2017, Vol. 41
弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）作为目前唯一能监测活体组织内水分子扩散运动的无创性方法，在检出肝脏小病灶的应用中得到了充分的认可。钆塞酸二钠（gadolinium-ethoxibenzyl-diethylene triaminepentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA）具有非特异性细胞外对比剂和肝胆特异性对比剂双重特性，其动态增强与延迟肝实质期扫描能提供病变形态、血供、细胞来源及肝功能等更多信息[1-2]。
我们对肝脏病变患者行Gd-EOB-DTPA增强前、后DWI检查，比较同一病灶不同时相表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值的变化情况，评估在肝脏增强扫描后行DWI的可行性。
1 资料与方法 1.1 一般资料收集2013年1月至2015年12月由我院收治的96例肝脏病变患者，均经临床或病理证实，另选30名例行体检的健康志愿者，共126例，其中，男性66例、女性60例，年龄36～70岁，平均（50.2±5.6）岁。96例肝脏病变患者中原发性肝癌25例、转移性肝癌20例、肝血管瘤28例、肝囊肿23例。所有受检者检查项目均经我院医学伦理会同意，并于检查前签署了知情同意书。
1.2 仪器与方法采用荷兰Philips公司Achieva 1.5T双梯度超导MR成像系统，梯度场强为66 mT/m和33 mT/m，梯度切换率为90 mT/（m·s）和180 mT/（m·s），SENSE Body线圈。
平扫包括：①轴位同相位T1快速场回波序列（T1-FFE-IP），重复时间（time of repeat，TR）137 ms、回波时间（time of echo，TE）4.6 ms、层数25、层厚6 mm、层间距1 mm、激励次数1、扫描时间26 s，二次闭气扫描；②轴位正反相位快速场回波序列（dual-FFE），TR 101 ms、TE 4.6和2.3 ms、层数25、层厚6 mm、层间距1 mm、激励次数1、扫描时间26 s，二次闭气扫描；③轴位呼吸门控多b值弥散加权序列（DWI-4b-RT）。
增强扫描采用闭气高分辨率各向同性容积激发序列（e-THRIVE-BH），TR 3.4 ms、TE 1.6 ms、层数25、层厚6 mm、层间距1 mm、激励次数1、扫描时间14 s。分别行动脉期、静脉期、3 min期、10 min期、20 min期、30 min期轴位扫描。在5 min期，行轴位呼吸门控T2加权精准频率反转恢复序列（T2W-SPAIR）扫描，TR 1128 ms、TE 85 ms、反转时间180 ms、层数25、层厚6 mm、层间距1 mm、激励次数1、扫描时间210 s；在15 min期，行轴位呼吸门控序列DWI-4b-RT扫描，接着行冠状位T2加权快速自旋回波闭气扫描序列（T2W-TSE-BH）扫描，TR 3.3 ms、TE 1.7 ms、层数18、层厚5 mm、层间距1 mm、激励次数1、扫描时间15 s；在25 min期，行轴位呼吸门控序列DWI-4b-RT扫描。
DWI-4b-RT为单次激发自旋回波-平面回波成像（SE-EPI）序列，TR 1137 ms、TE 59 ms、层数25、层厚6 mm、层间距1 mm、激励次数2，在频率编码、相位编码及层面选择3个方向上同时施加扩散敏感梯度场，b值取0、50、300、600 s/mm2，扫描时间196 s。
平扫DWI后，采用美国Medrad公司AVA 500 DCOV高压注射器由肘静脉向患者注射0.025 mmol/kg剂量的Gd-EOB-DTPA，再用20 ml生理盐水冲管。在高压注射器注射后约20~25 s，启动动脉期轴位e-THRIVE-BH。
1.3 图像后处理在Philips EWS工作站上，通过ADC分析函数，把b值为50、300、600 s/mm2的DWI像与b值为0的DWI像相减，生成该b值在平扫期、15 min期及25 min期的ADC图。在ADC图上，健康志愿者取不同区域5个ROI进行ADC值测量，取平均值作为正常肝脏的ADC值；原发性肝癌、转移性肝癌、肝血管瘤、肝囊肿患者取最具代表性的病灶勾画ROI，测量并作为该疾病的ADC值。
1.4 统计学分析采用SPSS 17.0统计学软件进行分析，同一b值下同一病灶在平扫期、15 min期、25 min期的ADC值符合正态性分布及方差齐性要求，进一步行t检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果在DWI像上，30名健康志愿者肝实质为等信号，胆管及血管为低信号。25例原发性肝癌患者大多数病灶表现为混杂信号，b值增大，病灶信号强度稍有降低，但仍高于肝实质（图 1）。20例转移性肝癌患者中原发灶有10例肺癌、4例鼻咽癌、4例前列腺癌、2例乳腺癌，其中11例肝脏病灶中心为低信号，b值越大，信号强度越低（图 2）。28例肝血管瘤患者病灶表现为均匀等或稍高信号，b值越大，病灶信号强度越低（图 3）。23例肝囊肿患者b值越大，病灶信号强度下降越明显（图 4）。
