3.0T 磁共振弥散加权成像在肝脏良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用价值

福建省中医药大学附属人民医院放射科 （ 福建 福州 350005）

内容提要：目的：探讨3.0T弥散加权成像（DWI）鉴别诊断肝脏良恶性占位性病变的意义和价值。方法：自2018年11月～2019年11月，选取福建中医药大学附属人民医院收治肝脏占位性病变96例（158个病灶）。所有患者均行常规扫描、DWI和高分辨率T2加权自旋回波平面成像，比较病灶三个感兴趣区与正常肝组织的表观弥散系数（ADC）值。结果：恶性肝病变的ADC值与良性肝囊肿相比，在低b值时差异有统计学意义（P＜0.05），恶性肝病变的ADC值与肝血管瘤、肝囊肿、局灶性结节性增生、肝脓肿的ADC值在高b值时有统计学意义（P＜0.05），因此测量的ADC值可能更有助于鉴别肝脏占位性病变的性质。结论：在本研究中，肝脏占位性病变表现出不同的DWI特征和ADC值范围，3.0T DWI可能是准确判断病变性质、鉴别良恶性占位性病变的潜在手段。

目前已发现了多种不同类型的肝病，其中恶性肝癌，它起源于肝脏的肿瘤，或者起源于另一个器官并转移到肝脏的肿瘤。恶性肝癌的病理特点是进展快、死亡率高，已成为全球第三大癌症相关死亡原因[1]，因此，鉴别肝脏良恶性病变至关重要。随着磁共振成像（MRI）的发明和应用，特别是3.0TMRI的临床应用，弥散加权成像（DWI）对肝脏良恶性病变的鉴别诊断具有重要意义[2]。弥散加权成像已经在各种血管丰富的组织中被观察到，包括大脑、肝脏、胰腺、肾脏、肌肉和胎盘[3-5]。DWI的基本原理是在常规自旋回波（SE）T2加权扫描序列中加入对称扩散敏感梯度脉冲（b）。基于渗透水扩散原理，水分子被激活并向外加梯度场的方向迁移[6]。b值越大，水分子的相分散越严重，信号减弱越明显。如果病变出现在器官中，水分子在正常组织和病变中的分散程度会有所不同，因此信号减弱的程度也会不同，从而便于发现病变[7]。当b值的数量较小时，b值方案还会影响DWI参数及其在癌症组织和正常组织中的值之间的分离。在肝脏病变的诊断中，DWI成像可以作为对比剂增强MRI的一种辅助技术，具有很高的敏感性。本研究的目的是采用3.0T的DWI对肝脏病变进行不同b值扫描，观察不同性质病变的DWI表现和表观弥散系数（ADC）的变化，探讨DWI对肝良恶性病变的鉴别诊断价值。

1.资料与方法

1.1 临床资料

自2018年11月～2019年11月在福建中医药大学附属人民医院收治肝脏占位性病变96例（158个病灶）进行MRI检查（Signa 3T HDX；GE Healthcare，美国伊利诺伊州芝加哥）。患者包括61例男性和35例女性，年龄24～83岁，平均55岁。根据有无良性病变或恶性病变，将患者分为两组。恶性病变组（M组）38例（男27例，女11例），其中肝癌25例（男18例，女7例），肝转移瘤13例（男7例，女6例）；良性病变组（B组）58例（男38例，女20例），包括肝血管瘤38例（男26例，女12例），肝囊肿12例（男6例，女6例），局灶性结节增生8例（男6例，女2例）。本研究获得福建中医药大学附属人民医院伦理委员会的伦理批准，患者均获知情权。

