Gd-EOB-DTPA增强扫描前后T2WI对肝脏局灶性病变检出情况的比较

2016-01-18蔡华崧,伍玲,周丽莎等

新医学 2015年10期

蔡华崧伍玲周丽莎罗宴吉翟凤仪冯仕庭李子平郑可国

【摘要】目的比较肝脏局灶性病变患者行MRI检查时于注射钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)前、后进行T2加权像(T2WI)扫描对病灶检出情况的差异。方法比较84例肝脏局灶性病变(包括肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤)患者Gd-EOB-DTPA增强扫描前、后进行T2WI扫描的病灶检出情况、病灶信号噪声比及病灶-肝脏噪声比。结果Gd-EOB-DTPA增强扫描后T2WI的肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的检出评分均稍高于增强扫描前T2WI，但比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。Gd-EOB-DTPA增强扫描前肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的病灶信号噪声比依次为7.65±0.35、6.13±0.74、7.83±0.49、16.69±0.52，增强扫描后依次为7.27±0.38、5.78±0.70、7.32±0.45、12.37±0.42，比较差异均有统计学意义(P均<0.001)；Gd-EOB-DTPA增强扫描前肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的病灶-肝脏噪声比依次为2.14±0.37、1.02±0.65、2.33±0.51、13.07±0.49，增强扫描后依次为3.46±0.35、2.06±0.61、4.28±0.47、9.11±0.52，比较差异均有统计学意义(P均<0.001)。结论对于肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤患者，在接受MRI检查时，于Gd-EOB-DTPA增强扫描后行T2WI扫描对病灶的检出无明显影响，可在上述病变动态增强扫描后进行T2WI以节省扫描时间。

【关键词】钆塞酸二钠；T2加权像；磁共振

收稿日期：(2015-05-31)

DOI:10.3969/g.issn.0253-9802.2015.10.006

基金项目：广东省科技计划项目(2013B021800185)；广东省科技第一批企业研发与升级改造项目(2013B021800178)

通讯作者，曾锦，E-mail:13710678633@139.com

Comparison of T2-weighted MR image in detection of focal liver lesions before and after administration of Gd-EOB-DTPACaiHuasong,WuLing,ZhouLisha,LuoYanji,ZhaiFengyi,FengShiting,LiZiping,ZhengKeguo.DepartmentofRadiology,theFirstAffiliatedHospitalofSunYat-senUniverisity,Guangzhou510080,China

Correspondingauthor,ZhengKeguo,E-mail:zheng-keguo@163.com

Abstract【】ObjectiveTo compare the T2-weighted image (T2WI) in the detection of focal hepatic lesions before and after administration of gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid (Gd-EOB-DTPA). MethodsEighty four patients diagnosed with focal liver lesions (hepatocellular carcinoma, focal nodular hyperplasia, liver metastasis neoplasm and hepatic hemangioma) underwent T2WI. The detection capability, signal-to-noise ratio (SNR) and lesion-liver contrast to noise ratio (CNR) before and after administering Gd-EOB-DTPA were statistically compared. ResultsThe detection scores of hepatocellular carcinoma, focal nodular hyperplasia, liver metastasis neoplasm and hepatic hemangioma after Gd-EOB-DTPA-enhanced T2WI were only slightly higher than those before the administration of Gd-EOB-DTPA without statistical significance(all P>0.05). The SNR of hepatocellular carcinoma, focal nodular hyperplasia, liver metastasis neoplasm and hepatic hemangioma before Gd-EOB-DTPA-enhanced T2WI were 7.65±0.35,6.13±0.74,7.83±0.49 and 16.69±0.52, significantly higher compared with 7.27±0.38, 5.78±0.70, 7.32±0.45 and 12.37±0.42 after Gd-EOB-DTPA-enhanced T2WI (all P<0.001). The CNR of hepatocellular carcinoma, focal nodular hyperplasia, liver metastasis neoplasm and hepatic hemangioma before Gd-EOB-DTPA-enhanced T2WI were 2.14±0.37, 1.02±0.65, 2.33±0.51 and 13.07±0.49, significantly lower than 3.46±0.35, 2.06±0.61, 4.28±0.47 and 9.11±0.52 following Gd-EOB-DTPA-enhanced T2WI (all P<0.001). ConclusionGd-EOB-DTPA-enhanced T2WI exerted no apparent effect upon the detection of focal liver lesions in patients diagnosed with hepatocellular carcinoma, focal nodular hyperplasia, liver metastasis neoplasm and hepatic hemangioma, so T2WI can be performed following Gd-EOB-DTPA-enhanced scan to shorten the time of examine.

