3.0 T MR扩散加权成像及表观扩散系数诊断胃癌不同分化程度的临床价值

齐星亮

北京平谷区医院 放射科，北京 101200

引言

胃癌是病发于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，我国胃癌发病率、病死率均较高，患者年龄多40～60岁分布，但早期胃癌的检出率为5%～20%[1]。这是由于胃癌早期无显著临床表现，在确诊时病情已发展至晚期，错失了最佳的治疗时机，严重地影响患者的生命安全与增加家庭、社会的负担。若通过影像学早期发现诊断不同胃癌分化程度病情，及时治疗，可有效地提高患者生活质量。近年来发展的磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术不仅分辨率高，而且可多方位、多参数成像，尤其扩散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）对组织结构及细胞特性可定量分析，无创性检测水分子在体内运动情况，来反映细胞内生理状态变化，然而由于在宏观水平上非随机毛细血管网内血流的不相干运动，扩散的测量可在一定程度上受到灌注因素的影响[2-3]。有学者提出单指数模型其测量的表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）的概念可定量测定分离扩散与灌注成分，真实准确地反映病灶内水分子扩散及微循环灌注状态，对胃癌的鉴别方面有独到优势[4]。本研究通过总结我院科室诊治54例胃癌患者的MRI临床影像学资料，评估其诊断胃癌不同分化程度的临床价值，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2015年10月至2017年3月在我院科室诊治54例胃癌患者的MRI临床影像学资料。纳入标准：① 获得根治性手术；② 无肝脏、肺等主要器官远处转移者；③ 无3.0 T MRI检查禁忌症者；④ 术前1周内行常规MRI及DWI检查；⑤ 经胃镜检查与病理确诊的不同分化程度的腺癌；⑥患者及其家属签署知情同意书，且通过本院伦理委会批准。排除标准：① DWI有伪影影响ADC值测量；② MRI检查前行相关抗肿瘤治疗；③ 资料不完整者。其中男34例，女20例，年龄45～74岁，平均（56.23±8.48）岁；临床肿瘤病理分化程度结果，1级低分化22例，2级中分化18例，3级高分化14例，4级分化极差0例。病程3～8年，平均（4.23±1.52）年；诱因：饮食生活因素4例，幽门螺杆菌感染12例，癌前病变16例，遗传与基因6例；发病部位：胃底喷门癌12例，胃体癌26例，胃窦癌16例。

1.2 测量方法

检查前8～1 2 h嘱患者禁食水，检查前1 h饮800～1000 mL水来充盈肠道，检查前5～10 min肌注20 mg盐酸消旋山莨菪碱注射液（吉林菲诺制药有限公司，规格：20 mg/mL，国药准字H22021163）。采用西门子NOVUS 3.0 T高场强磁共振机，18通道头颅线圈，梯度场强40 mT/m，切换率150 T·m-1·s-1，应用诱导体衬垫结合并行采集（Array Spatial Sensitivity Encoding Technique，ASSET）技术。入选患者检查前训练患者屏气，取仰卧位，给予MR常规序列及DWI扫描。扫描主要参数：T1WI（TR/TE=1500 ms/56 ms）和T2W2（TR/TE=7500 ms/102 ms），反转角90°，视野180 mm×220 mm，层厚5 mm，层间距1 mm，激励次数1，矩阵320×256，加速因子为2，b=800 s/mm2。DWI采用横轴面扫描，参数同上。采用加速容积动态多时相增强扫描（Liver Acquisition with Volume Acceleration，LAVA）技术，经肘前静脉高压以2 mL/s快速注入0.2 mmol/kg钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，平扫之后行DCE-MRI，数据采集用三维傅立叶转换技术：TR 5.0 ms，TE 2.3 ms，翻转角10°，层厚3 mm，FOV 40 mm，矩阵为288×192，3次屏气三期扫描。请两位胃癌MRI专业医师共同观察并诊断。

