多b值DWI联合DCE-MRI在肝硬化异型增生结节与小肝癌鉴别诊断中的价值
2018-02-20张少平郭冰冰麻海龙杨子江朱聪辉
张少平 郭冰冰 麻海龙 杨子江 朱聪辉
DOI:10.16662/j.cnki.1674-0742.2018.33.001
[摘要] 目的 探讨多b值扩散加权成像联合DCE-MRI在肝硬化异型增生结节与小肝癌鉴别诊断中的可行性和应用价值,为肝癌的预防和早期诊断提供参考依据。方法 方便收集该院2012年3月—2017年9月行MRI检查并经病理证实的肝脏异型增生结节17例(18个病灶)及小肝癌18例(20个病灶)患者的资料,所有患者行常规MRI平扫、多b值DWI及DCE-MRI检查,对图像结果统计分析获得DN和SHCC对背景肝实质信号强度比值及ADC值,最后利用ROC曲线分析b值显示病灶的最佳参数。 结果18个DN,T1WI(同相位)呈高或稍高信号10个,等信号7个,低信号1个;压脂T2WI呈低或稍低信号12个(占65.0%),等信号5个,高信号1个;DWI呈等信号7个,高信号1个,低或稍低信号10个(占57.7%);动态增强扫描1个病灶动脉期呈明显强化,门脉期及平衡期强化程度降低,仍呈高信号,17个病灶动脉期呈相对高信号9个,等信号8个,门静脉期呈等信号11个,稍低信号6个,平衡期呈等信号4个,稍低信号13个(占73.0%),12个(占65.0%)DN周边见网格状强化;DWI联合DCE-MRI诊断DN,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,DN结节呈稍低信号为主,以b值600 s/mm2时病灶显示最佳。20个HCC,T1WI(同相位)呈低或稍低信号12个,等信号6个,高信号2个,反相信号降低2个;压脂T2WI呈稍高信号14个(占70.0%),呈等、稍高混杂信号5个,稍低信号1个;DWI呈稍高或高信号17个(占85.0%),等信号3个;动态增强扫描动脉期17个(占85.0%)病灶见明显强化,门静脉期呈高、低混杂信号18个,等信号2个,平衡期呈低或稍低信号19个,等信号1个,平衡期15个(占75.0%)病灶见假包膜形成并强化;DWI联合DCE-MRI诊断SHCC,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,以b值600 s/mm2时病灶显示最佳。DWI联合DCE-MRI检出并诊断DN结节15个(占83.3%)、SHCC病灶19个(占95.0%)。 结论 b值600 s/mm2时对DN和SHCC的显示最佳,多b值DWI联合DCE-MRI对DN和SHCC的鉴别诊断具有重要的价值,能够大大提高诊断的准确性。
[关键词] 多b值DWI;异型增生结节;小肝癌;磁共振动态增强;肝硬化
[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2018)11(c)-0001-06
肝硬化异型增生结节(dysplastic nodule,DN)也被称为不典型增生结节,直径一般在10~20 mm,与周边正常肝组织在颜色、质地及表面突起等方面具有明显的差异,同时还会伴有细胞质、细胞核以及组织结构的异型性,被公认为肝细胞癌的癌前期病变[1-2]。DN会以不同的速度和比例进展为小肝癌(small hepatocellular carcinoma, SHCC),因此DN对于SHCC的早期诊断具有重要的参考价值[3-4]。如何从影像学角度鉴别DN与SHCC存在不小的争议[5]。该行文拟通过方便收集该院2012年3月—2017年9月行MRI检查并经病理证实的肝脏异形增生结节17例(18个病灶)及小肝癌18例(20个病灶)患者的资料,分析异型增生结节与小肝癌的MRI表现,探讨DWI联合DCE-MRI在其诊断及鉴别中的价值,以其提高诊断准确率。
1 资料与方法
1.1 一般资料
方便收集该院行MRI检查并经病理证实的肝脏异型增生结节17例(18个病灶)及小肝癌18例(20个病灶)患者的资料。该组35例患者,男性25例,女性10例,年龄29~73岁,平均年龄47岁。有乙型肝炎和/或丙型肝炎感染史者28例,长期饮酒者(白酒250 mL/d以上,酒龄3年以上)12例。该研究经患者本人签署同意书,并通过伦理委员会的批准。
1.2 MRI检查方法及参数
使用GE signa 1.5T超导MR仪,多通道体部相控阵线圈采集MR信号。常规平扫行横轴位: FSPGR T1WI(同、反相位),FRFSE T2WI(压脂),35例(DN16例,SHCC19例)行多b值SE/EPI DWI(b值0 s/mm2,100 s/mm2,400 s/mm2,600 s/mm2,800 s/mm2),层厚6~8 mm,层间距1.5~2 mm。动态增强扫描:应用LAVA/3D序列行轴位扫描(平扫+动态增强),层厚4~4.4 mm,层间距0 mm;经肘静脉以2.5 mL/s的速度注射Gd-DTPA,剂量0.1 mmol/kg,分别于注射开始后15~20、55~60、180 s行动脉期、门脉期及平衡期扫描。
