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全身弥散加权成像在恶性肿瘤转移诊断中的可行性分析*

2018-08-27潘佳黎李俊晨

交通医学 2018年3期
关键词:扫描时间脑膜胸部

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。

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