第一部分、弥散加权成像技术在肝脏中的应用研究研究　　 目的：通过对一组正常肝脏以及肝脏常见局灶性病变进行MR弥散成像技术序列研究,以评价肝脏弥散成像技术在肝脏中应用的可行性,并探讨MR弥散加权成像技术在肝脏局灶性病变定性诊断中应用价值以及肝脏弥散成像最佳b值的确定。　　 材料和方法：　　 1.选择12例健康志愿者作为受试对象,男8例,女4例,平均年龄32±3.5岁,无肝病史,在进行弥散成像研究前,均进行过CT以及常规序列MRI扫描,未发现肝脏疾病。　　 2.收集自2009年1月～2010年1月间35例进行肝脏扫描并发现局灶性病变的患者(原发性肝细胞癌8例,,肝脏海绵状血管瘤11例,肝囊肿16例),18例男性患者,17例女性患者,平均年龄45±11.29岁,病灶平均直径5.67cm,范围3-15cm)。　　 3.1 常规扫描:使用GE signa exite HD1.5T磁共振仪,使用8通道相控阵线圈,扫描范围覆盖整个肝脏(自膈面至肝脏下缘)扫描序列及参数:T1WI,采用扰相梯度回波双回波序列,(FS PGR DUAL),屏气扫描,TR180.0ms,回波次数2,TE2.3ms(opposed-phase)/4.6ms(in-phase),翻转角度80度,矩阵288×170,重复次数1.00,FOV30-40cm,层厚8mm,层距1.5mm,层数18-20层；T2WI:采用快速恢复快速自旋回波序列(FRFSE)呼吸触发扫描,采集轴位图像,TE102.0ms,回波链长度19,带宽41.67KHZ,矩阵320×192,重复次数2.00,层数18-20层。将原始图像推入ADW4.4工作站进行重建。　　 3.2 弥散成像:采用SE.EPI序列进行肝脏扩散加权成像,固定参数为:层数18-20层,层厚8mm,层距1.5mm,TR1800-4000ms,TE50-70ms,b值分别取500、1000s/mm2,矩阵:128×128,NEX1-4次,FOV:340～400mm,带宽166.67KHZ,扩散梯度施加在相互垂直的频率编码(X),相位编码(Y)、层面选择(Z)三个方向,频率编码方向R/L。常规施加频率选择脂肪抑制技术,并行采集敏感性编码技术(array spatial sensitivity encoding technique ASSET),线圈为BODY体部线圈,并用呼吸门控检测检测屏气情况,确保整个扫描过程中为完全屏气。　　 4.评价方法所有DWI图像的后处理均在AW4.4工作站进行,使用Functool软件包。由两位高年主治医师共同进行观察和分析。分别测量及计算ADC值、信噪比(signal-noise ratio,SNR),肿瘤与正常肝脏间对比噪声比(CNR)。　　 5.统计学分析方法使用SPSS18.0软件包对数据进行统计学分析。　　 结果用mean±SD表示,不同b值时肝脏SNR的比较,显示病灶CNR的比较采用t检验,不同疾病的ADC值采用单向方差分析,组间有差异时,采用LSD法两两比较。若方差不齐,则分别采用Welch和Games Howell法。当P值≤0.05,认为差异有统计学意义。　　 结果：　　 1.正常自愿者不同b值时肝脏SNR的比较随着b值的增加,图像SNR下降,b值500mm2/s和b值1000mm2/s两组间有显著性差异。　　 2.不同b值显示肝细胞癌、血管瘤和囊肿的CNR的比较b值对肝细胞癌、血管瘤和囊肿及肝实质的CNR影响较大,不同b值间CNR存在显著差异。随着b值增大,肝细胞癌、血管瘤、囊肿与肝实质的CNR均降低,又以囊肿明显。　　 3.