全身磁共振弥散加权成像在体部病变中的应用

【摘要】  　　目的 探讨全身磁共振弥散加权成像(whole body diffusion weighted imaging，以下简称WB-DWI)在体部病变诊断中的应用价值，进一步揭示体部各种常见病灶在弥散中的信号特征。方法 分析WB-DWI检查发现的体部各种病灶特征，并分类总结，所有检出病灶均行MR常规扫描明确，或其他影像学及病理学检查定性，病理结果准确。结果 WB-DWI图像能够清晰显示各种常见病灶，敏感性较高，具有一定的空间分辨力，有利于医师发现病灶。结论 WB-DWI对体部很多种病变具有较高的敏感性和特异性，可以作为体部病变筛查的一种手段，临床应用前景十分广阔。

【关键词】  全身磁共振弥散加权成像 体部病变

　　Application of whole body diffusion weighted imaging in body disease

　　TIAN Hong-zi，XIAO Lin，HU Jia-shou.Medical Imaging Center，PLA No.107 Hospital of Yantai，Yantai 264002,China

　　 Objective To explore the whole body diffusion weighted imaging (hereinafter referred to as WB-DWI) lesions in the body of the diagnosis，and further reveal the signal of the body common lesions.Methods Analysis of WB-DWI examination revealed a variety of lesions of the body characteristics，and classification of summing up，all lesions were detected in conventional MR scanning lines clear，or other imaging and qualitative histopathological examination，pathological results are accurate.Results WB-DWI images can clearly show that a variety of common lesions，higher sensitivity，with a certain degree of spatial resolution will help physicians for image lesions.Conclusion WB-DWI is a wide range of body lesions to have a high sensitivity and specificity and can be used as the body changes as a means of screening，clinical application of a bright future.

　　[Key words] whole body diffusion weighted imaging;body disease

　　全身弥散加权成像采用了大范围的扫描，并加以3D后处理重建，具有较高的空间分辨力，能够直观地显示体部各种异常信号，有利于影像医师发现病变并明确诊断，我院利用全身磁共振弥散加权成像(WB-DWI)，即GE公司的类PET技术，前后检查54例，在体部病变的筛查中取得了良好的效果，现介绍如下。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料 回顾性分析本院2008年8月至2009年4月进行WB-DWI检查的54例患者，共发现异常信号123处，其中肺癌4处;肝癌7处;肝脏转移瘤7例9处;肝脏血管瘤5处，肝脏囊肿6例8处;肾癌2处，肾囊肿6例10处;卵巢畸胎瘤1处，卵巢单纯囊肿5处，子宫肌瘤2例3处，宫颈癌2处(分别为Ⅲ期、Ⅳ期)，前列腺癌1处，前列腺增生4处，骶管囊肿2处;非肿瘤性淋巴结19例43处，肿瘤性淋巴结2例9处;骨骼转移4例7处(共2例患者为全身骨骼广泛转移，分别计为1处)，下肢黏液纤维肉瘤术后复发1处。所有研究对象病史明确(穿刺活检或手术病理证实)，其中男35例，女19例，年龄19～73岁，平均44.5岁。

　　1.2 扫描方法与参数 应用GE 1.5T HDe MR系统，采用磁体内置Body线圈进行信号采集，以STIR-DWI-EPI作为扫描序列，具体参数：轴位图像TR 5 100 ms，TE 102.7 ms，矩阵96×128，层间重叠-1 mm，层厚7 mm，FOV为40 cm×40 cm，B值(表观弥散系数，以下简称B值)为600 s/mm2;被检查者脚先进方式仰卧扫描床上，平静呼吸，扫描过程分表1 检查结果6段进行扫描，每段采集30层图像，总体扫描范围从头至膝关节以上，特殊情况可以适当调整扫描范围，各序列扫描完成后传送到GE-ADW4.3工作站，将各序列图像进行整合，得到DWI和T2WI图像各一套，然后再用3D-Rformat软件重建，呈三维立体图像并进行黑白翻转。

　　1.3 全身弥散技术及正常图像表现 WB-DWI技术通过检测组织细胞自由扩散运动的能力，从而间接的反映人体组织的成分;使用的序列为STIR-DWI-EPI，包含翻转恢复脉冲序列、弥散加权序列以及快速平面回波序列，在常规弥散的基础上，抑制了脂肪、肌肉、血管等组织背景信号，突出显示病灶影像，然后进行3D重建并黑白翻转后，类似于正电子发射断层扫描(PET)立体图像，所以又形象地称之为磁共振“类PET”技术。在一幅正常WB-DWI图像中，脑、颌下腺体、脑脊液、椎间盘、脾脏、肾脏、子宫、前列腺精囊、阴茎、睾丸等器官呈高信号，骨骼系统呈现低到中等信号，女性骨骼信号变化稍大，有时胃肠道内容物同样呈现高信号。