1.3 多b值DWI图像及统计学分析
通过多b值DWI扫描获得100、400、600、800 s/mm2等4组图像,将各DWI原始图像在GE ADW 4.3工作站进行后处理,得到相应b值下的ADC图,测量各b值组病变感兴趣区的ADC值并计算平均值及标准差。运用SPSS 19.0统计学软件包对各项资料进行统计、分析。
2 结果
2.1 DN组常规和多b值DWI检查結果
18个DN病灶,最大径约10~25 mm,平均直径约13 mm;T1WI(同相位)呈高或稍高信号10个,等信号7个,低信号1个,所有病灶反相位信号未见降低;压脂T2WI呈低或稍低信号12个(占65.0%),等信号5个,高信号1个;DWI呈等信号7个,高信号1个,低或稍低信号10个(占57.7%)(表1)。多b值DWI检查,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,DN/背景肝实质信号强度比值逐渐降低(表2,图1,图2),ADC值也是逐步降低(表2,图1,图3),图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,DN结节呈稍低信号为主,以b值600 s/mm2时病灶显示最佳(图4)。不同病例图像信号强度值差异较大,背景肝实质信号强度值介于70~300之间,DN结节信号强度值介于23~242之间,变化无规则,但DN结节/背景肝实质信号强度比存在规律变化,随b值升高呈逐渐轻度降低表现,虽然不同病例其信号强度存在交叉现象,但所有病例的比值均小于1,ADC值逐渐降低。动态增强扫描1个病灶动脉期呈明显强化,门脉期及平衡期强化程度降低,仍呈高信号,界欠清,与HCC鉴别困难,其余17个病灶动脉期呈相对高信号9个,等信号8个,门静脉期呈等信号11个,稍低信号6个,平衡期呈等信号4个,稍低信号13个(占73.0%),12个(占65.0%)DN周边见网格状强化,1个DN见不完整假包膜样强化; DWI联合DCE-MRI检出并诊断DN结节15个(占83.3%)。
图1:女,68岁,DN。肝左叶外侧段直径12mm的结节影。压脂T2WI呈低信号(1A),T1WI呈高信号,同反相位信号未见差异(1B、1C),多b值 DWI呈稍低信号(1D-1G),病灶与背景肝实质信号强度比未见明显差异;压脂T1WI呈高信号(1H),增强扫描动脉期呈稍高信号(1I),门脉期(1J)及平衡期(1K)呈等、略低信号,周边见不完整假包膜强化。
2.2 SHCC组常规和多b值DWI检查结果
20个HCC病灶,最大径约8~30 mm,平均直径约18 mm; T1WI(同相位)呈低或稍低信号12个,等信号6个,高信号2个,反相信号降低2个;压脂T2WI呈稍高信号14个(占70.0%),呈等、稍高混杂信号5个,稍低信号1个;DWI呈稍高或高信号17个(占85.0%),等信号3个(表3)。行多b值DWI检查,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,SHCC/背景肝实质信号强度比值逐渐升高(表4、图5、图6),ADC值也是逐步降低(表4、图5、图7),图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,不同病例图像信号强度值差异较大,背景肝实质信号强度值介于57~439之间,HCC结节信号强度值介于85~786之间,变化无规则,无可比性,但以b值600 s/mm2时病灶显示最佳(图8);SHCC/背景肝实质信号强度比存在规律变化,随b值升高呈逐渐升高的表现,虽然不同病例其信号强度存在交叉现象,但所有病例的比值均大于1,ADC值逐渐降低。增强扫描动脉期见明显强化的病灶17个(占85.0%),其中3个见“结中结”强化,呈等信号3个,门静脉期呈不均匀高、低混杂信号18个,等信号2个,平衡期呈低或稍低信号19个,等信号1个,15个(占75.0%)病灶见假包膜形成并强化;DWI联合DCE-MRI检出并诊断SHCC病灶19个(占95%)。
图5:女性,68岁,HCC。肝右叶后上段直径13mm的结节影。T1WI呈稍低信号,同、反相位信号未见差异(A、B),压脂T2WI呈稍高信号(C),多b值DWI呈高信号,随b值升高病灶与背景肝信号强度比升高(D-G);增强扫描动脉期呈明显强化(H),门脉期(I)及平衡期(J)强化程度明显降低呈低信号,周边见假包膜强化。
