小视野DWI对胆囊疾病的诊断价值
原发性胆囊癌作为胆管系统最常见的恶性肿瘤,其起病隐匿、恶性程度高、预后差,且进展期胆囊癌5年生存率仅有5%[1]。过去几十年,超声是胆囊疾病的首选检查方法,但其对早期胆囊癌的诊断敏感度、特异度均较低[2]。近年来已有文献报道扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)有助于提高胆囊癌的检出率及胆囊良恶性肿瘤与胆囊急慢性炎症的鉴别[3,4]。
临床中常规扫描的DWI序列是单次激发平面回波成像(single shot echo-planar imaging,SS-EPI)序列,其易导致图像伪影、形变、模糊,从而影响微小病变的检出[5]。小视野扩散加权成像(reduced field of view diffusion weighted imaging,r-FOV DWI)采用二维空间选择性激励脉冲及180°重聚脉冲,通过减少EPI读出相位编码方向上的视野(field of view,FOV),从而减少K空间填充所需的基线数目,使得在固定的扫描时间内获得更高分辨力,同时能有效减轻图像模糊度和伪影[6]。目前,r-FOV DWI已广泛应用于脊髓、直肠、前列腺、乳腺等病变[5-8],但目前国内外尚无r-FOV DWI应用于胆囊疾病诊断的文献报道。本文通过对比r-FOV DWI与全视野(full field of view,f-FOV)DWI成像的图像质量及ADC值,旨在探讨r-FOV DWI在胆囊疾病中的应用价值。
材料与方法
1.病例资料
搜集2016年11月-2017年11月我院经病理证实有胆囊疾病的30例患者的MRI资料,其中男16例,女14例,年龄24~77岁,平均年龄55.13岁。所有病灶均经手术病理证实,其中慢性胆囊炎12例,胆囊癌12例,胆囊腺瘤4例,胆囊息肉2例。
2.检查方法
MRI检查采用GE High Discovery 750 3.0T扫描仪,32通道体部相控阵线圈。患者检查前禁食禁水6 h。扫描前进行训练呼吸,扫描时采用呼吸门控技术。DWI序列包括轴面SS-EPI f-FOV和r-FOV,以病灶为中心进行扫描。f-FOV扫描参数:TR 3157 ms,TE 57.5 ms,层厚4 mm,层间距1 mm,视野36.0 cm×28.8 cm,采集矩阵160×128,b值=800 s/mm2,扩散方向为ALL,激励次数10,带宽±250 kHz。r-FOV扫描参数:TR 3000 ms,TE 55.3 ms,层厚4 mm,层间距1 mm,视野20 cm×10 cm,采集矩阵128×64,b值=800 s/mm2,扩散方向为ALL,激励次数10,带宽±250 kHz。
3.图像分析
客观评价:所有图像均传输入GE workstation 4.6工作站进行后处理。由两位具有6年工作经验的放射科技师采用盲法分别测量、计算f-FOV和r-FOV图像中病灶信噪比(signal to noise ratio,SNR)、对比信噪比(contrast to noise ratio,CNR)和ADC值。选取ROI时尽量选取信号均匀、无伪影、无形变的区域,并避开周围正常组织、胆汁、出血、液化或坏死组织。
胆囊炎、其他胆囊良性病变、胆囊癌在r-FOV与f-FOV两组间的ADC值差异均无统计学意义(P值均>0.05,表2)。组内不同病理类型病变与ADC值有显著相关性(r=-0.892,P<0.05,图3)。
主观评价:由两位技师采用盲法、四分法对两组DWI图像进行质量主观评分。评分标准:4分,非常好,图像清晰,无形变,无伪影;3分,好,图像稍模糊,少许伪影或形变,不影响诊断;2分,尚可,边缘模糊,中度伪影或形变,影响诊断;1分,差,边缘模糊不清,重度伪影或形变,无法诊断。
4.统计学分析
根据我国塑料管道行业的现状,塑料管道加工业还将以PVC-U管道和PE管道为发展重点,并大力发展改性、复合以及其他新型塑料管道,尽快完善应用的配套和质量保证体系。在稳步提高市政、建筑、水利等领域应用水平的前提下,积极开拓塑料管道在农业、非开挖技术、旧管道修复、矿山、石油以及工业等领域的应用市场。
r-FOV组与f-FOV组的SNR、CNR、图像质量主观评分差异均有统计学意义(P值均<0.001,表1),对比两组DWI图像可以发现,r-FOV可以有效减少f-FOV图像的形变、伪影,且具有更高的清晰度和更好的病变显示效果(图1、2)。两位技师对测量结果和图像质量评分的一致性均为良好或极好,Kappa值为0.783~0.862。
