原发性肝细胞癌的IVIM-DWI与其病理分化程度的相关性研究

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密级硕士学位论文原发性肝细胞癌的ＩＶＩＭ－ＤＷＩ与其病理分化程度的相关性研究＿空作者姓名１．：指导教师：边杰学科专业：影像医学与核医学大连医科大学 中图分类号密级－原发性肝细胞癌的ＩＶＩＭＤＷＩ与其病理分化程度的相关性研究ＡｔｗｅｅｎＩ－ｓｔｏｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙＢｅＶＩＭＤＷＩａｎｄＨｉａｈｏｌｏｐｇｙＧｒａｄｉｎｏｆＨｅａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒＣａｒｃｉｎｏｍａｇｐ罗宁Ｉ、计：学位论文：３８页表格：６个插图：１０幅指导教师：边杰教授申请学位级别：硕士学位学科（专业）：影像医学与核医学培养单位一二月：大连医科大学附属第二医院完成时间：二〇八年答辩委员会主席： 独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在指导教师指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得大连医科大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。■、学位论文作者签名：签字曰期：年夂月日 关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本检人授权大连医科大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“Ｖ”）：１．保密□，在＿年解密后适用本授权书。２．不保密Ｗ。导作师者签签名：日期年ｒ月方ａ名：日期：ｗ年Ｉ月日 大连医科大学硕士学位论文目录一、摘要……………………………………………………………………………………………………1（一）中文摘要……………………..……………………………………………………………1（二）英文摘要………………………….…………….…………….……………………………4二、正文…………………………………….…………………….…………….…………………………8（一）前言……………………………….…………….…………….………………………………8（二）材料和方法………………………….…………….…………….…………………….101.研究对象………………………….……………….…………….…………………102.检查方法及扫描参数……….……………….…………….………………..103.图像处理………………………….……………….…………….…………………114.统计学分析…………………….……………….…………….………………....125.病理学分级…………………….……………….…………….………………....12（三）结果……………………………………………………...............................………121.病变基本特征………………….……………….….………….………………..122.ADC、D、D*、f值在各级别HCC的比较………………….……..153.ADC、D、D*、f值与HCC分化程度的相关性…………….……….164.ADC、D值诊断各级别HCCROC曲线的比较…………….……….175.f值与HCC动脉期强化率的相关性….……………….….……………18（四）讨论…………………………………………………………………………………………18（五）结论……………………………………………………………………….…………………21（六）参考文献……………………………………………………………….…………………21三、综述………………………………………………………………………….………………..25 大连医科大学硕士学位论文（一）综述………………………………………………………….…….………….…………251.IVIM-DWI基本原理………………………….….………….………………..252.肝脏IVIM-DWI的影响因素……………………………...…….….……..263.IVIM-DWI在肝脏病变中的应用…………………….…….….……..…284.IVIM-DWI的不足和展望………………………….….………….…………31（二）参考文献………………………………………………………………………...…….…31四、攻读学位期间发表文章情况………………………………………………………37五、致谢…………………………………………………………………………………………………38 大连医科大学硕士学位论文中英文缩略词表缩略词英文全称中文全称HCCHepatocellularCarcinoma肝细胞肝癌MRIMagneticResonanceImaging磁共振成像DWIDiffusionWeightedImaging弥散加权成像ADCApparentDiffusionCoefficient表观弥散系数IVIMIntravoxelIncoherentMotion体素内不相干运动IVIM-DWIIntranetvoxelIncoherentMotionDiffusion体素内不相干运动扩WeightedImaging散加权成像ROIRegionOfInterest感兴趣区ROCReceiverOperatorCharacteristicCurve受试者工作特征曲线AUCAreaUndertheCurve曲线下面积SISignalIntensity信号强度 