孫秋德

全身磁共振彌散加權(quán)背景抑制成像在體檢中的價(jià)值

孫秋德

目的 評(píng)價(jià)全身磁共振彌散加權(quán)背景抑制成像(DWI-MR，MR類PET)在健康查體中的臨床價(jià)值。方法 既往無腫瘤病史的健康查體人群中112例體檢高度疑似腫瘤患者，行全身MR彌散加權(quán)背景抑制成像掃描，對(duì)獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度重組，采用Functool軟件處理，獲得多方位的重組圖像獲得類似PET的圖像。結(jié)果 共發(fā)現(xiàn)69例DWI呈高信號(hào)，ADC上呈低信號(hào)。病灶A(yù)DC值均較正常區(qū)域降低。其中肝癌6例，肺癌9例，前列腺癌3例，腎癌5例，宮頸癌2例，胃腸道癌5例，鼻咽癌1例，淋巴瘤1例，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移5例，椎體轉(zhuǎn)移瘤3例，子宮肌瘤7例，肝血管瘤3例，肝臟囊腫4例，腎臟囊腫8例，胰腺囊腫3例，椎體血管瘤4例。結(jié)論 DWI-MR技術(shù)具有較高的敏感性和特異性，非常適合對(duì)正常人群尤其是腫瘤高危人群進(jìn)行初步篩查。

磁共振成像；彌散加權(quán)；體檢

磁共振全身彌散加權(quán)背景抑制成像(whole-body diffusion weighted imaging with background signal suppression，WB-DWI BS)技術(shù)，是在傳統(tǒng)磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像 (magnetic resonance diffusion weighted Imaging，MR DWI)基礎(chǔ)上衍生出來的一種新的成像技術(shù)，可在自由呼吸狀態(tài)下，完成大范圍的全身檢查，圖像出來后獲得類似PET的圖像(MR類PET)，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的檢查及診斷?；仡櫺?12例體檢異常患者的MR類PET檢查，探討其在健康查體中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 112例在臨床體檢中，高度疑似腫瘤患者，行全身WB DWI BS(MR DWI，MR類PET)檢查。男72例，女40例；年齡46～78歲，平均58.3歲。

1.2 MR檢查方法 所有患者均無MR檢查禁忌證，并經(jīng)患者知情同意后行MR DWI成像檢查。檢查設(shè)備采用1.5T超導(dǎo)型MR掃描儀(GE signa，GE Medical system，USA)。檢查前患者禁食、水4～6 h，排空大便，以減少食物或糞便引起的偽影?；颊呷⊙雠P位，腳先進(jìn)，下肢墊高并外加繃帶固定，平靜狀態(tài)下保持自由呼吸。信號(hào)采集使用內(nèi)置BODY線圈。掃描采用反轉(zhuǎn)恢復(fù)平面回波彌散序列(short TI inversion recovery echo planar Imaging，STIR-EPI)，掃描參數(shù)重復(fù)時(shí)間(repetition time，TR)TR＝5 100 ms，回波時(shí)間(echo time，TE)TE＝102.7 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間(inversion time，TI)TI＝180 ms，回波鏈(Echo Train Length，ETL)ETL＝14，掃描野(field of view，F(xiàn)OV)FOV＝40 cm，矩陣96×128，激勵(lì)次數(shù)(number of excitation，NEX)NEX＝6，層厚7 mm，重疊-1 mm，彌散敏感因子B值分別取0及600 s/mm2，先行第1段和第3段的預(yù)掃描，分別計(jì)算每段的中心頻率，然后取其平均值，其后掃描中保持中心頻率一致性調(diào)整，掃描范圍從頭頂至股骨干，橫軸位分6段掃描，每段30層，每段掃描范圍一致。在完成一段的數(shù)據(jù)采集后，床板自動(dòng)移動(dòng)至下一段進(jìn)行掃描，每段掃描時(shí)間約4’05”，完成整個(gè)掃描時(shí)間約30 min。

