表观扩散系数与T_2值诊断肝脏局灶性小病变的比较

表观扩散系数与T_2值诊断肝脏局灶性小病变的比较 0>.投稿赚钱 CH IN E SE JOURNA L OF CT AND M RI,JU LY 2005,Vol .3 ,N o .3 Diagnosis of small focal hepatic lesions: 论 著 comparison of ADCs and T value 2 表观扩散系数与T CHEN Shuang-qing, GUO Liang, SHEN Hai-lin,et al.Department of Radiology, the 2 Affiliated Haian Hospital, Nantong Medical College, Jiangsu 226600, China 值诊断肝脏局灶性 [Abstract] Objective To compare effectiveness of ADC apparent diffusion coefficient 小病变的比较 value and T value in the diagnosis of small focal hepatic lesions. Methods 62 patients 2 84 lesions suspected of hepatic lesions were examined with diffusion weighted single-shot echoplanar MR imaging and fast spin-echo T WI. ADC values and T values were 2 2 measured, analyzed and compared. All lesions were confirmed by surgical pathology, 南通大学医学院附属海安人民医院 CT or B ultrasound. The lesions fell part as: hepatic carcinoma 23 lesions/19cases , 放射科 陈双庆 metastasis in liver 18 lesions/11 cases , hemangioma 32 lesions/24 cases , and hepatic cyst -3 2 11 lesions/8 cases . Results The mean ADC value was 1.35 ?0.18 ×10 m m /s for 苏州大学附属第一人民医院 -3 2 hepatocellular carcinoma, 1.41 ?0 . 1 2 ×1 0 m m /s for liver metastases, 2.39 ? 放射科 郭 亮 沈海林 -3 2 -3 2 0.21 ×10 m m /s for hepatic hemangioma, and 3.44 ?0.27 ×10 m m /s for he- 谢道海 胡春洪 patic cyst . ADC values for malignant liver lesions were significantly lower than that of benign ones P 0.01 with an accuracy of 94.0%. The same scenario was seen in T2 values P 0.05 , however, with a lower accuracy rate 78.6% due to so many overlaps 【摘要】 目的 比较表观扩散系数 in amounts. Accuracy of T was significantly lower than that of ADC P 0.05 . 2 (ADC)及T值在区分肝脏局灶性小病变 Conclusion ADC is superior to T in diagnosis of nature of the small focal hepatic 2 2 性质方面的价值。 方法 62例(84个 lesion, and more useful for clinical use. 病灶)肝脏局灶性占位小病变患者 (其 [Key words] Apparent diffusion coefficient ADC , Liver, T2 value 中包括原发性肝细胞癌19例23个病灶， 肝转移瘤11例18个病灶，肝海绵状血管 瘤24例 32个病灶，肝囊肿8例 11个病 磁共振扩散加权成像 ( )是反映 灶)分别行磁共振扩散加权成像 (DWI) 活体组织功能状态的一门新的检查技术，它与传统MR的TWI，TWI有着 1 2 和快速自旋回波 (SE)TWI，测量、分 很大的差别，近年来DWI在肝脏局灶性病变的检出和定性中所起的作用已引 2 析、对比各病变的ADC值及T值。所有 [1，2] 2 起广泛关注 。