磁共振擴散加權成像對肝占位性病變的臨床診斷價值

柳 健 丁耀軍 張 捷 謝安明

磁共振擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)是一種無創性反映活體組織功能狀態的檢查技術，其對水分子布朗運動十分敏感，真實反映人體病理生理狀態下各組織成分之間水分子交換功能。DWI在超急性期腦梗塞診斷中的應用價值已經得到公認，隨著磁共振快速成像技術的發展，國內外學者［1－2］逐漸應用DWI技術對肝臟病變進行研究探索，但結論差異較大。本文通過對肝臟常見病變進行DWI檢查，探討其對肝臟占位性病變鑒別診斷的應用價值，試圖為臨床提供一種新的無創有效檢測肝臟病變的影像診斷方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2013年6月至2014年10月我院磁共振檢查的肝臟占位性病變89例(男性61例，女性33例，年齡26～78歲，平均48.3歲)，其中肝囊腫14例，肝血管瘤19例，肝細胞肝癌30例，肝轉移瘤26例(原發灶胃癌7例，肺癌5例，結腸癌4例，胰腺癌3例，直腸癌3例，膽管癌2例，膽囊癌1例，卵巢癌1例)。

30例原發性肝癌中經手術病理證實18例，經穿刺活檢證實8例，綜合臨床確診4例。肝轉移瘤病例均發現原發病灶，轉移灶具有典型的影像學表現。血管瘤及肝囊腫病例均根據臨床及影像資料綜合診斷，并隨診觀察至少3個月。

1.2 檢查方法

采用SIEMENS Symphony 1.5 Tesla超導型磁共振掃描儀。信號采集用相控陣表面線圈。患者均行肝常規MR掃描以確定并選擇適合測量ADC值的病灶，部分患者行動態增強掃描，患者均在增強掃描前進行擴散加權成像，以免造影劑對ADC值測量的影響。

DWI采用SE－EPI序列采集成像，掃描參數:TR 1600 ms，TE隨b值調整，層厚8 mm，距離因子30%，激勵次數(NEX)4次。采用4個b值(0，100，500和800 s/mm2)，擴散加權梯度同時施加于互相垂直的頻率編碼R(x軸)、相位編碼P(y軸)、層面選擇S(z軸)方向，一次掃描每層形成5幅圖像，每個b值1幅圖像，并擬合成一幅ADC圖。

1.3 ADC值測量與計算

取病灶最大直徑層面測信號強度值;每個病灶測3個感興趣區，取平均值;為避免誤差，盡量避開膽管、血管及偽影;在不同b值圖像的同一層面同一位置上取同樣大小的感興趣區進行測量;如有明顯壞死則測量病灶周邊實質部分;因直徑小于1 cm的病灶ADC值測量不準確，故對直徑小于1 cm的病灶不測定。

ADC 值的計算方法:ADC 值 =［ln(S低/S高)］/(b高－b低)，公式中ln為自然對數，S低與S高分別代表低b值與高b值時感興趣區的信號強度值，b高為高b值，b低為低b值。

1.4 病灶計數

DWI上病灶的計數以b值=500 s/mm2圖像為標準。檢出率以所有影像學資料綜合分析所能發現的病灶數為準。由于DWI不利于良性病灶(肝囊腫及肝血管瘤)的檢出，因此良性病灶不在計數范圍。

1.5 統計學分析

采用SPSS Window 13.0版本統計軟件進行分析，各數據以均數±標準差表示，各組數據進行方差齊性分析。對于肝占位性病變的ADC值及瘤/肝比值的統計分析采用 q檢驗，兩兩比較采用 Student－Newman－Keuls法進行;DWI與T2WI對惡性病灶檢出率的比較采用χ2檢驗;P＜0.05時認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肝臟主要占位性病變的ADC值測量結果

ADC值最大的是肝囊腫，其次為肝血管瘤、肝轉移瘤、肝細胞肝癌。各組病變的平均ADC值經過方差分析的F檢驗，F=62.426，為方差齊性，兩兩比較采用 Student－Newman－Keuls法，結果表明，肝細胞癌與肝轉移瘤無差別，其它各組間均有顯著性差異(P＜0.05);惡性腫瘤(肝癌、肝轉移瘤)與良性腫瘤(肝囊腫、肝血管瘤)之間有顯著性差異，見表1。

