陶奉明，劉愛連，劉靜紅，楊偉萍，王學(xué)東

近些年DWI在肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤鑒別上取得較好的鑒別價(jià)值，尤其囊腔ADC值的鑒別意義更大，但肝膿腫囊腔因就診時(shí)間不一病理成分不同導(dǎo)致ADC值波動(dòng)較大[1]，所以其準(zhǔn)確性會(huì)因此受到影響。近幾年體素內(nèi)非相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion，IVIM)成像在臨床中被大量應(yīng)用，并在肝癌與FNH鑒別及惡性腫瘤的分級(jí)中取得突破性成果[2-3]，是因?yàn)镈WI應(yīng)用單指數(shù)模型只能獲得水分子擴(kuò)散值，而IVIM選用雙指數(shù)模型可以獲取組織中水分子擴(kuò)散值和毛細(xì)血管灌注值，選用拉伸指數(shù)模型是研究體素內(nèi)異質(zhì)性對(duì)信號(hào)衰減影響。本研究擬應(yīng)用IVIM對(duì)肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤囊壁進(jìn)行定量分析，探討其鑒別價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 臨床一般資料

回顧性搜集本院2015年09月至2017年10月行1.5 T MRI檢查結(jié)果，搜集診斷結(jié)果為肝膿腫的患者共32例，搜集有囊腔形成肝惡性腫瘤的患者共165例。

肝膿腫診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)超聲或介入引導(dǎo)下穿刺引流膿液，并在3個(gè)月后復(fù)查中CT、MR或超聲提示病灶消失。(2)臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)：① MR影像表現(xiàn)符合肝膿腫征象：囊腔于T1WI呈低信號(hào)、T2WI呈高信號(hào)、囊壁于T1WI呈稍低信號(hào)、T2WI呈稍高信號(hào)，增強(qiáng)檢查囊腔未見強(qiáng)化，囊壁呈環(huán)形強(qiáng)化；②患者表現(xiàn)為高熱、寒顫、肝區(qū)疼痛等臨床癥狀；③生化檢查白細(xì)胞明顯升高；④在3個(gè)月后復(fù)查中CT、MR或超聲提示病灶減小或消失，沒有肝膿腫臨床癥狀。

囊變壞死肝惡性腫瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)肝臟原發(fā)囊變壞死惡性腫瘤的診斷：①本院病理證實(shí)、電話隨訪外院病理證實(shí)；②結(jié)合惡性腫瘤影像診斷與臨床生化檢查確診(如：肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌:囊腔于T1WI呈低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，囊壁于T1WI呈稍低信號(hào)，T2WI呈稍高或等信號(hào)，增強(qiáng)檢查囊腔未見強(qiáng)化，囊壁呈延遲強(qiáng)化)，結(jié)合臨床癥狀、癌胚抗原等腫瘤標(biāo)記物檢查考慮為肝臟原發(fā)惡性腫瘤。(2)肝臟繼發(fā)惡性腫瘤診斷：病理已證實(shí)的遠(yuǎn)處臟器原發(fā)惡性瘤病史，肝內(nèi)病灶在隨后的超聲、CT或MRI復(fù)查中發(fā)現(xiàn)病灶的數(shù)量增多或體積增大。

肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)MRI檢查序列包括：T1WI、T2WI、LAVA增強(qiáng)、DWI、IVIM序列；(2)病灶囊性部分直徑不小于1.0 cm；(3)囊壁厚度不小于0.5 cm；(4)符合肝膿腫或囊變壞死肝惡性腫瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)。肝膿腫共入組22例(23個(gè)病灶)，囊變壞死肝惡性腫瘤共入組25例(26個(gè)病灶)。

肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤出組標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者配合欠佳，呼吸運(yùn)動(dòng)偽影顯著，eDWI序列病灶不同層面間病灶波動(dòng)過大；(2) DWI序列與eDWI序列病灶不一致。肝膿腫出組5例，肝惡性腫瘤出組6例。

肝膿腫最終入組17例(18個(gè)病灶)，起病到MRI檢查時(shí)間為3 d (1例)、5 d (4例)、8 d (1例)、9 d (2例)、12 d (2例)、16 d (1例)、20 d (3例)，外院體檢發(fā)現(xiàn)3例。