不同b值所测量肝细胞癌、正常肝脏、血管瘤、和肝囊肿ADC值的比较b值对于肝细胞癌、肝血管瘤和囊肿的ADC值的平均值影响较大,随着b值的增加,肝细胞癌、肝血管瘤、和囊肿的ADC值均显著减低,b值1000 s/mm2时,正常肝脏、肝癌、血管瘤、及肝囊肿的.ADC值分别是1.381±0.268,1681±0.414,2.895±0.672,2.114±0.458(×10-3 m/S2),组间有显著性差异。b值取500 s/mm2,正常肝脏、肝癌、血管瘤、及肝囊囊肿的.ADC值分别是1.717±0.469,1.718±0.348,2.339±0.481,3.317±0.552(×10-3mm/S2)。正常肝与肝癌组无统计学差别,其余各组间差别均有统计学意义。　　 4.不同病灶DWI图的表现　　 4.1 肝癌病灶在DWI图像上多表现为不均匀高信号,病灶坏死部分呈低信号,随着b值增加病灶信号强度下降,但信号强度比增加。肝血管瘤病灶在b值为500 s/mm2、1000 s/mm2DWI图像上均表现为高信号,在b值1000s/mm2DWI图像上病灶信号减低。　　 4.2 17个单纯囊肿在b值500 s/mm2呈高信号7个病灶(41.18％),等信号6个病灶(35.29％),低信号4个病灶(23.52％)；在b值1000 s/mm2的弥散图像上,表现为等信号2个病灶(11.76),其余15个病灶(88.24％),均呈相对　　 低信号。　　 结论：　　 1.SE-EPI技术加用呼吸门控技术,选择适当扫描参数进行肝脏DWI,可以应用于肝脏及肝内常见病变的检查。　　 2.肝脏局灶性病变DWI表现取决于成像物质及其内部分子的空间分布,不同病变的组织细胞构成、和空间分布不一,弥散系数也不同。肝脏局灶性恶性病变的ADC值低于局灶性良性病变。肝脏弥散成像技术有助于良恶性病变的鉴别。　　 3.b值的选择对于ADC值测量的准确性较大,小b值主要反映病灶血流灌注的情况,ADC值不够准确,而选用较大b值DWI图像质量以及信噪比下降,但所测ADC值更能真实反映病灶弥散衰减,本研究中,肝癌、肝血管瘤和肝囊肿在b值为1000 s/mm2时的ADC值波动小,很少有重叠,可用于肝脏弥散成像研究的推荐b值。　　 第二部分、弥散成像技术在鉴别肝脏单纯性囊肿和囊型包虫囊肿中的应用研究　　 目的：通过对一组肝包虫囊肿进行常规影像学(包括超声、CT、MRI)检查,分析其影像学表现并进行分型,取其中常规影像表现缺乏特征性的早期病例(CL及CE1型)进行弥散成像序列扫描,并与肝脏单纯囊肿进行对照,以评价DWI图像及ADC值测量在鉴别单纯性囊肿和包虫囊肿特别是完全液化的肝包虫囊肿中的鉴别诊断价值。　　 材料和方法　　 1.一般资料2009年3月～2011年3月在新疆自治区人民医院行行超声和CT检查的肝脏囊型包虫病患者85例,其中男55例,女30例,年龄24～65岁,平均35±4.6岁。其中29例35个病灶同时行MRI常规及弥散成像,男性19例,女性10例,年龄19～56岁,平均年龄45±1.7岁。按照世界卫生组织囊性包虫病标准化分型[1]CL型4例4个病灶； CE1型11例14个病灶；CE2型14例17个病灶。肝脏单纯型囊肿17例18个病灶。其中男性9例,女性8例,年龄56～78岁,平均66±11.5岁,病灶大小2.5—8.6cm,平均直径4.5cm,其中包虫囊肿有手术病理证实的25例,有明确病史并经血清学实验证实的4例。肝脏单纯型囊肿血清学实验阴性,而且在随访期内无明显变化。　　 2.