同時(shí)采集與WB-DWI相對(duì)應(yīng)的橫軸位單次激發(fā)快速自旋回波序列(single shot fast spin echo，SSFSE)圖像，也分6段，每段30層，獲得解剖圖像。采 用 SSFSE序 列 ：TR ＝ 922 ms，TE＝82.1 ms，F(xiàn)OV＝40 cm×40 cm，矩陣256×192，NEX＝0.54次，層厚6 mm，層間距為0。整個(gè)掃描時(shí)間約3 min。1.3 圖像分析處理 掃描結(jié)束后將所得圖像傳送至GE ADW 4.3工作站，用ADD/SUB軟件對(duì)6段的原始圖像進(jìn)行疊加處理，對(duì)疊加后的圖像采用最大信號(hào)強(qiáng)度投影(maximum intensity projection，MIP)重組，對(duì)獲得的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度重組，采用Functool軟件處理，獲得多方位(3D)的重組圖像，最后將圖像進(jìn)行黑白反轉(zhuǎn)，獲得類似PET的圖像。對(duì)獲得的全身橫軸位SSFSE圖同樣采用ADD/SUB軟件對(duì)6段的原始圖像進(jìn)行疊加處理，獲得3D重組解剖融合圖像，便于更準(zhǔn)確地對(duì)病灶進(jìn)行解剖定位。最終所有數(shù)據(jù)經(jīng)處理后獲得全身DWI圖和對(duì)應(yīng)的SSFSE解剖圖像及橫軸位表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)圖。對(duì)DWI圖上有異常信號(hào)的部位，再行局部MR常規(guī)掃描(T1WI、T2WI)。

對(duì)獲得的圖像由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的MR醫(yī)師進(jìn)行雙盲解釋分析。意見不一致者經(jīng)協(xié)商后統(tǒng)一。將DWI圖上相對(duì)于背景的高信號(hào)為異常(陽(yáng)性)，信號(hào)無異常為陰性(原發(fā)灶的信號(hào)除外)。在ADC圖像上選定感興趣區(qū)(region of interest，ROI)，測(cè)量相應(yīng)病變的ADC值，ROI選取病灶最大層面，盡量避開血管和偽影、壞死區(qū)。由兩位醫(yī)師獨(dú)立測(cè)量，盡量保持各ROI面積相近，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件分析，所有ADC值以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有類PET圖像均無明顯的解剖變形，均能滿足診斷需求。部分病例在類PET圖像上，頭頸交界區(qū)發(fā)現(xiàn)輕度變形，但不影響診斷。

2.1 43例類PET圖像無異常信號(hào) 表現(xiàn)為正常MR DWI圖像：骨骼系統(tǒng)信號(hào)呈低、稍低、稍高及高信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度由低到高依次為：四肢骨骼、髂骨及肋骨、脊柱、脊髓和椎間盤呈高信號(hào)改變。女性骨骼信號(hào)強(qiáng)度略高于男性。腹部實(shí)質(zhì)臟器呈稍低及稍高信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度由低到高依次為肝臟、脾臟、腎臟；含氣體及液體、脂肪臟器基本呈低信號(hào)如：雙肺、縱隔、血管、肌肉、脂肪、腸管、膽囊呈低信號(hào)。顱腦、子宮(包括肌層和內(nèi)膜)、前列腺外周帶，睪丸，陰莖和正常的小淋巴結(jié)如頸部、腋窩、盆腔內(nèi)及腹股溝等處可顯示為高信號(hào)。

2.2 69例類PET圖像發(fā)現(xiàn)異常信號(hào) 表現(xiàn)為MR DWI呈高信號(hào)，ADC圖上呈低信號(hào)。其中肝癌6例，肺癌9例，前列腺癌3例，腎癌5例，宮頸癌2例，胃腸道癌5例，鼻咽癌1例，淋巴瘤1例，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移5例，椎體轉(zhuǎn)移瘤3例；子宮肌瘤7例，肝血管瘤3例，肝臟囊腫4例，腎臟囊腫8例，胰腺囊腫3例，椎體血管瘤4例。所有病例均經(jīng)組織病理學(xué)或臨床隨訪復(fù)查及影像學(xué)特征證實(shí)。

