MR彌散加權(quán)成像ADC值與EDC值在軟組織腫瘤中的診斷價值分析

李晉，劉宇亮

1.濟南市第三人民醫(yī)院影像科，山東濟南250132；2.濟南市中醫(yī)醫(yī)院影像科，山東濟南250000

磁共振（Magnetic Resonance,MR）彌散加權(quán)成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）是一種新型的成像技術(shù)，其能夠反映組織的組成情況，以及病理生理狀態(tài)下細胞外部與內(nèi)部水分子的跨膜運動情況，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的分級、定性、療效與復(fù)發(fā)評價等項目中[1]。雖然DWI也在軟組織腫瘤診斷中得到了應(yīng)用，但關(guān)于定性診斷的報道十分少見。為了進一步完善軟組織腫瘤的診斷方案，該研究回顧性分析2018年8月—2019年8月該院198例軟組織腫瘤患者的臨床資料與影像資料，對其應(yīng)用MR-DWI進行診斷，并探討MR-DWI瘤體實質(zhì)表觀擴散系數(shù)(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)值與指數(shù)表觀擴散系數(shù)(Exponent Diffusion Coefficient,EDC)值在軟組織腫瘤中的診斷價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析該院198例軟組織腫瘤患者的臨床資料，198例患者共有軟組織腫瘤215個。198例患者中年齡22～74歲，平均年齡（50.5±10.4）歲；其中良性腫瘤142例150個病灶，包括神經(jīng)纖維瘤44例，神經(jīng)鞘瘤34例，肌間脂肪瘤30例，神經(jīng)纖維瘤19例，韌帶樣瘤15例；惡性腫瘤56例65個病灶，包括肌肉轉(zhuǎn)移瘤26例，纖維肉瘤12例，惡性纖維組織細胞瘤10例，滑膜肉瘤5例，脂肪肉瘤3例。納入標準：該組軟組織腫瘤患者均經(jīng)手術(shù)病理檢查證實；研究方案已告知患者知情同意。排除標準：重度高熱患者；妊娠3個月內(nèi)的早期妊娠者；有心臟起搏器、人工金屬心臟瓣膜、神經(jīng)刺激器者；眼內(nèi)金屬異物、金屬假體、內(nèi)耳植入、金屬關(guān)節(jié)、金屬假體、體內(nèi)鐵磁性異物者；動脈瘤夾者。

1.2 方法

該組患者均接受MR-DWI檢查，方法：選擇GE Signa EXCITE HD 3.0T超導(dǎo)型MR掃描儀，梯度切換率設(shè)置為120 T/ms，最大梯度場為33.3 mT/m。通過表面線圈（臀部、肩部與軀干選擇體線圈，四肢選用3英寸線圈），以自旋回波序列（spin echo,SE）的T1加權(quán)像(T1Weighted Image,T1WI)，快速自旋回波序列（fast spin echo,FSE）的T2加權(quán)像(T2 Weighted Image,T2WI），短TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列（Short TI Inversion Recovery,STIR）進行順序進行掃描，必要時進行T2WI或（和）T1WI的抑脂序列，之后行DWI。具體參數(shù)設(shè)置如下。常規(guī)狀態(tài)下掃描T1WI：回波時間(time of echo,TE)為9～15 ms，重復(fù)激發(fā)時間（Time of Repeatation,TR）為300～400 ms，激勵次數(shù)(Number of excitation,NEX)為2；T2WI：TE為90～120 ms，TR為3 000～4 000 ms，NEX為2；層間距為1 mm，層厚為5 mm，矩陣（256～320）×（192～256），視野（Field of View，F(xiàn)OV）為15～40 cm。2DWI：選擇單次激發(fā)自旋回波平面回波成像（Single shot spin Echo Echo-Planar Imaging,single shot，SE-EPI）序列，TE為80 ms，TR為8 000 ms，NEX為1。層間隔、層厚、FOV與常規(guī)掃描相同，矩陣為128×128，層數(shù)則以病變情況而定。將彌散敏感系數(shù)b設(shè)置為0、300 s/mm2，為了避免各向異性對于ADC值與DWI信號的影響，可以3個方向加以彌散敏感梯度場；固定病變的部位，以免運動狀態(tài)對ADC值測定的影響。獲取到的圖像信息由兩名經(jīng)驗豐富的影像學(xué)醫(yī)師進行評價。根據(jù)T1WI、T2WI、T1WI增強圖像特點明確腫瘤的實質(zhì)部分、鈣化、壞死或囊變病變，以及瘤內(nèi)出血情況。選擇最大的病變實質(zhì)層面進行DWI分析，以腫瘤實質(zhì)大小明確腫瘤實質(zhì)測量興趣區(qū)，即類圓形或圓形，可伴有腫瘤實質(zhì)，但無法超出腫瘤，避開腫瘤囊變、壞死、出血、鈣化區(qū)與骨骼。將DWI圖像傳輸至圖像后期處理工作站，由機體自動生成原始圖像，利用工作站中Functool軟件對圖像中腫瘤正常肌肉DWI與腫瘤實質(zhì)測量興趣區(qū)的情況進行分析，獲取b值為300 s/mm2時正常肌瘤與腫瘤實質(zhì)部分的EDC與ADC值，以及相對ECD與相對ADC值。

1.3 觀察指標

①對比198例患者中惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的EDC與ADC值。②對比198例患者中惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的相對EDC與相對ADC值。相對EDC值=瘤體實質(zhì)區(qū)EDC值/正常對側(cè)肌肉區(qū)EDC值。相對ADC值=瘤體實質(zhì)區(qū)ADC值/正常對側(cè)肌肉區(qū)ADC值。