仪器与扫描方法所有患者均经CT和MRI扫描,MRI扫描仪使用GE signa exite HD1.5T磁共振仪,使用1.5T8通道体部线圈,所有患者都经过常规序列扫描,包括常规轴位T1WI,呼吸门控梯度回波序列及单次激发自旋回波序列,T1WI自旋回波序列:TR125ms,TE4.8ms；T2WI快速自旋回波序列加呼吸门控技术:TR4286ms,TE87ms,层厚8mm,层间距2mm,扫描视野360-460mm,矩阵256×256；DWI图像采用SE-EPI类型的扩散加权成像。具体扫描参数为:TR2000-3000,TE为50～70ms,回波间距(ES)为0.8s,矩阵128×256,接收带宽2080Hz/像素,层厚8mm,层距3mm,视野350mm,单信号采集。分别采用不同的弥散敏感因子b值0,500 s/mm2；0,1000s/mm2,并进行ADC图像重建。　　 CT扫描方法:使用GE64层light-speed VCT扫描,扫描范围自膈顶至髂脊上缘,扫描层厚5mm,层间隔5mm,管电压120kV,电流350mA；其中15例患者使用增强扫描。造影剂使用非离子型造影剂碘帕醇。　　 3.图像分析　　 3.1 CT及超声表现及分型:由两位从事多年影像诊断的副主任医师对同一患者CT以及超声图像进行比较观察,分别记录病灶大小、分布、形态特征,并按照世界卫生组织包虫病专家组基于超声表现的分类标准进行分型,意见不一致时经协商后达成统一意见。　　 3.2 DWI图像分析:通过肉眼评价b值分别为500、1000 s/mm2弥散图像,囊肿的信号强度相对于临近肝实质分为3个等级:0等低信号；1.等高信号2.明显高信号,所有图像由两位放射科副主任医师在不知临床病史以及以前影像结果的情况下独立评价,两者的诊断结果进行比较,结果不一致,经过讨论后达成一致。　　 3.3 定量评价:在GE.W4.4工作站上进行,分三次测得每个病变在(500s/mm2,1000 s/mm)的ADC值,并以相同的兴趣区(ROI)同时测得周围正常肝脏实质的ADC值作为对照；分别测量b值500 s/mm2和b值1000 s/mm2的病灶信号强度以及周围正常肝脏实质的信号强度,并计算信号强度率,三次测得的结果平均作为最终测量结果。分别测得囊肿的信号强度,囊肿相对于周围肝实质的信号强度率,囊肿的ADC值,以及囊肿相对于周围肝实质的ADC值的相对比率。　　 4.统计学分析结果用mean±SD表示,信号强度,信号强度率及ADC值在组间进行比较,数据进行正态性检验后证明不符合正态性分布,因此使用Mann-Whitney U检验。P值小于0.05被认为差异有显著性。我们使用工作者特征曲线(Receiver operatorcharactedstic curve ROC)评价b值1000s/mm2的病灶ADC值用以鉴别单纯囊肿及包虫囊肿的诊断特异性及敏感性。　　 结果：　　 1.85例患者共计111个包虫囊肿,其中单发病灶68例,2个或多发病灶14例43个病灶。病灶大小9～70mm。按照世界卫生组织的分类,CL型16个病灶,表现为类圆型单房囊肿,囊壁显示不清,囊内容物密度均匀,CT值10-20 HU。大小平均3-14mm,增强扫描囊壁及囊内容物均未显示增强。超声显示为单纯囊型病灶,囊壁显示不清,部分病例可见小点状反射,位于囊后壁,随体位变动散落形成雪花征。(图2-6A-D)。CE1型15个病灶。CT表现为密度均匀的单房囊肿。可以显示囊壁,部分囊壁显示蛋壳样钙化,囊内容物密度均匀CT值10-34Hu。增强扫描未见囊壁和囊内容增强。超声表现为可显示囊壁的囊肿形态,可显示双边征,其中2例除CE1型外同时合并其他型(图2-7 A-F)。CE2型28个病灶。表现为多囊多分隔的子囊呈蜂窝征改变,其中子囊密度明显低于母囊,子囊内CT值10～5Hu,母囊内密度25～40Hu,囊壁及母囊实质内可显示钙化(图4-4 A-D)。