張加輝 鄭新成 崔 杰

肝局灶性結(jié)節(jié)性增生（focal nodular hyperplasia，F(xiàn)NH）是一種較少見的良性富血供腫瘤樣病變，是肝細(xì)胞對(duì)局部血管異常產(chǎn)生的一種反應(yīng)性增生，而非真正意義上的腫瘤[1]。肝臟血管平滑肌脂肪瘤是肝臟內(nèi)少見的腫瘤，由增生的厚壁血管、平滑肌及成熟的脂肪組織構(gòu)成，且三種成分構(gòu)成比例、分布各不相同，具有潛在的惡性轉(zhuǎn)化和自發(fā)破裂的危險(xiǎn)，應(yīng)該積極手術(shù)治療[2]。肝臟血管平滑肌脂肪瘤可分為四種類型：脂瘤型（脂肪含量≥70%）、肌樣型（脂肪含量≤10%，上皮樣型及梭形細(xì)胞型）、血管型（以多發(fā)粗大、扭曲的畸形血管為主）及混合型（三種組成成分比例相近）[3]。肌樣型及血管型是含微量成熟脂肪的少脂型血管平滑肌脂肪瘤（low-fat hepatic angiomyolipoma，LF-HAML），與肝癌、肝腺瘤及FNH 等肝臟富血供病變鑒別困難，術(shù)前FNH和LF-HAML 在臨床和影像表現(xiàn)存在較多的重疊[4]。因此，準(zhǔn)確診斷并鑒別對(duì)確定治療方案和改善患者預(yù)后至關(guān)重要。筆者旨在探討基于直方圖的MRI-DWI 紋理特征方法鑒別兩種病變的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014 年2 月—2019 年10 月杭州市第三人民醫(yī)院放射科行磁共振DN1 序列掃描的FNH 或LF-HAML患者66例。其中FNH 39例，男27例，女12例，年齡18～77 歲，平均32.8 歲，病灶平均直徑4.92cm。LF-HAML 27例，男8例，女19例，年齡27～64 歲，平均49.9 歲，病灶平均直徑3.98cm。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過，倫理號(hào)（No.2021KA031）。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的FNH 或LF-HAML；（2）在同一臺(tái)磁共振上完成DWI 序列掃描。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）未獲得明確的病灶病理結(jié)果；（2）圖像質(zhì)量較差，影響病灶勾畫。

1.3 MRI 檢查方法 本研究采用GE signa HDxt 1.5T 超導(dǎo)MR 成像儀對(duì)患者M(jìn)RI 成像采集。掃描序列如下：（1）肝臟軸位常規(guī)DWI 掃描參數(shù)：TR 2000ms，TE 68.5ms，F(xiàn)OV 42cm×28.5cm，矩陣128×128，層厚6mm，取b 值分別為0和800s/mm2。（2）肝臟 軸 位 常 規(guī)T2WI 掃 描 參 數(shù)：TR 9000ms，TE 87.5ms，F(xiàn)OV 42cm×28.5cm，矩陣288×224，層厚6mm。（3）肝臟軸位MRI 常規(guī)增強(qiáng)掃描：采用屏氣T1WI 壓脂肝臟容積快速采集（LAVA）掃描序列，TR/TE（3.2ms/1.5ms），矩陣256×166，層厚5mm，F(xiàn)OV 40cm×32cm，采用高壓注射器（Optitar LE）以2.5mL/s的流率肘靜脈內(nèi)團(tuán)注0.1mmol/kg 的對(duì)比劑釓噴酸葡胺（Gd-DTPA），之后同樣流率注射15mL 生理鹽水，對(duì)比劑注射20、60和150s 后分別采集動(dòng)脈期、門脈期和平衡期肝臟圖像。

