MR弥散加权成像ADC值与EDC值在软组织肿瘤中的诊断价值分析

李晋，刘宇亮

1.济南市第三人民医院影像科，山东济南250132；2.济南市中医医院影像科，山东济南250000

磁共振（Magnetic Resonance,MR）弥散加权成像（Diffusion Weighted Imaging,DWI）是一种新型的成像技术，其能够反映组织的组成情况，以及病理生理状态下细胞外部与内部水分子的跨膜运动情况，现已广泛应用于神经系统肿瘤的分级、定性、疗效与复发评价等项目中[1]。虽然DWI也在软组织肿瘤诊断中得到了应用，但关于定性诊断的报道十分少见。为了进一步完善软组织肿瘤的诊断方案，该研究回顾性分析2018年8月—2019年8月该院198例软组织肿瘤患者的临床资料与影像资料，对其应用MR-DWI进行诊断，并探讨MR-DWI瘤体实质表观扩散系数(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)值与指数表观扩散系数(Exponent Diffusion Coefficient,EDC)值在软组织肿瘤中的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析该院198例软组织肿瘤患者的临床资料，198例患者共有软组织肿瘤215个。198例患者中年龄22～74岁，平均年龄（50.5±10.4）岁；其中良性肿瘤142例150个病灶，包括神经纤维瘤44例，神经鞘瘤34例，肌间脂肪瘤30例，神经纤维瘤19例，韧带样瘤15例；恶性肿瘤56例65个病灶，包括肌肉转移瘤26例，纤维肉瘤12例，恶性纤维组织细胞瘤10例，滑膜肉瘤5例，脂肪肉瘤3例。纳入标准：该组软组织肿瘤患者均经手术病理检查证实；研究方案已告知患者知情同意。排除标准：重度高热患者；妊娠3个月内的早期妊娠者；有心脏起搏器、人工金属心脏瓣膜、神经刺激器者；眼内金属异物、金属假体、内耳植入、金属关节、金属假体、体内铁磁性异物者；动脉瘤夹者。

1.2 方法

该组患者均接受MR-DWI检查，方法：选择GE Signa EXCITE HD 3.0T超导型MR扫描仪，梯度切换率设置为120 T/ms，最大梯度场为33.3 mT/m。通过表面线圈（臀部、肩部与躯干选择体线圈，四肢选用3英寸线圈），以自旋回波序列（spin echo,SE）的T1加权像(T1Weighted Image,T1WI)，快速自旋回波序列（fast spin echo,FSE）的T2加权像(T2 Weighted Image,T2WI），短TI反转恢复脉冲序列（Short TI Inversion Recovery,STIR）进行顺序进行扫描，必要时进行T2WI或（和）T1WI的抑脂序列，之后行DWI。具体参数设置如下。常规状态下扫描T1WI：回波时间(time of echo,TE)为9～15 ms，重复激发时间（Time of Repeatation,TR）为300～400 ms，激励次数(Number of excitation,NEX)为2；T2WI：TE为90～120 ms，TR为3 000～4 000 ms，NEX为2；层间距为1 mm，层厚为5 mm，矩阵（256～320）×（192～256），视野（Field of View，FOV）为15～40 cm。2DWI：选择单次激发自旋回波平面回波成像（Single shot spin Echo Echo-Planar Imaging,single shot，SE-EPI）序列，TE为80 ms，TR为8 000 ms，NEX为1。层间隔、层厚、FOV与常规扫描相同，矩阵为128×128，层数则以病变情况而定。将弥散敏感系数b设置为0、300 s/mm2，为了避免各向异性对于ADC值与DWI信号的影响，可以3个方向加以弥散敏感梯度场；固定病变的部位，以免运动状态对ADC值测定的影响。获取到的图像信息由两名经验丰富的影像学医师进行评价。根据T1WI、T2WI、T1WI增强图像特点明确肿瘤的实质部分、钙化、坏死或囊变病变，以及瘤内出血情况。选择最大的病变实质层面进行DWI分析，以肿瘤实质大小明确肿瘤实质测量兴趣区，即类圆形或圆形，可伴有肿瘤实质，但无法超出肿瘤，避开肿瘤囊变、坏死、出血、钙化区与骨骼。将DWI图像传输至图像后期处理工作站，由机体自动生成原始图像，利用工作站中Functool软件对图像中肿瘤正常肌肉DWI与肿瘤实质测量兴趣区的情况进行分析，获取b值为300 s/mm2时正常肌瘤与肿瘤实质部分的EDC与ADC值，以及相对ECD与相对ADC值。

1.3 观察指标

①对比198例患者中恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的EDC与ADC值。②对比198例患者中恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的相对EDC与相对ADC值。相对EDC值=瘤体实质区EDC值/正常对侧肌肉区EDC值。相对ADC值=瘤体实质区ADC值/正常对侧肌肉区ADC值。

1.4 统计方法

2 结果

2.1 恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的EDC与ADC值

b值为300 s/mm2时，该组恶性肿瘤患者的ADC值低于良性肿瘤（P＜0.01）。两组EDC值对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1该组恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的EDC与ADC值对比[(±s),×10-3mm2/s]Table 1 Comparison of the EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors at the b value of 300 s/mm2[(±s),×10-3mm2/s]

