STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)對惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的應(yīng)用價值

蔡春仙,魏常輝,曾光華,鄭大偉

(內(nèi)江市第二人民醫(yī)院放射科,四川內(nèi)江 641000）

STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)對惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的應(yīng)用價值

蔡春仙,魏常輝,曾光華,鄭大偉

(內(nèi)江市第二人民醫(yī)院放射科,四川內(nèi)江 641000）

目的探討STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)對惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的臨床應(yīng)用價值。方法對 20例健康志愿者及 59例惡性腫瘤患者行 STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)掃描。并與CT、MRI的影像學(xué)資料進行比較。結(jié)果59例惡性腫瘤除原發(fā)灶以外,STIR-EPI彌散加權(quán)成像檢出病灶 192處,其中真陽性、假陽性分別為 168處和 24處,假陰性 11處,其檢出率為 93.8%。肝、骨及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的發(fā)現(xiàn)率明顯高于肺和腦(P＜0.05）。結(jié)論STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)對全身轉(zhuǎn)移瘤有較高的檢出率,可成為惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移篩查的重要手段。

磁共振成像;彌散加權(quán)成像;腫瘤轉(zhuǎn)移

近年來惡性腫瘤的發(fā)病率居高不下,明確的診斷及分期對治療方案的選擇及腫瘤患者的預(yù)后至關(guān)重要。目前用于全身成像的影像學(xué)方法有 3種。PET是近期發(fā)展迅速的全身成像方法,其依靠病灶的高葡萄糖代謝檢出病灶,同時可以顯示骨、軟組織及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況,可用于腫瘤的診斷、分期及療效的監(jiān)測,亦可用作惡性腫瘤有無全身轉(zhuǎn)移的篩查工具[1],但該方法價格昂貴且伴有電離輻射,醫(yī)院的購置成本也較高,因此臨床應(yīng)用受到極大限制。另一種全身成像方法即骨掃描,其僅能顯示骨骼情況,不能提供全身軟組織和淋巴結(jié)的情況,且有輻射。STIR-EPI的全身彌散成像技術(shù)是近年來 MRI領(lǐng)域研究的熱點,本文就其在惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移方面的應(yīng)用進行回顧性分析,探討其臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集 20例健康志愿者及 2009年 10月至 2010年 3月在我院行 STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)掃描并經(jīng)病理學(xué)或臨床證實的惡性腫瘤 59例,其中肺癌 23例,乳腺癌 12例,食管癌 6例,宮頸癌 5例,卵巢癌 2例,鼻咽癌 3例,前列腺癌 2例,直腸癌 4例,惡性淋巴瘤 1例,胰腺癌 1例。所有病例均在檢查后 1周內(nèi)行 MRI或 CT檢查,其中 5例同時行 ECT檢查,2例同時行 PET檢查。59例惡性腫瘤中,男性 37例,女性 22例,年齡 10～84歲,平均年齡 57歲。所有患者檢查前均已了解檢查內(nèi)容,并簽署了《磁共振掃描知情同意書》。

1.2 掃描方法 采用 GE Signa HDe 1.5 T超導(dǎo)磁共振掃描儀,利用 body線圈進行掃描,掃描序列為短 T 1反轉(zhuǎn)恢復(fù)平面回波彌散序列(STIR-EPI）。掃描參數(shù):TR 5 200 ms,TE Mininum,TI 180ms,激勵次數(shù)(NEX）8次,擴散敏感系數(shù)為 600 s/mm2,視野(FOV）40 cm,層厚 7mm,層間距 -1mm,矩陣為 96×128,軸位多層掃描。同時采集相同層面的單次激發(fā)快速自旋回波序列(SSFSE）T2WI像作為參照,成像參數(shù)為:TR Mininum,TE 80.1 ms,帶寬 83.33 mm,NEX 1次,FOV 40 cm,層厚 7mm,層間距 -1mm,矩陣為 256×192。受檢者仰臥于掃描床上,足先進,平靜呼吸,掃描分為 8段完成。全身掃描范圍從頭頂至膝關(guān)節(jié),共覆蓋1 434 mm。在完成一段數(shù)據(jù)采集后,檢查床自動前進至下一段掃描,每一段掃描需 177 s,完成全身掃描約需 24min。掃描結(jié)束后,經(jīng) ADW4.3工作站將圖像疊加并采用最大信號強度投影(maximum intensity projection,MIP）重組,黑白翻轉(zhuǎn)技術(shù)得到類似于 PET的圖像。