1.4 圖像紋理特征分析 選取b 值為800s/mm2的DWI 序列的圖像，將顯示肝臟病灶所有層面的DWI圖像（DICOM 格式）導(dǎo)入AI（德尚韻興）軟件，由1 名10 年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)師沿腫瘤最大直徑截面邊緣手動(dòng)勾畫感興趣區(qū)（ROI），再由1 名15 年工作經(jīng)驗(yàn)的放射科副主任醫(yī)師審核勾畫的病灶，對(duì)有疑問的病灶勾畫，經(jīng)雙方討論后再確定病灶勾畫邊界，計(jì)算出ROI 內(nèi)的定量紋理特征參數(shù)并進(jìn)行直方圖分析，包括5 組直方圖模型，分別是ADC 直方圖，局部二值模式（local binary patterns，LBP）直方圖（窗寬窗位、原始像素），Sobel 直方圖（窗寬窗位、原始像素），每組直方圖模型都包括最大值、最小值、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰度等紋理特征參數(shù)見圖1。

圖1 采用德尚韻興軟件沿腫瘤最大截面邊緣手動(dòng)勾畫感興趣區(qū)（ROI），軟件自動(dòng)生成直方圖紋理特征參數(shù)，并對(duì)FNH和LF-HAML 的診斷效能進(jìn)行比較分析

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，行t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以例表示，行χ2檢驗(yàn)。對(duì)兩組病變的定量紋理特征參數(shù)及臨床特征進(jìn)行綜合評(píng)估，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，再采用ROC 曲線分析每種模型的效能。

2 結(jié)果

2.1 臨床特征 FNH和LF-HAML 兩組病變臨床特征中，性別和年齡差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而病灶大小及腫瘤指標(biāo)鐵蛋白、甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）、糖類抗原19-9（CA19-9）則無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見表1。

表1 FNH 與LF-HAML患者臨床特征比較

2.2 直方圖紋理參數(shù)比較 FNH和LF-HAML 兩組病變5 組直方圖模型紋理參數(shù)中，ADC 直方圖的最大值和標(biāo)準(zhǔn)差差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），最小值、均值、偏度及峰度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；LBP 直方圖（窗寬窗位）的均值和偏度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001 或P＜0.05），而最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差及峰度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；Sobel 直方圖（窗寬窗位）的標(biāo)準(zhǔn)差差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而最大值、最小值、均值、偏度及峰度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；Sobel 直方圖（原始像素）的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰度差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05 或P＜0.01），而最大值及最小值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；LBP 直方圖（原始像素）中的最大值、最小值、均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

2.3 直方圖紋理參數(shù)ROC 曲線分析 比較各組直方圖模型，其中LBP 直方圖（窗寬窗位）的均值和偏度在鑒別兩種病變的診斷效能最好，AUC 值（均值）為0.825，當(dāng)閾值為0.547 時(shí)，約登指數(shù)最大，靈敏度和特異度分別76.9%、77.8%；AUC 值（偏度）為0.827，當(dāng)閾值為0.544 時(shí)，約登指數(shù)（Youden’s index）最大，靈敏度和特異度分別85.2%、69.2%，見表2、圖2。

圖2 LBP 直方圖（窗寬窗位）均值和偏度FNH 與LF-HAML的ROC 曲線

表2 FNH 與LF-HAML 直方圖紋理特征參數(shù)分析（）

表2 FNH 與LF-HAML 直方圖紋理特征參數(shù)分析（）

注：ADC 為表觀彌散系數(shù)；LBP 為局部二值模式；Sobel 為索貝爾算子；FNH 為肝局灶性結(jié)節(jié)性增生；LF-HAML 為少脂型肝臟血管平滑肌脂肪瘤

3 討論

LF-HAML 與FNH 都是肝臟少見的富血供病變，LF-HAML 中的上皮樣血管平滑肌脂肪瘤是被視為有惡性潛能的腫瘤，所有有癥狀的患者均應(yīng)考慮手術(shù)切除。紋理分析是影像組學(xué)研究的基礎(chǔ)，在腫瘤病灶提取、定性、療效評(píng)估及預(yù)后預(yù)測(cè)方面具有較高的價(jià)值[5-6]。

