MR扩散加权成像中ADC值对肝脏肿瘤性病变的定性评估

1、MR扩散加权成像中ADC值对肝脏肿瘤性病变的定性评估        作用。肝脏肿瘤性病变在影像学上表现典型时诊断并不难，但当表现不典型时定性诊断较难。良恶性病变的细胞分化程度不同，引起病变中水分子自由扩散程度亦不同，恶性病变的扩散受限程度较大，DWI 上表现为高信号，而良性病变则为等或略高信号，恶性病变的表观扩散系数( ADC) 值较良性病变低，这样就可以大致判断病变的性质2。    笔者采用 MR DWI 上肝脏肿瘤性病灶随 b 值改变在 DWI 上的信号强度及 ADC 值的变化，评估DWI

2、对鉴别肝脏肿瘤性病变、特别是影像学表现不典型肿瘤性病变的诊断价值及其良恶性鉴别诊断价值。    1 资料与方法    1 1 临床资料搜集我院 2010 年 8 月至 2011 年 5 月的 55 例肝脏肿瘤性病变患者，男 42 例，女 13 例，年龄 25 79 岁，平均( 52 5 ± 13 0) 岁。其中拟诊原发肿瘤肝脏转移 34 例，CT、B 超等影像学检查对肝脏占位性病变无法进行定性诊断者 21 例，行 MR 常规平扫 +增强及 DWI。( 1) 病理结果证实肝细胞肝癌 20 例，其余病例经甲胎蛋白( AFP) 、

3、超声、血管造影、CT 或MRI 及两种以上检查方法证实; ( 2) 肝转移瘤患者中有 23 例为胃肠道腺癌肝转移，其原发病灶经手术病理结果证实; ( 3) 3 例胆管细胞癌经手术病理结果证实; ( 4) 肝硬化结节、肝脏局灶性结节增生、肝脏海绵状血管瘤及肝囊肿经超声、CT、MRI 或两种及两种以上检查证实，并随访观察。共发现 92 个病灶( 25 个原发性肝癌，27 个胃肠道腺癌肝转移瘤，3 个肝胆管细胞癌，2 个肝硬化结节，2 个肝脏局灶性结节增生，7 个肝血管瘤，26 个肝囊肿) 。病灶位于肝左叶 25 个，位于肝右叶 52 个，位于尾状叶 15 个，所有病灶的长径范围为 0 5 15 c

4、m，平均 5 6 cm。    1 2 检查方法    采用 1 5 T 超导型磁共振扫描仪 ( SimensAvanto Erlangen，Germany) ，体部线圈，受检者取仰卧位，头先进。先行 MR 常规序列 T1WI、T2WI 及 T2脂肪抑制序列扫描，然后在自由呼吸状态下行DWI，参数: TR 5100 ms，TE 65 ms，层厚 4 mm，层距0 mm，视野 400 mm，矩阵 192 × 192，激励次数: 4，扫描时间 3 min 20 s，b 值为 50 s/mm2、500 s/mm2、1000 s /

5、 mm2。最后静脉注射对比剂 Gd-DTPA 行增强扫描观察病灶范围，并将其与 DWI 显示病灶进行对比。    1 3 图像分析    肝内病灶的信号强度及 ADC 值在 MR 后处理工作站分别进行观察、测量，病灶 ADC 值的测量面积为20 mm2。若肝内有多个病灶( 多发转移瘤) ，将选择具有意义的较大几个病灶进行测量，恶性肿瘤的测量应避开液化坏死区; 如果一个肝脏内有多种病变( 肝囊肿与肝血管瘤并存) ，分别对每种病变进行计数、测量。    1 4 统计学方法   