69例病灶根據(jù)良惡性分為兩組：肝癌、轉(zhuǎn)移瘤等40例歸于惡性組，子宮肌瘤、血管瘤等29例歸于良性組。當(dāng)b值取600 s/mm2時(shí)，惡性組病灶平均ADC值約(1.23±0.57)×10-3mm2/s，良性組病灶的平均ADC值為(2.48±0.62)×10-3mm2/s；兩組ADC值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。以兩組95%可信區(qū)間計(jì)算，ADC值1.82×10-3mm2/s作閾值，ADC值鑒別良惡性病變的敏感性和特異性分別為86.4%、72.6%。

3 討論

世界衛(wèi)生組織最新發(fā)布的《全球癌癥報(bào)告2014》顯示：2012年中國(guó)新增307萬(wàn)癌癥患者并造成約220萬(wàn)人死亡，其中60%可能已發(fā)生轉(zhuǎn)移。早期查體并篩查腫瘤對(duì)患者生存期和生存質(zhì)量至關(guān)重要。

WB DWI BS是在MR DWI基礎(chǔ)上采用STIR-EPI序列用于全身掃描，能夠?qū)θ砉呛蛙浗M織同時(shí)成像，具有較高的敏感性和準(zhǔn)確性。Takahara T等[1]發(fā)現(xiàn)該方法能夠在自由呼吸狀態(tài)下完成大范圍薄層掃描，經(jīng)3D-MIP圖像重建后，獲得類似正電子發(fā)射體層成像(position emission tomography，PET)的圖像，因而稱為磁共振全身類PET。MR DWI是利用水的彌散特性，從細(xì)胞分子水平監(jiān)測(cè)細(xì)胞組織的微觀運(yùn)動(dòng)的功能成像方式。通過探測(cè)水分子彌散程度的強(qiáng)弱，間接反映組織含水量改變而引起的組織形態(tài)和生理學(xué)改變[2]，而WB DWI BS能夠充分抑制背景組織內(nèi)的脂肪信號(hào)，突出病變區(qū)域彌散權(quán)重對(duì)比，明顯提高病變組織和正常組織間的對(duì)比度，從而能夠在分子水平上反映人體組織的病變及功能狀態(tài)，有助于早期發(fā)現(xiàn)病變尤其是惡性腫瘤。

惡性腫瘤生長(zhǎng)活躍，含有許多增殖旺盛的細(xì)胞，且組織細(xì)胞結(jié)合緊密，細(xì)胞外間隙相對(duì)減少，故細(xì)胞密集，相對(duì)密度增大；同時(shí)細(xì)胞核增大，胞漿減少，致細(xì)胞核漿比率增高；這些特點(diǎn)使得腫瘤細(xì)胞內(nèi)外的水分子彌散運(yùn)動(dòng)受限，導(dǎo)致ADC值降低[3]，故在ADC圖上表現(xiàn)為低信號(hào)，DWI表現(xiàn)為高信號(hào)。轉(zhuǎn)移灶的生物學(xué)特性與原發(fā)灶類似，其在類PET上表現(xiàn)相似，故DWI能夠從分子水平發(fā)現(xiàn)異常。本組共發(fā)現(xiàn)全身不同部位、不同數(shù)目的惡性腫瘤40例，其中包括3例轉(zhuǎn)移瘤。表明WB DWI BS對(duì)惡性腫瘤的早期診斷具有較高的敏感性和特異性。常規(guī)的影像檢查方法如MR或CT，病灶信號(hào)或密度與所在臟器相差不大的或病灶尚未引起臟器形態(tài)改變極容易誤診或漏診。而在類PET圖像上除部分器官組織呈現(xiàn)高信號(hào)，其他臟器幾乎均呈低信號(hào)，在低信號(hào)背景對(duì)比下，在DWI上呈高信號(hào)的良性或惡性病灶能清晰顯示。因此MR類PET相對(duì)常規(guī)影像檢查具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。

MR全身類PET適合于惡性腫瘤的全身各臟器的檢測(cè)，尤其適合對(duì)骨骼系統(tǒng)及淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移灶的檢測(cè)[4-5]。本組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均作出準(zhǔn)確判斷，但在骨骼系統(tǒng)的診斷存在一定的假陽(yáng)性及假陰性，我們認(rèn)為除了對(duì)正常骨骼的MR彌散的認(rèn)識(shí)不足，關(guān)鍵在于不同年齡、不同性別患者甚至同患者不同部位的骨骼中紅骨髓、黃骨髓的含量以及紅黃骨髓相互轉(zhuǎn)化的程度不均等綜合因素造成局部骨髓的信號(hào)異常[6]，難以判斷是正常或異常。而成骨性轉(zhuǎn)移灶或陳舊性壓縮骨折病例中成熟骨性組織成分增多，瘤細(xì)胞中水分子含量少，容易導(dǎo)致假陰性。