大连医科大学硕士学位论文原发性肝细胞癌的IVIM-DWI与其病理分化程度的相关性研究硕士姓名：罗宁指导教师：边杰教授专业名称：影像医学与核医学摘要目的：通过对原发性肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)行磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)平扫、增强及体素内不相干运动扩散加权成像(IntranetvoxelIncoherentMotionDiffusionWeightedImaging，IVIM-DWI)并对单指数模型表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)及IVIM-DWI参数进行量化分析，同时分别总结各参数特征，将其与组织病理分化程度进行对照，研究二者相关关系，并评估IVIM-DWI衍生参数f值与动脉期增强程度的相关性，旨在探讨IVIM-DWI作为一项无创性影像检查技术在术前评估HCC病理分化程度的可行性。材料与方法：1.研究对象：收集2017年5月-2017年12月期间大连医科大学附属二院收治的HCC患者32例，其中男性21例，女性11例，年龄30-69岁，平均年龄53.4岁。所有病例均经手术或穿刺病理证实为HCC，且病理分级明确。2.检查方法及图像处理：32例HCC患者均于术前应用Siemensverio3.0TMRI超导扫描仪行常规MRI平扫、增强及IVIM-DWI检查。IVIM-DWI采用单次激发自旋回波扩散加权平面回波成像（SE-DW-EPI）序列,选取10个b值分别为20，50，100，150，200，400，600，800，1000，1200s/mm。利用Siemensverio3.0TMRI后处理工作站观察肿瘤基本特征，并测量肿瘤T1WI平扫及增强动脉期的信号强度，计算其动脉期强化率。应用Matlab（MathWorksInc，MA，USA）中编写的自制软件进行IVIM-DWI图像分析，测得ADC值、D值、D*值及f值。3.HCC的组织病理学分级：病理分级采用Edmondson-Steiner肝癌四级分级1 大连医科大学硕士学位论文法，主要根据肿瘤细胞的形态、核/质比及核分裂象三个方面进行分级评估。其中Ⅰ级为高分化HCC，Ⅱ、Ⅲ为中分化HCC，Ⅳ级为低分化HCC。4.统计学分析：采用SPSS20.0统计软件进行统计分析。(1)不同病理分化程度组间的ADC值及IVIM-DWI相关参数值的比较采用单因素ANOVA检验，采用LSD-t检验进行组间两两比较。(2)ADC值及IVIM-DWI各参数值与HCC病理分化程度的相关性分析采用Spearman相关分析。(3)f值与动脉期强化程度的相关性采用Pearson相关分析。(4)应用受试者工作特征(ROC)曲线，比较ADC值、D值的诊断效能，依据最大约登指数确定ADC值、D值的最佳诊断阈值。结果：1.32例HCC中高分化组4例，中分化组15例，低分化组13例。肿瘤最大直径为1.2～6.4cm，平均直径为3.02±1.43cm。HCC最大直径在不同病理分化程度组间的差异无统计学意义(P>0.05)。-322.高、中、低分化组的ADC值均值分别为1.21±0.06×10mm/s、1.08±-32-320.08×10mm/s、0.98±0.14×10mm/s；高、中、低分化组的D值均值分别为-32-32-321.13±0.04×10mm/s、0.96±0.11×10mm/s、0.76±0.18×10mm/s；ADC值、D值在不同分化组间差异具有统计学意义（P<0.05），且两两比较各组间差异均有统计学意义（P<0.05）。高、中、低分化组的D*值均值分别为24.57±13.99-32-32-32×10mm/s、25.73±9.85×10mm/s、33.46±12.69×10mm/s；高、中、低分化组的f值均值分别为(19.25±5.68)%、(21.07±9.28)%、(25.82±10.74)%；D*值、f值在不同分化组间差异无统计学意义（P>0.05）。3.ADC值、D值与HCC的分化程度呈正相关，相关系数分别为0.582、0.707，P<0.05，D值较ADC值具有更好的相关性。D*值及f值与HCC分化程度之间无相关性，P>0.05。4.ADC值及D值鉴别诊断高、中分化组HCC的ROCAUC分别为0.900及0.967。根据最大约登指数确定ADC值及D值的最佳诊断阈值分别为1.113×-32-3210mm/s、1.036×10mm/s，所对应的敏感度和特异度分别为100%、73.3％和100%、93.3％。ADC值及D值在鉴别诊断中、低分化组HCC的ROCAUC分别2 大连医科大学硕士学位论文为0.756及0.856。根据最大约登指数确定ADC值及D值的最佳诊断阈值分别为-32-321.016×10mm/s、0.943×10mm/s，所对应的敏感度和特异度分别为76.9%、73.3%和92.3%、80%。5.f值与动脉期强化率之间不存在相关性，r=0.044，P>0.05。结论：1、IVIM-DWI在术前评价HCC分化程度具有一定的应用价值，参数ADC值及D值在不同分化程度的HCC鉴别中具有重要意义，且D值较ADC值具有更高的检验效能。