1.2 扫描方法和扫描序列

为了避免器官废物造成的易感性伪影，扫描前要求每个患者限制饮水和饮食摄入量12h，检查当天早上禁食。每个患者均按从脚到头的扫描顺序仰卧，扫描范围覆盖整个肝脏（从下剑突到上肾）。所有患者均行横断面T1加权成像（T1WI）和T2加权成像（T2WI）常规扫描，同时常规抑脂。T1加权使用FSPGR序列，重复时间（TR）为4,000～4,500毫秒；回波时间（TE）为2.4～3.8毫秒；视野（FOV）为32×37～2×37mm。T2加权使用FSE-XL序列，TR为6,400～6,800毫秒；TE为90.0～92.0毫秒；FOV为30×30～40×30mm。DWI采用采用单次激发SE-EPI序列，b值分别为500、1000和1500sec/mm2。用于三次扫描（无需屏气）；厚度6mm，层间距2mm。随着b值的变化，层数在16～20级之间变化，扫描时间约为230s。

1.3 图像处理

DWI图像由ADW4.4工作站（GE Healthcare）自动处理，ADC值从直径最大的层的实体部分开始测量。测量囊性病变，避免囊性液体，并集中在圆形感兴趣区（ROI），范围在100～540mm2之间。特别注意避免ROI太小或太大，因为太小的ROI可能涉及局部液化坏死，而太大的ROI可能包括正常组织。在不同的地点进行了三次测量，从中计算出平均值。

1.4 统计学分析

2.结果

2.1 不同肝脏病变患者病灶分析

在96例患者中，共发现158个病灶，其中94个位于右叶，52个位于左叶，12个位于尾状叶。病灶最小直径约7mm，呈圆形，最大直径约48mm，形状稍不规则。共有44例患者出现多处病变，其余患者仅有一处病变。

2.2 不同肝脏病变患者DWI信号表现

原发性肝癌实质区T1WI呈稍低或等信号，坏死区呈低信号。T2WI表现为局部略高信号13例，等信号10例，低信号圆形阴影2例。大多数肿瘤在DWI上表现为稍高信号。肝转移瘤T1WI多呈椭圆形低信号，T2WI多呈高信号。DWI中可能出现部分高信号和低信号，增强扫描显示周边强化。肝囊肿T1WI呈低信号，T2WI呈明显高信号。肝血管瘤T1WI呈低信号，高于肝囊肿，T2WI呈“灯泡征”高信号。在DWI中，可观察到高于肝实质的信号。局灶性结节增生在T1WI上表现为高于肝实质信号，在T2WI上呈等信号，并伴有部分高信号。在DWI中，它显示出轻微的高强度信号。25例原发性肝细胞癌T1W1表现为等或低信号，囊性坏死区为低信号，高信号（13例）、等信号（10例）、低信号圆形阴影（2例）。T2W1表现为环形次信号，DWI表现为略高信号（22例）、等信号（3例）。13例肝转移瘤T1WI呈多发环状低信号（12例）或略呈环状高信号（1例），T2WI呈多发环状高信号，DWI呈等或低信号（11例），增强扫描均呈环状强化。12例肝囊肿T1W1呈低信号，T2W1呈高信号，DWI呈低信号（11例），稍高信号（1例）。38例肝血管瘤T1W1呈低信号，高于囊肿，T2W1呈高信号，称为“球状征”，高于肝实质DWI信号。肝局灶性结节增生8例)T1W1高于肝实质信号，T2W1为等信号（6例）、高信号（2例），DWI为略高信号。

2.3 肝脏局灶性良恶性病变患者不同b值下ADC值比较

在低b值组（b=500s/mm2），肝癌和肝囊肿、局灶性结节增生的ADC值差异有统计学意义（P＜0.05），肝癌与其他病变（包括肝血管瘤、肝脓肿）的ADC值差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。在中等b值组（b=1000s/mm2），肝癌与肝囊肿、肝血管瘤与肝脓肿之间的ADC值有显著性差异（P＜0.05），见表1。此外，肝转移瘤与肝囊肿、肝血管瘤或肝脓肿之间的ADC值也有统计学意义（P＜0.05），见表1。高b值组（b=1500s/mm2），肝癌与肝囊肿、肝血管瘤的ADC值有显著性差异（P＜0.05），肝转移瘤与肝囊肿、肝血管瘤的ADC值也有统计学意义（P＜0.05）。