6、采用 SPSS 13 0 统计软件，以 = 0 05 为检验水准，P 0 05 为差异有统计学意义，分别对良-良性病灶、良性-恶性病灶及恶性-恶性病灶间的 ADC值进行两样本间的等级秩和检验( Wilcoxons sighedrank test) 。对病理学证实的肝内肿瘤计算 DWI 对肝脏肿瘤性病变的良、恶性鉴别诊断的敏感性及特异性。    2 结果    2 1 b 值增加对病灶信号强度的影响随着 b 值的增加，良性病灶信号强度明显衰减，b 值为 50 s / mm2时，肝内大部分病灶均为高信号; b值为 500 s/mm2时，良

7、性病灶的信号强度明显减低；    b 值为 1000 s / mm    2时，良性病变显示不清，恶性病变仍呈高信号或稍高信号，因此根据 DWI 上病灶信号强度随 b 值升高的衰减程度可以大致判断肝脏肿瘤性病变的良恶性，但部分类型肝脏局灶性结节增生( 其信号与肝实质信号相似) 例外，在 b 值为50 s/mm2时即为等信号，随 b 值的增加，病变信号强度变化不明显。    2 2 ADC 值的测量( 图 1、2)    恶性病变的 ADC 值: 随着 b 值的升高，病灶在DW

8、I 上信号越高，其 ADC 值越低。本研究中原发性肝细胞肝癌( 0 844 ± 0 0955) × 10 3mm2/ s，n =25、胃肠道腺癌肝脏转移瘤( 0 826 ± 0 0111) ×10 3mm2/ s，n = 23及肝 胆 管 细胞癌 ( 0 925 ±0 0158 × 10 3mm2/ s，n = 3的平均 ADC 值明显低于相应周围 正 常 肝 实 质 的 ADC 值 ( 1 037 ±0 019) × 10 3mm2/ s。较 典 型 肝转移 瘤的 DWI图、ADC 值图以及翻转黑白、加彩后的图像

9、( 图 2) 。    较典型肝脏胆管细胞癌 MRI 表现( 图 1) ，尽管恶性病变的平均 ADC 值明显低于周围正常肝实质，但每种病变之间 ADC 值的差异无明显统计学意义。    良性病变的 ADC 值: 良性病变中，肝囊肿的平均 ADC 值( 2 478 ±0 368) ×10 3mm2/ s，n = 27、· 210·临床放射学杂志2012 年第31 卷第2 期于肝细胞肝癌的 ADC 值。肝脏局灶性结节增生随b 值的增加，信号衰减程度稍大于肝癌，但两者的ADC 值差别不大。肝囊肿与肝血

10、管瘤是较常见的两种肝脏良性病变。本研究中，b 值较低时，两者均为高信号，随着 b 值的增加，信号衰减，b 值为1000 s / mm2时，肝囊肿为等或低信号，而肝血管瘤为稍高信号; 其相应的 ADC 值( b 值为 50 s/mm2、1000 s / mm2时计算) ，肝囊肿明显高于肝血管瘤，两者差异有统计学意义。DWI 上病变信号强度对肝脏良恶性病变的鉴别诊断起着重要作用8，9。DWI的缺点是信噪比较低，使检查部位的解剖结构显示不清，因此对病灶的定位诊断需结合相同层厚、层间距及视野范围的常规 MRI。    3 3 ADC 值在肝脏肿瘤性病变中的应用及 b 值的

11、选择DWI 序列中的 ADC 值对肝脏肿瘤性病变的良恶性鉴别亦有帮助10。ADC 值是用来评价水分子扩散程度的指标，它是通过检测施加扩散敏感梯度场前后的信号，并得知扩散敏感系数( 即 b 值) 的情况下计算出来的。b 值由梯度脉冲的强度和持续时间决定。b 值越大，影像的扩散权重越大，T2穿透效应越小，血流灌注的影响减少，测得的 ADC 值越准确11; 然而 b 值越大，伪影增多，信噪比较低，影像质量下降。因此，在保证信噪比的前提下，b 值越大越能减少 DWI 及 ADC 值受 T2穿透效应和组织灌注因素的影响，由于 b 值为 0 时 DWI 受病灶扩散及灌注两方面因素的影响，ADC 值的计算欠

