CT和MRI对肝囊型包虫病分型与活性的评价

2021-07-01李婷鲍海华

磁共振成像 2021年5期

李婷，鲍海华

细粒棘球蚴病又称囊型包虫病(cystic echinococcosis，CE)，是一种可以并发全身各脏器的寄生虫病，肝脏最常见。其遍布全球，在我国主要爆发于西南和西北地区[1-3]。肝包虫病的不同病理形态，反映其不同的分型，有学者指出影像学检查可以很好地体现病灶的病理形态，并能间接地反映病灶的活性[4]。CT 值是病灶量化指标的体现。MRI 扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)能反映病灶的早期形态学和生理学细胞功能改变[5]。基于CT 值与DWI 的上述优势，笔者主要对肝囊型包虫不同分型囊液的测量与分析，了解肝囊性包虫生长的特性，评价量化指标对不同分型肝囊型包虫活性的价值，从而为临床诊断及治疗提供重要的依据。

1 材料与方法

1.1 患者资料

回顾性分析2016 年1 月至2019 年12 月在我院进行检查的肝囊型包虫病患者，共收集男性包虫病患者89 例，女性92 例，共181 例，所有患者均同时进行过CT、MRI 检查，共检出227 个病灶。分别记录其年龄，病灶的分型，其中年龄为5～79 岁，平均年龄(45±16)岁；各型的病灶例数为：CE1 型51 例、CE2 型47 例、CE3 型50 例、CE4 型52 例、CE5 型27 例，并分别测量病灶的CT 值、ADC 值。纳入标椎：(1)病理或者影像学手段(超声)明确诊断肝囊型包虫病患者；(2)所有病例的基本信息完整，临床及影像资料齐全；(3)所收集病例患者没有除囊型包虫以外对试验结果产生干扰因素的其他疾病。排除标椎：(1)资料信息不完善；(2)具有其他对试验结果产生干扰的疾病；(3)因某些情况不能配合检查。本研究经本院医学伦理委员会批准(批准文号：P-SL-2017019)，免除受试者知情同意。

1.2 检查方法

1.2.1 设备和参数

MRI使用Achieva Philips 1.5 T超导型磁共振成像仪进行检查，SENC-XL-Torso 16 单元线圈，同时采用呼吸门控技术。扫描序列为：T1WI 同反相位、T2WI-SPAIR、T2WI 冠状位及磁共振扩散加权成像(b 值=600 s/mm2)、多期增强序列。参数：T1WI TR 90 ms，TE 2 ms；T2WI TR 437 ms，TE 80 ms；DWI TR 3000 ms，TE 57.2 ms，层厚5 mm，层间隔1.5 mm，矩阵116×92。CT 检查使用Phillips Brillance 256 层iCT 扫描，参数为：电压120 kV，电源180 mA/s，扫描时间4.4 s，旋转时间0.5 s，层厚1.2 mm，层间距0.8 mm，矩阵512×512，窗宽300，窗位40。

1.2.2 WHO分型[6]

cystic lesions (CL)：囊型病灶；cystic echinococcosis 1 (CE1)：单囊型；cystic echinococcosis 2 (CE2)：多子囊型；cystic echinococcosis 3 (CE3)：内囊塌陷型；cystic echinococcosis 4 (CE4)：实变型；cystic echinococcosis 5 (CE5)：钙化型；并将生物学分为3组，CE1、CE2有活性，CE3过渡期，CE4、CE5无活性，与2019年的包虫病专家共识一致[7]，以上各型病灶与临床病理结果一致。

1.3 图像处理

将囊性病灶DWI 图像采用MR Diffusion 后处理软件处理，将病灶囊液设为感兴趣区(region of interest，ROI)，截取其最大截面，避开胆管、血管的干扰，测其ADC 值(图1A)，每个病灶选取3 个感兴趣区，面积为5～12 mm2，平均为8 mm2，同一个区域进行3 次测量，求平均值。同样的方法，测取病灶最大截面上的CT值，多子囊型病灶选取子囊最大截面。

1.4 统计处理

数据处理采用SPSS 26.0 软件分析。所测数据为计量资料，采用均数±标准差(xˉ±s)表示。各组之间的比较，用完全随机设计方差分析的F检验。两变量相关性用Spearman 秩相关检验，以P＜0.05 为有统计学意义。