囊變壞死肝惡性腫瘤最終入組19例(20個(gè)病灶)，其中本院病理證實(shí)肝癌2例，本院病理證實(shí)膽管細(xì)胞癌1例；外院病理證實(shí)肝癌、脂肪肉瘤各1例；臨床診斷5例肝轉(zhuǎn)移瘤(原發(fā)病灶經(jīng)病理證實(shí)，分別為胃腺癌、乙狀結(jié)腸腺癌、直腸腺癌、直腸間質(zhì)瘤、乳腺癌)、肝轉(zhuǎn)移瘤7例(原發(fā)病灶為臨床診斷)；臨床診斷肝癌、膽管細(xì)胞癌各1例。

1.2 儀器與掃描方案

MR設(shè)備采用GE公司1.5 T MRI (Signa HDxt，GE Healthcare，USA)成像儀，配有8通道體部相控陣表面線圈。檢查序列包括：T1WI、T2WI、4期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)、DWI、10個(gè)b值的eDWI，詳細(xì)參數(shù)見表1。患者行MR檢查前4小時(shí)開始禁食水；掃描時(shí)，患者取仰臥位、足先進(jìn)，培訓(xùn)均勻呼吸與均勻呼吸，定位掃描范圍(上界起自膈肌上，下界超過肝下緣)、固定線圈、加呼吸門控。增強(qiáng)對(duì)比劑為馬根維顯(Gd-DTPA)(商品名：釓噴酸葡胺注射液，生產(chǎn)廠家：德國Bayer Schering Pharma AG)，經(jīng)肘靜脈注射，注射劑量0.1 mmol/kg，速率2.5 ml/s。4期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)分別于注藥后15 s、40 s、70 s、90 s進(jìn)行掃描，分別為動(dòng)脈早期、動(dòng)脈晚期、靜脈期、平衡期。

1.3 圖像處理及測(cè)量

數(shù)據(jù)分析、測(cè)量由2名診斷經(jīng)驗(yàn)分別為3年和13年的影像科醫(yī)師在未告知臨床信息情況下獨(dú)立進(jìn)行定量測(cè)量。應(yīng)用GE公司 AW 4.6工作站分別對(duì)DWI、eDWI序列進(jìn)行重建，單b值DWI序列生成單指數(shù)模型ADC圖、eDWI序列生成單指數(shù)模型standard ADC圖，雙階單指數(shù)模型拉伸指數(shù)模型DDC、α圖。分別參照平掃及增強(qiáng)圖像在DWI、eDWI圖上放置3個(gè)感興趣區(qū)(region of interest，ROI)：ROI1放置在囊腔內(nèi)(ROI大小占囊腔1/2～2/3；如果為多房，則放置在最大囊腔內(nèi))，ROI2 、ROI3放置在囊壁上(ROI大小一致，不超過囊壁厚度；圖1，2)，并記錄兩組各參數(shù)ADC值及standard ADC，并將各組囊壁ADC值及standard ADC取均值。再分別在eDWI圖上放置2個(gè)ROI，ROI1、ROI2分別放置在囊壁上(ROI大小一致，不超過囊壁厚度；圖3，4)，分別記錄雙階單指數(shù)值，雙階雙指數(shù)Dbi、D*bi、 fbi值 ，拉伸指數(shù)DDC、α值，并將各組囊壁值取均值。