本文对表观扩散系数 ( 病例均经手术病理或CT、B超临床确诊。 ADC)与T值量化分析，探讨两者在肝脏局灶性小病变中的应用价值。 2 结果 肝癌、肝转移瘤、肝血管瘤及 肝囊肿的平均ADC值分别为 (1.35? 资料与方法 -3 2 0.18)×10mm/s、(1.41?0.12)× -3 2 -3 2 10mm/s、(2.39?0.21)×10mm/s、 -3 2 1.病例资 料 所选研究对象为自2003年5月至2004年7月临床发现 (3.44?0.27)×10mm/s，肝脏恶 有肝脏局灶性病变而行磁共振检查的患者62例 (其中男38例，女24例， 性病变的 ADC值明显低于良性病变 .投稿赚钱 (P 0.01)，其诊断正确率为 94.0%; 年龄27,61岁，平均47.8岁)共84个病灶，其中包括:原发性肝细胞 肝脏恶性病变的 T值也低于良性病变 癌19例共23个病灶，肝脏转移瘤11例共18个病灶，肝海绵状血管瘤24 2 (P 0.05)，但两者数值重叠较多，其诊 例共32个病灶，肝囊肿8例共11个病灶。病变直径1.54.,0cm。19例 断正确率为78.6%。T值诊断正确率明 原发性肝细胞癌中有15例经手术病理证实，另有4例根据典型的肝癌影 2 显低于ADC值(P 0.05)。 结论 ADC 像表现(包括B超、CT及MR并结合临床资料和甲胎蛋白阳性作出诊断。) 值在肝脏局灶性小病变定性诊断方面 肝转移瘤均有明确的原发肿瘤病史，其中支气管肺癌4例，胃癌2例，结 优于 T值，更具临床价值。 2 肠癌1例，直肠癌1例，食道癌1例，胰腺癌2例。所有肝血管瘤及肝囊 肿均经CT及MR双期或三期动态增强扫描后获得典型的影像表现结合临床 【关键词】表观扩散系数;肝脏;T值 2 资料并随诊观 察作出诊断 【中图分类号】R445.2;R575 2.影像学方法 MR扫描采用Marconi Eclipse 1.全身超导型磁 5T 【文献标识码】A 共振成像仪，信号采集用相控阵表面线圈。常规MRI平扫检查包括横断位 TWI、TWI，冠状位TWI。TWI使用序列为快速自旋回波 (FSE)序列，TR/ 通讯作者: 226600 南通大学医学院 1 2 1 2 附属海安人民医院放射科 陈双庆 TE分别取15000ms/50ms及15000ms/80ms，层厚8mm，间距2mm。DWI 采用单次激发 的自旋回波EPI (SE-EPI序列加脂肪抑制) (FS)，TR626ms5， Diagnosis of small focal hepatic lesions : comparison of ADCs and T value ??37 2 .投稿赚钱 中国C T 和M R I 杂志 2005 年7 月第3 卷第3 期 TE56.7ms，视野 (FOV)35cm× 间存在高度显著性差异 F 8.32P，限。即根据χ+1.645s(χ为均数， * 35cm，重建矩阵(RES)100×100， 0.01 而肝细胞癌与转移瘤， ADCs为标准差，1.645为95%单值界限 层厚8mm，间隔2mm层次， 10,15 值之间无显著性差异 P 0.05 。 的t值)为标准，ADC值大于1.693 层。扩散敏感梯度因子 b 施加在 2.肝脏良恶性病 变的T 值 诊断为良性病变，ADC值小于或等 2 层面选择 S 方向上，选取大小不 肝脏各病变的T 值范围及平均 于1.693诊断为恶性病变。其诊断 2 2 同的3个b值(b 100s/mm、b 500 值见表2。单因素方差分析显示肝 脏 恶性病变的敏感性为90.2% 37/ 1 2 2 2 s/mm及b 1000s/mm)于深吸气 恶性病变的T 值与肝血管瘤及肝囊 41 ，特异性为97.7% 42/43 ，准 3 2 末屏气各扫描1次，每次时间6s。肿之间存在显著性差异 (F 4.2P， 确性为94.0%(79/84)。T值大于 2 每个b值每层扫描可同时获得1 幅 0.05)，但三者的T值范围存 在明 98诊断为良性病变，T值小于或等 2 2 DWI图及相应的ADC图。 显重叠。 于98诊断为恶性病变，其对恶性病 测量方法:?ADC值测量:在 3.ADC值、T 值对肝 脏良恶 变的诊断敏感性为70.7% 29/41 ， 2 每个病变部位的DWI图像上选择3 性病变的诊断比较 特异性为86.0% 37/43 ，准确性为 个兴趣区，直径大于1cm，注意避开 分别取肝脏恶 性肿瘤 (包括肝 78.6% (66/84)(表3、表4)。方差 血管、伪影以及病变坏死部分，不 细胞癌和转移瘤)的平均ADC 值和 分析显示ADC值的诊断准确性明显 同b值兴趣区的测量保持在同一层 平均T值单值上界的95%可信区 间 2 高于T值(χ 8.51，P 0.05)(图 2 2 面的同一位置上。将测得的信号强 作为与肝血管瘤及肝囊肿的鉴别界 1,4)。 度值代入公式ADC (ln[S/S])/ 低 高 (b-b)，计算表观扩散系数 (式 高 低 中ln为自然对数，S 、S 代表不 表1肝脏各病变的ADC值范围及平均ADC值 低 高 -3 2 -3 2 同b值成像时的信号强度，b高为高 病变类别 ADC值范围 ×10mm/s 平均ADC值 ×10mm/s b值， b为低b值)。