磁共振弥散加权成像对肝硬化背景下小肝癌的诊断价值研究

熊瑜琦，李 镝，康 宁，乔 梁

临床上，肝癌是最常见的恶性肿瘤之一，全世界每年约有60万人死于原发性肝癌(hepatic cell carcinoma，HCC)，位居所有恶性肿瘤死亡原因的第3位[1-3]。近年来，肝癌的发生率和死亡率呈逐年上升趋势，严重威胁着人类的生命健康，故肝癌的早期诊断和治疗对于改善患者预后具有重要临床意义[4-6]。在我国，约有3 000万病毒性肝炎患者，其中主要为乙型肝炎和丙型肝炎，慢性病毒性肝炎可逐渐演变为肝硬化，而其中约90%的肝硬化患者晚期可合并肝癌[7-8]。典型肝硬化背景下的癌性结节在常规磁共振(MR)平扫及动态增强扫描诊断中的准确率较高，但对于不典型或直径<2 cm的癌性结节，常规影像学手段较难准确诊断，常被误诊为肝内良性增生结节[9-10]。因此，目前临床迫切需要一种客观、可靠、创伤小的影像诊断技术以鉴别良恶性肝内小结节。本研究对我院收治的68例怀疑伴有癌性小结节(直径 < 2 cm)的肝硬化患者分别采用常规MR平扫及动态增强扫描和磁共振弥散加权成像(MRDWI)扫描，比较两种方法对肝硬化背景下小肝癌的诊断效能差异，以期为肝硬化背景下小肝癌的早期诊断、治疗和预后判定提供新的理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2008年1月—2012年10月我院收治的怀疑伴有癌性小结节的肝硬化患者68例为研究对象，其中男48例、女20例，平均年龄(59.7±6.4)岁。68例患者共有93个肝内小结节，平均直径(1.37 ± 0.51 )cm，其中病灶直径<1.0 cm 的21个，1.1～1.5 cm 的35个，1.6～2.0 cm 的37个。患者临床病史、实验室和影像学检查资料均完整；所有病灶分别采用常规MR平扫及动态增强扫描和MRDWI(弥散敏感系数b值分别取50、400、800 s/mm2)进行扫描，以病理组织学活检结果作为金标准。

1.2 检查方法 检查均采用Philips Intera 1.5T超导型MR扫描仪，应用体部表面相控阵线圈。患者检查前需空腹，禁饮食。所有患者常规接受肝脏横轴位T1加权成像(T1 weighted imaging，T1WI)、T2加权成像(T2 weighted imaging，T2WI)、 T2脂肪抑制成像(T2/spectral saturation inversion recovery，T2/SPIR)、冠状面平扫及增强扫描。扫描前先用并行采集技术(array spatial sensitivity encoding technique，ASSET)测试，T1WI：重复时间(repetition time，TR)/回波时间(echo time，TE)160 ms/2.6～3.0 ms，层厚5.0 mm，间隔2.0 mm，层数10～20，视野范围(FOV) 36 cm×27 cm，矩阵288×192，1次采集，扫描时屏气约12 s；T2WI均采用快速自旋回波加脂肪抑制序列，呼吸触发技术：TR/TE 6 000 ms/90 ms，层厚5.0 mm，间隔2.0 mm，层数10～18，FOV 36 cm×27 cm，矩阵384×192，4次采集，扫描时屏气10～15 s。然后采用单次激发平面回波成像序列(single shot echo planar imaging，EPI)进行MRDWI扫描，加脂肪抑制以去除化学位移伪影，肝脏横轴位成像：TR/TE 2 236～7 216 ms /79 ms，TR随b值相应调整，在Z轴方向施加弥散敏感梯度磁场，取3个b值，分别为50、400、800 s/mm2，于吸气末屏气，一次屏气可获得多层图像，层厚6 mm，反转角为90°，间距0.6～1.8 mm，矩阵192×115，激发次数2次，视野 300～400 mm。应用Philips Intera 1.5T超导型MR扫描仪固有软件，通过不同b值的弥散加权图像拟合出表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)图像，依据T2WI序列病变部位选择病灶最大层面上的3个感兴趣区，分别测量同一层面的同一位置病变的不同b值的信号强度，按照公式：ADC=(InS1/S2)/(b2 - b1)计算出ADC值，其中S1与S2分别为弥散敏感系数b1与b2值成像所测得信号强度值[5]。肝硬化病灶和小肝癌病灶ADC值均较正常肝组织低，如ADC值低于1.0×10-3mm2/s则考虑肝癌的可能性大。

