本文原载于《中华放射学杂志》年第3期
原发性肝癌目前的治疗效果仍不理想,如果在治疗之前对肿瘤周围浸润、其他部位转移等进行准确诊断,则可明显改善患者预后。B超、CT和常规MRI是临床常用的影像检查方法,但评估肿瘤对周围的浸润仍存在困难。扩散峰度成像(diffusionalkurtosisimaging,DKI)是一种功能MRI技术,不仅能应用于中枢神经系统疾病[1],而且临床上已有学者将其应用于肝脏检查,并认为具有可行性[2]。笔者旨在探讨DKI评估肝癌及其周围肝实质肿瘤浸润的价值。
资料与方法一、临床资料
本研究为前瞻性研究,通过了本院伦理委员会的批准,批准文号为(KY-E-)。所有受检者检查前均签署了知情同意书。
1.肝癌组:
收集年8月至年3月本院符合以下标准的患者。纳入标准:(1)经临床和影像检查综合诊断为肝癌;(2)根据病情,拟行MRI检查。排除标准:(1)有MRI检查禁忌证;(2)经呼吸训练后仍配合不佳,图像伪影重影响观察及后处理;(3)病灶最大径2cm或10cm;(4)弥漫型肝癌。24例患者纳入研究,男19例,女5例;年龄31~67岁,中位年龄50岁。24例均有慢性乙型病毒性肝炎病史。
2.对照组:
同期招募无肝病史且MRI检查肝脏未见异常的健康志愿者10名。男6名,女4名;年龄20~31岁,中位年龄25岁。
二、MRI检查方法
所有受试者检查前均禁饮食6~8h,并接受均匀呼吸和屏气训练。肝癌组行肝脏常规MRI平扫、对比增强扫描和DKI扫描;对照组行常规MRI平扫和DKI扫描。采用美国GE.0TMR扫描仪和8通道体部相控阵线圈,取足先进仰卧位,呼吸触发扫描。扫描范围从膈顶至肝下缘。
1.常规MRI平扫:
(1)横断面正反相位梯度回波序列T1WI:TR3.7ms,TE2.0ms,反转角12°,层厚4.6mm,层间距1.5mm,FOVmm×mm,矩阵×;(2)冠状面半傅里叶单次激发快速自旋回波序列T2WI:TR.0ms,TE90.0ms,反转角°,层厚6.0mm,层间距2.0mm,FOVmm×mm,矩阵×;(3)横断面脂肪抑制序列T2WI:TR.0ms,TE82.0ms,反转角°,层厚7.0mm,层间距1.0mm,FOVmm×mm,矩阵×。
2.对比增强MRI:
经手背静脉推注对比剂Gd-DTPA15ml,注射对比剂后分别在15s和45s,各屏气15s行2个动脉期和2个静脉期扫描。TR3.7ms,TE1.7ms,反转角12°,层厚5.2mm,层间距2.6mm,FOVmm×mm,矩阵×。再延迟1min后行屏气冠状面T1WI,TR3.8ms,TE1.7ms,反转角15°,层厚4.0mm,层间距2.0mm,FOVmm×mm,矩阵×。再延迟2min后行屏气横断面T1WI,TR3.7ms,TE1.7ms,反转角12°,层厚5.2mm,层间距2.6mm,FOVmm×mm,矩阵×。
3.DKI扫描:
采用单次激发自旋回波平面回波成像序列,TR0.0ms,TE88ms,层厚6mm,层间距1.0mm,FOV.0mm×.0mm,矩阵×,脉冲重复激发次数为1,b=0、、s/mm2,每个b值均施加25个方向的扩散敏感梯度。
三、图像分析
观察常规MRI及DKI图像上肝实质及肝癌信号表现。在b=0的DKI图像上,低于肝实质信号的肝癌病灶为低信号,与肝实质信号相当为等信号,与胆囊信号相当为高信号,介于后两者之间为稍高信号。对比高、低b值图像上肝癌病灶信号表现,观察肝癌病灶DKI序列上随着b值增高的信号变化特点。
将DKI图像传至美国GE公司AW4.6后处理工作站,经Functool软件DKI分析。首先从DKI的原始图中获得各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)和平均扩散系数(meandiffusion,MD)图,手动切换得到轴向扩散系数(axialdiffusivity,Da)、径向扩散系数(radialdiffusivity,Dr)、扩散峰度各向异性分数(fractionalanisotropykurtosis,FAk)、平均扩散峰度(meankurtosis,MK)、轴向扩散峰度(kurtosisanisotropy,Ka)和径向扩散峰度(radialkurtosis,Kr)伪彩图(图1,图2,图3,图4,图5,图6,图7,图8),设定ROI并自动输出相应的参数值。