1.4 統(tǒng)計方法

2 結(jié)果

2.1 惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的EDC與ADC值

b值為300 s/mm2時，該組惡性腫瘤患者的ADC值低于良性腫瘤（P＜0.01）。兩組EDC值對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1該組惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的EDC與ADC值對比[(±s),×10-3mm2/s]Table 1 Comparison of the EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors at the b value of 300 s/mm2[(±s),×10-3mm2/s]

表1該組惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的EDC與ADC值對比[(±s),×10-3mm2/s]Table 1 Comparison of the EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors at the b value of 300 s/mm2[(±s),×10-3mm2/s]

病理結(jié)果 EDC（×10-3） ADC×10-3mm2/s良性（n=150）惡性（n=65）t值P值256.54±140.58 262.62±142.60 0.282 0.778 1.45±0.85 0.85±0.56 5.044 0.000

2.2 該組惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的相對EDC與ADC值對比

b值為300 s/mm2時，該組惡性腫瘤患者的相對ADC值低于良性腫瘤（P＜0.01）。兩組相對EDC值對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表2該組惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的相對EDC與ADC值對比（±s）Table 2 Relative EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors with b value of 300 s/mm2（±s）

表2該組惡性腫瘤與良性腫瘤在b值為300 s/mm2時的相對EDC與ADC值對比（±s）Table 2 Relative EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors with b value of 300 s/mm2（±s）

病理類型 相對EDC 相對ADC良性（n=150）惡性（n=65）t值P值265.52±140.30 268.64±142.62 0.563 0.574 1.55±0.74 0.95±0.48 5.806 0.000

3 討論

軟組織腫瘤是指位于軟組織內(nèi)且起源于間葉組織的腫瘤，主要為韌帶、肌肉、脂肪、骨膜等運動系統(tǒng)的軟組織腫瘤，以良性為多見[2-3]。軟組織腫瘤的發(fā)病原因尚未明確，普遍認為與先天性畸形、化學(xué)物質(zhì)刺激、家族性遺傳、內(nèi)分泌因素與創(chuàng)傷學(xué)說有關(guān)[4]。目前，磁共振檢查（MR）是用術(shù)前定性與定位軟組織腫瘤的主要方法，而臨床通常采用常規(guī)磁共振成像（MRI）序列對軟組織腫瘤進行診斷，包括T1WI、T2WI、T1WI增強與SE等掃描所提示的典型部位、信號特點、形態(tài)特征、強化形式等影像[5]。然而，軟組織腫瘤在常規(guī)MRI影像下無典型的特征，在一定程度上限制了早期定性診斷、腫瘤療效監(jiān)測、臨床分級與復(fù)方評價等[6]。

DWI是一種基于水分子擴散運動的成像技術(shù)，其能夠反映出機體組織空間組成與組織間的水分子交換狀態(tài)，繼而評價機體生理與病理狀態(tài)下的功能活動[7]。DWI能夠在任意MR成像序列內(nèi)放加擴散敏感梯度而獲取，且提高擴散梯度強度，能夠進一步強化擴散的敏感性，也會影響信號強度[8]。DWI成像的影響因素主要包括擴散系數(shù)、擴散敏感系數(shù)、T2穿透效應(yīng)，以及組織的各向異性。同時，DWI還可以受到呼吸、運動、灌注等多種生理因子的影響。有研究發(fā)現(xiàn)，受檢組織T2值顯著上升時，DWI圖上能夠殘留T2圖像對比，即T2穿透效應(yīng)，因受到T2穿透效應(yīng)的干擾，DWI信號的高與低無法完全反映出病理狀態(tài)下組織內(nèi)部水分子擴散的高與慢[9]。然而，EDC與ADC圖像能夠消除T2穿透效應(yīng)，因此EDC與ADC值通常被認為是評價水分子擴散速度快慢的可靠指標，用以描述活動體組織內(nèi)部水分子擴散狀況[10]。學(xué)者迪麗拜爾·玉奴司等[11]對81例四肢軟組織腫瘤患者應(yīng)用了MR-DWI檢查，結(jié)果顯示惡性腫瘤ADC值為（0.97±0.31）×10-3mm2/s低于良性腫瘤組織的（1.84±0.68）×10-3mm2/s。陳速[12]對48例四肢軟組織腫瘤患者應(yīng)用了MR-DWI技術(shù)進行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該組良性腫瘤的ADC值（1.84±0.61）×10-3mm2/s高于惡性腫瘤（0.98±0.29）×10-3mm2/s。該文研究結(jié)果與此結(jié)果相近，b值為300 s/mm2時，該組惡性腫瘤患者的ADC值（0.85±0.56）×10-3mm2/s低于良性腫瘤（1.45±0.85）×10-3mm2/s（P＜0.01）。此外，有研究發(fā)現(xiàn)EDC與ADC能夠受到肢體運動、脈搏搏動、微循環(huán)灌注、呼吸運動等因素的影響。該研究為了消除上述原因?qū)τ贓CD與ADC值的干擾，進行了相對ECD與ADC值觀察。結(jié)果顯示b值為300 s/mm2時，該組惡性腫瘤患者相對ADC值（0.95±0.48）×10-3mm2/s低于良性腫瘤（1.55±0.74）×10-3mm2/s（P＜0.01），兩組EDC與相對EDC值對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果可見，在b值為300 s/mm2時，惡性腫瘤的ADC值明顯高于良性組織，EDC值略高于良性腫瘤，但是二者之間存在重疊，所以ADC值更利于軟組織腫瘤的良惡性鑒別。

綜上所述，MR-DWI成像下ADC值在軟組織腫瘤鑒別診斷中具有顯著的應(yīng)用價值，當b值為300 s/mm2時，惡性軟組織腫瘤的ADC明顯降低。