【Key words】Gdolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid; T2-weighted image;

Magnetic resonance imaging

钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA) 是一种新型的肝胆特异性MRI对比剂，是钆与乙氧基苯甲基螯合物的二钠盐[1-3]。临床研究表明，经静脉注射后，Gd-EOB-DTPA可提供与其他钆螯合物相媲美的鉴别诊断信息，约50%的Gd-EOB-DTPA被肝细胞特异性摄取后经胆道排泄，利用此特性，可提高局灶性肝脏病变的检出率[4-6]。Gd-EOB-DTPA不仅和传统的钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)一样，能通过动态增强扫描评价肿瘤的血流灌注，而且其肝细胞吸收特性及高T1弛豫率，使肝脏在注射Gd-EOB-DTPA后30 min甚至更长时间仍能表现为高信号[7-8]。

目前，国内外公认的Gd-EOB-DTPA增强扫描肝细胞期为注药后20 min[9-10]。在实际临床应用中操作者希望用尽可能短的时间完成整个MRI检查，为了缩短Gd-EOB-DTPA增强扫描MRI的检查时间，在动态增强扫描后与肝细胞期扫描前这段时间内行T2加权像(T2WI)是一种合理的提议。本研究旨在从病灶检出率及病灶性质(实性或非实性)两方面，比较增强扫描前后半傅立叶采集单次激发快速自旋回波(HASTE)T2WI差异，以探讨能否在注射Gd-EOB-DTPA后行T2WI。

对象与方法

一、研究对象

以2011 年11月至2014 年11月于我院就诊的84例(共127个病灶)最终经病理学检查证实的肝脏局灶性病变患者为研究对象，84例均符合以下标准：①年龄≥18岁；②Child-Pugh肝功能分级均为A级[11]；③行MRI检查前3 d测量血清总胆红素均正常；④在检查前1周停止服用主要经胆汁排泄的阴离子类药物(如利福平)；⑤自愿参加本研究且签署知情同意书。84例均排除以下情况：①体内有心脏起搏器、胰岛素泵等电子植入仪器，腹部有磁铁性金属异物等MRI相关禁忌证；②需要接受生命监护和生命维持系统治疗的危重患者或急诊患者；③对已知MRI对比剂有过敏反应；④孕期或哺乳期妇女；⑤因生理或心理异常而无法签署知情同意书。84例中男58例、女26例, 年龄(49.52±8.27)岁，病程2周～1年、中位病程6个月。其中肝细胞癌47例(共61个病灶)，肝血管瘤17例(共28个病灶)，肝局灶性结节增生11例(共15个病灶)，肝转移瘤9例(共23个病灶)。本研究方案经我院医学伦理委员会审查批准，每位患者入组前均了解整个研究过程并签署了知情同意书。

二、MRI对比剂注射方案

本组病例采用Gd-EOB-DTPA(Primovist, Bayer Schering Pharma, Berlin, Germany)为MRI对比剂。使用剂量为0.1 ml/kg(即25 μmol/kg)，经肘静脉手动推注，注射速率约为1 ml/s。注射后立即用30 ml生理盐水冲洗导管，冲洗速率约为1 ml/s[12-13]。