2、ADC值及D值与HCC分化程度存在正相关，D值具有更高的相关性。3、f值与HCC动脉期强化率不存在相关性，f值能否科学的反映肿瘤的血流灌注情况仍需大量的样本及科学的数据加以研究证明。关键词：原发性肝细胞癌体素内不相干运动磁共振成像组织病理学分级3 大连医科大学硕士学位论文ACorrelationStudyBetweenIVIM-DWIandHistopathologyGradingofHepatocellularCarcinomaPostgraduate:NingLuoSupervisor:Prof.JieBianMajor:MedicalimagingandNuclearMedicineAbstractObjective:ToinvestigatetherelationshipbetweentheparametercharacteristicsofIntranetvoxelIncoherentMotionDiffusionWeightedImaging(IVIM-DWI)andhistopathologygradingofhepatocellularcarcinoma(HCC).ToevaluatethecorrelationbetweentheIVIM-DWIderivativeparameterfandthedegreeofarterialphaseenhancement.ToexplorethefeasibilityofIVIM-DWIasanon-invasiveimagingtechniquetoevaluatethepreoperativepathologicaldifferentiationofHCC.Methods:1.Casematerial:Wecollectandanalysis32casesofHCCpatientsinthesecondaffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversitywhichincluded21malesand11femalesfromMay2017toDecember2017.Allthepatientsagedbetween30-69yearsold,andtheaverageageofwas53.4.AllcaseswereconfirmedasHCCbyoperationorpuncturepathology,andthepathologicalgradewasdefinite.2.ScanningmethodandImageprocessing:32caseswithHCCwereperformedroutineMRIplainscan,enhancedandIVIM-DWIexaminationwithSiemens3.0Tverio40764MRIsuperconductingscannerbeforeoperation.IVIM-DWIwereperformedwithsingleexcitationspinechodiffusion4 大连医科大学硕士学位论文weightedplanarechoimaging(SE-DW-EPI)sequence,and9bvalueswerechosenas0,50,100,150,200,400,600,800,1000s/mm2,respectively.ThebasiccharacteristicsoftumorwereobservedbySiemens3.0TverioMRIpostprocessingworkstation,andthesignalintensityofT1WIandenhancedarterialphaseweremeasured,andtheenhancementrateofarterialphasewascalculated.TheIVIM-DWIimageanalysiswascarriedoutbyusingtheself-madesoftwarewritteninMatlab(MathWorksInc，MA，USA),andtheD,D*,fandADCvalueweremeasured.3.Histopathologygrading:ThepathologicalgradeofHCCwasclassifiedbyfourgradesofEdmondson-Steiner,whichweremainlyassessedaccordingtothemorphology,nuclear/cytoplasmratioandmitoticimageoftumorcells.Amongthem,gradeⅠiswell-differentiatedHCC,ⅡandⅢismoderatelydifferentiatedHCC,gradeⅣispoorlydifferentiatedHCC.4.Statisticalanalysis:SPSS20.0statisticalsoftwarewasusedforstatisticalanalysis.(1)ThecomparisonofADCvalueandIVIM-DWIrelatedparametervalueamongdifferentpathologicaldifferentiationdegreegroupswascarriedoutbyunivariateANOVAtestandLSD-ttest.