表1.肝脏良、恶性病变不同b值弥散加权成像的ADC值

3.讨论

本研究的目的是探讨肝脏良恶性病变和正常肝实质的MRI分析。近年来，随着MRI技术的快速发展和完善，特别是SE-EPI检测技术的广泛应用，抑制或减少生理运动引起的伪影成为可能。因此，DWI可以有效地用于肝脏占位性病变的诊断。DWI是一种研究水分子微运动的非侵入性方法，可提供比常规T1WI和T2WI更多的诊断信息。这进一步允许在微观水平上研究人体的特定方面，反映人体组织的空间组织，以及生理和病理条件下不同器官之间水分子交换的功能状态。目前DWI在中枢神经系统[8,9]的应用已得到证实，DW1在人体其他部位的应用也已得到证实。本研究的主要目的是评价DWI和ADC在原发性肝癌和肝转移瘤诊断中的应用价值。

不同的b值对DWI和ADC值有重要影响，b值的选择可以确定ADC值（20）的大小。在本研究中，使用了三种不同的b值（500、1000和1500s/mm2）进行测量。分析结果表明，b值越低，ADC值越大，扩散加权信号越小。此外，b值越高，ADC值越小，扩散加权信号越高，此时ADC值更准确，更接近实际D值。然而，较高的b值在扫描期间需要增加的TE值，因此信号衰减更加明显，并且有时可能难以观看图像[10]。对于肝脏病变DWI中b值的选择，多位学者得出了不同的结果。先前的一项研究表明，b值在500～750s/mm2范围内更合适[11]Vandecavye等人[12]认为b值为500s/mm2更合适。另一项先前的研究报告称，当b值达到1,000s/mm2或以上时，肝脏信号衰减尤其明显[13]。本研究的结果表明，当b值设置为1000s/mm2时，肝脏信号没有明显的衰减。然而，当b值设置为1500s/mm2时，特定病例中的肝脏信号表现出显著的衰减。值得注意的是，在中等b值组，在本研究中，肝囊肿、肝血管瘤、肝脓肿和肝脏恶性病变之间的差异显著。然而，低b值组和高b值组的ADC值在b=1000s/mm2以下的结果可能更有利于肝脏占位性病变的特征性鉴别，这与Bruegel等人的结果一致[14]。据推测，造成上述差异的原因可能是不同研究中不同的场强和环境造成的，但具体原因和b值的合理范围仍有待进一步研究。

本研究发现，由于肝脏良恶性病变的特点不同，其ADC值也不同，良性病变的ADC值明显高于恶性病变。因此，其机制可能与这些病变中发生的病理表型和生化成分改变有关[15]。统计分析显示，良性肝脏病变包括肝囊肿、肝血管瘤和肝脓肿（中等b值组，不包括FNH）与恶性病变（包括肝癌）之间的ADC值差异有统计学意义。由于DWI利用病灶内水分子的扩散来诊断疾病，而且由于不同疾病的组织成分不同，自由水含量也可能不同。原发性肝癌和肝转移瘤病灶多为实性病灶（部分病灶表现为中心性坏死，本研究选取的ROI点均避开囊性坏死区），病灶内游离水较少，扩散缓慢，ADC值降低。肝血管瘤主要由血窦和纤维间隔组成，由于血窦充满血液，水分子的生理运动相对自由，水能够迅速扩散。因此，所获得的ADC值明显高于肝细胞癌的ADC值[16]。因此，DWI对判断肝脏良、恶性占位性病变有重要价值[17]，可进一步用于明确、鉴别和诊断肝脏良恶性病变。此外，它还提供了一种无创、可靠的临床辅助诊断方法。

综上所述，肝脏占位性病变具有不同的DWI特征和ADC值范围，DWI能准确判断病变的性质，对肝良恶性占位性病变的鉴别具有重要意义。