12、准确12，b值50 s/mm2，则认为 DWI 上信号衰减只受单一因· 212·临床放射学杂志2012 年第31 卷第2 期肝血管瘤的 ADC 值( 1 718 ± 0 178) × 10 3mm2/s，n = 7 、肝硬化结节 的 ADC 值 ( 1 250 × 10 3mm2/ s，n = 2 ) 和 肝脏 局 灶 性 结节增 生 的 ADC 值( 1 04 × 10 3mm2/ s，n = 2) 大部分高于周围正常肝实质的 ADC 值( 1 324 ±0 256) ×10 3mm2/ s，特别是肝血管瘤和肝囊

13、肿。具有代表性的肝血管瘤及肝脏局灶性结节增生的 DWI 表现及 ADC 值图见图3、4。肝囊肿与血管瘤的 ADC 值差异有统计学意义( P 0 05) 。    良恶性病变 ADC 值的比较( 表 1) : 肝脏恶性病变( 肝癌、肝转移瘤及肝胆管细胞癌) 的 ADC 值明显低于肝脏良性病变( 肝囊肿、肝血管瘤) 的 ADC值，差异有统计学意义( P 0 01) 。以 ADC 值1 23 × 10 3mm2/ s 为界区分良恶性病变的敏感性及特异性分别为 93 36%，83 78% ( 表 2) 。肝脏恶性病变的 ADC 值与肝脏局灶性结节增生的 ADC

14、值差异无明显统计学意义。    表 1 良恶性病变的 ADC 值比较( ×10 3mm2/ s，mean ± SD)良性病变肝血管瘤 肝囊肿结节 肝硬化 FNH背景肝恶性病变肝细胞肝癌 肝胆管细胞癌 肝转移瘤背景肝ADC 值 1 718 ± 0 178 2 478 ± 0 368 1 250 1 04 1 324 ± 0 256 0 844 ± 0 0955 0 925 ± 0 0158 0 826 ± 0 0111 1 037 ± 0 019总平均 2 230 ±

15、0 0497 0 845 ±0 0110注: 肝脏良性肿瘤的平均 ADC 值明显高于恶性肿瘤，差异具有统计学意义( Z = 7905，P 0 01)表 2 ADC 值良恶性病变诊断的界值( ×10 3mm2/ s)结果ADC 值恶性病变( ADC 值 123) 良性病变( ADC 值 1 23)合计阳性 53 31 84阴性 2 6 8合计 55 37 92注: 以 ADC 值 1 23 ×10 3mm2/ s 为界作为良恶性诊断的标准，其敏感性为 9636%，特异性为 8378%3 讨论3 1 肝脏肿瘤性病变的影像学检查方法肝脏肿瘤性病变的精确影像学诊断对临床治

16、疗起着重要的指导作用，其检查方法包括超声、CT、正电子发射体层摄影术( PET) /CT 和 MRI。超声是肝脏肿瘤性病变筛查的常用方法，但其对病变检出的敏感性及特异性较低，且对小病灶不敏感3，对肝脏局灶性病变的定性需结合其他影像学检查。多层螺旋 CT 特别是增强扫描对肝脏肿瘤性病变的定性诊断具有重要意义，但需要注射碘对比剂4 7，对碘过敏及肾功能不全者有其一定的局限性。近年来，PET / CT 作为肿瘤性病变全身探查的手段临床应用比较成熟，对肿瘤患者转移性病变的检查具有较高的敏感性和特异性，但 PET/CT 辐射量较大、价格昂贵其普遍应用受到一定的限制。   

17、随着 MRI 技术的不断更新，其在肝脏肿瘤性病变的应用逐渐普及。MRI 以其独特的多参数成像对肝脏病变的发现及定性诊断具有帮助，如: T1WI、T2WI、DWI 和增强扫描。肾功能不全患者不宜使用对比剂，因此非增强 MRI 技术，即 DWI 技术对于此类患者比较适用。DWI 不但对肝脏中小病灶的显示较其他影像学检查更敏感，且对其他影像学表现不典型的病变亦能鉴别其良恶性。如肝硬化患者，肝实质内多发结节，CT、MR 平扫及增强扫描极易漏诊初具恶变的肝硬化结节，DWI 可以在其形态学改变之前发现病灶的恶变倾向，为临床治疗方案的选择提供更大的帮助。    3 2 DWI