我在北大接触和认识很多有成就的人,我发现他们都有一个共同的特点,那就是他们对人都很友好,很会与人相处,与环境相适,没有什么对抗和冲突。
结 果
军工企业的民用产品生产大多都属于高新科技领域,如光电产品、数据测试业务等等,这些领域的科技更新速度较快,市场形势瞬息万变,因而要想持续性地满足客户需求,就必须要准确把握市场需求与客户需求,并对自身产品进行不断的优化升级。然而从目前来看,军工企业虽然有着国家的支持,在资金、技术方面具有一定的优势,但在技术创新能力方面却是比较薄弱的,既无法及时捕捉到市场需求变化,也难以根据客户需求进行产品研发与技术升级,而在技术创新能力不足的情况下,军工企业显然无法在激烈的市场竞争中立足。
表1 两种DWI技术的主观、客观指标比较
![width=352,height=82,dpi=110](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/05/37363ea837d875eb1185a85b4487838a.png)
指标r-FOV组f-FOV组t值P值SNR20.49±2.3437.10±3.29-44.426<0.001CNR9.40±1.165.43±1.0341.741<0.001主观评分(分)3.93±0.252.87±0.4316.000<0.001
“因为你不值得我信任,偷偷摸摸背着我接业务,甚至为了钱破坏我的幸福,亏我还把你当成最好的朋友!”何冰歇斯底里地爆发了,“你们男人都是混蛋!不是贪色就是贪钱,你想骗我到什么时候?是不是想干脆把我的股份也坑了?”
采用SPSS 21.0软件进行统计学分析,所有计量数据均以均值±标准差表示,分类数据采用四分位数表示。对两位技师的图像质量客观评分(包括CNR与SNR)及主观评分采用weighted K检验评估一致性,Kappa值0.00~0.20认为两者不一致,0.21~0.40认为一致性差,0.41~0.60认为一致性中等,0.61~0.80认为一致性良好,0.81~1.00认为一致性极好。f-FOV DWI与r-FOV DWI两组间图像质量主观评分、客观评分(SNR、CNR)及病灶ADC值比较采用配对t检验,并且进一步采用Spearman检验分析各组织类型病变与ADC值的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。
表2 两组各病理类型病变的ADC值
![width=363,height=99,dpi=110](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/05/62aed2de1cdbfb96418685f03103c513.png)
病变类型例数ADC值(×/s)r-FOVDWIf-FOVDWI胆囊炎122.71±0.382.71±0.39其他胆囊良性病变62.17±0.352.16±0.36胆囊癌121.24±0.731.24±0.72
讨 论
DWI是目前唯一无创、无需对比剂即可反映组织细胞密度和微结构循环改变的检查方法,而SSEPI序列因其信噪比高、成像速度快、对运动不敏感等特点而被广泛应用。然而,由于f-FOV DWI范围较大,同时包含了骨骼、软组织、液体、气体等物质使得 场不均匀,从而易产生磁敏感伪影[9];而且,SSEPI序列读出时间相对较长、相位编码方向的带宽较窄,这会导致图像产生变形。同时,SSEPI较长的回波链又会导致图像模糊和信号丢失[10]。如果要通过增加矩阵的方法来提高图像的空间分辨率,则会加重伪影和变形[11]。f-FOV DWI的空间分辨率有限,因此限制了微小病灶的检出。本研究采用的r-FOV技术是采用一个2D射频脉冲选择性激发扫描野内组织信号,减少相位编码方向的FOV,从而减少K空间填充所需的基线数目,因此缩短了读出时间和回波链长度,使得图像在保证高空间分辨率的情况下,有效减轻了形变和伪影[6]。本研究中r-FOV图像的空间分辨率(1.56 mm×1.56 mm)是f-FOV图像(2.25 mm×2.25 mm)的2倍,能更加清晰地显示胆囊壁边缘及组织结构,获得更多的病变组织细节,更有利于微小病变的检出。同时,r-FOV技术在2D射频脉冲的层面选择方向上使用180°重聚脉冲,有效、均匀抑制了脂肪信号,大大减少了磁敏感伪影[10]。本研究通过对比r-FOV与f-FOV图像质量,发现小视野图像的清晰度、形变、伪影、病灶显示情况均优于全视野图像,r-FOV DWI可获得更高的图像质量,具有更高的清晰度和细节显示能力,并可有效减少磁敏感伪影和形变,本研究结论与之前的研究结论一致[8,12-13]。