每个病变部位 肝细胞癌 ,1.590.87 ?0.18 1.35 低 所得3个兴趣区的ADC值取其平均 肝转移瘤 ,1.870.92 ?0.12 1.41 值。?T值测量:病变兴趣区信号强 肝血管瘤 ,2.911.66 ?0.21 2.39 2 度的测量方法同ADC，代入公式T 肝囊肿 3.04, ?0.27 2 (TE-TE)/(ln[S/S])，计算T 2 1 1 2 2 值 (式中ln为自然对数，TE、TE 表2 肝脏各病变的T 值范围及平均T 值 1 2 2 2 为不同的回波时间，S、S 为相应 1 2 病变类别 值范围T (ms) T值(ms平均) 的信号强度值)，取其平均值。 2 2 恶性肿瘤 41,123 67?19 3.统计学处理 所有数据均采 血管瘤 81, 189 124?29 用SPSS11.0软件包进行统计学处 囊肿 97,282 189?51 理 包括显著性t检验、F检验及卡 方检验等 ，各数据以均数?标准 差(χ?SD)表示，P 0.05认为 表3 ADC 值、T 值在肝脏良恶性病变中的分布 2 有显著性差异，P 0.01认为有非 ADC值 T值 常显著性差异。 病灶数 ? 1.693 1.693?98 2 98 .投稿赚钱 恶性病变 41 37 4 1229 结 果 良性病变 43 1 42 376 合计 84 38 46 4935 1.肝脏病变的ADC值 各种病变的ADC值波动范围及 平均ADC值见表1。肝脏恶性肿瘤 表4 ADC值、T 值对肝脏良恶性病变的诊断比较 2 (包括肝细胞癌和肝转移瘤)的平 敏感性 特异性 准确性 均ADC值为1.38?0.19。肝细胞 ADC值 90.2%(37/41) 97.7%(42/43) 94.0%(79/84) 癌、肝血管瘤及肝囊肿三者之间的 T 值 70.7%(29/41) 86.0%(37/43) 78.6%(66/84) ADC值范围无重叠，肝转移瘤有4个 2 2 χ 值 4.97 3.89 8.51 病灶的ADC值与肝血管瘤重叠，肝 P值 P 0.05 P 0.05 P 0.05 细胞癌与转移瘤的ADC值存在明显 相互重叠现象。统计分析表明肝囊 肿、血管瘤及肝脏恶性肿瘤 (包括 肝细胞癌和肝转移瘤)三者ADC值之 表观扩散系数与T 值诊断肝脏局灶性小病变的比较 38 ?? 2 .投稿赚钱 CH IN E SE JOURNA L OF CT AND M RI,JU LY 2005,Vol .3 ,N o .3 较真实地反映组织内水分子的扩散 运动。笔者在研究中发现随着b 值 及b值差的增大，测得的ADC值的 波动范围相对较小，其标准差也逐 渐减小，ADC值也相对较稳定。因此 我们主张在设备许可的情况下，尽 可能选取较大的b值及b值差行 DWI，这样得到的ADC值会更精确。 2.不同肝脏病变的T 值 2 ? ? 常规MR诊断肝脏肿瘤性病变 主要是根据T、T图像的信号对比， 1 2 但有20%40%, 的肝脏局灶性占位 病变在常规MRI上是难以确定其性 [7] 质的 。这是因为不同的病理组织 可能在MR图像上显示相近甚至相 同的信号强度，主观地根据图像中 信号强度的对比度差异来判别病变 的性质易产生很大的缪误。许多学 者认为使用T 值作为定量指标来区 2 ? ? 分肝脏的局灶性病变性质应该更具 图 1 男，52岁，肝右叶小肝癌。TWI(TR/TE 15000ms/80ms) 示病灶呈高信号，测 2 客观性。因为随着病变内水含量的 得 T 值为 102ms，大于界值 图 2 与图 1同一病例，DWI图示 病灶呈高信号，测得 2 -3 2 改变，其T值也存在相应地变化。本 ADC值为 1.47×10mm/s，小于临界值 图 3 女，54岁，肺癌肝 转移。TWI(TR/ 2 2 TE 15000ms/80ms)示肝内多个高信号影，测得 T 值均大于界值 图 4 与图 3同一 2 组62例肝脏局灶性病变中，从T值 病例，DWI图亦示病灶均呈高信号，但 ADC值均小于临界值 2 范围来看，肝脏恶性肿瘤的T 值最 2 大达12ms3 这已远远超出肝血管， 讨 论 并且分子运动相对自由，因而扩散 瘤及肝囊肿的最低值。因此尽管统 的信号衰减最大，测得的ADC值也 计数据表明肝脏各病变的T 值之间 2 1.不同肝脏病变ADC值特点 最大;肝脏血管瘤虽然主要也是由 有显著性差异，但利用T 值对恶性 2 由于活体DWI上造成组织信号 液体成分组成，但血液粘滞性较 病变的诊断正确率 (78.6%)与常规 衰减的不仅仅是水分子的扩散运 高，同时瘤内常有纤维分隔及瘢痕 MRI相比并没有明显提高。 动，还受其它多种因素 (诸如微循 结构，分子的运动受到一定 的限 3.ADC与T 值对肝脏病变的 2 [3，4] 诊断和鉴别诊断价值 环的血流灌注等)的影响 。