對(duì)比釓塞酸二鈉增強(qiáng)MR檢查中短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列與化學(xué)位移選擇序列DWI檢出肝細(xì)胞癌

蔡健華，王秀彬，陸 健，梁宏偉，張學(xué)琴，繆小芬，姜吉峰，丁 丁，杜 圣，黃愛娜

(1.南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院影像科，江蘇 南通 226006；2.南通大學(xué)附屬醫(yī)院影像科, 江蘇 南通 226006)

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是臨床常見且高度惡性的腫瘤。近年來(lái),世界范圍內(nèi)HCC發(fā)病率呈上升趨勢(shì),嚴(yán)重威脅人類健康。MR、CT、超聲等影像學(xué)檢查對(duì)HCC早期診斷起到至關(guān)重要的作用[1]。釓塞酸二鈉(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriaminepentaacetic acid, Gd-EOB-DTPA)作為肝臟特異性MR對(duì)比劑越來(lái)越多地應(yīng)用于HCC的MR診斷中。DWI具有較快的掃描速度及良好的圖像對(duì)比度、分辨率[2-3]。常規(guī)DWI在MR平掃后增強(qiáng)掃描前進(jìn)行；采用Gd-EOB-DTPA對(duì)比劑時(shí)，DWI在增強(qiáng)掃描后進(jìn)行，有利于在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)一步縮短檢查時(shí)間[4-7]。短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)(short tau inversion recover, STIR)序列及化學(xué)位移選擇(chemical shift selective, CHESS)序列兩種脂肪抑制技術(shù)常用于DWI中。目前鮮見有關(guān)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)后STIR和CHESS脂肪抑制DWI對(duì)HCC檢出價(jià)值的對(duì)比研究。本研究旨在探討Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR檢查中STIR與CHESS序列DWI檢出HCC的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2018年11月—2019年3月于南通大學(xué)附屬南通第三醫(yī)院接受DWI檢查的37例HCC患者的資料，其中男32例,女5例,年齡42～80歲,平均(57.6±9.8)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)手術(shù)切除或超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺活檢確診為HCC；②DWI前患者肝臟均未接受過(guò)治療，如化療或介入治療等；③DWI序列均包括STIR及CHESS序列，對(duì)比劑均采用Gd-EOB-DTPA。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有肝臟手術(shù)史；②合并重度脂肪肝或大量腹腔積液；③肝臟巨塊型或彌漫型占位。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T MR掃描儀,16通道相控陣體線圈。檢查前囑患者禁食4 h，并對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練。檢查時(shí)患者取仰臥位,掃描范圍自膈頂至肝下緣。先行MR平掃及常規(guī)增強(qiáng)掃描。平掃采用T1W雙回波序列和T2W呼吸觸發(fā)脂肪抑制快速自旋回波序列；增強(qiáng)掃描對(duì)比劑為Gd-EOB-DTPA(商品名Primovist, Bayer公司)，按0.025 mmol/kg體質(zhì)量以1.5～2.0 ml/s的速率經(jīng)外周靜脈團(tuán)注,注射完畢后以20 ml生理鹽水沖管,而后采用肝臟T1高分辨率各向同性容積激發(fā)掃描(T1high resolution isotropic volume excitation, THRIVE)序列分別于對(duì)比劑注射后20 s、60 s、180 s及18～20 min行動(dòng)脈期、門靜脈期、延遲期及肝膽期動(dòng)態(tài)掃描。

表1 HCC患者STIR與CHESS序列肝實(shí)質(zhì)和(或)HCC病灶的ADC值、SNR及CNR

注射Gd-EOB-DTPA后13～15 min,采用自由呼吸模式進(jìn)行STIR及CHESS序列DWI軸位掃描。掃描參數(shù)：b值0、800 s/mm2,層厚7.0 mm,層間距0.7 mm,TR 2 700 ms,TE 54 ms,FOV 375 mm×302 mm,矩陣 124×102,帶寬45.6 HZ,激勵(lì)次數(shù)4,并行采集因子SENSE 2。STIR序列DWI的TI為260 ms,掃描時(shí)間2 min 37 s；CHESS序列DWI的掃描時(shí)間為1 min 18 s。

1.3 圖像分析

1.3.1 定量分析 由2名具有8年以上腹部MR診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師共同閱片,并經(jīng)協(xié)商達(dá)成共識(shí)。選取ROI并分別測(cè)量STIR及CHESS序列DWI圖像中HCC病灶和肝實(shí)質(zhì)的信號(hào)強(qiáng)度(signal intensty, SI)、ADC值及相應(yīng)層面肝實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation, SD)。對(duì)有多個(gè)HCC病灶的患者,僅測(cè)量最大病灶。ROI放置原則：①如HCC病灶某個(gè)序列檢查顯影不明顯,則參考其他可清晰顯示病灶的序列圖像將ROI放置于相應(yīng)區(qū)域；②測(cè)量肝實(shí)質(zhì)的SI、SD及ADC值時(shí),分別在肝左外葉、左內(nèi)葉、右前葉及右后葉放置ROI,每個(gè)ROI面積約40～100 mm2； ③注意避開重要血管、偽影區(qū)域。并計(jì)算STIR及CHESS序列DWI肝實(shí)質(zhì)的SNR及HCC病灶的CNR，SNR肝實(shí)質(zhì)=SI肝實(shí)質(zhì)/SD肝實(shí)質(zhì)；CNRHCC病灶=(SIHCC病灶-SI肝實(shí)質(zhì))/SD肝實(shí)質(zhì)。