(2)CorrelationanalysisofthevalueofADCandIVIM-DWIparametersandthedegreeofpathologicaldifferentiationofHCCbySpearmancorrelationanalysis.(3)ThecorrelationbetweenfvalueanddegreeofarterialphaseenhancementwasanalyzedbyPearsoncorrelation.(4)ReceiveroperatingcharacteristiccurvewereusedtocomparethediagnosticefficacyofADCandDvalues,andtheoptimaldiagnosticthresholdofADCandDvalueswasdeterminedaccordingtothemaximumJordanindex.Results:1.In32casesofHCC,therewere4casesofwelldifferentiatedgroup,15casesofmoderatelydifferentiatedgroupand13casesofpoorlydifferentiatedgroup.Themaximumdiameteroftumorwas1.2to4.4cm,andthemeandiameterwas3.02±1.43cm.ThedifferencebetweenthemaximumdiameterofHCCandthedegreeof5 大连医科大学硕士学位论文pathologicaldifferentiationwasnotstatisticallysignificant(P>0.05).2.ThemeanADCvaluesofwell,moderatelyandpoorlydifferentiatedgroupswere1.21±0.06×10-3mm2/s,1.08±0.08×10-3mm2/sand0.98±0.14×10-3mm2/s,respectively.ThemeanDvaluesofwell,moderatelyandpoorlydifferentiatedgroupswere1.13±0.04×10-3mm2/s,0.96±0.11×10-3mm2/sand0.76±0.18×10-3mm2/s,respectively.ThedifferenceofADCandDvaluesindifferentdifferentiationgroupswasstatisticallysignificant(P<0.05),andthedifferencesbetweentwogroupswerestatisticallysignificant(P<0.05).ThemeanD*valuesofwell,moderatelyandpoorlydifferentiatedgroupswere24.57±13.99×10-3mm2/s,25.73±9.85×10-3mm2/s,33.46±12.69×10-3mm2/s,respectively.Themeanfvaluesofwell,moderatelyandpoorlydifferentiatedgroupswere(19.25±5.68)%,(21.07±9.28)%,(25.82±10.74)%,respectively.Therewasnosignificantdifferencebetweendifferentdifferentiationdegreegroups(P>0.05).3.TheADCandDvalueswerepositivelycorrelatedwiththedifferentiationdegreeofHCC,andthecorrelationcoefficientswere0.582and0.707(P<0.05).TherewasnocorrelationbetweenD*valueandfvalueanddifferentiationdegreeofHCC(P>0.05).4.AreasunderROCcurves(AUC)ofADCandDvaluesinantidiastoleonwellandmoderatelydifferentiatedHCCwere0.9and0.967,respectively.BasedonthemaximumJordanindex,thebestdiagnosticthresholdofADCandDvalueswas1.113×10-3mm2/s,1.036×10-3mm2/s,respectively.Thesensitivityandspecificitywere100%,73.3%and100%,93.3%,respectively.AreasunderROCcurves(AUC)ofADCandDvaluesinantidiastoleonmoderatelyandpoorlydifferentiatedHCCwere0.756and0.856,respectively.ThebestdiagnosticthresholdofADCandDvaluewas1.016×10×10-3mm2/s,0.943×10-3mm2/s,respectively.Thesensitivityandspecificitywere76.9%,73.3%and92.3%,80%,respectively.5.Therewasnocorrelationbetweenfvalueandenhancementrateofarterialphase,r=0.044,P>0.05.Conclusions:1.TheADCandDvaluesmayreflectthecorrespondingpathological6 