常規(guī) MRI檢查用于除肺部病灶以外的檢查,根據(jù)病變所在部位行橫斷面、矢狀面或冠狀面掃描。掃描參數(shù)如下,T 1WI:FSPGR序列(TR 140ms,TE 5ms,翻轉(zhuǎn)角 80°,NEX 1次）,FSE序列(TR 400～600 ms,TE 13～15 ms）;T2WI:脂肪抑制 FSE序列(TR 2 500～6 000 ms,TE 85～ 120 ms）;層厚 6mm,層間距 0,矩陣256×192～256,FOV 24～36 cm。

CT掃描用于肺部病灶的檢查,均在 GE High speed FX/i CT機上進行,掃描條件:120 kV,250～300 mA,原始數(shù)據(jù)采集層厚、層距均為 10mm,螺距 1∶1。

1.3 影像分析 每例患者的影像分析均在 ADW4.3工作站上進行。由兩位經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)生對所有影像資料進行雙盲分析,意見不一致者經(jīng)討論后取得一致結(jié)果。STIR-EPI彌散加權(quán)成像顯示原發(fā)灶以外的相對于背景的異常高信號或低信號為陽性,無異常信號為陰性。分別統(tǒng)計腦、肺、肝、骨、淋巴結(jié)及其他軟組織轉(zhuǎn)移瘤的個數(shù),評價 STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)對惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移的診斷效能。多病灶聚集并融合者計為 1處。轉(zhuǎn)移瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn):手術(shù)或穿刺活檢組織學(xué)證實;如無組織學(xué)證據(jù),結(jié)合明確的惡性腫瘤病史和其他影像學(xué)檢查資料,并經(jīng)臨床隨訪局部病灶有進展或經(jīng)抗腫瘤治療后病灶縮小或消失者確定為轉(zhuǎn)移瘤。半定量分析淋巴結(jié) DWI圖像,在異常高信號病灶區(qū)勾畫感興趣區(qū)(regions of interest,ROI）,測量并計算平均 ADC值。正常淋巴結(jié)可呈高信號,因此測量健康志愿者 40處淋巴結(jié)的 ADC值并與 40處轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)進行對照。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用 SPSS10.5統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行分析。率的比較采用 χ2檢驗;計量資料用±s表示,比較采用秩和檢驗。檢驗水準(zhǔn) α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 志愿者和惡性腫瘤患者的信號 20例健康志愿者 STIR-EPI彌散加權(quán)成像顯示骨骼系統(tǒng)呈低至中等信號,僅 1例顯示全身骨顯像陽性;雙肺、縱隔及肝臟呈低信號,腦、涎腺、椎管內(nèi)腦脊液、關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體、膽囊、脾臟 、雙腎、淺表淋巴結(jié) 、子宮、前列腺、精囊、陰莖、睪丸呈高信號,椎間盤、胰腺、腸道及膀胱信號變化較大,可呈高信號或等信號。

2.2 STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)評價全身轉(zhuǎn)移的效能 59例惡性腫瘤患者中,7例無轉(zhuǎn)移,52例存在全身不同部位、數(shù)目不等的轉(zhuǎn)移瘤共 179處。STIR-EPI彌散加權(quán)成像共檢出原發(fā)灶以外相對于背景的異常信號 192處(4處異常低信號位于椎體,其余均為異常高信號）,其中真陽性、假陽性分別為 168處和 24處,假陰性 11處,其檢出率為 93.8%,稍高于 CT/MRI常規(guī)檢查(表 1）。STIR-EPI彌散加權(quán)成像檢出的假陽性病灶主要位于肝臟,假陰性病灶主要是來自于肺、腦。STIR-EPI彌散加權(quán)成像對肝臟、骨骼及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的檢出率明顯高于肺及腦轉(zhuǎn)移,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05）。STIR-EPI彌散加權(quán)成像與 MRI/CT對轉(zhuǎn)移瘤的檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05）。

