磁共振弥散加权成像的临床应用新进展(2)
3磁共振全身扩散加权成像
磁共振全身扩散加权成像(whole-body magnetic resonance diffusion-weighted image，WB-DWI)也是新近出现的成像技术，亦是磁共振的功能成像序列。基本原理同DWIBS,以往DWI进行大范围扫描时需要更换不同的线圈及重新定位，扫描繁琐，费时，再加上采用屏气扫描，患者无法耐受长时间的扫描，使得体部大范围的扫描困难重重，而随着近年磁共振硬件的发展，采用磁体内置BODY线圈和自动移床技术，省去了繁琐的换线圈、移床，也不必重新定位，采用自由呼吸技术，整个体部大范围的扫描更流畅，时间更短。研究报道显示，目前进行全身弥散成像的方法是将人体分为8段(头至膝关节)，每段扫描30层，每段用时3～4 min，b值取600 s/mm2，在扫描前分别对第1段(头部)及第4段(上腹部)进行预扫描，得到两段的中心频率(center frequency,CF)，将这两段中心频率的均值作为全身扫描优化的中心频率，该优化的中心频率必需应用到所有位置[4]。完成一段数据采集后，检查床自动移至下一段扫描，完成整个扫描用时约40 min，将得到的容积数据利用3DMIP、MRP及黑白翻转技术重建，计算机自动拼接、校正图像，得到全身的类PET图像，与PET-CT相比较，全身弥散成像安全无辐射、价格相对便宜。
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含水分多的组织如脑、椎管内的脑脊液、胆囊、膀胱、关节腔内滑液、脾脏、浅表淋巴结在WB-DWI像上呈高信号，骨骼系统呈低、中等信号，双肺、纵隔及肝脏呈低信号。程国英等[4]测量86例转移性淋巴结及淋巴瘤淋巴结平均ADC值(0.78±0.42)×103 mm2/s 与25处正常淋巴结ADC值(1.01±0.48)×103 mm2/s间差异均有统计学意义(P<0.05)，病变检出率为92.9%，表明WB-DWI对转移淋巴结及淋巴瘤淋巴结的检出非常敏感。程国英、刘长柱等[4]于治疗六月前对1例非何杰金氏淋巴瘤患者行WB-DWI检查发现：左颈部、左锁骨下、双髂血管旁及腹股沟均可见多发淋巴结扩散受限，治疗6个月后检查见左腹股沟扩散受限淋巴结消失，左颈部及左锁骨下、双髂血管旁淋巴结变小。表明WB-DWI在肿瘤化、放疗后疗效的检测方面也有一定的价值。
WB-DWI的不足之处也不容忽视，不同年龄、不同生理状态下的正常器官及组织的信号高低波动很大，正确识别正常组织的正常信号表现，对于减少漏诊及误诊是很有必要的。对于高信号背景下(脑、胆囊、膀胱)的病变及转移性肿瘤容易被掩盖而漏诊。尽管磁共振的硬件近年发展很快，但得到的WB-DWI图像质量仍相对不高，小病灶容易漏诊，成骨性转移瘤内含大量钙盐、含水量少，水分子弥散弱，也容易漏诊。b值究竟取多大合适，目前没有统一的标准，各家根据自己的研究目的、检查部位、设备条件及经验而定。综上所述，不难看出WB-DWI能体现水分子的布朗运动，体现病变含水量，侧面体现病变的病理特征，结合近年新出现的高磁场、DWIBS、磁体内置BODY线圈、自动移床技术，体部大范围的扫描成为可能，计算机利用3DMIP、MRP及黑-白翻转技术重建得到相对高分辨力的全身弥散图像，相比PET-CT，具有安全、经济的优点。其在临床的应用前景潜能无限,但扫描时间相对长、图像分辨力及信噪比不高、研发特异性有鉴别功能的序列如鉴别成骨性转移瘤的序列，降低漏诊率，这些都是大家前进的方向和动力。
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4DWI在临床中的应用