1.3 诊断标准 常规MR平扫及动态增强扫描和MRDWI图像均由两位具有10年以上工作经验的影像科医师结合患者病史、其他影像学检查和病理结果进行分析和诊断。图像观察主要从瘤灶T1WI和T2WI信号，有无包膜、出血、坏死、脂肪变，强化方式、MRDWI信号及瘤灶背景的肝实质情况等方面进行分析。若肿瘤病灶直径较大，T1WI呈高信号、T2WI呈等信号且MRDWI呈等信号，增强扫描动脉期血液供应较少或延迟期呈等/高信号，ADC值低于1.0×10-3mm2/s，并伴有脂肪变性、包膜形成时，考虑小肝癌的可能性较大。

1.4 统计学方法 数据均采用SPSS 17.0统计软件进行分析，绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)，比较常规MR和MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的ROC曲线下面积(AUC)，计算AUC的标准误并采用Z检验进行比较；计算两者敏感度、特异度及准确度以评价诊断效能差异；两位影像诊断医师分别对常规MR和MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的差异性评价用Kappa一致性检验，Kappa值 ≤ 0.20提示一致性差，Kappa值在0.21～0.40为一致性中等，Kappa值在0.41～0.60为一致性良好，Kappa值 ≥ 0.61一致性极佳[11]。检验均为双侧，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况 本组93个肝内小结节中69个(74.2%)肝内小结节被病理证实为肝癌结节，其他24个(25.8%)肝内小结节为良性结节。69个肝癌结节来自于55例患者，其中40个(58.0%)为高分化、24个(34.8%)为中分化、5个(7.2%)为低分化(见图1)。93个肝内小结节的病理组织学结果见表1。当弥散敏感系数取b=50 s/mm2时，图像信噪比高，但所得ADC值偏离真实值较大；若取b=800 s/mm2时，ADC值最接近真实值，但所得图像信噪比低；当b=400 s/mm2时，所得图像的信噪比及ADC值均可达到诊断要求，故取b=400 s/mm2弥散系数图进行分析。

注：A为常规MR平扫图，B为MR动态增强扫描图，C为MRDWI扫描图

图1 1例62岁肝硬化合并小肝癌(直径1.8 cm)患者的影像学资料

Figure 1 MR imagings of one 62-year-old cirrhotic patients with small hepatocellular carcinomas (diameter 1.8 cm)

注：A为所有小肝癌结节的ROC曲线，B为高分化小肝癌结节的ROC曲线，C为中、低分化小肝癌结节的ROC曲线；MR=磁共振，MRDWI=磁共振弥散加权成像

图2 常规MR和MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的ROC曲线

Figure 2 ROC curve of conventional MR and MRDWI in identifying small hepatocellular carcinomas among patients with cirrhosis

表1 93个肝内小结节的病理组织学结果 〔n(%)〕

Table 1 Histopathology results of 93 small hepatic nodules

病理活检结果肝内结节直径(cm)≤1.0 1.1～1.5 1.6～2.0肝癌结节 高分化11(11.8)16(17.2)13(14.0) 中分化4(4.3)9(9.7)11(11.8) 低分化1(1.1)1(1.1)3(3.2)良性结节 再生结节2(2.2)3(3.2)5(5.4) 不典型增生结节1(1.1)2(2.2)2(2.2) 局灶性结节增生2(2.2)3(3.2)2(2.2) 孤立性坏死结节0 1(1.1)1(1.1)合计21(22.6)35(37.6)37(39.8)

2.2 常规MR和MRDWI对肝硬化背景下小肝癌的诊断价值 常规MR诊断肝硬化背景下小肝癌的敏感度为75.4%(52/69)，特异度为62.5%(15/24)，准确度为72.0%(67/93)；MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的敏感度为88.4%(61/69)，特异度为83.3%(20/24)，准确度为87.1%(81/93，见表2)。常规MR和MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的ROC曲线结果示，MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的AUC=0.87大于常规MR(AUC=0.73)，两者差异有统计学意义(Z=1.89，P=0.029，见图2-A)。根据病理分化程度进行亚组分析发现，MRDWI诊断高分化小肝癌的AUC=0.82亦大于常规MR(AUC=0.67)，差异有统计学意义(Z=2.74，P=0.003，见图2-B)；但两种技术诊断中、低分化小肝癌的AUC差异无统计学意义(Z=0.29，P=0.391，见图2-C)。Kappa一致性检验结果表明两位医师对常规MR和MRDWI图像的诊断一致性较高，Kappa值分别为0.77和0.86，说明本研究数据可靠性较高。

