全身弥散加权成像在恶性肿瘤转移诊断中的可行性分析*

潘佳黎，李俊晨

（常熟市中医院（常熟市新区医院）放射科，江苏215500）

转移是恶性肿瘤发生和演变过程中最危险的阶段，临床上60%以上的恶性肿瘤在发现时已经发生转移[1]。因此，运用合理的检查方法，有效准确地检测远处转移灶的存在，提早干预治疗，临床意义重大。目前，远处转移灶的筛查主要通过胸部CT联合常规MRI扫描，而PET-CT及PET-MR存在多辐射、费用高的缺点，基层条件限制也较多。有研究表明[2-3]，上述常规联合检查的假阴性率高达50%，有很大的改进空间[4]。由于技术改进，临床上进行高分辨率全身磁共振弥散加权成像（WB-DWI）只需要不到半小时。在恶性肿瘤患者中，WB-DWI与普通胸部CT联合常规MRI扫描相比，评价转移性病灶具有潜在优势[5]。为了解决移动伪影的问题，Takahara等[6]发现背景信号抑制（background body signalsuppression，DWIBS）序列可以允许患者自由呼吸，可以提高检测远处转移的精确性[7]。本研究选择本院2015年5月—2017年3月收治恶性肿瘤患者30例，通过WB-DWI与胸部CT联合常规MRI扫描（联合扫描）对比，回顾性评估WB-DWI在具有潜在远处转移高风险的恶性肿瘤患者中的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 恶性肿瘤患者30例，男性20例，女性 10例，年龄 38～86岁，平均 62.27±2.29岁。纳入标准：病理证实为癌症；进行过广泛的根治治疗（手术和/或放射治疗，有或无化疗）；经常规胸部CT联合常规MRI扫描，至少有一个远处转移高风险因素（临床上病理显示病灶邻近3个或更多淋巴结转移；双侧淋巴结转移；转移淋巴结6 cm或更大；局部复发）[8]。30例患者中神经内分泌肿瘤1例，TNM分期为TXN2；肺癌9例，淋巴结转移2例，脑膜转移1例；乳腺癌7例，TNM分期为T1-3N1，淋巴结转移5例；非何杰金淋巴瘤1例，TNM分期为TXN3；前列腺癌5例，TNM分期为T1N0-2；结肠、直肠癌2例，TNM分期为T1N1，均有肠系膜淋巴结转移；肾盂低分化泌尿上皮癌1例，TNM分期为T1N0；胃癌3例；卵巢癌1例，TNM分期为T3N2。

1.2 MRI扫描参数 磁共振成像系统为1.5T磁共振（Magnetom Avanto，Siemens），采用全景成像矩阵（total imaging matrix，TIM）结合专用线圈系统。WBMRI采用短T1反转恢复平面回波（short T1 inversion recovery echo planner imaging，STIR-EPI）序列；冠状位T2加权序列覆盖整个胸腹部；患者取仰平卧位，头先进，患者空腹，平静呼吸。扫描范围是自头扫到股骨上段（双侧腹股沟区），分8个部位进行扫描，激光标志线定位于下颌骨颏突水平。WB-DWI参数：TR=13 800 ms，TE=76 ms，b 值为 50 s/mm2和1 000 s/mm2，FOV=450 mm，层厚 5.0 mm，Matrix 为340×340，扫描时间为13 min 28 s。对8段原始图像进行段与段之间的无缝重组，利用3D-MIP重建及黑白反转技术进行三维重建，达到类似PET的图像效果。

常规MRI扫描：仰卧位，头颅线圈放置，定位眶耳线，进行轴位MRI常规序列及增强扫描，0.2 mmol/kg 钆喷 酸 葡胺，T2WI：TR=5 000 ms，TE=96 ms，FOV=230 mm，层厚 5.0 mm，Matrix为 60×40，扫描时间为 3 min 47 s；T1WI：TR=550 ms，TE=8.7 ms，FOV=230 mm，层厚 5.0 mm，Matrix为 60×40，扫描时间为2 min 25 s；扫描总时间约为15 min 18 s。腹部扫描T2WI参数：TR=1 350 ms，TE=92 ms，FOV=380 mm，层厚6.0 mm，Matrix为340×340，扫描时间为4 min 41 s；腹部扫描 T1WI参数：TR=180 ms，TE=2.38 ms，FOV=380 mm，层厚 6.0 mm，Matrix为 340×340，扫描时间为38 s。

1.3 胸部CT扫描 胸部CT扫描采用德国Siemens 16排CT扫描仪（somatom），静脉注射造影剂碘海醇后增强扫描，扫描参数为85 mAs，120 kV，5.95 mGy，重建厚度1.5 mm，扫描时间为6.73 s。

1.4 图像分析 由两位影像科医生对WB-DWI图像进行远处转移的独立分析，最后达成一致。分析两个部分：（1）无WB-DWI的所有常规序列的评价；（2）WB-DWI的评价。对于恶性肿瘤存在转移的最终诊断是基于1年的临床随访或组织病理学。