三、MRI扫描方案

使用MAGNETOM Trio a Tim 3.0 T 超导MRI设备(Siemens Healthcare Sector, Erlangen, Germany)对患者行上腹部平扫及增强扫描。扫描前患者需禁食禁水至少4 h，受检体位为仰卧位，采用8通道相控阵体线圈，扫描范围覆盖膈顶至肝脏下缘。

MRI平扫序列：①HASTE序列定位；②HASTE T2WI序列冠状位成像；③HASTE T2WI序列轴位成像；④快速小角度激发(FLASH)T1WI同相位/反相位序列轴位成像；⑤FLASH T1WI脂肪抑制序列轴位成像。

Gd-EOB-DTPA动态增强扫描序列：注药后13～25 s连续行三维容积式内插法屏气检查序列(3D-VIBE)T1WI(脂肪抑制)序列轴位及冠状位成像，共扫描8次。

Gd-EOB-DTPA肝细胞期扫描序列：注药后20 min行3D VIBE T1WI(脂肪抑制)序列轴位及冠状位成像。

扫描结束后将所采集的数据传输至Siemens Leonardo Syngo 2009B工作站行最大信号强度投影(MIP)重组。各扫描序列的具体参数见表1。

表1　MRI扫描序列及参数

注：TRA、COR、SAG 分别为横轴位、冠状位、矢状位

四、图像分析

1.定性分析

参照Kim等[14]的研究方法，将扫描图像分为2组：一组为增强扫描前T2WI图像组(pre-T2WI组)，包括T1WI平扫、增强扫描动脉期、门静脉期、平衡期、肝细胞期和pre-T2WI；另一组为增强扫描后5 min T2WI图像组(post-T2WI组)，包括T1WI平扫、增强扫描动脉期、门静脉期、平衡期、肝细胞期和post-T2WI。2组图像由2位腹部影像阅片医师在工作站随机共同判读，对病灶的检出情况用5分法进行评价：0分代表未发现病灶；1分代表很可能无病灶；2分代表可能有病灶；3分代表很可能有病灶；4分代表肯定有病灶。2位阅片医师均不知晓患者的病史、最终诊断、MRI其他序列图像或其他影像学检查结果。

2.定量分析

参照Kim等[14]的测量方法，公式如下。

病灶-肝脏噪声比(CNR)=

肝脏(或病灶)信号强度由一位腹部影像阅片医师在工作站的增强扫描前和增强扫描后T2WI轴位图像上用一尽可能大的椭圆形感兴趣区(ROI)测得，该医师不参与图像定性分析。测量时同一患者的增强扫描前和增强扫描后T2WI的ROI尽量选自同一层面，且尽量选择伪影小的层面。背景噪声标准差在与测量肝脏(或病灶)信号强度同一层面的空气中用近似大小的ROI测得(图1)。

图1肝脏局灶性病变患者MRI的

T2WI轴位图像上ROI的测量

白箭头：病灶信号强度；红箭头：肝脏信号强度；绿箭头：背景噪声标准差

五、统计学处理

结果

一、Gd-EOB-DTPA增强扫描前后T2WI病灶检出评分及显示情况

84例患者均耐受本项检查，且均未出现不良反应。Gd-EOB-DTPA增强扫描前后T2WI病灶检出评分见表2。post-T2WI组中肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的检出评分均稍高于pre-T2WI组的评分，但2组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。127个病灶中，有4个肝细胞癌病灶(4/61，6.56%)和2个肝转移瘤病灶(2/23，8.70%)在增强扫描前T2WI显示不清楚，在增强扫描后T2WI却能清晰显示；另有1个肝细胞癌病灶(1/61，1.64%)在增强扫描后T2WI显示不清楚，在增强扫描前T2WI却能清晰显示。图例见图2。

表2　Gd-EOB-DTPA 增强扫描前后T 2WI病灶检出评分　　分

二、Gd-EOB-DTPA增强扫描前后病灶的信号噪声比、病灶-肝脏噪声比比较

肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的病灶的信号噪声比与病灶-肝脏噪声比于Gd-EOB-DTPA增强扫描前、后比较差异均有统计学意义(P均<0.001)，见表3。