超声表现为在母囊液性暗区内有大小不一、数目不等的球形暗区光环,呈囊中囊征；CE3型6个病灶,表现为椭圆型单囊结构,内可见飘带状结构并可以同时显示子囊结构(图4-3A-B)。超声表现为在液性暗区内弧形折叠的条索状强回声带,变动体位时可见该光带飘动变形；CFA型10个病灶,表现为不均匀的混杂密度肿块或结节影,CT值34～67Hu,增强扫描未见明显增强。超声表现为囊内回声强弱不均的实性光团,近似良性肿瘤的声像。3例多发包虫囊肿患者,除CE4型外同时合并CE1型病灶。CE5型36个病灶,表现为外形不规则厚的钙化团块,钙化可部分或全部。外囊壁增厚呈弧形或蛋壳样钙化,内囊壁钙化呈囊内线状也可呈广泛颗粒状无定型钙化。超声声像图呈蛋壳样改变,并见明显的侧壁声影。　　 2.在b值1000 s/mm2的DWI图像上,肝包虫囊肿与周围肝实质对比呈现高信号的9个病灶,呈轻度高于肝实质有14个病灶,呈低信号12个病灶。而单纯囊肿稍高于肝实质2个病灶,其余16个病灶,均呈相对低信号(见图1-5)。b值1000 s/mm2的病灶ADC值,两组间有显著性差异,单纯囊肿ADC值明显高于囊性包虫囊肿的ADC值。b值1000 s/mm2的病灶和周围肝实质信号强度率,有显著性差异。肝脏包虫囊肿的信号强度率明显高于肝脏单纯囊肿的信号强度。b值为500 s/mm2两组间ADC值及信号强度率无统计学差异；b值为500 s/mm2和1000 s/mm2的肝脏实质的ADC值组间无明显差异。　　 ROC曲线下面积0.710±0.075,用ADC值来判断是否为肝脏包虫囊肿具有显著意义,ADC值越小诊断肝包虫囊肿的可能性越大。选ADC值0.00142作为诊断界点是敏感性是94.4％,特异性是82.4％。选ADC值为0.00253作为诊断界点。敏感性是83.3％,特异性是44.1％。　　 结论：　　 1.大部分发育成熟的包虫囊肿(CE2-4型)可以通过常规影像学表现轻易诊断,而早期包虫囊肿(CL-CE1型)和肝脏单纯囊肿影像表现有重叠,单凭常规影像无法鉴别。　　 2.我们的研究表明弥散成像尤其是ADC值的测量对于肝脏包虫囊肿和肝脏单纯囊肿的鉴别诊断是有帮助的,b值1000 s/mm2弥散图像上肝脏包虫囊肿和肝脏单纯性囊肿的ADC值以及信号强度比均有统计学差异。肝脏包虫囊肿在b值1000 s/mm2弥散图像上呈等高信号为主(包虫囊肿65.7％VS单纯囊肿11.1％),包虫囊肿的ADC值显著低于肝脏单纯囊肿。　　 第三部分、肝脏囊型包虫病生化分析及病理对照研究研究　　 目的：通过对一组肝脏囊型包虫病以及肝脏单纯囊肿囊液生化值的分析比较,以及包虫囊肿病理结构观察分析,为包虫囊肿和单纯性囊肿在弥散成像及ADC值的差异提供组织学诊断依据,并为两者鉴别诊断提供新的诊断依据。　　 材料和方法：　　 1.患者资料收集自2009-3～2010-12在新疆自治区人民医院检查的肝脏囊性病变20例,其中男性患者11例,女性患者9例,平均年龄54±9.12岁,所有患者均进行了间接血细胞凝集试验(IHT)和酶联免疫吸附试验(ELASA),前者滴定度超过1:32,后者滴定度超过1:200认为阳性,最终经病理或血清学试验证实包虫13例。单纯囊肿7例,肝脏单纯型囊肿诊断标准为血清学实验阴性,无疫区生活史,而且在随访期内无明显变化。　　 2.仪器与试剂:采用日立7600-20型全自动生化分析仪检测,试剂由四川省迈克科技有限公司提供。B超仪使用美国BK-2002彩色超声诊断仪,探头频率2.5～3.5MHz,附超声引导穿刺装置。　　 3.