![width=519,height=457,dpi=110](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/05/53ff18248d6bbf6fa46d501fd7502d8c.png)
图1 患者,女,61岁,手术病理结果为胆囊低分化腺癌侵及胆囊壁全层。a) f-FOV DWI图像模糊,肠道内气体产生磁敏感伪影致胆囊壁结构显示不清,且病变显示一般,大部分轮廓显示不清; b) r-FOV DWI 图像清晰,磁敏感伪影明显减少,病变显示好,轮廓显示清晰。 图2 患者,女,71岁,手术病理结果为胆囊中分化腺癌侵及胆囊壁全层。a) f-FOV DWI图像模糊,肠道内气体产生磁敏感伪影致胆囊壁结构显示不清,病变显示较差,轮廓显示不清; b) r-FOV DWI图像清晰,磁敏感伪影明显减少,病变显示良好,大部分轮廓显示清晰。
![width=368,height=334,dpi=110](https://qkk.lw71.com/uploads/image/2018/05/30bcea533edd2efd0a8e2dc130bf10f1.png)
图3 胆囊炎、其他胆囊良性病变、胆囊癌在r-FOV与f-FOV两组间的ADC值差异均无统计学意义(蓝色为r-FOV,绿色为f-FOV),而不同病理类型之间的ADC值有明显差异。
本研究中两组DWI图像所测得的ADC值无明显差异。关于r-FOV DWI和f-FOV DWI两种方法在不同组织中的ADC值有无差异,不同的研究结论也不同。Zaharchuk等[14]发现采用r-FOV DWI和f-FOV DWI两种方法在脊髓测得的ADC平均值差异无统计学意义。Vidiri等[15]认为r-FOV和f-FOV DWI两种方法测得的ADC值差异有统计学意义,并且在r-FOV图像上测得的ADC均值小于f-FOV图像。笔者认为,导致两组ADC值不同的原因是f-FOV图像的分辨率低、图像质量差,在对兴趣区ADC值进行测量时可能会受部分容积效应和磁敏感伪影的影响。r-FOV图像分辨率高、脂肪抑制效果更好、磁敏感伪影更小,故r-FOV测得的ADC值更接近被测量组织器官的真实ADC值。另外,血流丰富的器官组织因受血流灌注的影响而导致所测得的ADC值误差较大[16]。本研究中胆囊血供不丰富,因此避免了血流灌注的影响,在选取ROI时尽量避开了产生伪影、形变的部位,选取信号均匀的实质性组织,且两组图像中的ROI面积保持一致,故测得的两组间ADC值差异无统计学意义。本研究结果显示组内不同病理类型病变之间的ADC值差异有统计学意义,胆囊癌的ADC值明显低于胆囊良性肿瘤样病变和胆囊炎。ADC值可反映水分子的随机扩散运动,受细胞密度、微循环结构及组织学成分的影响[6]。胆囊良恶性病变间ADC值产生差异是因为病变的组织病理改变不同所致。胆囊癌组织中癌细胞增殖快、细胞数量多,且细胞内的细胞器、基质纤维、可溶性大分子均较多[17],这些因素影响了细胞水分子的扩散,导致ADC值降低;而良性病变组织内的细胞密度相对较低、空间较大,故对细胞水分子扩散影响较小,因此ADC值较高。
本研究的不足之处在于病例数较少,会造成测量值的选择性偏倚。另外,在对ADC值进行分析时,其他胆囊良性病变并未按不同病理类型进行细分(胆囊腺肌症、胆囊腺瘤、胆囊息肉等)。在下一步的相关研究中,将进一步扩大样本量并对良性病变进行细分。
综上所述,r-FOV DWI图像质量明显高于f-FOV DWI,且两组间的ADC值差异无统计学意义。r-FOV图像具有更高的空间分辨率和清晰度,并能有效抑制伪影、形变,更清楚地显示胆囊病变,更有利于微小病变的检出。
参考文献:
[1] Cariati A,Piromalli E,Cetta F.Gallbladder cancers[J].Eur J Gastroen Hepat,2014,26(5):562-569.