在b=s/mm2的DKI图上选取ROI(图9),并记录不同组织的DKI参数值。ROI的具体选取方法为:(1)正常肝实质:对照组受试者手动选取肝右叶S5、6、7、8各1个面积约为mm2的圆形ROI,避开肝边缘和胆管;(2)癌周肝实质:肝癌患者中,在肿瘤周围≤2cm范围内肝实质区域勾画3个面积约为mm2的圆形ROI,避开血管、胆管;(3)远癌肝实质:肝癌患者中,在肿瘤周围2cm范围内肝实质区域勾画4个面积约为mm2的圆形ROI,避开血管、胆管;(4)肝癌:肝癌患者肿块内勾画3个面积约mm2的ROI,避开肿块内坏死区域和病灶内出血(对照T1WI上的高信号区域)。
四、统计方法
采用SPSS17.0软件包进行统计分析。Kolmogorov-Smirnov检验计量资料是否符合正态分布,符合正态分布的计量资料用±s表示。采用单因素方差分析比较正常肝实质、癌周肝实质、远癌肝实质和肝癌组织各DKI参数的差异,组内两两比较采用LSD法(方差齐)或BunnettT3法(方差不齐)。P0.05为差异有统计学意义。
结果一、常规MRI和DKI表现
1.肝癌组:
24例中,5例为结节型,肿块最大径2~5cm;19例为巨块或巨块结节型,最大径5~10cm。MRI平扫肿瘤表现为稍长T1、稍长T2信号,5例伴出血,14例肿瘤边缘可见假包膜,11例出现门静脉内癌栓,1例合并下腔静脉癌栓。增强MRI肿瘤实质为"快进快出"的增强表现。24例患者随b值变化的DKI表现有所不同。b=0的DKI图像上,8例肿瘤为稍高信号,16例为高信号。b=、s/mm2的DKI图像上,3例在b=0的DKI上呈稍高信号的病灶表现为高信号,其余5例衰减不明显;在b=0的DKI上呈高信号的16例中,12例没有衰减,4例表现为更高信号。b=0、、s/mm2的DKI图上,肝癌病灶始终保持为高信号,边缘清晰显示(图10,图11,图12)。
2.对照组:
常规MRI平扫可见肝实质为等T1、等T2均匀信号。DKI图像表现:b=0时呈类似于T2WI上的等信号,但图像信噪比较低;b=、s/mm2图像上,肝实质信号均匀减低,图像信噪比亦明显减低。
二、不同组织的DKI参数
不同组织间,除MK及Kr值差异无统计学意义外,其他参数差异均有统计学意义(表1)。
讨论一、采用DKI评估肝癌及其周围肝实质肿瘤浸润的价值
本研究结果显示,DKI图像上,随着b值增高,对照组正常肝实质信号均匀减低;肝癌患者肝实质信号低于肝癌组织,随着b值增高,信号亦明显减低。肝癌灶呈高或稍高信号,随b值增高,癌灶信号不衰减或表现为更高信号。
本研究中,与正常肝实质相比,肝癌患者的非癌肝实质(包括癌周肝实质及远癌肝实质)的MD、Da、Dr均降低,肝癌组织的上述参数值降低更明显,且组间比较差异有统计学意义,提示慢性肝病背景下肝实质与肝癌的扩散系数存在差别。另外,肝癌病灶和非癌肝实质的Da值均高于Dr值,提示恶性肿瘤组织内径向方向上水分子的扩散受限更为明显;同时,正常肝实质的Da值也高于Dr值,表明在正常肝组织内水分子在径向方向上扩散也更慢。与MK和Kr相比,Ka值更能敏感地体现出组织微观结构的差异性。远癌肝实质与癌周肝实质间的MD、Da、Dr、Ka差异无统计学意义,提示扩散率和峰度值可能是无肿瘤浸润的证据。FAk、FA、MK、Kr值的临床价值仍需要进一步研究。
二、本研究的局限性
第一,样本数较少;第二,对照组年龄偏低;第三,未对肝癌患者的非癌肝实质不同纤维化、肝硬化及肝炎程度进行分层研究,未对不同级别肝癌进行分层研究;第四,未获得病理结果的支持。
综上所述,DKI定量参数反映了肝癌与非癌肝组织、正常肝实质水分子扩散运动的差异,可为肝癌及癌细胞周围浸润的评价提供依据。DKI参数中MD、Da、Dr具有较大临床应用价值。
利益冲突
利益冲突 本研究过程和结果均未受到相关设备、材料和药物企业的影响
参考文献(略)
(收稿日期:-07-29)
(本文编辑:张晓冬)
赞赏