标本采集方法单纯囊肿在超声引导下经皮肝穿细针穿刺,抽取第一针管囊液40～50ml标本送检,穿刺过程中避免组织损伤及囊液污染。包虫囊肿经外科手术,术中抽取囊液约40～50ml,以上液体立刻送血液生化室进行检测；先进行充分混匀,并取上清液10ml进行生化测定。并观察囊液外观包括:颜色、透明度及沉淀物的情况。13例包虫标本均为10％的福尔马林液固定,石蜡包埋组织,将标记好的病理组织进行切片,光镜下观察组织学结构。　　 4.检查项目及方法用单纯囊肿囊液和包虫囊肿囊液同时做渗透压、Na+、Cl-、Ca2+、BUN、TP、ALB、pH值、Glu的生化分析。方法:葡萄糖氧化酶色度法试验,淀粉酶用酶动力学法,钠、氯、钙和磷用终点比色法,总蛋白和白蛋白分别用双缩脲法和溴酚绿法,尿素氮和肌酐分别用酶法和苦味酸法,葡萄糖和胆固醇分别采用氧化酶法和酶法。　　 5.使用50ml注射器,分别抽取纯水、5％葡萄糖注射液,10％葡萄糖注射液,50％葡萄糖注射液各50ml,进行核磁弥散序列扫描,方法及参数同上文,使用functool软件进行ADC图重建,并按照葡萄糖浓度由低到高的次序分别测量信号强度以及ADC值。　　 6.统计学方法应用SPSS18.0统计学软件包,将两组样本各项检查结果对照进行t检验,以P值<0.05作为显著性差异标准。　　 结果：　　 1.外观7个肝囊肿液均为淡黄色,无血、无凝块清亮液体,放置后囊液未见到沉淀物,13个肝脏包虫囊肿囊液均为无色,微混,其中11个囊液放置后可见沉淀物。　　 2.肝脏包虫囊肿囊液内尿素氮的浓度均值7.316mmol/L,范围3.68～12.94mmol/L,标准差2.576,高于非寄生虫性囊肿囊液内尿素氮浓度均数5.134mmol/L.范围0.01～8.55 mmol/L,p值0103。肝脏包虫囊肿囊液葡萄糖浓度均值2.842mmol/L,范围0.04～6.06 mmol/L,标准差2.034,高于非寄生虫囊肿囊液均数0.14mmol/L,范围0.01～0.67 mmol/L,标准差0.236,P值0.03。包虫囊液内Ca2+浓度均数3.932 mmol/L,范围0.68～5.18 mmol/L,标准差1.407,高于非寄生虫性囊肿囊液Ca2+浓度均数0.661 mmol/L,范围0.19～1.36 mg/dL,标准差0.482,P值<0.001。包虫囊液总蛋白浓度均数1.046g/L,范围0.1～7.3 g/L,标准差1.912,非寄生虫性囊肿囊液总蛋白浓度均数1.857 g/L,范围0.2～3.7 g/L,标准差1.401,P值0.338。包虫囊肿囊液白蛋白0.762 g/L,范围0.00～6.8 g几,标准差1.824,肝脏非寄生虫性囊肿囊液白蛋白浓度:1.386 g/L,范围0.2～3.3 g/L,标准差1.20,P值0.428。　　 3.在b值取500,1000s/mm2的弥散图像上,50％葡萄糖信号强度最高,并按照葡萄糖浓度由高到低信号强度逐渐衰减,在b值500 s/mm2的弥散图像上纯水由于部分T2透过效应,仍保持稍高信号；ADC值测量50％葡萄糖最低,纯水ADC值最高,并按葡萄糖浓度由低到高排序。　　 结论：　　 1.本项研究结果表明:通过囊液分析可以增加诊断信息,帮助鉴别肝脏包虫囊肿和非寄生虫性囊肿。本研究结果还表明:肝脏包虫囊肿和单纯囊肿囊液的蛋白质含量都较低,而葡萄糖及钙离子含量两者有显著性差异,肝脏包虫囊肿囊液的葡萄糖以及钙离子浓度均高于肝脏单纯囊肿囊液。　　 2.通过体外不同葡萄糖浓度液体DWI研究,我们推测肝脏包虫囊肿和单纯囊肿的弥散成像及ADC值测量的差异主要是由于囊液内葡萄糖含量不同,葡萄糖作为大分子物质吸附水分子而引起水分子弥散受限。