2.3 多b值DN、SHCC与背景肝实质信号强度比较
多b值DN、SHCC与背景肝实质信号强度比间存在明显差异,其差异有统计学意义,P<0.001(表6、图9)。
2.4 多b值DN与SHCC的ADC值比较
多b值DN与SHCC的ADC值比较存在明显差异,其差异有统计学意义,P<0.001(表7、图10);且DWI(或多b值DWI)联合DCE-MRI对DN及SHCC病灶检出率高于DWI或DCE-MRI单独任何一种检查技术,对DN恶变检出率明显提高,有利于DN与SHCC的诊断及鉴别诊断。
3 讨论
DN典型的MRI表现为T1WI均匀略高信号,T2WI均匀略低信号,增强扫描动脉期未见强化,其病灶检出率未见报道[6],SHCC典型的MRI表现为T1WI等、低信号,T2WI高或稍高信号;T2WI信号的高或低是DN与SHCC鉴别诊断的依据之一;该组有限的病例DN显示T2WI低或稍低信号占65%,SHCC显示T2WI高或稍高信号占70%,可初步鉴别DN与SHCC。动态增强扫描DN动脉期1例见明显强化,与SHCC鉴别困难,其余病例均未见强化,SHCC动脉期明显强化占85%,与文献报道相符[7],平衡期DN周边网格状强化占65%,低于[8]文献报道的86%,SHCC假包膜强化占75%,高于[8]文献报道的70%,这可能与本组病例数少有关。
DWI能显示活体组织细胞内外水分子的微观运动,水分子在活体组织内的扩散与组织的空间结构有关,细胞膜、基底膜等膜结构的分布、核浆比及胞浆内大分子物质如蛋白质的分布均可影响组织内水分子的扩散。病理情况下细胞内外的大分子分布发生变化,膜结构的完整性遭到破坏,导致水分子的扩散速度发生改变,从而形成DWI上信号的变化。
DWI的扩散敏感度用b值来表示,b值的选择可以影响ADC值的准确性及DWI的图像质量。取较低b值时,DWI图像质量较好,图像变形及伪影较少,但ADC值的准确性较差,且受组织微循环灌注的影响较大,文献报道当b值小于200 s/mm2时,扩散运动受组织血流灌注影响明显,ADC值偏大,对良恶性病变鉴别诊断无帮助,李晓强等[7]认为高b值(>500 s/mm2)DWI对水分子扩散运动敏感,可以提高对扩散受限的病灶,尤其是恶性肿瘤的检出率,但对于扩散受限不明显的病灶,高b值DWI反而容易漏检,该实验研究病例以高b值检查为主,在DN恶变及SHCC检出方面符合这一观点。多b值DWI的应用能获得更多的不同于b=1 000 s/mm2的组织扩散信息,可能为肿瘤评级、鉴别肿瘤坏死与复发、肿瘤放、化疗早期前瞻性疗效评价等方面提供新的观测指标。
有研究[7]显示:对于肝脏恶性小病灶,DWI及DCE的检出率分别为89.2%及89.9%,差异无统计学意义,而DCE与DWI组合的检出率则高于单独任何一种技术,提示DWI与DCE联合使用时对检出肝恶性小病灶具有较高的互补性;该组HCC病例DWI及DCE病灶检出率均为85%,略低于文献报道,DWI联合DCE病灶检出率为95%,高于单独任何一种技术,与文献报道符合,且发现DWI高信号是部分DN恶变或SHCC的唯一表现,作者也曾报道[9]DWI高信号,可能是高分化肝细胞癌仅有的早期征象,Di Pietropaolo等[10]分析了DWI在评估HCC和有高风险转化为HCC的肝细胞结节方面的作用,结果表明DWI上高信号显示与进展为HCC相关;DWI联合DCE对DN的检出率未见报道,该研究结果,DN在DWI中检出率为57.7%,在DCE中检出率为73.0%,DWI联合DCE检出率为83.3%;因此,DWI联合DCE也可提高DN的檢出率、诊断准确率,在DN与SHCC鉴别诊断中有重要价值。
该研究通过DWI联合DCE-MRI扫描DN和SHCC,结果发现:多b值DWI检查DN,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,DN/背景肝实质信号强度比值逐渐降低,ADC值也是逐步降低,图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,DN结节呈稍低信号为主,以b值600 s/mm2时病灶显示最佳;不同病例图像信号强度值差异较大,背景肝实质信号强度值介于70~300之间,DN结节信号强度值介于23~242之间,变化无规则,但DN结节/背景肝实质信号强度比存在规律变化,随b值升高呈逐渐轻度降低表现,虽然不同病例其信号强度存在交叉现象,但所有病例的比值均小于1,ADC值逐渐降低。行多b值DWI检查SHCC,随b值从100 s/mm2递增至800 s/mm2的变化,SHCC/背景肝实质信号强度比值逐渐升高,ADC值也是逐步降低,图像信号强度及信噪比呈逐渐降低,不同病例图像信号强度值差异较大,背景肝实质信号强度值介于57~439之间,HCC结节信号强度值介于85~786之间,变化无规则,无可比性,但以b值600 s/mm2时病灶显示最佳;SHCC/背景肝实质信号强度比存在规律变化,随b值升高呈逐渐升高的表现,虽然不同病例其信号强度存在交叉现象,但所有病例的比值均大于1,ADC值逐渐降低。此外,多b值DN、SHCC与背景肝实质信号强度比该差异有统计学意义,多b值DN与SHCC的ADC值比较差异有统计学意义。