MRI-DWI 是利用磁共振觀察活體組織內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)的成像技術(shù)，技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛，有學(xué)者認(rèn)為，DWI 對(duì)肝臟病灶的鑒別診斷及腫瘤療效評(píng)價(jià)有重要的價(jià)值，ADC 值定量分析可用于鑒別肝臟良惡性病變[7-9]。本研究ADC 直方圖中的LF-HAML組病灶最大值和標(biāo)準(zhǔn)差均大于FNH 組，且兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而ADC 值的大小與病變細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)，即細(xì)胞密度越高，ADC 值越低。LF-HAML 病灶細(xì)胞密度較為稀疏，可能與LF-HAML 含有三種不同比例的細(xì)胞成分排列及構(gòu)成相關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)差則反映病變ROI 中ADC 平均值測(cè)量的偏差，當(dāng)ADC 值變化較大時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差則較大，LF-HAML 病灶因含有不同比例的血管、脂肪及平滑肌成分，所以ADC 值差異較大。

局部二值模式（LBP）是廣泛用于圖像分類的一種圖像特征。本研究中LBP 直方圖中的紋理參數(shù)均值、偏度在鑒別LF-HAML和FNH 有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。FNH 均值大于LF-FAML，均值反映紋理的規(guī)則程度，紋理雜亂無序，則值較小，紋理規(guī)律有序，則值較大。說明LF-HAML 病變呈現(xiàn)的紋理特征較為雜亂，可能間接反映了LF-HAML 病變組成成分的多樣性。偏度反映病變特征值分布相對(duì)于平均值的不對(duì)稱程度，如果對(duì)稱分布，其值較小，LF-HAML 偏度大于FNH，表明LF-HAML 紋理特征值不對(duì)稱分布較FNH 病變明顯，可能與其構(gòu)成成分多樣性有關(guān)。由于LBP 直方圖在紋理分類上性能強(qiáng)度且穩(wěn)定，其均值和偏度AUC 值分別為0.825、0.827，較其他模型性能更為優(yōu)越。

Sobel 直方圖是度量病灶邊緣圖像的灰度變化。本研究中Sobel 直方圖有4 個(gè)紋理特征在鑒別LFHAML 與FNH 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。其中LF-HAML 組病灶的均值和標(biāo)準(zhǔn)差均大于FNH 組，說明HAML 病灶圖像的灰度變化較大，紋理較雜亂無章，而LF-HAML 組病灶的偏度和峰度則均小于FNH 組。偏度值用來描述病變特征值相對(duì)于平均值分布的不對(duì)稱程度，說明FNH 病變灰度特征性分布不對(duì)稱較為明顯。峰度是描述總體中所有取值分布形態(tài)陡緩程度的統(tǒng)計(jì)量，峰度值越大，表明病灶信號(hào)強(qiáng)度越集中，病變內(nèi)信號(hào)越均一，呈現(xiàn)的灰度值也越高，F(xiàn)NH 由肝細(xì)胞、纖維基質(zhì)組成，而LF-HAML 有不同比例的血管、平滑肌及脂肪構(gòu)成，F(xiàn)NH 病變信號(hào)強(qiáng)度更集中、信號(hào)更均一分布。Sobel 直方圖各紋理參數(shù)ROC 曲線下面積（AUC）值均低于LBP 直方圖，可能與LF-HAML 及FNH 病變圖像灰度漸變和噪聲較小有關(guān)[10]。

臨床特征參數(shù)中的性別和年齡在鑒別LFHAML和FNH 存在較大的價(jià)值，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中LF-HAML 組患者中有8例男性和19例女性，F(xiàn)NH 組患者中有27例男性和12例女性，表明LF-HAML 好發(fā)于女性患者，F(xiàn)NH 好發(fā)于男性患者。

臨床特征中的性別、年齡及直方圖紋理特征對(duì)LF-HAML和FNH 有較大的鑒別診斷價(jià)值，其中LBP 窗寬窗位直方圖模型對(duì)兩種病變的鑒別診斷效能最佳。