18、显示肝脏病灶的特点    肝脏大部分占位性病变在 DWI 上较普通 MRI显示清楚，且显示范围较大，特别是在常规MRI 上容易遗漏的小病灶在 DWI 序列上可以清晰显示。Parikh 等8认为 DWI 可以发现普通屏气状态下增强 MRI 所不能发现的小病灶。这是因为肝脏病变在 DWI 上显示的范围较普通 MRI 显示的范围大，且 DWI 上背景信号被抑制，病灶进一步凸显。特别是在普通MRI 上难以鉴别肝细胞癌与肝硬化结节，在 DWI 上对比明显。本研究采用的 b 值为 50 s/mm2、500 s/mm2、1000 s/mm2，因为对水分子扩散受限程度不同的病变在

19、 DWI 上信号强度表现不同，b 值越高，背景信号抑制越明显，信噪比降低，扩散受限程度低的病变信号逐渐被抑制，而扩散受限程度高的病变显示更清晰; 同时 b 值越高，恶性病变/正常肝实质的信号强度比与良性病变/正常肝实质信号强度比的差别越大。肝硬化结节与肝细胞癌在 b 值为 50 s/mm2、500 s/mm2时均为高或稍高信号，但在 b 值为1000 s / mm2时肝硬化结节显示不清，肝细胞肝癌为高信号，对比明显; 且相应肝硬化结节的 ADC 值( b值为50s /mm2、500s /mm2、1000s /mm2时计算) 高临床放射学杂志2012 年第31 卷第2 期·211

20、83;作者单位: 518036 深圳，北京大学深圳医院放射科( 聂伟霞、刘鹏程、邹立秋、申东兰、刘汉桥、冯 飞) ; * 硕士研究生; 通讯作者腹部放射学MR 扩散加权成像中 ADC 值对肝脏肿瘤性病变的定性评估聂伟霞*，刘鹏程，邹立秋，申东兰，刘汉桥，冯 飞【摘要】 目的 评估 MR 扩散加权成像( DWI) 对肝脏肿瘤性病变、特别是影像学表现不典型肿瘤性病变的诊断价值及其良恶性鉴别诊断价值。 资料与方法 对 2010 年 8 月至 2011 年 5 月的 55 例患者( 34 例为肿瘤患者怀疑有肝脏转移，21 例 CT、B 超等影像学检查拟诊肝脏占位性病变无法进行定性诊断) 行 MR 常规

21、序列及 DWI，共发现 92个病灶( 25 个原发性肝癌，27 个肝转移瘤，3 个肝胆管细胞癌，2 个肝硬化结节，2 个肝脏局灶性结节增生，7 个肝血管瘤，26 个肝囊肿) 。通过分析肝脏病灶信号强度随 b 值不同的变化及病灶表观扩散系数( ADC) 值的大小 ( 平均数 ± 标准差) 等对肝脏肿瘤性病变、特别是不典型肿瘤性病变的良恶性进行诊断及鉴别诊断，以病理结果或随访结果为标准计算其敏感性及特异性。 结果 MR DWI 上，b = 50 s/mm2、500s/mm2及 b = 50 s/mm2、1000 s/mm2时，良性病变的信号衰减程度高于恶性病变，即 b 为50 s/mm2

22、、1000 s/mm2时，恶性病变为高信号，而良性病变呈相对等信号或低信号，良恶性病灶信号强度差异明显。恶性病变的 ADC 值( b 值为 50 s/mm2、1000 s/mm2时计算)( 0 845 ±0 0110) × 10 3mm2/ s，n = 55明显低于良性病变的 ADC 值 ( b 值为 50 s / mm2、1000 s/mm2时计算)( 2 230 ±0 0497) ×10 3mm2/ s，n = 37，经秩和检验差异具有统计学意义( Z = 7 905，P 0 01) ，敏感性及特异性分别为 96 36%和 83 78%。 结论 DW

