磁共振弥散峰度成像在鉴别肝细胞癌与其他良性结节中的价值

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0793.2020.03.006

目的

研究磁共振弥散峰度成像（DKI）在鉴别肝细胞癌（HCC）与其他肝脏良性结节中的价值。

方法

回顾性收集中山大学附属第一医院收治的112例肝脏原发肿瘤患者的临床资料，共计150个肝脏结节，根据病理结果分为良性结节组（56个，包括局灶性结节增生26个、血管瘤24个、肝腺瘤6个）和HCC组（HCC 94个）。所有患者均行DKI（b=0、50、200、400、800、2 000 s/mm²）成像，计算不同模型参数值：扩散率（D）、峰度（K）和单指数模型表观扩散系数（ADC）。采用Logistic回归和受试者工作特征（ROC）曲线来比较各参数鉴别HCC与其他肝脏良性结节的诊断效能。

结果

HCC组ADC、D、K值中位数（四分位数间距）分别为1.172(0.389) ×10^-3 mm²/s、1.751(0.759)×10^-3 mm²/s、0.013(0.315)，良性结节组分别为1.670(0.675)×10^-3 mm²/s、2.510(1.186)×10^-3 mm²/s、0.162(0.223)，两组间差异均有统计学意义（均P<0.001）。ADC、D、K值鉴别HCC与其他肝脏良性结节的曲线下面积分别为0.815、0.779和0.722，截断值分别为1.238×10^-3 mm²/s、1.881×10^-3 mm²/s和0.056，敏感度、特异度及准确性分别为87.5%、59.6%、76.7%（ADC），83.9%、62.8%、76.0%（D）和75.0%、60.6%、70.0%（K）。

结论

DKI参数值D、K及常规扩散加权成像参数值ADC均可以用于鉴别HCC与局灶性结节增生、血管瘤及肝细胞腺瘤，ADC值的敏感度、特异度及准确性高于D、K值。

关键词: 局限性结节状增生, 肝肿瘤, 磁共振成像,弥散, 表观弥散散系数, D值, K值

Objective

To assess the value of diffusion kurtosis imaging (DKI) in distinguishing hepatocellular carcinoma (HCC) from other benign hepatic nodules.

Methods

According to the pathological results, 150 hepatic nodules of 112 patients from the First Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University were divided into two groups: benign group (26 of focal nodular hyperplasia, 24 of hemangioma, 6 of hepatocellular adenoma) and malignant group (94 of HCC). Preoperative MRI examinations including DKI (b values: 0, 50, 200, 400, 800 and 2 000 s/mm²) were performed. Apparent diffusion coefficient (ADC) and DKI-derived parameters such as diffusivity values (D), kurtosis values (K) were analyzed by Logistic regression and receiver operating characteristic (ROC) curve to evaluate their efficacy for distinguishing HCC from benign hepatic nodules.

Results

The median (interquartile range) values of ADC, D and K of malignant group were 1.172(0.389)×10^-3 mm²/s, 1.751(0.759)×10^-3 mm²/s, and 0.013(0.315), while those of benign group were 1.670(0.675)×10^-3 mm²/s, 2.510(1.186)×10^-3 mm²/s and 0.162(0.223), respectively. There were statistically significant differences in ADC, D and K between the two groups(all P<0.001). The area under the curve of ADC, D, and K to identify HCC and liver benign nodules were 0.815, 0.779, and 0.722, and the optimal cut-off values were 1.238×10^-3 mm²/s, 1.881×10^-3 mm²/s, 0.056, the sensitivity, specificity and accuracy were 87.5%, 59.6%, 76.7% (ADC) ; 83.9%, 62.8%, 76.0% (D); 75.0%, 60.6%, 70.0% (K), respectively.

Conclusions

DKI parameter values D, K and conventional DWI parameter value ADC can be used to distinguish HCC from focal nodular hyperplasia, hemangioma and hepatocellular adenoma. The sensitivity, specificity and accuracy of ADC are higher than D and K.