表 1 STIR-EPI彌散加權(quán)成像診斷全身轉(zhuǎn)移的情況

2.3 志愿者和惡性腫瘤患者 ADC值的比較 志愿者中 40處孤立淋巴結(jié)平均短徑為(0.54±0.35）cm,平均 ADC值為(1.21±0.11）×10-3mm2/s;患者孤立轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的平均短徑為(0.93±0.48）cm,平均 ADC值為(0.92±0.1）×10-3mm2/s;差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05）。

3 討論

磁共振彌散加權(quán)成像(DWI）是目前能在活體上進行水分子擴散測量與成像的惟一方法,其通過兩個方向相反、大小相同的彌散來測人體組織細胞間隙水分子擴散運動的強弱,從而間接反映特定組織細胞水平的狀況,其信號強度與組織中水分子的擴散速度有關(guān),同時受組織成分、血流灌注及 T2WI本底信號影響[2]。大部分腫瘤細胞在細胞學(xué)上具有生長密集、核漿比高的特點,這使得細胞內(nèi)外可供水分子自由擴散的空間變小,在彌散相上呈高信號,所測得的表觀彌散系數(shù)低,這為探測腫瘤提供了一種方法學(xué)上的可能性,從而為腫瘤的發(fā)現(xiàn)、腫瘤的鑒別、腫瘤的分期、腫瘤的治療隨訪及療效觀察奠定了理論基礎(chǔ)。

STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)是近年來國內(nèi)外研究的熱點。其在抑制肌肉、脂肪、肝臟等到組織背影的基礎(chǔ)上,突出病變區(qū)域的彌散加權(quán)對比,大大提高了病變組織,尤其是惡性腫瘤及其轉(zhuǎn)移瘤的檢出率。由于采用了全身大范圍掃描,并加以 3D后處理重建,其成像效果與正電子發(fā)射成像(PET）相似,因此也被稱為MR“類 PET”成像。從而開啟了腫瘤影像學(xué)的新紀(jì)元。

STIR-EPI彌散加權(quán)成像上的高信號為彌散受限或較長 T2信號的組織或器官。人體肺、腦、肝臟、骨骼、淋巴結(jié)是惡性腫瘤最常見的轉(zhuǎn)移部位,這些組織的 STIR-EPI彌散加權(quán)成像的信號特征直接影響病灶的顯示。本組 20例正常體檢的病例所顯示的肺組織及肝臟在 STIR-EPI彌散加權(quán)成像上均呈較低信號。而腦組織呈較高信號,且接近顱底部位,因磁敏感偽影較重,不易顯示病灶。椎管內(nèi)腦脊液、關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體、膽囊、脾臟、腎臟、甲狀腺、涎腺、生殖器(包括前列腺、精囊腺、陰莖、睪丸、卵巢、子宮）呈高信號;骨骼系統(tǒng)、椎間盤、胰腺、腸道及膀胱內(nèi)液體信號變化較大,可呈低信號、高信號或等信號,與相關(guān)文獻報道一致[3]。本文結(jié)果顯示,健康志原者中僅有 1例呈骨顯像陽性,臨床證實該患者貧血多年,血紅蛋白較低,這可能與患者骨髓紅骨髓化有關(guān)。正確認(rèn)識以上正常組織的信號特征有利于轉(zhuǎn)移瘤的判斷。