1.3.2 定性分析 由2名同樣具有8年以上腹部MR診斷經(jīng)驗(yàn)但未參與定量分析的醫(yī)師分別獨(dú)立閱片，分析STIR及CHESS序列DWI圖像中HCC病灶的顯示程度及肝臟解剖結(jié)構(gòu)的清晰程度并進(jìn)行評(píng)分。將HCC病灶顯示程度分為1～4分：1分，相對(duì)于周圍肝組織呈等信號(hào)或腫瘤不可見；2分，相對(duì)于周圍肝組織呈稍高信號(hào)；3分，相對(duì)于周圍肝組織呈中高信號(hào)；4分，相對(duì)于周圍肝組織呈高信號(hào)。將肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度分為1～4分：1分，幾乎完全無(wú)法辨認(rèn)肝臟解剖結(jié)構(gòu)；2分，稍可辨認(rèn)肝臟解剖結(jié)構(gòu)；3分，基本可辨認(rèn)出肝臟解剖結(jié)構(gòu)；4分，完全清晰顯示肝臟解剖結(jié)構(gòu)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。先行正態(tài)分布性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，非正態(tài)計(jì)量資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，計(jì)數(shù)資料以百分率表示。采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較STIR與CHESS-DWI序列間DWI肝實(shí)質(zhì)及HCC病灶SNR、CNR、ADC值的差異；采用Wilcoxon檢驗(yàn)比較STIR與CHESS序列DWI間HCC病灶顯示程度評(píng)分及肝臟解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰程度評(píng)分的差異。以Kappa檢驗(yàn)分析不同醫(yī)師間評(píng)分的一致性,Kappa<0.4為一致性較差,0.4≤Kappa<0.75為一致性中等,Kappa≥0.75為一致性較好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

STIR及CHESS序列DWI肝實(shí)質(zhì)及HCC病灶的ADC值、肝實(shí)質(zhì)的SNR及HCC病灶的CNR見表1。STIR序列肝實(shí)質(zhì)ADC值及HCC病灶A(yù)DC值均明顯低于CHESS序列，且肝實(shí)質(zhì)SNR明顯低于CHESS序列而HCC病灶CNR明顯高于CHESS序列(圖1)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。但37例患者中3例HCC病灶CNR表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)(圖2)。

2名醫(yī)師對(duì)STIR及CHESS序列DWI圖像中HCC病灶及肝臟解剖結(jié)構(gòu)顯示情況的評(píng)分結(jié)果見表2、3。2名醫(yī)師間HCC病灶顯示程度評(píng)分及肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度評(píng)分的一致性均較好(HCC病灶顯示程度：STIR序列Kappa=0.89，CHESS序列Kappa=0.85；肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度：STIR序列Kappa=0.88，CHESS序列Kappa=0.92)。

醫(yī)師1對(duì)HCC病灶顯示程度的評(píng)分結(jié)果顯示STIR與CHESS序列間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[4(4，4)分 vs 3(3，3)分，Z=-4.170,P<0.001]，對(duì)肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度的評(píng)分亦顯示2種序列間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1(1，2)分 vs 3(3，4)分，Z=-5.226,P<0.001]。醫(yī)師2的HCC病灶顯示程度評(píng)分[4(4，4)分 vs 3(2，3)，Z=-3.896，P<0.001]及肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度評(píng)分[1(1，2)分 vs 3(3，4)，Z=-5.267，P<0.001]同樣顯示STIR與CHESS序列間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

STIR序列HCC病灶顯示程度評(píng)分多為4分、肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度評(píng)分多為1分，而CHESS序列HCC病灶顯示程度評(píng)分及肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度評(píng)分均以3分為主。

3 討論

為避免與單次激發(fā)平面回波成像(echo planar imaging, EPI)序列相關(guān)的化學(xué)位移偽影干擾,STIR及CHESS技術(shù)已廣泛用于DWI。STIR依賴于脂肪組織相對(duì)較短的T1來(lái)實(shí)現(xiàn)脂肪抑制,所有T1較短的組織信號(hào)均被非選擇性地抑制；CHESS通過(guò)脂質(zhì)子和水質(zhì)子之間固有的化學(xué)位移差異,選擇性地抑制脂質(zhì)子的信號(hào),僅針對(duì)脂肪組織，且不依賴于T1。