1.5 统计学处理 为全身弥散加权成像和胸部CT及常规MRI扫描统计观察者间变异采用分层卡方分析及Kappa值，使用STATA13.1软件MP版。对于Kappa评价两种诊断方法结果的一致性和信度，使用临界值的解释如下：κ≤0.20时，表明一致性差；κ=0.21～0.40时，表明一致性较差；κ=0.41～0.60 时，表明中度一致；κ=0.61～0.80时，表明较高的一致性；κ=0.81～1时，表明有极好的一致性[9]。并对两种检查方法进行ROC工作曲线分析。

2 结 果

根据30例恶性肿瘤患者的临床资料，其中24例有明确全身不同程度转移，6例患者未发现转移灶，见表1、2。1例肺癌患者有远处脑膜转移（见图1），常规MRI未能检查出来；1例前列腺癌患者，发现肺部有肿块，在常规MRI检查中未能区分是第二原发肿瘤还是肿瘤转移（见图2）；1例神经内分泌肿瘤除颈部、纵隔转移外，WB-DWI优先检查出骨转移。在这3例病灶均表现磁共振弥散受限制，证实了恶性肿瘤转移的存在。

表1 全身恶性肿瘤转移的诊断参数比较

表2 全身恶性肿瘤转移的检出率比较

本研究通过分层卡方检验得出Q=2.263，P=0.133，两位独立阅片的影像科医生分析结果一致。故选择临床经验较为丰富的医师分析结果，对两种检查方法进行 Kappa值统计分析。κ=0.45，P=0.0001。观察一致性PA=63.33%，机遇一致性PE=33.33%，Pearson χ2=15.56，P=0.004。并对 A、B 组两种方法进行ROC曲线下面积对比，WB-DWI曲线下面积为0.833，诊断价值较好，诊断阈值特异度为69.37%，敏感度为81.24%（见图3）。

3 讨 论

本文表2结果显示，WB-DWI在脊柱、骨盆及四肢骨的骨转移病灶、肝脏转移检出率比较高；而在脑实质、脑膜、颈部及纵膈淋巴结等直径<10mm的较小转移灶检出率较低，更具有优势；且联合扫描组在肝脓肿和血管瘤的鉴别、肺部炎性结节灶、椎体内血管瘤及多发性骨髓瘤等易造成假阳性，A组准确性更高。

图1 肺癌患者脑膜转移的MRI结果

图2 肿瘤转移的全身弥散加权成像（类PET图）及CT扫描对比

此研究中通过WB-DWI在冠状面重建中获得的整体效果图以及局部轴位DWI细节图，其图像的特点使鉴别良恶性组织“一目了然”[10]，证明WBDWI不仅有检测全身恶性肿瘤转移的可行性，而且能较为清晰的显示如血管瘤、肾囊肿、骨梗死等。WB-DWI检测出1例脑膜转移、优先检查出1例骨转移，且分辨出3例临床不明确的转移病变。WBDWI敏感性较联合扫描高，也说明了这一优势。而WB-DWI特异性比联合扫描略低，主要发生于WBDWI对于胸部结节的诊断，故胸部CT仍有其比较特异的优势。本研究观察一致性PA=63.33%，机遇一致性PE=33.33%，此值表明两种诊断方法具有中度一致性，检查结果具有较好的一致性。由表2可以判断WB-DWI准确性要比胸部CT联合常规MRI扫描高。且统计分析显示κ=0.45，P=0.0001，提示WBDWI在预测恶性肿瘤远处转移方面是可行的，而Pearson χ2=15.56，P=0.004，提示 WB-DWI、联合扫描具有很好的相关性，甚至从ROC曲线中可以看到WB-DWI诊断远处肿瘤转移的敏感度为81.24%、特异度为69.73%较B的敏感度65.23%要好，曲线下面积为0.833，提示WB-DWI优于胸部CT联合常规MRI的扫描方法。

图3 WB-DWI与常规MRI联合胸部CT扫描两样本ROC曲线下面积比较

Fischer等[11]研究表明，WB-DW 比PET-CT能更好地诊断结直肠癌和乳腺癌患者的远处转移。本研究通过WB-DWI与常规MRI联合胸部CT对比，发现诊断全身远处转移的准确性和敏感性得以显著提高。这表明WB-DWI的价值可能取决于恶性肿瘤及其转移的类型模式。Ohno等[12]发现结合活检和至少12个月的临床随访作为参考标准，WB-DWI对肺癌的诊断准确率较常规MRI联合胸部CT评估要高，WB-DWI的敏感度从60%升高到70%。Heusner等[13]研究表明在WB-DWI单独检测乳腺癌转移中，具有很高的灵敏度91%，但特异性较低72%，特别是对淋巴结肿大和骨转移的患者。这和本研究结果基本相同。

总之，WB-DWI由于背景抑制序列的应用，能更容易检测出小病变的存在[14]，且无辐射，这就更优于CT检查，WB-DWI具有方便、优惠、可重复的优点，从根本上解决了基层医院无大型PET仪器的问题。通过选择临床经验较为丰富的医师分析结果，对两种检查方法进行Kappa值统计分析，存在一些图像主观诊断方面的局限性。其次，样本数量比较有限，在进行对比ROC分析时存在误差。将在今后的进一步研究中改进。