2 结果

2.1 肝囊型包虫病各型病灶的CT、MRI表现

CE1 型在CT 上表现为类圆形的低密度影(图1B)，MRI 上为长T1、长T2 信号影，可清晰的看到囊型包虫的外囊、生发层、角质层的结构(图1C、D)；CE2 型典型表现为母囊内充满多个子囊，呈“蜂窝征”“车轮征”等典型的征象(图2A)，MR 多序列扫描对子囊的显示优于CT 检查(图2B、C)；CE3 型随着包虫的活性的降低，上述征象不太明显，但会出现由于肝包虫囊肿破裂或囊壁塌陷带来的“套囊征”、“天幕征”、“飘带征”等典型的征象(图3)；CE4、CE5 型，包虫活性逐渐减低，囊壁破裂收缩、囊液被吸收，包虫逐渐溶解坏死，呈现“脑回征”、大量钙盐沉积等典型征象(图4，5)。

图1 A～D：女，56 岁，CE1 型。A 为ADC 值测量图像，B 为CT 扫描，C、D 为MR T1WI、T2WI 图2 A～C：男，26 岁，CE2 型，图A 为CT 扫描，B、C 为MR T1WI、T2WI，肝左叶类圆形低密度影，其内多发类圆形更低密度影，呈“车轮状”分布图3 A～C：女，21岁，CE3型，A为CT扫描，肝S6类圆形略低密度影，其内见条状略高密度影漂浮其内，呈“水上浮莲征”；B、C 为MR T1WI、T2WI 图4 女，53岁，CE4型，表现为肝S8段类圆形的略低密度影，囊壁周边高密度的钙化影图5 女，52岁，CE5型，肝左叶边缘处类圆形的趋于钙化的病灶Fig.1 A—D:Female,56 years old,CE1.Figure A was the image of the measured ADC value.Figure B was a CT scan.Figure C,D showed MR T1WI and T2WI.Fig. 2 A—C: Male, 26 years old, CE2, Figure A was a CT scan. Figure B, C showed T1WI and T2WI, circular low-density shadows were seen in the left lobe of liver, and multiple circular low-density shadows were found, showing“wheel-like changes”. Fig. 3 A—C: Female, 21 years old, CE3, Figure A was a CT scan,circular and slightly low-density shadows were seen, and strips of slightly high-density shadows were seen floating in the S6 segment of liver, showing“lotus sign floating on water”.Figure B,C showed MRI T1WI and T2WI.Fig.4 Female 53 years old,CE4,presented with round slightly low-density shadows in the S8 segment of the liver and high-density calcification shadows around the cyst wall.Fig.5 Female,52 years old,CE5,with a circular,calcified lesion at the margin of the left lobe of the liver.

2.2 各组病灶CT值、ADC值之间的比较

囊型肝包虫分型中，各型病灶两两比较，有统计学意义(P＜0.05)，且CE3、CE4、CE5 分别与CE1、CE2 比较，CT 值均增高，差异有统计学意义(P＜0.05)；CE1、CE2、CE4、CE5 各型之间ADC 值比较，有统计学意义(P＜0.05；表1)。

表1 不同类型囊型病灶的CT值、ADC值比较(±s)Tab.1 Comparison of CT value and ADC value of different cystic lesions(±s)

组别单囊型多子囊型内囊塌陷型实变型钙化型F值P值例数51 47 50 52 27 CT值(HU)4.79±1.70 6.02±2.53 22.96±4.82 35.30±17.80 108.77±51.02 180.011＜0.01 ADC值(×10-3 mm2/s)3.25±0.31 3.18±0.15 2.57±0.25 2.40±0.12 2.13±0.68 245.265＜0.01

2.3 CT值和ADC值的相关性分析

根据CT 值和ADC 值的相关性分析可以看出，囊型病灶的CT 值和ADC 值呈显著负相关(P＜0.05)，r为-0.835 (图6)。

图6 CT 值与ADC 值的相关性散点图图7 CT 值与ADC 值预测肝囊型包虫病患者活性的ROC分析Fig. 6 Scatter diagram of correlation between CT attenuation value and ADC value.Fig.7 ROC analysis of CT attenuation value and ADC value to predict the viability of HCE.