表3　Gd-EOB-DTPA 增强扫描前后T 2WI SNR及

注：SNR为病灶的信号噪声比，CNR为病灶-肝脏噪声比

讨论

传统的非细胞特异性MRI对比剂(如Gd-DTPA)的扫描流程主要包括平扫和增强扫描两大部分，其中T2WI扫描一般在增强扫描前进行。因为此类对比剂无需在注药后延长扫描时间行其他特殊时期的扫描，所以T2WI无论是在增强扫描前进行还是在增强扫描后进行，均不会影响整体的扫描时间。对于肝胆特异性MRI对比剂(如Gd-EOB-DTPA)而言，其扫描程序与普通钆类对比剂相似，不同点主要在于前者延长了注射对比剂后20 min的肝细胞期，因此动态增强扫描与肝细胞期扫描间会留下约十几分钟的“空闲”时间。此期间如果能进行HASTE序列等T2WI扫描，就能缩短整个肝脏MRI的检查时间。

诚然，缩短检查时间应以保证病灶检出率与诊断正确性为前提。然而，几乎大部分的MRI对比剂都具有一定程度的T1弛豫时间和T2弛豫时间缩短效应，可能会导致增强扫描后T2WI图像上的肝脏和病灶信号强度与增强扫描前不一致[13]。病灶的检出和诊断可能因此受到影响。

为了比较Gd-EOB-DTPA增强扫描前后T2WI对病灶显示的差异，笔者对行Gd-EOB-DTPA增强扫描的多种肝结节进行了增强扫描前后T2WI扫描，对比病变在增强扫描前后T2WI上的检出率及信号强度的定量数据，拟确定是否能在注射Gd-EOB-DTPA增强后进行T2WI扫描。在本组研究中，post-T2WI组肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤及肝血管瘤的检出评分虽然稍高于pre-T2WI组的评分，但比较差异均无统计学意义。故我们初步认为，Gd-EOB-DTPA增强扫描后行T2WI检查，对肝脏局灶性病变的检出率可能无明显影响。

理论上讲，当对比剂浓度较低时，因其T1弛豫时间缩短效应，增强扫描后T2WI图像的病灶信号噪声比会轻度升高；当对比剂浓度较高时，因其T2弛豫时间缩短效应超过T1弛豫时间缩短效应，增强扫描后T2WI图像的病灶信号噪声比会明显下降[15]。过去的研究表明，Gd-DTPA增强扫描后快速自旋回波序列(TSE)或快速自旋回波序列-快速翻转恢复序列(TSE-STIR)的T2WI图像上，实性肝脏病灶或非实性肝脏病灶的病灶信号噪声比轻度上升。这可能是由于细胞外间隙残存对比剂的T1弛豫时间缩短效应减少了磁化转化所致[16]。

图2　肝脏局灶性病变患者MRI图

A：肝细胞癌，箭头所示为病灶，左上图见Gd-EOB-DTPA增强扫描前T2WI病灶呈中等偏高信号；右上图见增强扫描后T2WI病灶呈中等偏高信号；左下图见增强扫描动脉期T1WI病灶不均匀强化；右下图见增强扫描肝细胞期T1WI病灶呈低信号。B：肝局灶性结节增生，箭头所示为病灶，左上图见增强扫描前T2WI病灶呈中等信号；右上图见增强扫描后T2WI病灶呈中等偏低信号；左下图见增强扫描动脉期T1WI病灶呈高信号；右下图见增强扫描肝细胞期T1WI病灶呈低信号。C：肝转移瘤，箭头所示为病灶，左上图和右上图分别见增强扫描前T2WI和增强扫描后T2WI病灶呈中等信号；左下图见增强扫描动脉期T1WI病灶呈高信号；右下图见增强扫描肝细胞期T1WI病灶呈低信号。D：肝血管瘤，箭头所示为病灶，左上图和右上图分别见增强扫描前T2WI和增强扫描后T2WI呈高信号；左下图见增强扫描动脉期T1WI病灶呈高信号；右下图见增强扫描肝细胞期T1WI病灶呈低信号。E: 肝细胞癌，箭头所示为病灶，左上图示增强扫描前T2WI病灶显示不清楚；右上图示增强扫描后T2WI S4病灶呈类圆形稍高信号；左下图示增强扫描动脉期S4病灶呈明显强化；右下图示肝细胞期病灶呈低信号。F：肝细胞癌，箭头所示为病灶，左上图示增强扫描前T2WI S5病灶呈类圆形稍高信号；右上图示增强扫描后T2WI病灶显示不清楚；左下图示增强扫描动脉期S5病灶呈明显强化；右下图示肝细胞期病灶呈低信号