表1 MR各個(gè)掃描序列的參數(shù)Tab. 1 The parameters of all sequences

圖1 患者男，66歲，穿刺引流證實(shí)為肝膿腫，圖A～D分別為DWI序列的擬合原始圖、ADC圖、eDWI序列的擬合原始圖、standard ADC圖。囊腔ADC值、standard ADC值分別為1.14×10-3 mm2/s、1.36×10-3 mm2/s；囊壁ADC均值、standard ADC均值分別為1.51×10-3 mm2/s、1.19×10-3 mm2/s 圖2 患者女，61歲，病理證實(shí)為肝癌，圖A～D分別為DWI序列的擬合原始圖、ADC圖、eDWI序列的擬合原始圖、standard ADC圖。囊腔ADC值、standard ADC值分別為3.61×10-3 mm2/s、1.83×10-3 mm2/s；囊壁ADC均值、standard ADC均值分別為1.15×10-3 mm2/s、0.83×10-3 mm2/sFig. 1 A 66-year-old man with biopsy-proven hepatic abscess. DWI (A), ADC (B), eDWI (C), standard ADC (D). The ADC and standard ADC value of cavity were respectively 1.14×10-3 mm2/s and 1.36×10-3 mm2/s. The ADC and standard ADC value of wall were respectively 1.51×10-3 mm2/s and 1.19×10-3 mm2/s. Fig. 2 A 61-year-old woman with hepatocellular carcinoma. DWI (A), ADC (B), eDWI (C), standard ADC (D). The ADC and standard ADC value of cavity were respectively 3.61×10-3 mm2/s and 1.83×10-3 mm2/s. The ADC and standard ADC value of wall were respectively 1.15×10-3 mm2/s and 0.83×10-3 mm2/s.

圖3 患者男，66歲，穿刺引流證實(shí)為肝膿腫，圖A～I(xiàn)分別為eDWI序列的擬合原始圖、Dmono圖、圖、fmono圖、Dbi圖、圖、fbi圖、DDC圖、α圖。囊壁的平均值對(duì)應(yīng)各參數(shù)值分別為：0.27×10-3 mm2/s、3.64×10-3 mm2/s、0.81、1.33×10-3 mm2/s 、3.61×10-3 mm2/s、0.74、4.31×10-3 mm2/s、0.49 圖4 患者女，61歲，病理證實(shí)為肝癌，圖A～I(xiàn)分別為eDWI序列的擬合原始圖、Dmono圖、D*mono圖、fmono圖、Dbi圖、圖、fbi圖、DDC圖、α圖。囊壁的平均值對(duì)應(yīng)各參數(shù)值分別為：0.37×10-3 mm2/s、4.67×10-3 mm2/s、0.63、0.26×10-3 mm2/s、5.07×10-3 mm2/s、0.68、1.55×10-3 mm2/s、0.57Fig. 3 A 66-year-old man with biopsy-proven hepatic abscess. eDWI (A), Dmono (B), (C), fmono (D), Dbi (E), (F), fbi (G),DDC (H), α (I). The average value of wall in above B—I were respectively 0.27×10-3 mm2/s, 3.64×10-3 mm2/s, 0.81, 1.33×10-3 mm2/s, 3.61×10-3 mm2/s, 0.74, 4.31×10-3 mm2/s and 0.49. Fig. 4 A 61-year-old woman with hepatocellular carcinoma.eDWI (A), Dmono (B), D*mono (C), fmono (D), Dbi (E), D*bi (F), fbi (G), DDC (H), α (I). The average value of wall in above B—I were respectively 0.37×10-3 mm2/s, 4.67×10-3 mm2/s, 0.63, 0.26×10-3 mm2/s, 5.07×10-3 mm2/s, 0.68, 1.55×10-3 mm2/s and 0.57.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)(ICC)對(duì)2名測(cè)量者測(cè)量結(jié)果的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)(0＜ICC≤0.2為一致性差，0.2＜ICC≤0.4為一致性較差，0.4＜ICC≤0.6為一致性一般，0.6＜ICC≤0.8為一致性較好，0.8＜ICC≤1.0為一致性好)，如果一致性ICC＞0.6則采用年資較高醫(yī)師的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析；比較兩組病灶各模型參數(shù)值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布采用Mann-Whitney U秩和檢驗(yàn)，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)有差異的參數(shù)，繪制相應(yīng)的ROC曲線，對(duì)其診斷效能及閾值進(jìn)行分析，曲線下面積(area under the curve，AUC)大于0.9，認(rèn)為診斷效能很好；AUC在0.7～0.9之間，診斷效能一般； AUC在0.5～0.7之間，診斷效能較低。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)于2名觀察者所測(cè)定量數(shù)據(jù)的一致性檢驗(yàn)

2名觀察者對(duì)肝膿腫組與囊變壞死肝臟惡性腫瘤組各定量參數(shù)：ADC、standard ADC、Dmono、DDC、α值測(cè)得數(shù)據(jù)的一致性較好(表2)。