综上所述,动态增强扫描有助于DN与SHCC的鉴别诊断,而多b值DWI结合ADC值测定在强化无特征表现的SHCC与DN的鉴别诊断中有特殊价值,DWI(或多b值DWI)联合DCE-MRI对DN及SHCC病灶检出率及诊断的准确率高于DWI或DCE-MRI单独任何一种检查技术,对DN恶变检出率明显提高,在DN与SHCC鉴别诊断中有重要价值,应成为肝硬化患者MRI检查的常规序列。
[参考文献]
[1] Martino M D, Anzidei M, Zaccagna F, et al. Qualitative analysis of small (≤2 cm) regenerative nodules, dysplastic nodules and well-differentiated HCCs with gadoxetic acid MRI[J]. Bmc Medical Imaging, 2016, 16(1):62.
[2] Rizzo F, Rinaldi A, Marchese G, et al. Specific patterns of PIWI-interacting small noncoding RNA expression in dysplastic liver nodules and hepatocellular carcinoma[J]. Oncotarget, 2016, 7(34):54650-54661.
[3] Peng C, Kascáková S, Chiappini F, et al. Discrimination of cirrhotic nodules, dysplastic lesions and hepatocellular carcinoma by their vibrational signature[J]. Journal of Translational Medicine, 2016, 14(1):9.
[4] Park H J, Choi B I, Lee E S, et al. How to Differentiate Borderline Hepatic Nodules in Hepatocarcinogenesis: Emphasis on Imaging Diagnosis[J].Liver Cancer, 2017,6(3):189-203.
[5] Thaiss W M, Kaufmann S, Kloth C, et al. VEGFR-2 expression in HCC, dysplastic and regenerative liver nodules, and correlation with pre-biopsy Dynamic Contrast Enhanced CT[J]. European Journal of Radiology, 2016, 85(11):2036.
[6] 方金洲,鄭建军,方彦成,等.MRI对肝不典型增生结节癌变的诊断价值[J].中国中西医结合外科杂志,2012,22(2):124-127.
[7] 李晓强,姚旬,杨大为,等.扩散加权成像对肝局灶病变检出的多中心研究[J].中国医学影像学杂志,2015,23(5):356-360.
[8] 孟令平,万凯明,俞忠辉,等.MRI鉴别诊断肝硬化退变结节与小肝癌[J].中国医学影像技术,2005,21(6):923-926.
[9] 张少平,郑锦阳,陈向荣,等.高分化肝细胞癌的MRI表现[J].中国现代医学杂志,2015.25(18):21-25.
[10] Di Pietropaolo M,Briani C,Federici GF,et al.Comprison of diffusion-weighted imaging and gadoxetic acid-enhanced MR images in the evaluation of hepatocellular carcinoma and hypovascular hepatocellular nodules[J].Clin Imaging,2015,39(3):468-475.
(收稿日期:2018-07-10)