b值是1 000 s/mm2，但对于b值是否适当仍有争议，要考虑与信噪比平衡，包括精选序列和筛选适当b值。由于b值是DWI序列中十分重要的参数，而国内外相关研究采用的b值不尽相同，我们在检测中采用600、800和1 000 s/mm2多个b值，对得到的图像进行比较，发现b值为600 s/mm2时，因胆囊内T2高信号的抑制效果不佳，病变与周围背景信号对比不强；当b值为1 000 s/mm2时，因整体信号衰减过多，病变的形态、位置及其与周围解剖结构关系显示不清；只有当b值为800 s/mm2时，胆汁的高信号基本被抑制，图像中T2-WI成分很少，提供了较好的背景对比，对病灶处的解剖学细节显示也较为理想，与近期国内外的相关研究[8,13-15]相符。

一般来说，恶性PLGs的DWI信号越高，表明其细胞密度越大，分化程度越低，恶性特征也越明显。本研究20例恶性PLGs，在b值为800 s/mm2时，DWI呈高信号(6例)或很高信号影(14例)，有低信号背景衬托，肉眼观察很清楚。这一结果与DWI技术的理论分析相吻合。至于良性PLGs，因不同病变内细胞密度不尽相同，故DWI信号也会有所差异。但相对于恶性PLGs，良性PLGs的细胞密度总体较正常胆囊壁变化不大，其DWI信号更接近正常胆囊壁，呈等信号。本研究24例良性PLGs中20例呈等信号，4例呈高信号。上述结果显示，恶性PLGs的DWI信号明显高于良性PLGs，两者信号强度的差异有显著统计学意义，表明DWI有助于鉴别良恶性PLGs[7-9,13-17]。

关于良恶性PLGs之间的信号重叠，先前的文献也有报道[11-12]。本研究中有10例视觉评估为DWI高信号，其中6例为恶性PLGs，4例为良性PLGs，表明良恶性PLGs的DWI信号区间有重叠，这就给影像图片判读带来了较大困难。信号重叠的原因有如下几点。第一，由于PLGs的良恶性并无截然界限，本身就有少数良恶性PLGs处于信号重叠区，其信号强度实际上也有微小差异，只是肉眼观察的分辨能力有限，难以察觉或准确评估。另外，作为主观评价参照物的肝和脾，其DWI信号存在个体差异，也可影响图像判读。因此，我们采用主观视觉评估加ADC值测量，后者是更为客观的量化评估方法，由此尽量消除主观因素对结果的影响。第二，病变本身的影响，如良性PLGs、恶性PLGs和少数有恶性潜能的腺瘤，本身对水分子弥散受限的程度不一，其DWI信号强度也会有差异。第三，DWI扫描涉及的一些技术参数，如b值、TE及TR等尚无统一标准，它们对DWI信号强度的影响不能完全排除[8,17]。

对DWI图像进行量化后得到的ADC值，是对水分子弥散情况的量化描述，相对于主观视觉评估，ADC值的量化评估更为客观准确。本研究中44例患者行DWI扫描后，均进行了ADC图像重建和ADC值测量。其中24例良性PLGs的平均ADC值为(1.85±0.22)×10-3mm2/s，而20例恶性PLGs的平均ADC值为(1.12±0.23)×10-3mm2/s，前者的ADC值显著高于后者。根据ADC值测量和ROC曲线分析，选取1.52×10-3mm2/s作为阈值，其诊断恶性PLGs的敏感度为95.00%，特异度为100.00%，准确度为95.45%(常规影像学诊断准确度为75.00%)。表明DWI及ADC值测量可明显提高良恶性PLGs(直径≥0.5 cm)的诊断准确性，这与相关文献报道相似[7-9,13-17]。此外，我们还测量了良恶性PLGs患者胆汁的平均ADC值，分别为(2.22±0.30)×10-3mm2/s和(2.24±0.29)×10-3mm2/s，两者差异无统计学意义，表明良恶性PLGs的ADC值差异不是由研究方法或个体差异所致。

DWI图像的ADC值能更精确地反映病变内水分子的弥散情况，能将处于DWI肉眼信号重叠区的病变进一步加以甄别，从而大大提高了诊断的敏感性和特异性，弥补了DWI视觉评估的不足。但需注意的是，上述ADC值都是用特定扫描设备采用特定的扫描参数所获得的，其适用性有限，若采用的扫描设备或扫描参数不同，其ADC值的大小会有一些差异，可见ADC值的测量虽然精确，其准确性也是相对的。

我们的研究表明，DWI及ADC值测量可明显提高良恶性PLGs(直径≥0.5 cm)的诊断准确性，对良恶性PLGs有较大鉴别诊断价值，是一种操作简便、安全可靠的无创性检查方法。

本研究的局限性在于病例相对较少，尚需积累更多可供研究的良恶性PLGs的病例，扩大研究样本，进一步规范和统一扫描参数(标准化)，提高DWI检测的可重复性。对处于信号重叠区的少数良性或恶性PLGs，其DWI信号强度有否微小差异，ADC值是否有相对固定的区间，如何提高DWI鉴别良恶性PLGs的效能等，尚需进一步探讨。