表1 肝主要占位性病變不同b值的ADC值及平均ADC值(s，×10－3mm2/s)

表1 肝主要占位性病變不同b值的ADC值及平均ADC值(s，×10－3mm2/s)

注:ADC1、ADC2、ADC3分別為b值=100 s/mm2、b值=500 s/mm2、b值=800 s/mm2時各主要肝占位性病變ADC值。

病變 例數 病灶 ADC1值 ADC2值 ADC3值 平均ADC值肝囊腫 14 18 3.47 ±1.20 3.42 ±0.44 3.32 ±0.42 3.40 ±0.57肝血管瘤 19 22 2.97 ±1.38 2.22 ±0.45 2.03 ±0.34 2.41 ±0.67肝轉移瘤 26 48 1.96 ±0.97 1.54 ±0.44 1.43 ±0.36 1.64 ±0.54肝細胞癌 30 30 1.99 ±0.64 1.30 ±0.27 1.20 ±0.24 1.50 ±0.34

2.2 病變ADC值/肝ADC值測量結果

對病灶的ADC值與自身的肝實質相比數值首先進行方差齊性分析，F=145.374，為方差齊性，兩兩比較采用 Student－Newman－Keuls法，肝臟各種占位性病變之間均有統計學差異(P＜0.05)。見表2。

表2 肝主要占位性病變ADC值/肝ADC值

2.3 DWI成像對惡性占位的顯示情況

56例惡性占位中，綜合分析所有影像學資料發現134個病灶，T2WI與b值=500 s/mm2的DWI對惡性病灶的檢出率分別為 84.3%(113/134)和 94.8%(127/134)，兩者有統計學差異(χ2=7.82，v=1，P=0.005＜0.05)，可以認為DWI對惡性病灶的檢出率高于T2WI序列，其在圖像上主要體現為提高了對直徑小于1.5 cm病灶的檢出。

3 討論

3.1 肝臟占位性病變的DWI表現

常規CT及MR平掃加增強掃描對肝臟占位性病變的定性診斷有一定作用，但也存在一定限度。DWI從分子水平提供組織的代謝信息，分析水分子的運動狀態及運動受限狀態。當肝臟發生病變時，其細胞功能和代謝情況發生改變，水分子的擴散運動受到影響，因此可被DWI檢出。肝臟占位性病變的DWI表現取決于成像物質及其內部分子的空間分布［3］，由于不同病變組織的細胞空間分布和構成不一，擴散系數亦不相同，因此有助于肝臟占位性病變的鑒別。有學者證實，DWI能夠提供許多常規MR所不能提供的信息，對明確人體生理病理變化具有重要意義［4］。

在b值=100 s/mm2時DWI圖像上，肝囊腫、肝血管瘤、肝癌、肝轉移瘤等均呈高信號，但囊性病灶信號強度明顯高于實性病灶，隨著b值的增加，DWI圖像上信號發生了變化，上述各種病灶信號強度不同程度減低，在b值=800 s/mm2時DWI圖像上，肝囊腫信號降低最明顯，甚至接近背景信號，很難發現病變;血管瘤信號降低不如肝囊腫，以低信號為主，其間夾雜少許稍高信號;實體性腫瘤信號的降低程度小于正常肝實質信號，隨著肝實質信號的衰減，腫瘤病灶呈現相對高信號，肝癌與肝轉移瘤信號相近，但肝癌壞死囊變部分信號降低較明顯。我們發現惡性腫瘤的這種相對高信號在b值=500 s/mm2時DWI圖像顯示最清晰，我們認為，在b值=100 s/mm2時擴散梯度較小，病灶受到血流灌注的影響較大，并且T2因素不能完全剔除，因此不能很好反映水分子的擴散運動;當b值=500 s/mm2時，血流灌注及T2因素的影響明顯減少，DWI圖像能較真實地反映水分子的擴散運動，由于肝實質細胞密度低于實性腫瘤，其信號衰減高于實性腫瘤，使兩者間信號差異增大，有利于病灶清楚顯示;當b值=800 s/mm2時，擴散梯度太大，肝實質和病灶的信號強度均明顯衰減，信號差異有所減小，并且因為圖像信噪比的明顯下降及嚴重的偽影，圖像質量較差，至使病灶顯示不清。