4.1DWI在肿瘤疗效评价、复发监测中的应用DWI在肝纤维化分级、肝功能评估、肿瘤复发、放化疗疗效监测、肝移植术后肿瘤复发等方面的研究是目前的热点和难点。DWI通过研究水分子的运动强弱来提示病理与正常组织，前文已经述及ADC值可以量化水分子布朗运动的强弱，对于不同组织、不同的生理及病理状态下水分子的弥散运动受到诸多因素的影响，对于残存或复发即有活力的肿瘤细胞，其细胞膜完整，能充分发挥屏障作用，阻止或降低水分子的扩散运动，反之，当细胞坏死时，细胞膜破裂其屏障作用消失，无法阻止水分子的扩散运动，所以在DWI图像上残存或复发的肿瘤组织呈明显高信号表现，其ADC值低于坏死的肿瘤细胞，因此DWI可用来区分坏死与残存有活力的肿瘤细胞。李振武等[5]对16例行TACE术的肝癌患者分别进行DWI，与DSA造影检查相对照，结果DSA显示18个病灶，碘油沉积良好者11处，其余7处沉积欠佳；对比碘油沉积良好组与沉积欠佳组的ADC值，两者之间差距有统计学意义(P<0.01)，沉积欠佳组ADC值低于良好组，沉积良好组术前与术后相比有所升高，与术前相比，差距有统计学意义，而沉积欠佳组ADC值变化不明显。何玉洁等[6]对40例HCC患者于TACE前后多个弥散梯度因子的DWI检查，当b值取600 s/mm2时，TACE后肿瘤的ADC值增大，DWI检测肝复发灶的敏感性为43.75%(28/64)，不难看出，DWI在肿瘤化疗术后疗效监测及肿瘤复发方面有一定研究价值。
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4.2DWI在肝脏纤维化分级、肝功能评分中的应用不少学者研究指出，肝脏纤维化时，肝内大量的纤维组织增生、结节形成[7]，肝细胞变性、肿胀,细胞间质中大量炎症细胞浸润,引起肝脏组织间隙内自由水含量减少,同时细胞外基质内大量胶原纤维聚集，进一步使细胞外间隙减少,含水量降低,限制了细胞内外水分子的热运动，测得的ADC值比正常肝脏组织小，朱乃懿等[8]研究显示：不同分期的肝脏纤维化ADC值在不同b值下(200、500、1000 s/mm2)，均随着肝纤维化程度的升高，ADC值呈下降趋势，纤维化分期与ADC值之间存在负相关性，b=500 s/mm2时，相关性最佳。也有学者认为肝脏纤维化时肝脏的微循环发生了变化，肝窦变窄引起的肝血流灌注减少，是影响所测得ADC大小的主要因素[9，10]。对于肝脏移植的患者准确评估肝脏功能是很重要的，近年来，国际上比较推荐根据终末期肝病模型(model for end stage liver disease，MELD)评分来对终末期肝病患者的肝储备功能进行评价[11],该模型主要依赖从实验室获得的生化指标，缺乏肝脏相应的形态学表现。叶伟等[12]在慢性肝病及其肝功能储备研究中发现：患者肝功能损害越严重(MELD评分越高),ADC值越低。
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4.3DWI在肝脏占位病变良恶性鉴别诊断中的应用肝脏的常见占位性病变：肝脏囊肿、血管瘤、转移瘤、肝细胞癌，因各自病理结构特点，所含的水分、黏液、血液、肝细胞、血供不同，导致所测得的ADC值亦存在差异，赵应满等[13]的研究显示：当b=500 s/mm2时，肝细胞癌、肝转移瘤、肝血管瘤、肝囊肿ADC值分别为(1.34±0.12)×103 mm2/s、(1.79±0.21)×103 mm2/s、(3.23±0.28)×103 mm2/s、(4.07±0.65)×103 mm2/s，肝脏良性占位病变的ADC值高于恶性占位病变的ADC值，两者间差异有统计学意义(P<0.05)，而肝转移瘤和原发肝癌的ADC值之间差异无统计学意义。
4.4DWI在反应增生性与转移性淋巴结鉴别中的应用对于肿瘤患者来说，准确判断有无淋巴结转移非常重要，这直接决定患者的治疗方案及预后，有关Ⅰb～Ⅱa期宫颈癌有无区域淋巴结转移与愈后关系的研究显示无转移者5年生存率为84.6%～89.5%，有转移者为48.9%～59.0%[14]，而淋巴结穿刺活检属于有创检查，多次动态穿刺活检是不可能的，因此临床迫切需要一种敏感、无创、重复性高的检查方法。, http://www.100md.com(金玉梅 王叶 武田伟)