大连医科大学硕士学位论文differentiation,andthevalueofDishigher.DvaluehashighersensitivityandspecificityindifferentialdiagnosisofHCC.2.TheADCandDvaluesarepositivelycorrelatedwiththedegreeofdifferentiationofHCC,andtheDvaluehasahighercorrelation.3.TherewasnocorrelationbetweenfvalueandHCCarterialphaseenhancementrate.Keywords:HepacellularcarcinomaIntranetvoxelincoherentmotionMagneticresonanceimagingPathologicalgrade7 大连医科大学硕士学位论文前言原发性肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma,HCC）是肝脏高发的恶性肿瘤之一，其主要是由于多种不同因素（如乙肝病毒、酗酒、药物损伤及遗传代谢疾病等）长期刺激所致的慢性肝病经多阶段发展所致。目前，在我国HCC最常见的病因是乙肝病毒感染导致肝硬化，进而肝硬化结节逐步恶变形成HCC，若没有得到及时且有效的治疗患者生命会受到严重威胁。既往已有研究表明，HCC的病理分化程度是影响治疗及预后的一个重要因素，与高、中分化HCC相比，低分化HCC患[1]者的术后易复发，预后较差，生存率低。部分原因是分化程度较差的HCC更易发生隐匿性血管侵犯或远处转移，所以在HCC患者进行肝切除术或介入治疗之前，肿瘤借助影像检查方法进行综合评价，对临床制定最佳的治疗方案具有重要的指导意义。磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)较其它影像检查技术显示出更好的软组织分辨率，能够多参数、多序列成像且没有辐射风险，目前已广泛应用于肝脏疾病的诊断，在疾病定性诊断、评估病变范围等方面具有较好的效果。传统MRI的某些征象对于评价HCC的恶性程度具有重要价值，如T2WI信号强度、[2-4]是否有纤维包膜及假包膜、是否存在脂肪、坏死成分等。但对这些征象的评价依赖于诊断医师的技术经验，具有很强的主观性，诊断结果也会产生较大的偏差。近些年国内外影像技术飞速发展，MRI不再局限于反映病变的形态学特征，已逐步发展为可以反映组织病变的病理生理情况的功能学检查技术。扩散加权成像（Diffusionweightedimaging，DWI）是一项研究非常成功的功能成像技术，已经广泛应用于多系统疾病的诊断，它不仅可以显示肿瘤的大小、形态，更可以从微观水平反映肿瘤内部水分子扩散运动的自由度和方向，应用单指数模型计算表观扩散系数（apparentdiffusioncoefficient，ADC），可以间[5]接分析组织及病变微观结构的变化。ADC值大小与水分子扩散情况呈正相关，即水分子在做扩散运动时受到的限制程度越大，ADC值越小，在DWI图像上的信号越高。DWI最早应用于急性脑梗死的影像诊断，近年来已经广泛应用于肿瘤的良恶性[6]鉴别、肿瘤的分期及监测肿瘤治疗疗效等方面。在术前评估HCC分化程度方面已[7-9]有相关研究证明ADC值与HCC分化程度呈正相关，随着HCC分化程度降低，核8 大连医科大学硕士学位论文质比增大，细胞数目增多而细胞间隙减小，限制水分子扩散运动的因素增多，故ADC值降低，病灶在DWI图像上的信号增高。因此，DWI可以通过ADC值对HCC内部水分子扩散情况进行量化，在评估HCC的分化程度方面有重要的应用价值。但随着科学技术的不断发展及研究的深入，越来越多的研究表明ADC值不能[10]真实的定量分析活体组织内水分子扩散运动的情况。DWI是通过计算组织在不同扩散梯度场强（b值）下的信号衰减程度来评价组织内水分子扩散情况，其前提是假设组织信号衰减程度完全取决于水分子扩散运动。对于活体生物组织而言，这一假设并不成立，活体组织信号衰减不仅取决于水分子的扩散运动情况，同时也受微循环灌注效应的影响。随着HCC分化程度的降低，除细胞密度增高外，为满足肿瘤细胞迅速增殖的需要，病变内毛细血管生成增多，微循环灌注增高，这就[11]将导致ADC值的测量结果较实际值偏高。Le等于1986年首先提出体素内不相干运动（intranetvoxelincoherentmotion，IVIM）理论，认为低b值DWI测得的信号衰减主要反映微循环灌注效应，高b值DWI测得的信号衰减主要体现水分子扩散，将不同梯度磁场中的组织信号衰减程度分开进行计算，可以得到更真实的水分子扩散自由度及组织的微循环灌注情况，这就是IVIM-DWI技术的双指数模型。IVIM-DWI可同时计算得出3个相关参数，其中扩散系数D因水分子在组织内随机扩散运动产生，定量反映组织内纯水分子扩散运动情况；伪扩散系数D*因血液在血管网内流动而产生，定量反映组织内毛细血管网内血液灌注情况；灌注分数f，代表灌注相关扩散部分占总扩散的比例。