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图 1 原发性肝癌患者（女性，56岁）的T2加权像、T1加权像和ADC图。图中，T2加权像（A）、平扫T1加权像（B）、静脉期T1加权像（C）可见肝门部并累及肝尾叶S8段大小约13.2 cm×8.1 cm巨大肿块，T1加权像呈低信号，T2加权像呈稍高信号，动脉期明显不均匀强化，静脉期持续强化，延迟期呈低信号；D、E为25 min期在b=50、600 s/mm2下的ADC图，ADC值分别为1.26×10-3 mm2/s和1.18×10-3 mm2/s；ADC：表观弥散系数。 Figure 1 The T2 weighted images，T1 weighted images and apparent diffusion coefficient images of primary liver cancer patient |
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图 2 转移性肝癌患者（男性，47岁）的T2加权像、T1加权像和ADC图。图中，T2加权像（A）、平扫T1加权像（B）、3 min期T1加权像（C）可见右肝内侧S8段大小约4.90 cm×7.56 cm肿块，T1加权像呈低信号、T2加权像呈高信号，肿块强化不均匀，呈边缘环状强化；D、E为25 min期在b=50、600 s/mm2下的ADC图，ADC值分别为1.41×10-3 mm2/s和1.31×10-3 mm2/s；ADC：表观弥散系数。 Figure 2 The T2 weighted images，T1 weighted images and apparent diffusion coefficient images of metastatic liver cancer patient |
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图 3 肝血管瘤患者（男性，51岁）的T2加权像、T1加权像和ADC图。图中，T2加权像（A）、平扫T1加权像（B）、10 min期T1加权像（C）可见肝右叶前S7段直径约1.1 cm的结节，边界清楚，T1加权像呈低信号、T2加权像呈高信号，信号均匀，动脉期结节边缘强化，静脉期、5 min期结节强化明显，10 min期、20 min期及30 min期强化逐渐减低；D、E为15 min期在b=50、600 s/mm2下的ADC图，ADC值分别为2.12×10-3 mm2/s和1.96×10-3 mm2/s；ADC：表观弥散系数。 Figure 3 The T2 weighted images，T1 weighted images and apparent diffusion coefficient images of hepatic hemangioma patient |
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图 4 肝囊肿患者（女性，44岁）的T2加权像、T1加权像和ADC图。图中，T2加权像（A）、平扫T1加权像（B）、20 min期T1加权像（C）可见肝右叶后S7段直径约1.0 cm的结节，T1加权像呈低信号、T2加权像呈高信号，增强扫描后，结节未见明显强化；D、E为15 min期在b=50、600 s/mm2下的ADC图，ADC值分别为2.61×10-3 mm2/s和2.45×10-3 mm2/s；ADC：表观弥散系数。 Figure 4 The T2 weighted images，T1 weighted images and apparent diffusion coefficient images of hepatic cyst patient |
正常肝脏ADC图，肝实质为等信号，胆管和血管为高信号。原发性肝癌、转移性肝癌、肝血管瘤、肝囊肿在ADC图的信号强度与DWI像上的表现正好相反。同一性质病灶在同一b值下，ADC值为平扫期＞25 min期＞15 min期，但差异无统计学意义（t=0.25~1.29，均P>0.05）；同一性质病灶在同一时相下，ADC值随b值增大而减小（b=50时＞b=300时＞b=600时），但差异亦无统计学意义（t=0.34~1.21，均P>0.05）。原发性肝癌、转移性肝癌的ADC值明显低于肝血管瘤、肝囊肿和正常肝脏，且差异具有统计学意义（t=5.28~10.24，均P＜0.05），肝血管瘤、肝囊肿的ADC值低于正常肝脏，但差异无统计学意义（t=0.41~1.09，均P>0.05）（表 1）。