磁共振全身扩散加权成像(whole-body magnetic resonance diffusion-weighted image，WB-DWI)也是新近出现的成像技术，亦是磁共振的功能成像序列。基本原理同DWIBS,以往DWI进行大范围扫描时需要更换不同的线圈及重新定位，扫描繁琐，费时，再加上采用屏气扫描，患者无法耐受长时间的扫描，使得体部大范围的扫描困难重重，而随着近年磁共振硬件的发展，采用磁体内置BODY线圈和自动移床技术，省去了繁琐的换线圈、移床，也不必重新定位，采用自由呼吸技术，整个体部大范围的扫描更流畅，时间更短。研究报道显示，目前进行全身弥散成像的方法是将人体分为8段(头至膝关节)，每段扫描30层，每段用时3～4 min，b值取600 s/mm2，在扫描前分别对第1段(头部)及第4段(上腹部)进行预扫描，得到两段的中心频率(center frequency,CF)，将这两段中心频率的均值作为全身扫描优化的中心频率，该优化的中心频率必需应用到所有位置[4]。完成一段数据采集后，检查床自动移至下一段扫描，完成整个扫描用时约40 min，将得到的容积数据利用3DMIP、MRP及黑白翻转技术重建，计算机自动拼接、校正图像，得到全身的类PET图像，与PET-CT相比较，全身弥散成像安全无辐射、价格相对便宜。
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含水分多的组织如脑、椎管内的脑脊液、胆囊、膀胱、关节腔内滑液、脾脏、浅表淋巴结在WB-DWI像上呈高信号，骨骼系统呈低、中等信号，双肺、纵隔及肝脏呈低信号。程国英等[4]测量86例转移性淋巴结及淋巴瘤淋巴结平均ADC值(0.78±0.42)×103 mm2/s 与25处正常淋巴结ADC值(1.01±0.48)×103 mm2/s间差异均有统计学意义(P<0.05)，病变检出率为92.9%，表明WB-DWI对转移淋巴结及淋巴瘤淋巴结的检出非常敏感。程国英、刘长柱等[4]于治疗六月前对1例非何杰金氏淋巴瘤患者行WB-DWI检查发现：左颈部、左锁骨下、双髂血管旁及腹股沟均可见多发淋巴结扩散受限，治疗6个月后检查见左腹股沟扩散受限淋巴结消失，左颈部及左锁骨下、双髂血管旁淋巴结变小。表明WB-DWI在肿瘤化、放疗后疗效的检测方面也有一定的价值。
WB-DWI的不足之处也不容忽视，不同年龄、不同生理状态下的正常器官及组织的信号高低波动很大，正确识别正常组织的正常信号表现，对于减少漏诊及误诊是很有必要的。对于高信号背景下(脑、胆囊、膀胱)的病变及转移性肿瘤容易被掩盖而漏诊。尽管磁共振的硬件近年发展很快，但得到的WB-DWI图像质量仍相对不高，小病灶容易漏诊，成骨性转移瘤内含大量钙盐、含水量少，水分子弥散弱，也容易漏诊。b值究竟取多大合适，目前没有统一的标准，各家根据自己的研究目的、检查部位、设备条件及经验而定。综上所述，不难看出WB-DWI能体现水分子的布朗运动，体现病变含水量，侧面体现病变的病理特征，结合近年新出现的高磁场、DWIBS、磁体内置BODY线圈、自动移床技术，体部大范围的扫描成为可能，计算机利用3DMIP、MRP及黑-白翻转技术重建得到相对高分辨力的全身弥散图像，相比PET-CT，具有安全、经济的优点。其在临床的应用前景潜能无限,但扫描时间相对长、图像分辨力及信噪比不高、研发特异性有鉴别功能的序列如鉴别成骨性转移瘤的序列，降低漏诊率，这些都是大家前进的方向和动力。
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4DWI在临床中的应用