23、I 对肝脏肿瘤性病变、特别是影像学表现不典型肿瘤性病变具有较大诊断价值，对肝脏肿瘤性病变的良恶性鉴别诊断是一种简单、实用的影像学检查方法。    【关键词】 肝脏肿瘤性病变 磁共振成像 扩散加权成像 表观扩散系数 b 值Value of ADC in Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging in theDiagnosis of Hepatic NeoplasmNIE Weixia，LIU Pengcheng，ZOU Liqiu，et alImaging Center，Peking University-Shenz

24、hen Hospital，Shenzhen，Guangdong Province 518036，P R China【Abstract】 Objective To evaluate the feasibility of diffusion-weighted imaging ( DWI) in screening and differential di-agnosis of benign and malignant hepatic neoplasm Materials and Methods Fifty five patients underwent liver MRI con-ventional

25、 sequences and DWI examinations using the 1 5T Siemens Magnetom Symphony ( Erlangen，German) Amongthem，97 lesions were detected，including 25 hepatocellular carcinomas ( HCC) ，3 cholangiocarcinomas，27 metastatic liv-er cancers，2 cirrhosis nodule，2 liver focal nodules hyperplasia，7 hemangiomas，and 26 c

26、ysts Signal intensity and appar-ent diffusion coefficient ( ADC) were compared between benign and malignant lesions The sensitivity and specificity werecalculated Results ADCs ( mean ± SD，× 10 3mm2/ s) were significantly lower ( P 0 05) in malignant lesions( 0 845 ±0 0110 ×10) 3m

27、m2/ s，n = 55than that in benign lesions( 2 230 ± 0 0497) × 10 3mm2/ s，n = 37 Thesensitivity and specificity were 96 36% ，83 78% ，respectively Conclusion DWI is a simple and sensitive method forscreening hepatic neoplasm and is useful for differential diagnosis【Key words】 Neoplastic lesions

28、 of live Magnetic resonance imaging Diffusion-weighted imaging Apparent diffusioncoefficient B value扩散加权成像( diffusion weighted imaging，DWI) 是 MR 功能性成像技术，其最早应用于脑梗死的早期诊断1。随着 MR 软硬件的发展及图像信噪比的提高，DWI 逐渐应用于身体其他部位的肿瘤性病变，如肝脏肿瘤性病变、特别是表现不典型的肿瘤性病变的早期定性诊断，对临床治疗起着至关重要的临床放射学杂志2012 年第31 卷第2 期·209·素影响。不同

29、b 值测得的 ADC 值不同，b 值越大相对于测得的 ADC 值越小。本研究采用的 b 值为50、500、1000 s / mm2，该 b 值在保证图像质量的前提下可以清楚显示肝脏内肿瘤性病变，b 值为 50 s/mm2时，肝内所有良恶性病变均可显示为不同程度的高或稍高信号，随着 b 值的升高为500 s/mm2时，肝脏较常见的囊肿高信号被抑制，b 值为 1000 s/mm2时良性病变的信号衰减为等或稍高信号，而恶性病变仍为高信号，此时肝脏背景信号也随之较前衰减但仍可分清肝脏的大致结构及其与周围组织的关系。    3 4 ADC 值对肝脏肿瘤性病变的诊断价值ADC

30、 值是 DWI 对病变进行定性诊断的重要参数。有研究表明，在不用对比剂的情况下，ADC 图与 ADC 值对肝脏病变的良恶性鉴别诊断有所帮助，同时还可以将病变与坏死组织区分开12 16。本研究结果也证实了上述观点。肝脏恶性病变的 ADC值( b 值为 50 s/mm2、500 s/mm2、1000 s/mm2时计算) 明显低于周围正常肝实质，而良性病变的 ADC值明显高于周围正常肝实质的 ADC 值。尽管在 b值较低时，血管瘤在 DWI 上表现为稍高信号，但血管瘤的 ADC 值较高。以 ADC 值为 1 23 × 10 3临床放射学杂志2012 年第31 卷第2 期·213&