因此 制，其ADC值低于肝 囊肿;肝脏恶 测量出真正意义上的纯扩散系数 性肿瘤大多为实性肿瘤，含水分 肝脏局灶性病变的定性诊断一 (DC是非常困难的，) 目前在实际工 少，各种组织细胞成 分多，水分子 直是临床非常关注的问题，既往临 .投稿赚钱 作中提出一个表观扩散系数 (ADC) 的扩散运动明显受到限制， 其ADC床上对肝脏恶性肿瘤 (包括肝细胞 的概念用来替代理论上的DC值。 值必然最低。 癌与转移瘤)与良性肿瘤 (血管瘤 根据本组病变所测结果，除2 b值的大小对ADC值的影响也 及囊肿等)的鉴别主要依靠CT或 [8] [14,16] 例4个转移瘤外，3种病变的ADC值 是不容忽视的。Chikawa等 发现 MRI动态增强扫描 。随着影像 处于3个不同范围段，其中肝囊肿 不同b值及b值差对ADC值的测量 技术的不断发展，目前MRI对具有 的平均ADC值最大，肝脏恶性肿瘤 能产生不同的结果，b值小，所测得 特征性影像学表现的肝脏占位病变 (肝细胞癌与肝转移瘤)最低，肝血 的ADC值偏高;b值越大，则ADC值 已基本能作出准确判断，但对一些 管瘤介于两者之间。统计分析也表 [13] 不典型病例 (尤其是小病灶)病变由 越准确。Yamada认为这是由于小 明三者之间存在高度显著性差异 b值使DWI在一定程度上受到局部 于缺乏特异性表现仍然不易鉴别。 (P 0.01)，这与国内外文献[5,10]组织微循环血流灌注的影响，导致 TWI、TWI是肝脏局灶性占位 1 2 报道基本一致。关于这种差异的形 所测得的ADC值稳定性较差;b值越 病变检出和定性诊断的主要方法， [17,19] 成机制目前尚无完整具体的相关解 大，具有的扩散权重越大， 对水分 因此有许多学者 试图利用定量 [9,12] 计算病变的T、T值来鉴别肝脏的 释，结合文献 资料，笔者认为 子的扩散运动越敏感， 所测得的 1 2 肝囊肿内由于含有丰富的水分子， ADC值受血流灌注的影响很 小，能 良恶性病变。从理论上讲，在某一 Diagnosis of small focal hepatic lesions : comparison of ADCs and T value ??39 2 .投稿赚钱 中国C T 和M R I 杂志 2005 年7 月第3 卷第3 期 场强下，人体各组织均具有特定的 然T 值仅仅体现了病变组 织内水含 nar MR imaging for liver disease.AJR, 2 T、T值范围，因此不同病变组织 量的多少，并不能完全代表 它们之 1 9 9 9 , 1 7 3 ; 3 9 3 ,3 9 8 . 1 2 的T、T值也必然有一定的差异。多 间扩散运动的程度;而肝 脏病变组 1 0 Taouli B,Vilgrain V,Dumont E ,et al.Evalu- 1 2 数研究结果表明尽管良性病变的平 织内水分子的扩散运动受 良恶性病 ation of liver diffusion sotropy and charac- terization of focal hepaticc lesions with 均T 值高于恶性病变，但数值重叠 变不同的结构与组织成分 的限制， 1 two single-shot echo-planar MR imaging 多，统计学分析显示无意义，难以 使其ADC值各具特异性。 统计学显 sequences:prospective study in 66 patients. 将良、恶性病变区分开来。对于T 示本研究利用ADC值来鉴 别肝脏的 Radiology,2003,226:271 ,278. 2 值，虽然一些研究结果表明肝脏恶 良恶性病变，其敏感性、 特异性以 1 1 Namimoto T,Yamashita Y,Sumi S,et al. 性肿瘤与肝血管瘤及肝囊肿之间存 及诊断准确性都明显高于 使用T 值 Focal liver masses: characterization with 2 在统计学差异，但仍有较多恶性病 区分肝脏的病变性质。 d i f f u s i o n - w e i g h t e d e c h o - p l a n a r M R 变可能由于囊性变或含有丰富的血 总之，磁共振扩散成像利用表 imaging. Radiology, 1997,204:739 ,744. 供而使T 值较长，与富水的良性病 观扩散系数 (ADC)作为 功能成像的 1 2 Muller MF,Prassad P,Siewert B,et al. 2 Abdominal diffusion mapping with use 变 (血管瘤及囊肿)的T值相重叠 参数指标，可准确反映组 织的空间 2 o f w h o l e - b o d y e c h o - p l a n a r s y s t e m . [20] 而无法区别 。因此Namimoto等 构成及其内水分子的运动状 态。