本組 59例腫瘤患者中檢出轉(zhuǎn)移瘤 179處,STIREPI彌散加權(quán)成像共檢出除原發(fā)灶以外的異常信號192處,其中真陽性、假陽性分別為 168處和 24處,假陰性 11處,其檢出率為 93.8%,高于李澄等[4]的研究結(jié)果。這可能與本組病例數(shù)較多,腫瘤病程相對較晚期有關(guān)。在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),除肝囊腫外,其他臟器的囊性病變同樣呈高信號改變,這可能與其有較長T2時間有關(guān)。另外本組僅 2例同時行 PET檢查,WB-DWI漏診 2處(頸部、肺部小結(jié)節(jié)）,而 PET漏診 1處(胸椎）,誤診 1處(肺炎性假瘤）,因病例數(shù)太少而未進行有效的比較。但有關(guān)文獻表明 STIR-EPI彌散加權(quán)成像與 PET對轉(zhuǎn)移性腫瘤的敏感性及特異性相似[5-7]。因此,STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)作為一種成本較低、檢查方便且無電離輻射的影像檢查方法,有望在臨床廣泛推廣應(yīng)用,成為腫瘤篩查、腫瘤良惡性鑒別、腫瘤分期及腫瘤療效評估的重要手段。

淋巴結(jié)是腫瘤轉(zhuǎn)移最常見的組織之一。本組資料顯示,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與正常淋巴結(jié)大小及 ADC值間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05）。這提示轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)無論其大小,還是 ADC值均有別于正常淋巴結(jié),ADC值作為 STIR-EPI彌散加權(quán)成像半定量的參數(shù),在淋巴結(jié)的鑒別診斷中具有一定的參考價值,但仍需進一步擴大樣本量研究。

STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)作為新興的全身成像方法亦有其不足之處:在技術(shù)上各家研究的參數(shù)不一,導(dǎo)致所出結(jié)果參考意義有限;頸部圖像質(zhì)量變形嚴(yán)重;心臟大血管搏動偽影易致漏檢相應(yīng)部位病變;各段之間連接有重疊及錯位現(xiàn)象。診斷上胃腸道高信號易干擾鄰近器官的顯示和病灶的判斷;小的病變尤其是直徑 ＜1 cm者易漏診;背景信號較高臟器(如脾、雙腎、腦等）的病灶易被掩蓋;全身各正常臟器或組織及不同年齡段的 ADC值測量沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);因此,這一技術(shù)還有待進一步的完善和大宗病例的研究。

總之,STIR-EPI彌散加權(quán)成像技術(shù)作為一種新的全身成像技術(shù),有較高的全身轉(zhuǎn)移瘤的檢出率,可成為惡性腫瘤全身轉(zhuǎn)移篩查的重要手段。

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The Values of Application of STIR-EPIMagnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging of Detection ofWhole Body Metastases

CaiChunxian,WeiChanghui,Zeng Guanghua,Zheng Dawei
(Department of radiology,the Second People's Hospitalof Neijiang,Neijiang 641000,China）

Objective To evaluate the value of STIR-EPImagnetic resonance diffusion weighted imaging of detection ofwhole body metastases.MethodsTwenty healthy volunteers and 59 patientswithmalignant tumors underwent STIR-EPI diffusion weighted imaging scanning.STIR-EPIdiffusion weighted images,conventional CT images,MR images were compared.ResultsOne hundred and ninty twometastatic lesionswere found in the 59 patientswithmalignant tumors on STIR-EPIdiffusion weighted images.STIR-EPIdiffusion weighted images with the sensitivity of93.8%.The detection rate ofmetastases in liver,bone and lymph nodeswas significantly higher than that in lung and brain(P＜0.05）.One hundred and sixty eight cases were true positive,24 caseswere false positive and 11 cases were false negative.ConclusionSTIR-EPIdiffusion weighted imaging technical has high sensitivity,it can be a sensitivemethod in the detection of whole bodymetastatic lesions.

magnetic resonance imaging;diffusion weighted imaging;metastases

R 730.49;R73-37

A

1673-5412(2010）05-0424-03

蔡春仙(1971-）,女,副主任醫(yī)師,主要從事 MRI的影像學(xué)診斷工作。E-mail:caichxian@163.com

2010-09-07）