表1该组恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的EDC与ADC值对比[(±s),×10-3mm2/s]Table 1 Comparison of the EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors at the b value of 300 s/mm2[(±s),×10-3mm2/s]

病理结果 EDC（×10-3） ADC×10-3mm2/s良性（n=150）恶性（n=65）t值P值256.54±140.58 262.62±142.60 0.282 0.778 1.45±0.85 0.85±0.56 5.044 0.000

2.2 该组恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的相对EDC与ADC值对比

b值为300 s/mm2时，该组恶性肿瘤患者的相对ADC值低于良性肿瘤（P＜0.01）。两组相对EDC值对比差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表2该组恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的相对EDC与ADC值对比（±s）Table 2 Relative EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors with b value of 300 s/mm2（±s）

表2该组恶性肿瘤与良性肿瘤在b值为300 s/mm2时的相对EDC与ADC值对比（±s）Table 2 Relative EDC and ADC values of malignant tumors and benign tumors with b value of 300 s/mm2（±s）

病理类型 相对EDC 相对ADC良性（n=150）恶性（n=65）t值P值265.52±140.30 268.64±142.62 0.563 0.574 1.55±0.74 0.95±0.48 5.806 0.000

3 讨论

软组织肿瘤是指位于软组织内且起源于间叶组织的肿瘤，主要为韧带、肌肉、脂肪、骨膜等运动系统的软组织肿瘤，以良性为多见[2-3]。软组织肿瘤的发病原因尚未明确，普遍认为与先天性畸形、化学物质刺激、家族性遗传、内分泌因素与创伤学说有关[4]。目前，磁共振检查（MR）是用术前定性与定位软组织肿瘤的主要方法，而临床通常采用常规磁共振成像（MRI）序列对软组织肿瘤进行诊断，包括T1WI、T2WI、T1WI增强与SE等扫描所提示的典型部位、信号特点、形态特征、强化形式等影像[5]。然而，软组织肿瘤在常规MRI影像下无典型的特征，在一定程度上限制了早期定性诊断、肿瘤疗效监测、临床分级与复方评价等[6]。

DWI是一种基于水分子扩散运动的成像技术，其能够反映出机体组织空间组成与组织间的水分子交换状态，继而评价机体生理与病理状态下的功能活动[7]。DWI能够在任意MR成像序列内放加扩散敏感梯度而获取，且提高扩散梯度强度，能够进一步强化扩散的敏感性，也会影响信号强度[8]。DWI成像的影响因素主要包括扩散系数、扩散敏感系数、T2穿透效应，以及组织的各向异性。同时，DWI还可以受到呼吸、运动、灌注等多种生理因子的影响。有研究发现，受检组织T2值显著上升时，DWI图上能够残留T2图像对比，即T2穿透效应，因受到T2穿透效应的干扰，DWI信号的高与低无法完全反映出病理状态下组织内部水分子扩散的高与慢[9]。然而，EDC与ADC图像能够消除T2穿透效应，因此EDC与ADC值通常被认为是评价水分子扩散速度快慢的可靠指标，用以描述活动体组织内部水分子扩散状况[10]。学者迪丽拜尔·玉奴司等[11]对81例四肢软组织肿瘤患者应用了MR-DWI检查，结果显示恶性肿瘤ADC值为（0.97±0.31）×10-3mm2/s低于良性肿瘤组织的（1.84±0.68）×10-3mm2/s。陈速[12]对48例四肢软组织肿瘤患者应用了MR-DWI技术进行检查，结果发现该组良性肿瘤的ADC值（1.84±0.61）×10-3mm2/s高于恶性肿瘤（0.98±0.29）×10-3mm2/s。该文研究结果与此结果相近，b值为300 s/mm2时，该组恶性肿瘤患者的ADC值（0.85±0.56）×10-3mm2/s低于良性肿瘤（1.45±0.85）×10-3mm2/s（P＜0.01）。此外，有研究发现EDC与ADC能够受到肢体运动、脉搏搏动、微循环灌注、呼吸运动等因素的影响。该研究为了消除上述原因对于ECD与ADC值的干扰，进行了相对ECD与ADC值观察。结果显示b值为300 s/mm2时，该组恶性肿瘤患者相对ADC值（0.95±0.48）×10-3mm2/s低于良性肿瘤（1.55±0.74）×10-3mm2/s（P＜0.01），两组EDC与相对EDC值对比差异无统计学意义（P＞0.05）。结果可见，在b值为300 s/mm2时，恶性肿瘤的ADC值明显高于良性组织，EDC值略高于良性肿瘤，但是二者之间存在重叠，所以ADC值更利于软组织肿瘤的良恶性鉴别。

综上所述，MR-DWI成像下ADC值在软组织肿瘤鉴别诊断中具有显著的应用价值，当b值为300 s/mm2时，恶性软组织肿瘤的ADC明显降低。