与前述研究不同的是，本研究结果显示，几种肝脏局灶性病变Gd-EOB-DTPA增强扫描后HASTE序列T2WI图像上的病灶信号噪声比均较增强扫描前有所减低。笔者分析，造成这种结果的可能原因是本研究中在增强扫描后T2WI于注药后5 min进行，此时大部分对比剂仍位于细胞外间隙，产生T2弛豫时间缩短效应，本研究中肝血管瘤增强扫描后T2WI图像病灶信号噪声比下降程度大于实性肝脏肿瘤的下降程度，也提示了这一点。

本研究结果还显示，尽管肝脏局灶性病变增强扫描后T2WI图像的病灶信号噪声比普遍下降，增强扫描后T2WI图像的病灶-肝脏噪声比却上升。4个肝细胞癌病灶和2个肝转移瘤病灶在增强扫描前T2WI显示不清，在增强扫描后T2WI却能显示清晰。笔者认为，这可能由于肝脏实质受Gd-EOB-DTPA T1弛豫时间或T2弛豫时间缩短效应的影响大于肝脏局灶性病变，因此肝脏实质在增强扫描后T2WI图像信号强度的下降程度亦大于肝脏局灶性病变，两者的对比较增强扫描前加大，故更有利于病灶的检出。

基于上述研究结果，笔者认为增强扫描后行HASTE序列T2WI扫描可作为Gd-EOB-DTPA增强MRI检查的常规流程。考虑到延迟期时肝细胞源性肿瘤会摄取Gd-EOB-DTPA，需特别留意肝硬化患者增强扫描后T2WI图像，因为病灶和肝脏摄取对比剂的量的多少会影响病灶本身的信号强度。本研究中1个肝细胞癌病灶在增强扫描后T2WI显示不清楚，在增强扫描前T2WI却能清晰显示，这可能是病灶摄取了对比剂，使原本的T2WI图像信号强度降低，分化好的肝细胞癌可能更容易出现这种情况。同样推断，原本T2WI图像低信号的病灶，如肝硬化再生结节，可能因肝实质信号减低而在增强扫描后T2WI图像表现为等信号，此类患者增强扫描后T2WI图像上表现为高信号的病灶，并不一定提示恶性病变。

本研究存在的不足之处如下：首先，并非所有病灶在行MRI检查时均经临床手术证实，有可能高估了各期图像诊断病灶的敏感性。其次，只有同时进行了增强扫描前T2WI和增强扫描后T2WI检查的患者才被纳入此次研究，可能存在选择偏倚。再次，笔者仅研究了增强扫描前、增强扫描后5 min时的T2WI图像，无研究其他时期。另外，本研究局限于肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤和肝血管瘤，无覆盖所有的肝脏局灶性病变。

综上所述，Gd-EOB-DTPA增强扫描后HASTE序列T2WI对肝细胞癌、局灶性结节增生、肝转移瘤和肝血管瘤这几类肝脏局灶性病变的检出和诊断能力与增强扫描前T2WI相仿。因此，对于大多数进行Gd-EOB-DTPA增强扫描MRI检查的肝脏局灶性病变患者，可在动态增强扫描后进行T2WI以节省扫描时间。

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(本文编辑：洪悦民)