相 Radiol-ogy,1994,190:475 ,4 7 8 . [11] 认为利用T值鉴别肝脏的病变性 对于T值而言，ADC值能 更准确地 1 3 Y a m a d a I , A u n g W . D i f f u s i o n c o e f f i - 2 2 质并不可靠。本研究结果显示在30 在细胞分子水平表达病变 组织器官 cients in abdominal organs and hepatic 例恶性病变的41个病灶中有12个 的功能状况，是一种较理 想的无创 lesions: evaluation with intravoxel in- 的T值大于良、恶性病变的分界值， 性检查肝脏病变的方法。 c o h e r e n t m o t i o n e c h o - p l a n a r M R 2 而有6个良性病变的T 值位于恶性 imaging. Radiology,1999,210;617 ,623. 2 病变的范围之内，相互之间重叠较 1 4 H o l l e t M D , B r o o k e J R , N i n o m u r c i a M , 参考 文献 et al.Dualphase CT of the liver:value of 多。显然肝脏各病变的T 值重叠较 2 arterial phase scans in the detection of 多是导致其定性诊断敏感性不能提 small malignant neoplasms.AJR,1995, 高的一个主要的原因。 1 祁吉.医学影像学的进展对临床医学的 1 6 4 : 8 7 9 ,8 8 4 . DWI则从微观水平为这些病变 影响.中国CT和MRI杂志,2003,1 1 :1 ,5. 1 5 Grazioli L,Olivetti L,Fugazzola C,et al. 的鉴别提供不同的信息。它不但表 2 王成林,乔建华,彭长农,等.冠状动 T h e p s e u d o c a p s u l e i n h e p a t o c e l l u l a r 达了体内组织细胞内外含水量的比 脉狭窄与心肌缺血的MRMPI研究.中 carcinoma:correlation between dynamic 例，还受组织内水的粘滞度、膜通 国CT和MRI杂志,2 0 0 4 , 2 2 : 2 3 ? ?2 6 . MR imaging and pathology.Eur Radiol, 3 Turner R,Le Bihan D,et al.Echo-planar 1 9 9 9 , 9 : 6 2 ,6 7 . 透性、方向和温度等多重影响，更 imaging of intravoxel incoherent motion. 1 6 王成林,刘小平.肝脏肿瘤性 囊性病 重要的是活体组织ADC值体现了组 Radiology, 1990, 177:407 ,4 1 4 . 变CT、MRI诊断.中国CT和 MRI杂志, 织内水分子的运动状况。不同病变 4 Le Bihan D,Breton E,Lallemand D, et al. 2 0 0 4 , 2 1 : 5 2 ,5 5 . 的组织结构有其各自的特点，水分 S e p a r a t i o n o f d i f f u s i o n p e r f u s i o n i n 1 7 I t a i Y , O h t o m a K , F u r u i S , e t a l . 子的扩散运动也必然存在差异， i n t r a v o x e l i n c o h e r e n t m o t i o n M R Noninvasive diagnosis of small cavern- ADC值则充分反映了病变组织内的 imaging. Radiology, 1988, 168: 4954 , ous hemangioma of the liver:advantage 水分子的运动情况，因而对肝占位 4 9 5 9 . o f M R I . A J R , 1 9 8 5 , 1 4 5 : 1 1 9 5 ,1 1 9 9 . 5 言伟强, 王成林,刘远健,等.肝血管 .投稿赚钱 病变的鉴别起着明确的指导作用。 1 8 Ohtomo K, Itai Y,Yoshikawa K,et al. [7] 瘤的螺 旋CT三期扫描表现分析.中 Hepatocellular carcinoma and cavern- 杨正汉等 通过对一组54个病灶的 国CT 和MRI杂志, 2 0 0 4 , 2 3 : 3 4 ,3 7 . o u s h e m a n g i o m a : d i f f e r e n t i a t i o n w i t h 研究发现有15个(28%)仅根据TWI、 1 6 胡元明, 梁长虹,王立振,等.螺旋CT M R i m - a g i n g . R a d i o l o g y , 1 9 8 8 , 1 6 8 :