从表 1数据中发现，同一b值时，ADC最大降幅[即：（平扫期ADC值－15 min期ADC值）/平扫期ADC值]在正常肝脏中小于5.9%，在原发性肝癌中小于7.3%，在转移性肝癌中小于9.0%，在肝血管瘤中小于5.6%，在肝囊肿中小于5.2%。
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表1 不同b值下各类肝脏疾病在不同时相的ADC值（×10-3 mm2/s） Table 1 Apparent diffusion coefficient values of various liver diseases under different b values at different time（×10-3 mm2/s） |
DWI的扩散敏感度常用b值来表示，在高b值情况下，扩散速度快慢的差异能够得到最佳地显示，指定b值的DWI像与b值为0时的DWI像相减，便是该b值下组织的ADC图。扩散速度快的组织具有较高的ADC值，在DWI像上表现为较低的信号，据此可以对不同病变进行鉴别。
Kenis等[3]和Golfieri等[4]的研究结果显示，在对肝转移瘤的检出上，DWI的灵敏度显著高于T2加权像，与动态对比增强相比无显著差异。Hardie等[5]和Lee等[6]的研究结果显示，在对直径≤1.0 cm的转移瘤的检出率上，DWI高于动态对比增强，但在对直径>1.0 cm的转移瘤的检出率上，二者无明显差异。荣凡令等[7]发现，在b=150 s/mm2时，肝血管瘤、肝囊肿信号强度很高，明显高于肝细胞癌和肝转移瘤，在b=800 s/mm2 时，信号明显下降，但仍高于正常肝脏组织。
在体内，Gd-EOB-DTPA一半由肾脏排泄，一半由肝胆道系统排泄，产生的肝脏强化是双期的，在静脉团注早期，产生类似Gd-DTPA动态增强效果。5 min后，肝脏T1信号强度呈现快速上升趋势，此后肝细胞对造影剂的摄取和滞留，使肝脏T1信号仍持续上升，但速度已减慢，约20 min后达到肝脏强化高峰，大约持续2 h，最后胆汁开始排泄，肝脏T1信号缓慢下降，胆道系统出现强化。
关于静脉注射Gd-EOB-DTPA对DWI的影响，国内外研究存在争论，多数研究结果显示静脉注射Gd-EOB-DTPA不会影响ADC值的测量，可以在增强扫描后行DWI扫描[3-5]。Purysko等[8]通过对63例肝脏肿瘤患者行多时相多b值DWI，发现Gd-EOB-DTPA对增强前后的ADC值没有影响，在增强后行DWI是可行的。Katsube等[9]在注射Gd-EOB-DTPA后，行肝脏5 min期、15 min期、25 min期DWI，发现增强后各期的ADC值与平扫期对比差异不大，认为对比剂的顺磁性效应对肝脏的扩散运动影响有限。Gulani等[10]通过观察平扫以及静脉注射Gd-EOB-DTPA后1～13 min肝脏、肾脏、脾脏DWI的信号强度及ADC值的变化，发现增强扫描后肝脏、肾脏的DWI信号强度及ADC值显著降低。
我们对肝脏行DWI后，发现原发性肝癌、转移性肝癌的ADC值最低，远低于肝血管瘤、肝囊肿及正常肝脏；肝血管瘤和肝囊肿的ADC值低于正常肝脏，但差异不大。同一病灶在相同的b值下，各个时相的ADC值不尽相同，平扫期ADC值最大，15 min期最小，25 min期居中，ADC值在注射Gd-EOB-DTPA后不断下降，15 min后再缓慢恢复，大约25 min后基本上与平扫期ADC值一致。b值越小，ADC值下降的幅度越大；b值越大，降幅越小。从总体降幅上看，正常肝脏＜5.9%，原发性肝癌＜7.3%，转移性肝癌＜9.0%，肝血管瘤＜5.6%，肝囊肿＜5.2%。原因可能在于Gd-EOB-DTPA为小分子，对细胞外间隙的影响不明显，另外还有可能是Gd-EOB-DTPA的黏滞度与血浆的黏滞度接近，对水分子的扩散产生不了明显的影响。
肝脏DWI的信噪比较低，在与肺、含气肠道等气体交界面上有明显的磁敏感伪影。ADC 值的大小与b 值有关，低b值时，信噪比较高，DWI图像清晰，但受部分微循环血流灌注的影响，测得的ADC 值偏高；高b 值时，图像信噪比较低，磁敏感伪影较大，但可忽略血流灌注的影响，测得的ADC 值较接近肝脏的扩散系数值，更能反映组织的扩散特性[11]。要想获得清晰而又受血流灌注影响小的DWI像，须根据机器及参数选择合适的b 值，通过查阅资料，结合所分析的患者资料，我们认为选择b=600 s/mm2比较合适，既能获得清晰的图像，又能很好地反映组织的扩散特性。
静脉注射Gd-EOB-DTPA后，肝脏平扫与增强后的ADC值无明显差异，说明增强后行DWI获得的效果与平扫DWI一致。
利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展，不涉及任何利益冲突。
作者贡献声明 李伟负责设计研究命题、数据的获取与分析、论文的撰写与修订；龙晚生负责数据的获取、提供与分析，论点的提供；崔恩铭负责研究过程的实施，数据的获取、提供与分析；罗学毛、黄列彬、蒋基荣负责数据的获取、提供。
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