1.3 图像后处理

由2名高年资MR诊断医师在不知道病理结果的前提下应用GE ADW 2.0工作站Functool功能软件包对MR平扫、DWI、DCE-MRI及其组合扫描图像做出诊断。DWI图像后处理：观察患者病灶的DWI信号特点，判断DWI图像质量，与邻近正常胃壁辨识信号差异，接着在病灶强化最显著部位放置感兴趣区，避开坏死、液化区，面积约23～25 mm2，稍小于病变范围，有显著的均匀高亮区，进行ADC值的测量。同时再把LAVA序列和DWI序列图像叠加重新定位病变，重新进行ADC值的测量，以上均测量3次取平均值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0进行统计学分析，不同分化程度胃癌的ADC值用（±s）表示，采用单因素方差分析法比较，采用t检验；不同分化程度胃癌的LAVA强化特点用n (%)表示，采用χ2检验，等级资料组间比较采用秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MR诊断结果

54例胃癌患者病灶处DWI图像均显示高信号影，其中37例（68.52%）患者DWI图像显示显著的高信号影，17例（31.48%）患者DWI图像显示不均一的高信号影。同时全部病灶的T2WI图像显示呈高或稍高信号影，T1WI图像显示为低或等信号，LAVA示病灶均有强化，其中35例（64.81%）病灶表现为分层强化，19例（35.19%）病灶表现为不规则强化，延时期强化均表现为消退。其中，不同分化程度腺癌强化特点比较，差异有统计学意义（Z=-5.2800，P=0.000），见表1。此外，DWI图像质量均优，没有显著的伪影，不影响ADC值的测量。

表1 不同分化程度腺癌强化特点比较 [n (%)]

2.2 正常胃壁与胃癌的ADC值

正常胃壁ADC值为（3.034±0.211）×10-3mm2/s明显高于胃癌患者胃壁ADC值为（1.121±0.186）×10-3mm2/s，差异有统计学意义（t=49.978，P=0.000）。

2.3 DWI图像所得不同分化程度胃癌患者胃壁的ADC值

不同分化程度腺癌患者胃壁的ADC值比较，差异有统计学意义（χ2=22.34，P=0.000）；其中低分化腺癌ADC值（0.937±0.126）×10-3mm2/s明显低于中、高分化腺癌ADC值[（1.072±0.165）×10-3mm2/s、(1.312±0.211)×10-3mm2/s]，比较差异有统计学意义（t=2.934，P=0.006；t=6.697，P=0.000）；低分化腺癌ADC值明显低于高分化腺癌ADC值，比较差异有统计学意义（t=3.615，P=0.006）。

2.4 LAVA+DWI图像所得不同分化程度胃癌患者胃壁的ADC值

LAVA+DWI图像所得不同分化程度腺癌患者胃壁的ADC值比较，差异有统计学意义（χ2=19.59，P=0.000），其中低分化腺癌ADC值（0.917±0.103）×10-3mm2/s明显低于中分化腺癌ADC值（1.025±0.145）×10-3mm2/s与高分化腺癌ADC值（1.223±0.189）×10-3mm2/s，比较差异有统计学意义（t=2.750，P=0.009；t=6.296，P=0.000）；低分化腺癌ADC值明显低于高分化腺癌ADC值，比较差异有统计学意义（t=3.357，P=0.002）。

2.5 典型病例

病例1为46岁男患者，胃窦大弯侧高分化腺癌。胃窦高分化腺癌MRI，见图1。

图1 胃窦高分化腺癌MRI

病例2为53岁女患者，胃底贲门区中分化腺癌。胃底贲门区中分化腺癌MRI，见图2。

病例3为55岁女患者，胃贲门低分化腺癌。胃贲门低分化腺癌MRI，见图3。

图3 胃贲门低分化腺癌MRI

3 讨论

胃癌居全世界最常见癌症死亡第2位的消化道恶性肿瘤，在我国是癌症相关性死亡数的第3位。据资料显示，经手术治疗后我国胃癌患者的5年生存率低于50%，若胃癌早期被诊断，黏膜和黏膜下层的癌细胞经对症治疗后，患者的5年生存率高于90%[5]。故早诊断、早治疗能有效降低胃癌患者的死亡率。电子胃镜活检虽是胃癌的“金标准”，但其侵入性筛查成本高，很难大范围普查及进行随访工作[6]。目前，胃镜费用较高，也易引起患者恐惧，操作过程会给患者带来痛苦，同时一定程度上对咽喉和胃部黏膜有损伤，CT辐射损伤比较大。因此，在术前急需寻找一种无创的影像技术准确的评估胃癌分化程度十分关键，不仅可降低一定的淋巴结切除，制定有效的治疗方案，也可以避免手术或减少手术的并发症发生率，改善预后，提高患者的生存质量[7-8]。