傳統(tǒng)MR根據(jù)病灶的形態(tài)、信號(hào)的改變及病灶與周圍的關(guān)系進(jìn)行良惡性病灶的診斷與鑒別診斷。MR DWI除了能更敏感的發(fā)現(xiàn)病灶，還可以通過測(cè)量ADC值以量化的形式判斷病灶的良惡性，具有一定的定性診斷價(jià)值。我們發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的平均ADC值低于良性腫瘤，高分化癌比低分化癌的ADC值高。良性病灶或高分化的核胞漿比率低和細(xì)胞致密度相對(duì)疏松，細(xì)胞內(nèi)外水分子擴(kuò)散相對(duì)增加，ADC值相對(duì)增高。本組病例在b值取600 s/mm2時(shí)，惡性組病灶平均ADC值均低于良性組病灶的平均ADC值，兩組ADC值有差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。本組根據(jù)ADC閾值，診斷良惡性的敏感性和特異性分別為86.4%、72.6%，與報(bào)道相似[7]。但必須注意，良惡性病灶間ADC值存在一定程度的交叉，不能單純根據(jù)ADC值的大小判斷良惡性。這可能與腫瘤發(fā)展的不同病理階段有關(guān)，還需要進(jìn)一步研究。此時(shí)可結(jié)合異常信號(hào)部位的常規(guī)MR(T1/T2)圖像，更易于判斷病變的性質(zhì)。

PET依靠病灶的高葡萄糖代謝特點(diǎn)檢出病灶，用于腫瘤的診斷、有無全身轉(zhuǎn)移的篩查。MR DWI類PET成像與PET在一定程度上可反映腫瘤的惡性程度。與PET成像比較，WB DWI顯示腫瘤病灶數(shù)量較多，對(duì)轉(zhuǎn)移性骨腫瘤的顯示敏感性高[8]，且無輻射危害、空間分辨率高。但是，PET的設(shè)備昂貴、存在輻射危險(xiǎn)及需要注射造影劑、價(jià)格昂貴等不足，限制其作為臨床常規(guī)應(yīng)用。WB DWI BS檢查時(shí)間短，成像速度快，只有30 min左右時(shí)間，費(fèi)用低廉，一次掃描可以完成全身成像，而且對(duì)腫瘤的檢出具有高度敏感性和準(zhǔn)確性，特別適合高危腫瘤人群及健康人群的查體，值得臨床推廣應(yīng)用。

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Objective To evaluate the clinical value of diffusion-weighted MR(magnetic resonance)imaging(DWI-MR)with background suppression in physical examination.Methods 112 cases in physical examination without tumor history but with highly suspected cancer underwent DWI-MR health examination and the data were multi-dimensionally recombined.Functool software was adopted to obtain multidirectional recombined images and PET-like images.Results DWI of 69 cases showed hyperintense，and ADC showed hypointense.ADC value of lesion regions were lower than normal regions.There were 6 cases of liver cancer，9 cases of lung cancer，3 cases of prostate cancer，5 cases of renal cell carcinoma，2 cases of cervical cancer，5 cases of gastrointestinal cancer，1 case of nasopharyngeal carcinoma，1case of lymphoma，5 cases of lymphatic metastasis，3 cases of vertebral metastases，7 cases of uterine fibroids，3 cases of hepatic hemangioma，4 cases of liver cyst，8 cases of renal cysts，3 cases of pancreatic cyst，and 4 cases of vertebral hemangioma.Conclusion DWI-MR has high sensitivity and specificity for health examination，which is especially suitable for normal people with high risk of tumor in the preliminary screening.

Magnetic resonance imaging；Diffusion-weighted；Health examination

2014-09-15)

1005-619X(2015)04-0372-03

10.13517/j.cnki.ccm.2015.04.014

264002解放軍第107醫(yī)院影像科

孫秋德