31、#183;mm2/ s 作为良恶性病变的鉴别界限，其敏感性及特异性分别为 96 36% 和 83 78% ( 表 2) 。与文献报道的以 ADC 值( b 为0 s/mm2，50 s/mm2，500 s/mm2时计算) 为 1 6 × 10 3mm2/ s 为界的敏感性及特异性分别为 74% 和 77% 有所不同16，这可能与所采用 b 值不同有关。DWI 上病灶的信号强度是由扩散受限、T2穿透效应、组织灌注情况等因素决定。    不同研究采用的 b 值不同所得到的病变的 ADC 值也不同，b 值越高，其 ADC 值越低。采用的 MR 设备不同所得到的

32、ADC 值也有区别。因此，ADC 值在界定良恶性病变的应用中应特别谨慎，不同部位、不同性质的病变其 ADC 值也不同。    DWI 对肝脏肿瘤性病变、特别是其他影像学表现不典型的肿瘤病变的诊断是一种简单、实用且敏感性较高的影像学检查方法。DWI 较常规 T2WI 和增强 T1WI 更能发现肝脏的小病灶，并可对其作出定性诊断。ADC 值的测量对肝脏肿瘤性病变的良恶性鉴别诊断具有重要意义。DWI 与临床相结合，扩大了在临床中的应用。此外，对不宜使用对比剂者，DWI 是一个较好的选择。DWI 结合常规 MRI 及临床资料可以提高 DWI 准确率。同时，在肿瘤患者随访复

33、查中通过 ADC 值的变化可以对肿瘤患者的化疗效果进行评估。    参考文献    1 Walker RE，Eustace SJ Whole-Body magnetic resonance imaging:techniques，clinical indications，and future applications Semin Mus-culoskelet Radiol，2001，5: 52 Naoto K，Akihiro C，Katsuhiro N，et al Role of diffusion-weightedmagnetic r

34、esonance imaging in the differential diagnosis of focal he-patic lesions World J Gastroenterol，2009，15: 58053 Konopke R，Kersting S，Bergert H，et al Contrast-enhanced ultra-sonography to detect liver metas-tases: a prospective trial to comparetranscutaneous unenhanced and contrast-enhanced ultrasonog-

35、raphyin patients undergoing laparotomy Int J Colo-rectal Dis，2007，22:2014 Fazel R，Krumholz HM，Wang Y，et al Exposure to low-dose ionizingradiation from medical imaging procedures N Engl J Med，2009，361: 8495 Khalil HI，Patterson SA，Panicek DM Hepatic lesions deemed toosmall to characterize at CT: preva

36、lence and importance in womenwith breast cancer Radiology，2005，235: 8726 Schwartz LH，Gandras EJ，Colangelo SM，et al Prevalence and im-portance of small hepatic lesions found at CT in patients with canc-er Radiology，1999，210: 717 Krakora GA，Coakley FV，Williams G，et al Small hypoattenuatinghepatic lesi

37、ons at contrast-enhanced CT: prognostic importance inpatients with breast cancer Radiology，2004，233: 6678 Parikh T，Drew SJ，Lee VS，et al Focal liver lesion detection andcharacterization with diffusion-weighted MR imaging: comparisonwith standard breath-hold T2-weighted imaging Radiology，2008，246: 8129 Nasu K，Kuroki Y，Nawano S，et al Hepatic metastases: diffusion-weighted sensitivity-encoding versus SPIO-enhanced MR imagingRadiology，2006，239: 12210 Cruz Gloria elc Differentiation of diffusion coefficients to distinguishmalignant and benign tumor Journal of