2.4 分型的活性评价标椎

根据分型的活性评价标椎，将CE1、CE2型分为活性组，CE3～CE5 型分为失活组，绘制ROC 曲线(图7)及表2。

表2 不同诊断方式诊断各型病灶的诊断价值Tab.2 Diagnostic value of different diagnostic methods for each lesion type

3 讨论

3.1 HCE早期诊断的困难和和联合诊断的重要性

肝囊型包虫病指虫卵经胃酸作用在人的胃、十二指肠循环，经肠壁小静脉血液循环进入门脉系统，被肝窦阻塞，并在肝门附近生长[8]。该病早期，没有明显的临床症状，中晚期病变合并感染、破裂、引起种植等一系列并发症，给临床治疗带来了巨大的困难。而判断病灶的生物学活性有助于提高患者的预后及生存质量[9]。根据相关文献报道，目前判断生物学活性的技术包括影像学和实验室检查，有学者根据影像学方法对包虫病活性有一定的研究，但联合CT、MRI 的量化指标在判断包虫活性方面的价值未见相关报道，笔者依据WHO 分型标准，用CT、MRI 对肝囊型包虫的生物学活性做进一步研究。

3.2 CT 值和ADC 值在HCE 活性诊断中的价值及联合诊断的优势

WHO 分型从CE1～CE5 型反映了不同时期病灶的生长特点[10]。不同器官或组织因X 线的衰减值不同，CT 值也存在差异[11]，并可以间接反映病灶的性质。包虫囊内含有碳水化合物、钠、钾、氯化物等成分[12]，包虫分型不同，病灶的CT 值也随之发生变化。本研究总结5型包虫囊液的CT值变化，根据WHO对包虫活性的划分，有活性的CT 值的临界范围约小于(6.02±2.53) HU，过渡期的范围约在(6.02±2.53) ～(22.96±4.82) HU 之间，无活性范围约大于(35.30±17.8) HU。并将有活性与无活性划分为两组，通过ROC曲线得出临界值为10.5 HU，其敏感度、特异度及曲线下面积低于MRI。

DWI 序列能够反映早期病变组织结构和功能状态[13]。有相关研究证实，ADC 值的测定，可以区分不同类型病灶的性质[14-15]，以及对其活性的诊断也有一定的临床价值。而对于b 值的选择上，有学者提出b 值越低，图像的信噪比越大，受血流信号干扰，影响病灶的评估，并指出b 值在300～800 s/mm2时诊断效能最佳[3]，在临床上应用广泛。近些年在临床上逐渐推广的体素内不相干运动扩散成像(intravoxel incoherent motion-diffusion weighted imaging，IVIM-DWI)技术，主要用于肿瘤诊断。因其成像多b值，同时获得灌注信息时，b值的选择较低，且存在一定的脏器内管道的干扰，在临床上全面推广较为困难。根据肝囊型包虫病的生长特性，胆管为主要受侵器官，当病灶直径过大时，血管仅受压移位，没有受侵。因此本研究b值选择在最佳诊断范围内，CE1～CE5型囊液的ADC值呈递减趋势，有活性的包虫囊液ADC值范围约(3.18±0.15)～(3.25±0.31)×10-3mm2/s，过渡期包虫囊液ADC 值的范围约(2.57±0.25)～(3.18±0.15)×10-3mm2/s，无活性的包虫囊液的ADC 值范围约小于(2.40±0.12)×10-3mm2/s；根据ROC 曲线得出有活性与无活性的临界值为2.86×10-3mm2/s，且此值与温生宝等[3]的3.0 T MR的研究没有明显的差异，其诊断各型病灶的敏感度、特异度高于CT。