4.1DWI在肿瘤疗效评价、复发监测中的应用DWI在肝纤维化分级、肝功能评估、肿瘤复发、放化疗疗效监测、肝移植术后肿瘤复发等方面的研究是目前的热点和难点。DWI通过研究水分子的运动强弱来提示病理与正常组织，前文已经述及ADC值可以量化水分子布朗运动的强弱，对于不同组织、不同的生理及病理状态下水分子的弥散运动受到诸多因素的影响，对于残存或复发即有活力的肿瘤细胞，其细胞膜完整，能充分发挥屏障作用，阻止或降低水分子的扩散运动，反之，当细胞坏死时，细胞膜破裂其屏障作用消失，无法阻止水分子的扩散运动，所以在DWI图像上残存或复发的肿瘤组织呈明显高信号表现，其ADC值低于坏死的肿瘤细胞，因此DWI可用来区分坏死与残存有活力的肿瘤细胞。李振武等[5]对16例行TACE术的肝癌患者分别进行DWI，与DSA造影检查相对照，结果DSA显示18个病灶，碘油沉积良好者11处，其余7处沉积欠佳；对比碘油沉积良好组与沉积欠佳组的ADC值，两者之间差距有统计学意义(P<0.01)，沉积欠佳组ADC值低于良好组，沉积良好组术前与术后相比有所升高，与术前相比，差距有统计学意义，而沉积欠佳组ADC值变化不明显。何玉洁等[6]对40例HCC患者于TACE前后多个弥散梯度因子的DWI检查，当b值取600 s/mm2时，TACE后肿瘤的ADC值增大，DWI检测肝复发灶的敏感性为43.75%(28/64)，不难看出，DWI在肿瘤化疗术后疗效监测及肿瘤复发方面有一定研究价值。
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4.2DWI在肝脏纤维化分级、肝功能评分中的应用不少学者研究指出，肝脏纤维化时，肝内大量的纤维组织增生、结节形成[7]，肝细胞变性、肿胀,细胞间质中大量炎症细胞浸润,引起肝脏组织间隙内自由水含量减少,同时细胞外基质内大量胶原纤维聚集，进一步使细胞外间隙减少,含水量降低,限制了细胞内外水分子的热运动，测得的ADC值比正常肝脏组织小，朱乃懿等[8]研究显示：不同分期的肝脏纤维化ADC值在不同b值下(200、500、1000 s/mm2)，均随着肝纤维化程度的升高，ADC值呈下降趋势，纤维化分期与ADC值之间存在负相关性，b=500 s/mm2时，相关性最佳。也有学者认为肝脏纤维化时肝脏的微循环发生了变化，肝窦变窄引起的肝血流灌注减少，是影响所测得ADC大小的主要因素[9，10]。对于肝脏移植的患者准确评估肝脏功能是很重要的，近年来，国际上比较推荐根据终末期肝病模型(model for end stage liver disease，MELD)评分来对终末期肝病患者的肝储备功能进行评价[11],该模型主要依赖从实验室获得的生化指标，缺乏肝脏相应的形态学表现。叶伟等[12]在慢性肝病及其肝功能储备研究中发现：患者肝功能损害越严重(MELD评分越高),ADC值越低。
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4.3DWI在肝脏占位病变良恶性鉴别诊断中的应用肝脏的常见占位性病变：肝脏囊肿、血管瘤、转移瘤、肝细胞癌，因各自病理结构特点，所含的水分、黏液、血液、肝细胞、血供不同，导致所测得的ADC值亦存在差异，赵应满等[13]的研究显示：当b=500 s/mm2时，肝细胞癌、肝转移瘤、肝血管瘤、肝囊肿ADC值分别为(1.34±0.12)×103 mm2/s、(1.79±0.21)×103 mm2/s、(3.23±0.28)×103 mm2/s、(4.07±0.65)×103 mm2/s，肝脏良性占位病变的ADC值高于恶性占位病变的ADC值，两者间差异有统计学意义(P<0.05)，而肝转移瘤和原发肝癌的ADC值之间差异无统计学意义。
4.4DWI在反应增生性与转移性淋巴结鉴别中的应用对于肿瘤患者来说，准确判断有无淋巴结转移非常重要，这直接决定患者的治疗方案及预后，有关Ⅰb～Ⅱa期宫颈癌有无区域淋巴结转移与愈后关系的研究显示无转移者5年生存率为84.6%～89.5%，有转移者为48.9%～59.0%[14]，而淋巴结穿刺活检属于有创检查，多次动态穿刺活检是不可能的，因此临床迫切需要一种敏感、无创、重复性高的检查方法。, http://www.100md.com(金玉梅 王叶 武田伟)