　　2 结果检查结果见表1。

　　3 讨论

　　3.1 颈胸部 颈胸联合部的图像畸形十分明显，这主要原因是EPI序列固有的图像卷褶畸形，部分病例还因为很多的中老年患者镶有义齿等顺磁性物质，引起局部磁场不均，图像拉伸畸变很明显，影响了成像效果;在颈、胸部发现的异常表现异常信号共49处，淋巴结是最多的，其中非肿瘤性淋巴结27枚，ADC值(1.23±0.45)×10-3 mm2/s，肿瘤性淋巴结9枚(锁骨上区3枚，纵隔6枚)，ADC值(0.89±0.23)×10-3 mm2/s。在WB-DWI图像上，淋巴结呈现为高信号，比其他肿块信号略高，由于淋巴组织对癌细胞播散的免疫监视十分敏感，淋巴结病变往往提示了癌肿的存在，所以淋巴结病变的早期筛查具有重要的意义。除了肿瘤性的淋巴结之外，在WB-DWI图像中更多的是非肿瘤性淋巴结，包括炎性肿大淋巴结和正常淋巴结。这是因为普通人群中存在着不同程度的隐性感染，这均可导致颈部区域性的淋巴结肿大，如慢性咽炎、牙周脓肿等，而类PET技术对此类病变又十分敏感，所以检出率非常高;本组资料中淋巴结ADC值普遍较高，部分研究者[1]认为，转移性淋巴结的ADC值(0.766±0.119)×10-3 mm2/s，正常淋巴结的ADC值(0.975±0.179)×10-3 mm2/s(B值为800 s/mm2)，明显低于本组资料，这可能是检查仪器不同，或所采用的B值(本组资料B值为600 s/mm2)不同造成的;其次，由于颈部的解剖结构复杂，腮腺、下颌下腺、咽扁桃体等组织显示为高信号，常常和病灶混杂不清，需要进一步鉴别。肺部4处癌肿病灶均可显示，信号为中等强度，ADC值(1.43±0.28)×10-3 mm2/s，也有文章报道，WB-DWI对于部分小肺癌无法检出，原因是病灶直径小于1 cm，加上肺脏是包含气体较多而含水量较少的组织，缺少周围组织信号对比衬托，并且WB-DWI本身分辨力也有局限，以至于对一些肺部微小的结节无法显示;2例肺癌病人伴有胸腔积液和肺不张，同样在弥散像上显示为轻微高信号，这可能是因为胸腔积液成分较复杂，大多含有乳糜或脱落细胞成分，导致弥散受限而呈稍高信号。同时我们发现肺部癌肿的病理分型对于信号强度影响不大，2例腺癌和2例鳞癌在图像上基本没有太大区别，均为稍高信号强度，ADC值分别为(1.22～1.74)×10-3 mm2/s、(1.44～1.80)×10-3 mm2/s，影像医师也无法区分这种细微的差别。

　　3.2 腹部 常规MR检查有时难以对病变进行良恶性的鉴别，在WB-DWI图像中，单纯利用信号强度来鉴别良恶性同样存在较大难度，肝癌及转移瘤表现为低、中信号，甚至低于肝脏囊肿和血管瘤信号强度，这可能是由于STIR序列抑制组织背景信号，但是各种组织的信号衰减程度不一样，囊肿和血管瘤信号衰减低于癌肿组织，但这并不影响ADC值的高低，因而ADC数值表现具有一定的特异性。Taouli等[2]研究发现，腹部良性病变ADC值高于恶性病变，由于肿瘤组织生长致密，细胞器较多，核浆比高，细胞弥散受限，ADC值就会相应增高，所以在实际工作中，可以测量断面图像的ADC数值，大致确定病变的性质。其中肝囊肿值最高，本组资料中肝囊肿ADC值为(3.27±0.35)×10-3 mm2/s，血管瘤值亦较高，其次是肝细胞癌、转移瘤，ADC值表现差异的原因主要与肿瘤含水量及组织成分不同有关，肝脏、肾脏囊肿内部主要由液体成分构成，含水量最大，水分子运动不受限，故ADC值最大，血管瘤主要由迂曲紊乱的血管成分构成，同时夹杂纤维间隔、瘢痕，含水量亦相对较多，但血液的黏滞度要高于单纯液体，水分子运动较囊肿内液体缓慢，故其ADC值虽然高但仍低于囊肿。肝癌和转移瘤富含细胞成分，含水量较少，细胞生长致密，细胞外间隙较窄，细胞运动受到限制，因此，ADC值最低，同时由于肝癌富血供、高灌注，使其ADC值又高于转移瘤。本组资料中，2例肾脏癌肿内部信号不均匀，为混杂的等高信号区，ADC值为(1.57±0.32)×10-3 mm2/s，正常肾脏本身含水量就较多，具有一定的本底信号，常可导致肿瘤轮廓显示不清晰，肾细胞癌在影像学上可表现为实体肾癌和囊性肾癌，有文献报道[3~4]，实体肾癌细胞成分较多且排列较致密，水分子扩散受限，平均ADC值较低，为(1.5±0.8)×10-3 mm2/s，低于单纯性肾囊肿。