表2 2名觀察者對(duì)兩組病變各參數(shù)值數(shù)據(jù)一致性(ICC)檢驗(yàn)Tab. 2 ICC test of all parameters between two groups by two observers

2.2 兩組不同指數(shù)模型各參數(shù)值比較結(jié)果

兩組不同指數(shù)模型各參數(shù)值比較結(jié)果，兩組中囊腔ADC、囊壁ADC、囊腔standard ADC、囊壁standard ADC、囊壁Dmono、fmono值符合正態(tài)分布的參數(shù)采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，余采用Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)。囊腔ADC值、囊壁ADC值；囊腔standard ADC值、囊壁standard ADC值；IVIM雙階單指數(shù)模型囊壁fmono；IVIM雙階雙指數(shù)模型囊壁Dbi值；拉伸指數(shù)囊壁DDC值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05；表3，4)。

表3 單指數(shù)模型對(duì)肝膿腫與肝惡性腫瘤的鑒別差異性比較Tab. 3 Mono-exponential model in differentiating hepatic abscess and malignancy

表4 IVIM雙指數(shù)模型、拉伸指數(shù)模型對(duì)肝膿腫與囊變壞死惡性腫瘤的鑒別差異性比較Tab. 4 Bi-exponential model and stretch of IVIM in differentiating hepatic abscess and malignancy

2.3 囊壁與囊腔的ADC值、standard ADC值和囊壁fmono、Dbi、DDC值對(duì)鑒別肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤診斷效能

圖5 為ROC曲線圖。A：為肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊腔ADC值與standard ADC值的ROC曲線圖；B：為肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊壁ADC 值與standard ADC值的ROC曲線圖；C：為肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊壁fmono、Dbi、DDC值的ROC曲線圖Fig. 5 A: ROC of ADC and standard ADC value in cavity of two group. B: ROC of ADC and standard ADC value on wall of two group. C: ROC of fmono,Dbi and DDC value on wall of two group.

表5 ADC、standard ADC、fmono、Dbi、DDC值的ROC曲線下面積(AUC)、診斷閾值、敏感度、特異度(×10-3 mm2/s)Tab. 5 AUC, threshold, sensitivity and speci ficity in ROC of ADC, standard ADC, fmono, Dbi and DDC (×10-3 mm2/s)

肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊壁與囊腔ADC值、standard ADC值和囊壁fmono、Dbi、DDC值的ROC曲線如圖5，診斷臨界值如表5。其中，肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊壁與囊腔ADC值、standard ADC和囊壁fmono、Dbi、DDC值曲線下面積均在0.7～0.9之間。

3 討論

肝膿腫是一種炎性病變，近幾年其發(fā)病率呈上升趨勢(shì)[4]，肝膿腫在病理上可分為炎癥期、化膿早期和化膿期[5]，化膿期肝膿腫是一種特殊的肝實(shí)質(zhì)化膿性感染，雖然它的發(fā)病率低，但有可能危及生命[6]。肝臟惡性腫瘤的發(fā)病率居高不下，且易囊變壞死，其中一部分因腫瘤熱[7]而出現(xiàn)發(fā)熱的癥狀。有文獻(xiàn)報(bào)道囊變壞死惡性腫瘤可以合并感染[8]。因此依靠臨床癥狀和影像特征去鑒別二者仍有難度，為此關(guān)于二者鑒別的大量影像征象被報(bào)道，但是仍有一些征象是重疊的[9]。

本研究首先應(yīng)用單指數(shù)ADC和standard ADC對(duì)肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的囊腔及囊壁進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示具有良好的鑒別價(jià)值，這是因?yàn)楦文撃[的囊腔充滿了炎細(xì)胞、細(xì)菌、蛋白等黏稠液體，其內(nèi)水分子受限程度較腫瘤組織液化壞死形成囊腔明顯。肝膿腫囊壁因炎細(xì)胞破壞導(dǎo)致水分子擴(kuò)散受限不明顯，而肝惡性腫瘤的囊壁因腫瘤細(xì)胞浸潤使細(xì)胞間隙變小而擴(kuò)散受限明顯，Park等[9]研究與本研究結(jié)果相同。IVIM較DWI的主要優(yōu)勢(shì)是不僅能夠獲得水分子擴(kuò)散信息，還能夠獲得毛細(xì)血管灌注信息，因此本研究選擇對(duì)具有毛細(xì)血管的囊壁進(jìn)行定量分析，并且選擇臨床中最常用的雙階單指數(shù)模型、雙階雙指數(shù)模型及拉伸指數(shù)模型對(duì)病灶的囊壁進(jìn)行定量分析。