DWI能获得水分子与正常组织内不同组成成分交换的动态状态，而胃癌组织随着癌细胞核浆比例增大，内部水分子的布朗运动显著受限，DWI呈高信号，进一步通过测量对应的ADC值可量化其强度[8-9]。许传军等[10]研究认为，扩散系数b值越大，ADC值越真实，但图像磁敏感伪影重，最后得出b值为800 mm2/s时，DWI图像治疗较优。故本研究DWI参数设置b值为800 mm2/s。呼吸、大动脉搏动及胃肠蠕动等均会干扰MRI检查而出现伪影，故检查前患者要保持空腹并饮大量水来充盈肠道，肌注盐酸消旋山莨菪碱水来抑制胃肠蠕动，同时要注意排空胃内潴留物，扩张胃腔来提升图像质量[11-12]。本研究应用3.0 T MRI增强DWI信号，并结合ASSET去最大限度地避免图像产生伪影，辅助Gd-DTPA对比剂增加分界对比度，提升图像质量，减轻T2WI投射干扰。

DWI技术在一种无创模式下检测病灶组织内水分子布朗运动自由度的动态，获得病灶组织内细胞形态、通透性及不同信号的DWI图像等参数资料来区别疾病的性质[13]。本研究入选54例不同分化程度胃癌患者病灶处DWI图像均显示高信号影，全部病灶的T2WI图像显示呈高或稍高信号影，T1WI图像显示为低或等信号，LAVA示病灶均有强化，其中19例病灶表现为分层强化，35例病灶表现为不规则强化，延时期强化均表现为消退。同时DWI图像质量均优，没有显著的伪影，不影响ADC值的测量。以上提示不同分化程度胃癌采用不同序列上会呈现出不同信号，可能与不同分化程度胃癌病理组织成分有关[14-15]。

本研究发现正常胃壁ADC值明显高于胃癌胃壁ADC值，这可能与胃癌细胞生长致密，癌细胞核浆比值大，细胞外水分子扩散受限，细胞异型性大有关，导致DWI信号较高，ADC值较低[16-17]。进一步详细分析胃腺癌不同分化程度的ADC值，结果显示DWI与LAVA叠加DWI示高分化腺癌ADC值分别为（1.312±0.211）×10-3mm2/s、（1.223±0.189）×10-3mm2/s，均明显最高，可能是因为高分化腺癌癌细胞分化程度较高，癌细胞密度较小，细胞外水分子扩散空间较大，扩散几乎不受限[18-19]，导致DWI信号较低，ADC值较高，而DWI与LAVA叠加DWI示低分化腺癌ADC值分别为（0.937±0.126）×10-3mm2/s、（0.917±0.103）×10-3mm2/s，均明显最低，可能原因是低分化腺癌分化程度差，癌细胞密度大，生长密集，水分子扩散比值受限，核浆比值大[20]，故DWI呈高信号，ADC值最低；中分化腺癌ADC值为介于低、高分化腺癌之间。LAVA可多平面重建其薄层容积图像，显示癌变组织的肿瘤动脉，直观表现癌变组织与周围正常胃壁之间信号差异，同时动态增强动脉序列的延迟期也有助胃癌分期。为了进一步提高不同分化程度胃癌的诊断率，本研究采用LAVA叠加DWI序列成像测量其差异性，明确表明LAVA增加了MRI对胃癌分期的准确检出率，显示出更清晰癌肿状态。

综上所述，DWI及ADC可有效鉴别与诊断不同分化程度胃癌，而辅助LAVA可进一步获得更全面的参数信息，评价其生物学行为，具有较高的临床诊断价值。