T2WI序列图像纹理分析对肝硬化浸润性肝癌和局灶性融合性纤维化的鉴别诊断价值

胡维杰 陈小萍 吴荣刚 马臻雏

据统计，约14%的肝硬化患者存在局灶性融合性纤维化，而其呈肿块状时在影像学上缺乏特异性征象，常与肝硬化浸润性肝癌混淆，导致二者鉴别难度较大[1]。穿刺活检虽是鉴别肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化的金标准，但其并发症较多，部分患者往往需接受多次穿刺方可确诊；而增强MRI虽可鉴别肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化，但检查耗时长且价格较高，临床难以广泛开展[2-3]。近年来，国内外研究虽肯定了纹理分析可准确反映整个肿瘤内空间异质性特征，在肝肿瘤鉴别诊断及生物学行为评估中意义重大，但关于T2WI序列纹理分析对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化的鉴别效能尚不明确[4-5]。因此，本研究初步探究T2WI序列纹理分析下GLCM和Histogram纹理参数对二者的鉴别诊断价值。

资料与方法

一、一般资料

2018年8月至2021年8月苏州市中西医结合医院收治的肝硬化浸润性肝癌患者50例和肝脏局灶性融合性纤维化患者32例。入选标准：①均伴肝硬化，入院后经手术标本病理学证实为肝硬化浸润性肝癌或肝脏局灶性融合性纤维化；②患者均于手术标本病理学诊断前1周行MRI检查，并接受T2WI序列纹理分析分析，术前MRI资料完整且未接受任何治疗(包括放化疗、手术治疗等)。排除标准：①患有其他慢性肝病；②患有其他部位恶性肿瘤；③MRI图像存在伪影重干扰病灶观察。肝硬化浸润性肝癌患者50例，男33例，女17例，年龄(52.4±12.8)岁；肝脏局灶性融合性纤维化患者32例，男18例，女14例，年龄(53.2±13.8)岁。本研究获院伦理委员会审核。

二、方法

(一)主要仪器与方法 选择GE 1.5T OPTIMA MR360超导型MR成像系统，进行肝脏轴位T1WI序列(TR 120 ms，TE 4.2 ms，矩阵256×160，层厚8.0 mm，层距2.0 mm)、冠状位FSE-T2WI序列(TR 2200.0 ms，TE 103.5 ms，矩阵、层厚和层距同轴位T1WI序列)和轴位FSE T2WI序列(TR 6000.0 ms，TE 86.5 ms，矩阵288×160，层厚和层距同轴位T1WI序列)扫描。

(二)图像纹理分析 自图片档案和通信系统中获取T2WI图像，两名放射科医师双盲分析。图像纹理分析前先标准化图像灰阶，以Image J软件分析病灶最大层面该序列图像，一名放射科医师顺着病灶边缘手动勾画ROI，提取ROI内纹理特征后获取GLCM、Histogram纹理参数。勾画ROI时规避肿瘤周围血管，各序列ROI尽可能维持一致。

三、统计学方法

结 果

一、GLCM纹理参数分析

两组对比度、逆差距差异无统计学意义(P>0.05)；肝硬化浸润性肝癌组熵显著高于局灶性融合性纤维化组(P<0.05)，能量、相关性低于局灶性融合性纤维化组(P<0.05)。见表1、图1。

表1 GLCM纹理参数分析(±s)

图1 MaZda软件中ROC测量示意图(轴位T2WI)，A病理诊断为肝癌；B病理诊断为局灶性融合性纤维化

二、Histogram纹理参数分析

Histogram纹理参数在两组之间差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 Histogram纹理参数分析(±s)

三、GLCM纹理参数对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化的鉴别效能

熵、能量、相关性对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化均有一定鉴别诊断效能。见表3。

表3 GLCM纹理参数对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化的鉴别效能

讨 论

既往临床鉴别肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化多采用穿刺活检，但其有创且受检条件有限，无法推广应用[6]。纹理分析作为近年来发展起来的一种图像后处理手段，可揭示图像各像素内在灰度及图像灰度空间分布情况，定量描述该图像所示肿瘤内部空间异质性，与肿瘤生物学特征(如肿瘤细胞乏氧、血管生成等)有关[7-9]。目前该技术在肝脏肿瘤或瘤样病变的生物学行为评估、鉴别诊断、预后判断方面均有研究，尤其是基于MRI图像的纹理分析已被广泛用于肝脏病变(如肝内胆管癌、肝转移瘤等)诊断及鉴别诊断中；由于T2WI序列存在相对较长的回波时间和较高的组织间对比度，致使图像中较多差异性纹理特征均有鉴别诊断价值[10-12]。黄伟康等[13]研究认为，T2WI纹理分析对肝细胞癌低、高分化程度具有重要鉴别意义。武明辉等[14]报道，T2WI纹理分析是肝细胞癌患者微血管侵犯的潜在定量预测指标，T2WI联合GLCM纹理参数熵、能量、相关性、逆差距及Histogram纹理参数峰度预测微血管侵犯的效能优于单独T2WI。钟熹等[15]报道T2WI 纹理分析可以鉴别增生结节与小肝细胞癌，其中GLCM纹理参数相关性的AUC最大，敏感度和特异度分别为83.33%、75.21%。

本研究中，应用T2WI纹理分析显示肝硬化浸润性肝癌、肝脏局灶性融合性纤维化的GLCM和Histogram纹理参数，发现两组对比度、逆差距、平均值、峰度、偏度虽无明显变化，但肝硬化浸润性肝癌组熵较局灶性融合性纤维化组高，能量、相关性较局灶性融合性纤维化组低；ROC曲线进一步分析，发现熵、能量、相关性对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化均有一定鉴别诊断效能，AUC分别为0.672、0.701、0.812，证实T2WI纹理分析在二者鉴别诊断中效能较高。熵提示图像纹理分布复杂度或均匀度，通常纹理分布越复杂或越不均匀，该值越大；而该值越大，表示肿瘤异质性越高，可能是细胞浸润、异常血管生成等所致，被认为与肿瘤微环境改变、基因表达有关[16]。相关性、能量分别反映局部灰度相关性和灰度分布均匀程度、纹理粗细度，二者偏低时往往揭示肿瘤异质性较高。研究表明，肿瘤异质性越高，可能促使相应图像越低的能量、相关性和越高的熵值[17]。而造成本结论的原因，推测可能是因为相较于局灶性融合性纤维化，肝硬化浸润性肝癌病灶内部异质性较高，结构极不规则，成分更为复杂，具有更高的侵袭性。

综上所述，基于T2WI纹理分析下GLCM纹理参数熵、能量、相关性可以鉴别肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化，但未分析联合GLCM和Histogram纹理参数对肝硬化浸润性肝癌与肝脏局灶性融合性纤维化的鉴别效能，故今后需进一步验证。