DWI掃描的b值也可影響到成像效果,常選用高低兩種b值。其中低b值DWI有利于抑制肝內(nèi)血管信號(hào),可獲得較高的SNR[8]；而通過(guò)高b值DWI測(cè)量ADC值有助于肝臟良惡性腫瘤的鑒別診斷[8-9]。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)肝臟3.0T MR檢查中DWI通常選用b值為0、800 s/mm2[10-11]，本研究DWI即選用此b值。

表2 2名醫(yī)師基于STIR及CHESS序列DWI圖像對(duì)HCC病灶顯示明顯程度的評(píng)分情況[例(%)，n=37]

表3 2名醫(yī)師基于STIR及CHESS序列DWI圖像對(duì)肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度的評(píng)分情況[例(%)，n=37]

圖1 患者男,46歲,肝右葉HCC A.動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR肝膽期圖像HCC病灶表現(xiàn)為低信號(hào)； B、C.DWI圖像，STIR序列HCC病灶的CNR為28.29(B)，CHESS序列HCC病灶的CNR為8.16(C) (箭示HCC病灶)

圖2 患者男,80歲,肝左外葉HCC A.動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR肝膽期圖像示HCC病灶呈稍低信號(hào)； B、C.HCC病灶(箭)STIR序列呈稍高信號(hào)，CNR為22.44(B)，CHESS序列呈高信號(hào)，CNR為42.89(C) (箭示HCC病灶)

Gd-EOB-DTPA是一種肝細(xì)胞特異性MR對(duì)比劑[10-12]。在MR增強(qiáng)掃描肝膽期,肝實(shí)質(zhì)攝取Gd-EOB-DTPA[13-14]從而實(shí)現(xiàn)清晰顯像。近年來(lái)，已有學(xué)者[4-7]對(duì)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR檢查中CHESS序列DWI對(duì)肝腫瘤的診斷價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。Saito等[4]研究報(bào)道,在1.5T MR、b值取100、800 s/mm2條件下,CHESS序列DWI Gd-EOB-DTPA給藥前和給藥后15 min,HCC病灶與肝實(shí)質(zhì)的SNR、CNR、ADC值并無(wú)明顯差異。且Choi等[5]在3.0T MR、b值取0、200、400、800 s/mm2條件下進(jìn)行DWI,發(fā)現(xiàn)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)前與增強(qiáng)后CHESS序列HCC病灶的CNR、ADC值亦無(wú)明顯差異。目前關(guān)于STIR序列DWI在Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)后對(duì)肝腫瘤診斷價(jià)值的研究較少。本研究結(jié)果顯示,Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)后STIR序列DWI肝實(shí)質(zhì)SNR和肝臟解剖結(jié)構(gòu)清晰程度均明顯低于CHESS序列，與Brody等[15]的研究結(jié)果一致。Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)后肝實(shí)質(zhì)在STIR序列圖像中信號(hào)下降可由T1弛豫曲線左移來(lái)解釋[12]。3.0T場(chǎng)強(qiáng)下，脂肪的T1約為350 ms[16]，根據(jù)實(shí)際情況，本研究掃描方案中TI設(shè)置為260 ms。有研究[10]報(bào)道,注射Gd-EOB-DTPA后15 min, 3.0T MR檢查肝實(shí)質(zhì)的T1為(254±32)ms。

Gd-EOB-DTPA的攝取和代謝與肝細(xì)胞功能有關(guān)。雖然張學(xué)琴等[10]通過(guò)Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)T1 mapping成像獲取肝臟的T1值,發(fā)現(xiàn)正常人的肝臟與慢性肝病患者的肝臟在靜脈注射Gd-EOB-DTPA 13～15 min后,T1值并無(wú)顯著差異；但嚴(yán)重肝功能障礙者由于肝實(shí)質(zhì)不能充分?jǐn)z取Gd-EOB-DTPA,STIR序列DWI對(duì)HCC病灶的顯示作用可能受限制。本研究中,STIR序列HCC病灶的CNR和顯示明顯程度均高于CHESS序列,原因之一可能為嚴(yán)重肝功能障礙患者少。本組37例HCC患者有3例STIR序列HCC病灶的CNR和顯示程度低于CHESS序列DWI,其可能與肝膽期增強(qiáng)掃描Gd-EOB-DTPA腫瘤內(nèi)攝取有關(guān)[1,11]。HCC病灶對(duì)Gd-EOB-DTPA的攝取取決于有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(organic anion transporting polypeptide， OATP)B3受體的表達(dá),部分HCC病灶肝膽期表現(xiàn)為等或高信號(hào)[1],而在STIR-DWI序列信號(hào)丟失。

本研究的局限性：①樣本量較小；②短T1的肝臟病灶(如含有脂肪和含有黑色素的病灶、出血性病灶)的信號(hào)在STIR序列DWI也會(huì)被抑制。

總之,Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MR檢查中STIR序列DWI HCC病灶的CNR較CHESS序列更高,且對(duì)HCC病灶的顯示更明顯。Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)后,高b值STIR序列DWI是對(duì)肝臟常規(guī)MR檢查方案的有力補(bǔ)充,有助于提高HCC的檢出率。