3.2 ADC值在肝占位性病變中的價值

肝臟擴散加權成像不僅能通過病灶DWI圖像上的信號變化來判斷組織成分，還可通過表觀擴散系數ADC值，來量化表達病變組織成分和狀態，對各病變的診斷及鑒別診斷從定量的角度提供全新的信息［5－6］。

組織或病變內部分子的空間分布決定了ADC值的大小。肝囊腫由于含有豐富自由水，水分子擴散受限較小，其ADC值最大;肝血管瘤內部主要含血液，血液相對囊腫液體黏度較高，且其間夾有纖維間隔、瘢痕及出血等，因此ADC值低于肝囊腫;肝惡性腫瘤含自由水少，腫瘤細胞密度較大，組織細胞成分多，水分子運動明顯受限，因此其ADC值最低。肝轉移瘤略高于肝癌，但兩者間多有重疊［7－8］。本研究通過肝占位性病灶的ADC值測量及統計學分析發現肝臟惡性腫瘤(肝細胞癌和肝轉移瘤)、肝囊腫及肝血管瘤平均ADC值之間存在顯著性差異(P＜0.05)。肝轉移瘤與肝癌之間無顯著性差異，肝癌的平均ADC值稍低于肝轉移瘤。因此，肝占位性病變ADC值的測定有助于鑒別肝實性腫瘤、囊腫及血管瘤，但對肝癌和肝轉移瘤的鑒別診斷仍比較困難［9］。本研究利用病灶ADC值與本身肝實質ADC值的比值進行統計分析，結果顯示肝癌的瘤/肝比值與肝轉移瘤的瘤/肝比值之間存在顯著差異，肝轉移瘤 ADC/肝 ADC比值高于肝癌 ADC/肝ADC比值。因此，我們認為，利用病灶ADC值與肝實質ADC值的比值，可以進行肝轉移瘤與肝癌的鑒別，分析其原因可能是肝轉移瘤少有肝硬化基礎，而我國大部分肝癌都與肝硬化密切相關。

3.3 DWI對檢出肝臟惡性小病灶的價值

本組研究發現，當b值為500 s/mm2時，DWI對惡性病灶的檢出率明顯高于T2WI序列，其主要原因在于DWI對直徑小于1.5 cm病灶的檢出明顯提高。分析其原因為以下兩方面:①當T2WI圖像上病灶信號較高且體積較小時，與膽管斷面信號相似，不仔細觀察容易漏診，而在b=500 s/mm2的DWI圖像上，含自由液體的膽管信號明顯衰減為低信號，實性腫瘤的信號強度衰減則不明顯，相對于膽管呈較高信號，因此增加了病灶的檢出率;②當T2WI圖像上病灶信號與肝實質相近且體積較小時，也不易被檢出。在b=500 s/mm2的DWI圖像上，實性腫瘤信號衰減程度明顯小于肝實質，呈相對高信號，易于被肉眼發現。其主要原因是擴散敏感梯度使肝臟信號減弱至接近背景噪聲，而肝臟實性腫瘤由于較長的T2值，受擴散敏感梯度的影響則較小，因此增加了病灶與肝臟的對比度，從而有利于更好顯示肝臟的惡性小病灶［10］。本組在b=500 s/mm2的DWI圖像上，清晰顯示127個惡性病灶的大小及部位，但仍有7個病灶未顯示，分析其原因是病灶體積太小，病灶直徑多小于0.5 cm，且病灶多位于易受磁敏感性偽影的嚴重干擾肝左葉或頂葉。我們發現，DWI除有利于肝臟惡性小病灶的檢出外，還有利于被腹水掩蓋的腹膜轉移結節及腹膜后腫大淋巴結的檢出。

總之，肝臟MRI擴散加權成像技術作為一種無創性簡單可行的檢查方法，有利于發現肝臟惡性小病灶，且能進行量化分析，從而有利于肝臟占位性病變的診斷與鑒別診斷，因此可作為肝臟常規MRI檢查的補充手段。

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