段宏偉 張振勇 劉學平
磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging,DWI)是目前唯一能夠無創性檢測活體組織內水分子擴散過程的方法,反映了活體組織的功能狀態[1]。DWI在中樞神經系統已廣泛應用,近年來隨著磁共振軟硬件技術的迅速發展,DWI用于評估體部惡性腫瘤性病變成為國內外研究的熱點。本文著重闡述DWI診斷肝癌的應用和進展。
1.1 一般資料 收集本院2010年2月至2012年3月具有完整的臨床及影像檢查資料并經穿刺或手術病理證實為肝細胞癌的患者67例,其中男48例,女19例;年齡36~72歲,平均46.8歲。所有患者均行MRI常規及DWI檢查,重建表觀擴散系數(apparent diffusion coefficeient,ADC)圖并測量病變ADC值,與正常肝臟ADC值對比。
1.2 采用設備及檢查技術 采用GE Hde 1.5TMR掃描儀,8通道表面相控陣線圈,運用呼吸門控。常規掃描軸位梯度回波回波(GRE)T1WI Dual,快速自旋回波(FSE)序列 FST2WI,冠狀位2D-FIESTA,Gd-DTPA增強采用LAVA掃描,所有患者均進行軸位DWI掃描:b=0 s/mm2及b=1000 s/mm2,層厚 8 mm,層距 2 mm,FOV 40.0 cm,矩陣 96 ×128,NEX 6。
1.3 ADC值測量的方法 應用機器后處理軟件重建ADC圖,測量正常肝臟ADC值,并在ADC圖上測量病灶ADC值:每一病變區域均有2名有經驗的技術人員分別測量3次,取平均值,采用多個區域測量信號。
67例肝癌患者病灶在FS-T2WI及低b值DWI(b=0 s/mm2)圖像上均呈高信號,ADC圖上呈高信號;在高b值DWI(b=1000 s/mm2)圖像上各病變出現不同程度信號減低,仍呈高信號,ADC圖上呈稍高信號。在ADC圖上對病灶123個區域測量ADC值約為(0.93~1.06)10-3mm2/s,與正常肝臟ADC值(1.63~1.82)10-3mm2/s對比明顯減低。
磁共振擴散加權成像(DWI)是目前能在活體上進行水分子擴散測量與成像的唯一方法,其在腫瘤性病變中的應用一直是磁共振功能性成像研究的熱點[2]。隨著磁共振場強和梯度系統性能的提高,平面回波成像技術(echo planar imaging,EPI)被應用到DWI中,成像時間明顯縮短,而且對水分子運動的檢測更敏感。近年來擴散加權成像在腹部尤其是肝臟疾病的診斷中應用已逐步廣泛,通過ADC值特異性判斷組織的性質。
體部DWI采用單次激發SE-EPI序列,利用多通道相控陣線圈、并行采集與背景抑制技術加快了掃描速度,有效降低了單激發EPI所需的回波鏈長度,并明顯減少了偽影及圖像扭曲,同時對小病灶的顯示也較清晰;另外,閉氣和應用STIR成像可以達到更好的背景抑制效果,顯示良好的解剖結構,提高了對病灶探測的敏感性,理論上使ADC值的測量更加準確。目前對于肝臟ADC值測量已相當準確和穩定[3]。
b值(擴散敏感系數)的選擇對DWI圖像非常重要。擴散加權平面回波成像由于其固有的特點可使圖像產生各種偽影,并對小病灶的ADC值測量不準,為了計算出ADC值及擬合出ADC圖,必須使用至少兩種不同b值成像。較大的b值受T2穿透效應及局部血流灌注影響小,測量的ADC值較準確,接近于擴散系數值,對水分子擴散運動越敏感,但得到的DWI信噪比很低且磁敏感偽影加大;較低的b值可獲得較高的信噪比,但受局部血流灌注等因素的影響,所測得的ADC值偏高。一般情況下,體部DWI的b值建議選擇500~1000 s/mm2[4]。本研究選用 b=0 s/mm2與 1000 s/mm2相比,減少了成像中不穩定性因素影響,能夠很好的反映組織的擴散特征。文獻報道[5],無論取 b值高或低,肝臟良惡性腫瘤的ADC值始終存在統計學差異。
DWI反映組織中水分子的擴散狀況,生物組織內水分子的擴散分為三大類:細胞外擴散、細胞內擴散以及水分子的跨膜擴散。此擴散運動受組織結構、細胞內細胞器和組織大分子的影響[6]。肝臟擴散是各向同性[7]。腫瘤組織尤其是惡性腫瘤組織細胞核增大,核漿比增高,同時單位體積內腫瘤細胞增多且排列緊密,導致細胞外間隙減小,水分子擴散受限,因而表觀擴散系數(ADC)值較正常組織降低,于DWI上呈高信號。在DWI圖像上,擴散快的組織信號衰減大,呈低信號;而在ADC圖像上相反,呈高信號,表示ADC值大;擴散慢的組織信號衰減小,呈高信號,ADC值小。本研究對67例肝癌患者病灶123個區域測量ADC值約為(0.93~1.06)×10-3mm2/s,與正常肝臟 ADC值(1.63~1.82)×10-3mm2/s對比明顯減低。病灶在FS-T2WI及DWI圖像上均呈高信號,ADC圖上呈高信號。本研究表明,肝癌病變ADC較正常肝組織明顯明顯減小,說明病變組織水分子擴散受限,因而在DWI呈高信號,對病灶檢出敏感性高。
DWI作為一種有價值的MR功能成像技術,成像速度快、簡單易行,在分子水平為肝癌的診斷提供全新的信息,檢測病灶的ADC值并得出病變ADC值較正常肝組織明顯減低,病變在DWI圖像上呈高信號,故其對肝癌診斷有重要價值,應作為MRI檢查肝癌的常規序列。
[1]Schaefer PW,Grant E,Gonzalez G.Diffusion-weighted MR imaging of thebrain.Radiology,2000,217(2):331-345.
[2]程國英,劉長柱.磁共振全身擴散加權成像技術在惡性腫瘤中的應用.中國CT和MRI雜志,2010,4(2):60-63.
[3]倪明立,王成偉.磁共振DWI在肝癌中的應用.放射學實踐,2010,1(1):102-104.
[4]楊振漢,馮逢,王霄英.磁共振成像技術指南.北京:人民軍醫出版社,2010:263-294.
[5]陸靖,陸建平.DWI在腹部病變中的應用和最新進展.中國醫學影像技術,2008,24:21-23.
[6]李澄,劉振生,何玲,等.全身MR擴散加權背景抑制成像探查惡性腫瘤全身轉移的價值.臨床放射學雜志,2008,27(10):1406-1410.
[7]楊濤,王秀榮,楊廣夫,等.磁共振擴散加權成像在肝臟疾病診斷中應用價值.中國CT和MRI雜志,2008,8(4):32-35.