IVIM雙指數(shù)模型中D、D*、f是較為常用的參數(shù)，D值表示去除灌注效應(yīng)后的擴(kuò)散值，稱為慢速擴(kuò)散；D*值代表灌注值，因?yàn)槊?xì)血管中的微循環(huán)的灌注沒有方向性，又稱為快速擴(kuò)散；f值為灌注分?jǐn)?shù)，反映局部微循環(huán)的灌注效應(yīng)占總體擴(kuò)散效應(yīng)的容積比率。在本研究中雙階單指數(shù)模型f對(duì)鑒別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能因?yàn)楦文撃[囊壁較惡性腫瘤囊壁富含更多的毛細(xì)血管成份，導(dǎo)致f值更大[10]，而D*同樣是代表灌注的參數(shù)卻無差異，有文獻(xiàn)報(bào)道D*與毛細(xì)血管網(wǎng)長度和血流速度有關(guān)，f則反映了所有體素?cái)U(kuò)散的微循環(huán)分?jǐn)?shù)[11-12]，它們反映不同的信息。f和D*這種不匹配的關(guān)系在其他文獻(xiàn)中也有報(bào)道[13]。雙階雙指數(shù)模型D值具有差異性，這與D值表示擴(kuò)散有關(guān)。而f值只在雙階單指數(shù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，D值在雙階雙指數(shù)模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與兩種模型的擬合方式不同有關(guān)，但有學(xué)者仍建議兩種模型結(jié)合使用[14]。

目前，拉伸指數(shù)模型DDC及α已經(jīng)應(yīng)用于前列腺癌及腦膠質(zhì)瘤的研究中，已成為腫瘤分級(jí)、確定腫瘤浸潤范圍和評(píng)估腫瘤治療效果的新影像學(xué)標(biāo)志物[15-16]。但在肝臟應(yīng)用較少，尤其是在肝臟局灶病變應(yīng)用。本研究中DDC具有差異性，這是因?yàn)镈DC代表體素內(nèi)平均彌散率，是ADC的復(fù)合表現(xiàn)形式，二者具有相關(guān)性，囊壁的ADC值對(duì)肝膿腫與囊變壞死惡性肝腫瘤具有鑒別意義，所以DDC同樣具有鑒別意義。α值與體素內(nèi)水分子擴(kuò)散不均質(zhì)程度相關(guān)[17]，二者囊壁組織成分不同所以擴(kuò)散都不均勻，這可能致使二者的囊壁α值不具有差異性。

本研究的不足之處：(1) eDWI序列需要進(jìn)行多次掃描，肝臟受呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟搏動(dòng)的雙重影響，本研究缺乏圖像的運(yùn)動(dòng)校正，如果應(yīng)用圖像校正，數(shù)據(jù)能更加穩(wěn)定；(2) eDWI因掃描時(shí)間長，沒有進(jìn)行全肝覆蓋掃描；(3)本研究樣本量較小，存在一定偏差，不能夠充分反映各個(gè)參數(shù)的診斷價(jià)值，可擴(kuò)大樣本進(jìn)一步研究；(4)入組病例并非全部病理證實(shí)。

結(jié)論：在肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤鑒別中，單b值的ADC與standard ADC值、IVIM雙指數(shù)模型囊壁fmono值、Dbi值和拉伸指數(shù)囊壁DDC值具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，為二者的臨床診斷及鑒別診斷提供更多的參考依據(jù)。綜上所述，應(yīng)用IVIM對(duì)囊壁進(jìn)行定量的分析為肝膿腫與囊變壞死肝惡性腫瘤的鑒別提供更多幫助，擴(kuò)散加權(quán)成像多種模型的聯(lián)合應(yīng)用更有利于二者鑒別。