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目的:探讨钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强MRI与体素内不相干运动弥散加权成像(Intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging,IVIM-DWI)在术前预测肝细胞癌微血管侵犯(microvascular invasion,MVI)的诊断价值。材料与方法:一、病例资料:收集2015年12月-2017年12月期间在大连医科大学附属第二医院就诊,根据临床症状、实验室及影像学检查确诊为HCC患者40例,其中男性33例,女性7例,年龄33-78岁,平均年龄57.4岁。所有患者均行MRI平扫、IVIM-DWI检查及Gd-EOB-DTPA增强MRI检查。纳入标准:(1)术前进行了Gd-EOB-DTPA增强MRI及IVIM-DWI检查;(2)MRI检查前无既往肝细胞癌治疗史;(3)MR检查显示肝内单发病灶,且未发现大血管癌栓及远处转移;(4)患者在MRI检查后1周内行肝切除术或肝移植术;(5)病理学报告中有完整的关于肝脏肿物的组织学描述;(6)MRI图像清晰,无明显伪影,可用于观察及后处理。二、MR扫描技术与图像后处理(一)MR扫描方案1.检查方法:应用Siemens verio 3.0T MRI超导型扫描仪,采用8通道相控阵体线圈,扫描序列包括:(1)MR平扫:冠状位T2WI脂肪抑制(fat suppression,FS)、轴位T1WI同反相位(in/out of phase)、轴位TIWI FS、轴位T2WI FS;(2)IVIM-DWI扫描:采用单次激发自旋回波扩散加权平面回波成像(SE-DW-EPI)序列,选取10个b值分别为0,50,100,150,200,400,600,800,1000,1200s/mm~2,TR/TE 3000/73ms,NEX 4;(3)Gd-EOB-DTPA增强扫描:采用肘静脉高压注射器以1ml/s的流率注射Gd-EOB-DTPA,剂量为0.1ml/kg体重(即0.025mmol/kg体重),随后立即用25ml生理盐水冲洗导管,流率为1.5ml/s;注射后行三维容积内插屏气检查(three dimensional volume interpolated breath-hold examination,3D VIBE)T1WI(FS)序列扫描,TR/TE 3.9/1.4ms,分别于20-35s、60s、3min及20min获得动脉期、门静脉期、延迟期及肝胆特异期图像。(二)图像后处理1.Gd-EOB-DTPA增强MRI图像分析应用Siemens verio 3.0T MRI后处理工作站,对Gd-EOB-DTPA增强MRI图像进行分析。观察指标包括:(1)定性资料:动脉期瘤周强化、肿瘤边缘形态、肿瘤包膜以及肝胆期瘤周低信号;(2)定量资料:测量经肌肉信号校正后的肿瘤信号记为LMSI(liver-to-muscle signal intensity),并根据公式RE=(Post LMSI-Pre LMSI)/Pre LMSI计算出RE(relative enhancement,RE),动脉期RE记为AP-RE,肝胆特异期RE记为HBP-RE。定性资料诊断不一致时重新观察,并经讨论后得出一致结论;定量资料取两位医师测量的平均值。2.IVIM-DWI图像分析应用Matlab(MathWorks Inc,MA,USA)后处理软件进行图像处理及测量。首先导入多b值原始图像后,调整阈值使图像清晰便于观察病灶,利于绘制ROI;其次选择双指数模型进行拟合,由两名放射科医师结合Gd-EOB-DTPA增强MRI图像绘制ROI,绘制原则为避开囊变、出血、坏死区,描绘出尽量大的ROI。采用以上方法测量三次,获得D值、D~*值及f值,计算其平均值并记录。三、病理结果分析由病理学医师对标本进行“7点”基线取材后切片、染色,并在不知MRI结果的情况下行光镜观察,重点观察病灶周围MVI情况。