Key words: Focal nodular hyperplasia, Liver neoplasms, Diffusion magnetic resonance imaging, Apparent diffusion codfficient, Diffusivity values, Kurtosis values

表1 MRI扫描序列及参数

序列	方位	种类	TR(ms)	TE(ms)	FOV(mm)	矩阵	FA(°)	带宽	层厚(mm)
定位	冠、横、矢	HASTE	1 000.0	95.0	350×350	256×256	109	781	10
T1WI同反相位	轴位	FLASH	200.0	2.2/3.7	328×350	192×256	65	930/977	6
T1WI FS	轴位	FLASH	235.0	2.2	328×350	240×320	70	822	6
增强T1WI	轴位	VIBE	3.3	1.2	328×350	128×256	13	501	2
T2WI	轴位	HASTE	1 800.0	95.0	328×350	204×256	150	781	6
DKI	轴位	EPI	4 500.0	66.0	380×330	128×128	90	1954	6
肝胆特异期T1WI	轴位	VIBE	3.3	1.2	328×350	154×256	35	501	2

表1 MRI扫描序列及参数

序列	方位	种类	TR(ms)	TE(ms)	FOV(mm)	矩阵	FA(°)	带宽	层厚(mm)
定位	冠、横、矢	HASTE	1 000.0	95.0	350×350	256×256	109	781	10
T1WI同反相位	轴位	FLASH	200.0	2.2/3.7	328×350	192×256	65	930/977	6
T1WI FS	轴位	FLASH	235.0	2.2	328×350	240×320	70	822	6
增强T1WI	轴位	VIBE	3.3	1.2	328×350	128×256	13	501	2
T2WI	轴位	HASTE	1 800.0	95.0	328×350	204×256	150	781	6
DKI	轴位	EPI	4 500.0	66.0	380×330	128×128	90	1954	6
肝胆特异期T1WI	轴位	VIBE	3.3	1.2	328×350	154×256	35	501	2

图1 HCC最大层面感兴趣区绘制(绿色圆圈) A、B为轴位T2WI压脂、T1WI；C~E为动态增强成像动脉期、门静脉期和肝胆特异期；F、G为肝轴向扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI，b=800 s/mm²）和ADC图；H~J为轴向肝DKI成像（b=2 000 s/mm²）、DKI参数K图、D图

图2 FNH最大层面感兴趣区绘制（绿色圆圈） A、B为轴位T2WI压脂、T1WI；C~E为动态增强成像动脉期、门静脉期和肝胆特异期；F、G为肝轴向DWI成像（b=800 s/mm²）和ADC图；H~J为轴向肝DKI成像（b=2 000 s/mm²）、DKI参数K图、D图

图3 血管瘤最大层面感兴趣区绘制（绿色圆圈） A、B为轴位T2WI压脂、T1WI；C~E为动态增强成像动脉期、门静脉期和肝胆特异期；F、G为肝轴向DWI成像（b=800 s/mm²）和ADC图；H~J轴向肝DKI成像（b=2 000 s/mm²）、DKI参数K图、D图

图4 肝腺瘤最大层面感兴趣区绘制（绿色圆圈） A、B为轴位T2WI压脂、T1WI；C~E为动态增强成像动脉期、门静脉期和肝胆特异期；F、G为肝轴向DWI成像（b=800 s/mm²）和ADC图；H~J为轴向肝DKI成像（b=2 000 s/mm²）、DKI参数K图、D图

表2 两组磁共振弥散峰度成像参数值比较结果

组别	ADC(×10^-3 mm²/s)	D(×10^-3 mm²/s)	K
良性结节组	1.670(0.675)	2.510(1.186)	0.162(0.223)
HCC组	1.172(0.389)	1.751(0.759)	0.013(0.315)
P值	<0.001	<0.001	<0.001

表2 两组磁共振弥散峰度成像参数值比较结果

组别	ADC(×10^-3 mm²/s)	D(×10^-3 mm²/s)	K
良性结节组	1.670(0.675)	2.510(1.186)	0.162(0.223)
HCC组	1.172(0.389)	1.751(0.759)	0.013(0.315)
P值	<0.001	<0.001	<0.001

图5 ADC、D、K鉴别肝细胞癌与其他肝脏良性结节的ROC曲线

表3 各参数鉴别HCC与其他肝脏良性结节的诊断效能

参数	截断值	敏感度(%)	特异度(%)	准确性(%)
ADC(×10^-3 mm²/s)	1.238	87.5	59.6	76.7
D(×10^-3 mm²/s)	1.881	83.9	62.8	76.0
K	0.056	75.0	60.6	70.0

表3 各参数鉴别HCC与其他肝脏良性结节的诊断效能

参数	截断值	敏感度(%)	特异度(%)	准确性(%)
ADC(×10^-3 mm²/s)	1.238	87.5	59.6	76.7
D(×10^-3 mm²/s)	1.881	83.9	62.8	76.0
K	0.056	75.0	60.6	70.0

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