[2] Yoshimitsu K,Honda H,Aibe H,et al.Radiologic diagnosis of adenomyomatosis of the gallbladder:comparative study among MRI,helical CT,and transabdominal US[J].J Comput Assist Tomogr,2001,25(6):843-850.
[3] Kitazume Y,Taura S,Nakaminato S,et al.Diffusion-weighted magnetic resonance imaging to differentiate malignant from benign gallbladder disorders[J].Eur J Radiol,2016,85(4):864-873.
[4] Gupta A,LeBedis CA,Uyeda J,et al.Diffusion-weighted imaging of the pericholecystic hepatic parenchyma for distinguishing acute and chronic cholecystitis[J].Emerg Radiol,2018,25(1):7-11.
[5] Sapkota N,Shi X,Shah LM,et al.Two-dimensional single-shot diffusion-weighted stimulated EPI with reduced FOV for ultrahigh-b radial diffusion-weighted imaging of spinal cord[J].Magn Reson Med,2017,77(6):2167-2173.
[6] Peng Y,Li Z,Tang H,et al.Comparison of reduced field-of-view diffusion-weighted imaging (DWI) and conventional DWI techniques in the assessment of rectal carcinoma at 3.0T:image quality and histological T staging[J].J Magn Reson Imaging,2018,47(4):967-975.
[7] Tamada T,Ream JM,Doshi AM,et al.Reduced Field-of-View diffusion-weighted magnetic resonance imaging of the prostate at 3 Tesla[J].J Comput Assist Tomogr,2017,41(6):949-956.
[8] Dong H,Li Y,Yu K,et al.Comparison of image quality and application values on different field-of-view diffusion-weighted imaging of breast cancer[J].Acta Radiol,2015,57(1):19-24.
[9] Korn N,Kurhanewicz J,Banerjee S,et al.Reduced-FOV excitation decreases susceptibility artifact in diffusion-weighted MRI with endorectal coil for prostate cancer detection[J].Magn Reson Imaging,2015,33(1):56-62.
[10] 徐俏宇,孙宏亮,徐妍妍,等.磁共振小视野弥散加权成像技术在影像诊断中的研究进展[J].磁共振成像,2017,8(7):556-560.
[11] Morelli J,Porter D,Ai F,et al.Clinical evaluation of single-shot and readout-segmented diffusion-weighted imaging in stroke patients at 3 T[J].Acta Radiol,2013,54(3):299-306.
[12] Kim H,Lee JM,Yoon JH,et al.Reduced Field-of-View diffusion-weighted magnetic resonance imaging of the pancreas:comparison with conventional single-shot echo-planar imaging[J].Korean J Radiol,2015,16(6):1216-1225.
[13] Ma C,Li Y,Pan C,et al.High resolution diffusion weighted magnetic resonance imaging of the pancreas using reduced field of view single-shot echo-planar imaging at 3 T[J].Magn Reson Imaging,2014,32(2):125-131.
[14] Zaharchuk G,Saritas EU,Andre JB,et al.Reduced field-of-view diffusion imaging of the human spinal cord:comparison with conventional single-shot echo-planar imaging[J].AJNR,2011,32(5):813-820.
[15] Vidiri A,Minosse S,Piludu F,et al.Feasibility study of reduced field of view diffusion-weighted magnetic resonance imaging in head and neck tumors[J].Acta Radiol,2017,58(3):292-300.
[16] 郝永红,潘初,陈唯唯,等.小视野DWI技术在甲状腺结节诊断中的应用评价[J].放射学实践,2016,31(8):704-708.
[17] Yoshioka M,Watanabe G,Uchinami H,et al.Diffusion-weighted MRI for differential diagnosis in gallbladder lesions with special reference to ADC cut-off values[J].Hepatogastroenterology,2013,60(124):692-698.
上一篇:下期要目