采用国内较通用的中华病理学会在《原发性肝癌规范化病理诊断指南(2015版)》中所描述的MVI病理学诊断标准,即显微镜下于内皮细胞衬覆的血管腔内可见癌细胞巢团(≥50个癌细胞)即可诊断为MVI。四、统计分析(SPSS 24.0软件,α=0.05。)计数资料采用例数(百分比)描述,计量资料采用均数±标准差(c±s)描述。(一)Gd-EOB-DTPA增强MRI计数资料进行卡方检验,并计算其诊断效能;(二)Gd-EOB-DTPA增强MRI与IVIM-DWI序列计量资料进行独立样本t检验;(三)Gd-EOB-DTPA增强MRI与IVIM-DWI序列的计量资料与发生MVI的相关性分析采用Spearman相关分析;(四)应用受试者工作特征曲线(Receiver Operator Characteristic Curve,ROC),比较对预测MVI发生有统计学意义的计量资料的诊断效能。结果:一、40例HCC病理及影像学一般结果40个病灶中18个经病理证实有MVI,22个病灶无MVI,MVI发生率为45%。有动脉期瘤周强化者和无动脉期瘤周强化者分别占37.5%、62.5%;有包膜与无包膜者分别占77.5%、22.5%;肿瘤边缘光滑与不光滑者分别占52.5%、47.5%;有肝胆期瘤周低信号者与无瘤周低信号者分别占55%、45%;肿瘤高、中、低分化者分别占15%、62.5%、22.5%。二、40例HCC病灶计数资料在预测有、无MVI组间的比较(一)40例HCC病灶的动脉期瘤周强化、肿瘤边缘形态、肝胆期瘤周低信号在预测有无MVI组间差别具有统计学意义(P=0.011、0.028、0.012)。并且分化程度低的肿瘤较分化程度高的肿瘤发生MVI的几率更大(P=0.025)。而肿瘤包膜不能作为预测有无MVI的危险因素(P=0.546)。(二)Gd-EOB-DTPA增强MRI影像特征肝胆期瘤周低信号在预测MVI的诊断效能最佳,灵敏度、特异度、PPV、NPV分别为88.9%、72.7%、72.7%、88.9%;动脉期瘤周强化,特异度较高(85.7%),而灵敏度较低(61.1%);肿瘤边缘形态在预测MVI的灵敏度及特异度均较低。三、40例HCC病灶计量资料在预测有、无MVI组间的比较(一)ADC值、IVIM-DWI参数D值以及Gd-EOB-DTPA增强MRI参数AP-RE、HBP-RE对预测MVI有统计学意义(P=0.000、0.017、0.040、0.049),而IVIM-DWI参数f值、D~*值对预测MVI无统计学意义(P=0.704、0.664)。并且有MVI组D值、ADC值及HBP-RE值均低于无MVI组;AP-RE值有MVI组高于无MVI组。(二)ADC值、IVIM-DWI参数D值及Gd-EOB-DTPA增强MRI参数HBP-RE与HCC发生MVI呈负相关,且D值与发生MVI呈显著相关;而Gd-EOB-DTPA增强MRI参数AP-RE与MVI发生呈正相关。(三)D值预测有无MVI的曲线下面积(area under curve,AUC)为0.864,相对大于ADC、AP-RE、HBP-RE的曲线下面积(0.773、0.260、0.734),当D值、ADC值、AP-RE、HBP-RE阈值分别为0.898、0.983、48.688、16.060时,其所对应的预测MVI的敏感度分别为100%、100%、63.6%、92.9%,特异度分别为63.6%、54.5%、78.6%、45.5%。结论:一、Gd-EOB-DTPA增强MRI影像特征动脉期瘤周强化、肿瘤边缘不光滑、肝胆特异期瘤周低信号,可以作为术前预测HCC发生MVI的危险因素;二、ADC、IVIM-DWI参数D及Gd-EOB-DTPA增强MRI参数AP-RE、HBP-RE可以用于术前预测MVI发生的预测指标;三、ADC、IVIM-DWI参数D及Gd-EOB-DTPA增强MRI参数HBP-RE与MVI发生呈负相关,AP-RE与MVI发生呈正相关,D值与MVI发生显著相关;四、定性参数肝胆期瘤周低信号在预测MVI发生的诊断效能最佳,定量参数在预测MVI发生时D值诊断效能最佳。