表2 常规MR和MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的四格表

Table 2 Fourfold table of conventional MR and MRDWI in identifying small hepatocellular carcinomas among patients with cirrhosis

病理活检+ -合计常规MR +52 9 61 -171532 合计692493MRDWI +61 4 65 - 8 2028 合计692493

注：MR=磁共振，MRDWI=磁共振弥散加权成像

3 讨论

临床上，对于肝脏微小占位性病灶的诊断主要依靠CT、磁共振成像(MRI)、超声造影和血管造影等手段，但肝硬化背景下小肝癌常规检查手段成像不典型，早期诊断较困难，易出现漏诊和误诊的情况[12-14]。随着医学影像技术的逐渐成熟，肝硬化背景下小肝癌的诊断已引起临床的高度重视[15]。MRDWI是一种可以从分子水平反映人体组织结构和功能的影像学技术，其可较好地显示肝脏病变的形态学特征，并通过信号特征来判断病变性质[16-17]。研究发现，MRDWI中组织间ADC值的差异取决于细胞内外平衡及细胞结构的改变[18]，而肿瘤引起分子弥散运动受限要早于组织内水分的增加，故MRDWI可在早期准确地检测出肝脏内小的肿瘤病灶如肝硬化合并小肝癌等，弥补了常规CT、MR平扫及动态增强扫描不能显示的乏血管肿瘤(指肿瘤组织内微血管较少，组织内呈缺氧状态，生长缓慢，且对放化疗不敏感的一类肿瘤)和T2WI无法显示的低信号病变[19]。目前，MRDWI已成为腹部MRI检查中至关重要的功能成像技术，其可作为肝硬化背景下小肝癌的首选检查手段[20]。

本研究对68例怀疑伴有癌性小结节的肝硬化患者的93个肝内小结节进行了常规MR平扫及动态增强扫描和MRDWI扫描。研究结果发现，肝硬化背景下小肝癌的MRDWI图像呈等信号，ADC值大多数<1.0×10-3mm2/s；而肝硬化病灶ADC值虽低于正常肝组织，但通常>1.0×10-3mm2/s。常规MR扫描T2WI是目前公认显示肝脏良性病灶最敏感的序列[16]，呈特异的中等或高信号，但有些癌性结节在T2WI上也可呈中等或高信号，造成良、恶性结节鉴别困难的情况，故根据常规MR平扫及动态增强扫描鉴别良、恶性肝内结节的准确度较低。本研究还发现，MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的敏感度、特异度和准确度分别为88.4%、83.3%、87.1%优于常规MR的75.4%、62.5%、72.0%；此外，MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的AUC明显大于常规MR，尤其对于高分化小肝癌；并且Kappa一致性检验结果表明对常规MR和MRDWI图像的诊断两位医师的一致性较高，提示MRDWI可较好地区别良、恶性肝内小结节，是诊断肝硬化背景下小肝癌的良好工具。

本研究尚存在一定的局限性。首先，由于样本量有限，且非癌性结节的比例过低，故本研究结果仍可能存在一定的选择偏移。其次，尽管本研究设计严格，但由于观察者可能受到环境因素、心理因素、身体因素、理论和临床经验等因素的影响，导致诊断结果存在偏移。再者，由于研究对象临床资料及样本量有限，本研究未能针对肿瘤大小、病理类型、肝内结节形态等进行亚组分析，使本研究结果临床应用价值受到限制。因此，进一步扩大研究样本量，探讨其他因素对MRDWI诊断肝硬化背景下小肝癌的效能，对于指导临床早期诊断和治疗小肝癌有重要的价值。

综上所述，MRDWI对肝硬化背景下小肝癌的诊断效能优于常规MR平扫及动态增强扫描，其可作为早期诊断肝硬化背景下小肝癌的首选检查手段。但由于本研究样本量较少，尚需进行大样本高质量的临床研究，以期为临床早期诊断和治疗提供理论参考依据。

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