CT 检查对多发性、感染、破裂、病灶边缘钙化的肝包虫，有其独到的优势，但笔者近些年对术后患者追踪观察发现，CE1、CE2、CE3、CE4 型囊型病灶的检出，与患者的术后病理诊断存在一定的差异，CT 对于各型病灶的敏感性略低于MRI，CE1 型病灶容易误诊为单纯性肝囊肿，CE2 型小囊泡以及CE3 型内囊破裂“飘带征”等特征性征象的显示上不如MRI敏感。MRI检查则相对于CT 检查起到互补作用，对于小囊泡的显示更为敏感，如果患者合并胆道损伤，MRI 检查则可作为首选。Aksoy等[16]研究指出CE1型病灶与单纯肝囊肿在b值为1000 s/mm2时，信号强度之间存在明显的差异，可作为鉴别，而ADC 值之间没有明显的差异，康莹丽等[17]指出MRI 联合血清铁蛋白在鉴别IgG阴性的CE1 型与单纯肝囊肿有明显临床价值。Ben等[18]指出病灶直径大于9.5 cm 时，易发生直接性、交通性破裂、胆瘘。Denik等[19]指出DWI不需要对比剂，对各型特征性病灶，CT、MRI 可以做出准确的诊断，但对于不典型的征象，容易误诊，而ADC 值在鉴别CE4、CE5 型病灶上起到重要的作用。CT 值和ADC 值是两者检查的量化体现，各型病灶随着分型的增加CT 值逐渐增加而ADC值逐渐减小，对病灶分型及活性的诊断预测提供参考。

3.3 CT值和ADC值联合诊断对临床治疗的价值

肝囊型包虫病早期不能及时被发现，晚期引起种植扩散、易复发，如果不及时诊治，可能会危及患者的生命，给患者及家庭带来重创[20-22]。对于早期病灶，能高效地筛查并分析其活性，可以减轻患者及其家人经济负担。CE1型病灶CT值为(4.79±1.70) HU，对应其ADC 值为(3.25±0.31)×10-3mm2/s，51 例中，26 例手术方式为外囊完整剥离术，20 例病灶直径较大、肝内多发、合并胆瘘形成，此类患者的手术方式为肝叶部分切除术、内囊摘除术，5 例采用腹腔镜下内囊切除术+穿刺引流术；追踪患者的预后情况，CE1 型活性较强，采用外囊完整剥离术的患者，术后预后好，而采用内囊摘除术、腹腔镜下内囊摘除及穿刺引流的患者，术后合并其他脏器的感染。CE2 型病灶CT 值为(6.02±2.53) HU，相应ADC 值为(3.18±0.15)×10-3mm2/s，47 例中，28 例的手术方式为内囊摘除术、外囊剥离术、外囊部分剥离术，19 例病灶肝内多发合并胆管受侵、囊肿破裂、胸腹盆腔感染，此类患者采用肝部分切除术、胸腹盆腔包虫切除、胆瘘缝扎术；追踪患者的预后情况，局限在肝内的病灶，手术方式为外囊完整剥离术、内囊摘除术的患者，术后可；复杂包虫病患者，术后存在一定的复发，而早期及时手术治疗可缓解患者的生存质量。CE3 型病灶CT 值为(22.96±4.82) HU，相应ADC 值为(2.57±0.25)×10-3mm2/s，50 例中，40 例的手术方式为内囊摘除术，10 例肝内病灶多发合并胆瘘，此类患者的手术方式为肝包虫外囊部分剥离术、肝叶部分切除，CE3 型患者包虫活性逐渐降低，追踪患者的预后情况，采用内囊摘除术的患者预后良好，而复杂包虫病患者，采用肝叶部分切除术及外囊部分剥离术后，预后可，相比较CE1、CE2 型病灶，术后并发症减少。CE4、CE5 型患者的CT 值分别为(35.30±17.80) HU、(108.77±51.02) HU，相应ADC 值分别为(2.40±0.12)×10-3mm2/s、(2.13±0.68)×10-3mm2/s，77 例中，50例手术方式为内囊摘除术，20例患者部分合并CE1、CE2 型病灶的存在，手术方式为肝叶部分切除术、外囊剥离术，7例病灶的手术方式为腹腔镜下囊液穿刺引流术，CE4、CE5型病灶为失活期，采用内囊摘除术及腹腔镜下囊液穿刺引流术，追踪患者的预后情况，术后并发症较CE1～CE3型明显减少，而合并CE1、CE2型的复杂型病灶，术后可出现其他脏器的转移。