　　3.3 盆腔 盆腔畸胎瘤成分较复杂，信号表现也比较混杂，脂肪组织呈低信号，囊液部分为高信号，可能由于含有较多角蛋白和皮脂成分，囊液黏稠，导致弥散受限，ADC值减低，约(1.32～1.62)×10-3 mm2/s;前列腺癌ADC值约(1.23～1.44)×10-3 mm2/s，低于正常前列腺及增生的前列腺，前列腺癌肿病灶较小时单纯利用3D图像难以发现，异常信号基本被掩盖，需要结合轴位图像综合观察，若癌肿突破前列腺包膜，则有助于明确诊断。Issa等[5]也认为前列腺癌组织区域的ADC值要低于非癌区域，认为肿瘤组织水分子运动减低是因为正常腺上皮和腺管结构被破坏，代之以数量更多、体积更小、排列更紧密的肿瘤上皮，细胞间液体含量减少，并且肿瘤上皮细胞比正常细胞的核浆比高，这些原因共同导致癌区水分子的自由运动减弱，从而ADC值下降，而前列腺增生时，由于腺体成分增加，水分子扩散运动较容易，结果导致前列腺增生结节ADC值高于前列腺癌;在女性盆腔病变中，子宫肌瘤和卵巢囊肿ADC值较高，比较容易发现病灶并定性。中晚期宫颈癌形成较大软组织肿块，在WB-DWI上也比较容易被发现，由于癌肿侵犯子宫体部或阴道及宫旁组织，图像中显示异常信号范围较大，ADC值为(2.10±0.39)×10-3 mm2/s，B值为0的轴位图像显示更加清晰，有利于辨别邻近器官解剖关系。

　　3.4 骨骼及软组织 在本组资料中，为了保证统计的数据无明显偏倚，全身骨骼广泛转移瘤计为1处病灶，共有2例资料为全身骨骼转移。很多研究表明，DWI技术对骨骼病变不但具有一定的特异性，有助于鉴别病灶的良恶性，更为感兴趣的是其敏感性较高，较多学者认为WB-DWI探测软组织病灶敏感性达99%左右，甚至超过PET和SPECT，本组资料也符合这一表现，1例病人骨扫描为阴性，而WB-DWI成像不仅发现了肝脏原发癌症，脊柱的转移瘤也同样得以显示清晰，在骨骼肿瘤发展过程中，随着肿瘤细胞浸润，骨髓的脂肪成分消失，而被肿瘤组织取代，导致DWI值减低;1例患者是左小腿纤维肉瘤术后复发，复发病灶ADC值(1.63～1.85)×10-3 mm2/s，并周围少量新生肉芽组织，ADC值为(2.1～2.3)×10-3 mm2/s，由于肉芽组织内是大量的新生的幼稚毛细血管及炎性细胞，弥散轻度受限，ADC值高于正常软组织，但是明显低于肉瘤病变组织，有利于鉴别诊断。总之，全身弥散背景抑制成像技术是近几年的研究热点技术，而且是无创伤性检查，与CT、PET、SPECT等常规影像检查手段相比，具有无辐射、价格低廉等优势，可以作为一般人群健康查体使用，WB-DWI作为一种筛查技术，已经具备了较高的敏感性，能基本满足全身未知病灶的筛查要求，而且3D立体成像具有很高的空间分辨力，能够帮助影像医师在较短的时间内发现病灶，但是，特异性需要进一步提高，特别是对肺部微小病变、诊断有一定困难，如果结合断面成像观察，可以极大地提高敏感性和特异性，这就需要WB-DWI技术和其他检查手段联合使用，才能得到最高的临床应用价值。

【参考文献】
  　　1 张赟，梁碧玲.磁共振弥散加权成像诊断颈部淋巴结的临床价值.中华肿瘤学杂志，2007，29(1)：70-73.

　　2 Taouli B，Vilgrain V，Dumont E，et al.Evaluation of liver diffu-sion isotropy and characterization of focal hepatic lesions with two single-shot echo-planar MR imaging sequences：prospective study in 66 patients.Radiology，2003，226(1)：71-78.

　　3 Squillaci E，Manenti G，Stefano F，et al.Diffusion-weighted MR imagingin the evaluation ofrenal tumours.J Exp Clin Cancer Res，2004，23(1)：39-45.

　　4 Squillaci E，Manenti G，Cova M，et al.Correlation of diffusion-weighted MR imaging with cellularity of renal tumours.Anti-cancer Res，2004，24(6)：4175-4179.

　　5 Issa B.In vivo measurement of the apparent diffusion coefficient in normal and malignant prostatic tissues using echo-planar imaging.J Magn Reson Imaging，2002，16(2)：196-200.

作者单位：264002 山东烟台，解放军第107医院影像中心