近些年，IVIM-DWI在多系统、多病变的诊断及鉴别诊断中都显示出其独特的优势，得到临床广泛重视。目前国内外应用DWI参数ADC值术前评价HCC分化程度的相关报道较多，而[12,13]关于IVIM-DWI术前评价HCC分化程度的研究尚处于初步阶段，且尚有的报道仅将HCC分为高、低级别两组，不能反映HCC真实的分化程度。另有报道表明D*值、f值与组织的血管密度存在相关性，但其能否作为新的循环参数被使用、[14、IVIM-DWI能否作为一项无需造影剂即可反映组织血供情况的检查技术尚有争议15]。本课题通过对HCC行IVIM-DWI扫描，将f值与HCC的动脉期强化率进行对比分析，判断两者之间是否存在相关性；另依据组织病理学结果将HCC分为高、中、低分化三组，将各参数特征与分化程度进行对照，旨在探讨IVIM-DWI各参数用于预测HCC分化程度的应用价值，为临床评估HCC恶性程度、判断预后等提供更全面、可靠的无创性影像学检查方法。9 大连医科大学硕士学位论文材料与方法1.研究对象收集2017年5月-2017年12月期间在大连医科大学附属二院就诊，根据临床症状、实验室及影像学检查诊断为HCC患者32例，年龄30-69岁，平均年龄53.4岁，其中男性21例，女性11例。所有患者均行MRI平扫、增强及IVIM-DWI检查。所有病例均经手术或穿刺病理证实为HCC，且病理分级明确。纳入标准：①临床诊断HCC或其它影像学方法检查已发现病灶；②患者行MRI检查前病灶未接受任何治疗及处理；③患者肝脏内无转移瘤及其它性质病灶；④患者无门静脉癌栓；⑤患者在MRI检查后1周内行手术切除，病理诊断、分级明确；⑥MRI图像清晰，无明显伪影，可用于观察及后处理。2.检查方法及扫描参数检查方法：应用Siemensverio3.0TMRI超导型扫描仪，使用3TBodyMATRIX8通道体部相控阵线圈，扫描范围包括膈顶至肝下2cm。检查前了解患者有无检查禁忌症，消除紧张情绪，并嘱咐其禁食禁水≥4小时。扫描前对患者进行呼吸训练，使其保持均匀呼吸，呼吸频率规律，幅度平稳，呼吸频率应保持在18～20次/分钟。患者取仰卧位，身体中线居中，头先进，双上肢置于头部两侧，将体部线圈中心放在患者剑突水平，加用膈肌导航技术，所有患者扫描序列如下：冠状位T2WI、轴位TIWI、轴位T2WI、IVIM-DWI及T1WI增强扫描。扫描技术及参数：轴位T1WI相采用T1容积内差体部采集技术，Q-fatsat法脂肪抑制；轴位T2WI相采用T2blade技术采集，频率饱和法脂肪抑制；冠状位T2WI相采用半傅立叶采集单次激发快速自旋回波技术，频率饱和法脂肪抑制；常规MRI平扫各序列参数见表1。表1常规MRI平扫序列参数表TR（ms）TE（ms）FOV（mm）矩阵层厚（mm）层间距（mm）NEX冠状位T2WI140093380*342256*1795.51.11轴位T1WI41.39380*304320*182301轴位T2WI2500105380*304320*2566.51.5110 大连医科大学硕士学位论文IVIM-DWI扫描：采用单次激发自旋回波扩散加权平面回波成像（SE-DW-EPI）2序列,选取10个b值分别为0，50，100，150，200，400，600，800，1000，1200s/mm，TR3000ms，TE73ms，FOV380mm*304mm，矩阵128*78，层厚6mm，层间距1.5mm，NEX4。T1WI增强扫描：采用T1容积内差体部三维采集技术,轴位TR4ms，TE1.39ms，FOV380*304mm，矩阵320*182，层厚3mm，层间距0mm，NEX1；冠位TR3.18ms，TE1.13ms，FOV380mm*342mm，矩阵320*288，层厚3mm，层间距0mm，NEX1；经肘静脉注入钆喷酸葡胺（GD-DTPA），剂量0.2ml/kg体重，流率2ml/s，HCC动脉期、门静脉期、平衡期及延迟期图像分别于注药后17s、45s、80s及180s扫描获得。3.图像处理3.1常规MRI图像分析应用Siemensverio3.0TMRI后处理工作站由2名经验丰富的影像诊断医师评估图像质量，标准为图像可用于观察及测量，没有明显伪影及失真，肝脏解剖结构清晰。分别观察并记录常规T1WI、T2WI及T1WI增强图像上病变的位置、形态、大小、信号、有无门静脉癌栓、肝脏内有无其他性质病灶；分析肿瘤动脉期的强化程度，分别在T1WI及T1WI增强动脉期图像上选取相同的肿瘤最大直径层面，避开囊性坏死区，在肿瘤实性区域绘制相同ROI，得到平扫时信号强度SI平扫（signalintensity，SI）及增强扫描动脉期信号强度SI动脉期，分别测量3次取其平均值，依据公式（1）计算并记录肿瘤动脉期强化率（SI%）。SI动脉期SI平扫SI%100%SI平扫（1）3.2IVIM-DWI图像分析IVIM-DWI图像的后处理使用在Matlab（MathWorksInc，MA，USA）中编写的自制软件进行。针对双指数模型，信号变化与b值之间的关系用公式(2)表示：Sb(-bD)[-b(D+D*)]=(1-f)exp+fexpS0（2）2其中Sb是指定b值时的信号强度，S0是b=0s/mm时的信号强度，f是与微循环相关的灌注分数，D代表纯分子扩散的扩散参数，D*是由微循环灌注所引起的扩散参数。将原始图像导入软件后，调节窗宽、窗位使图像对比清晰，利于观察。11 大连医科大学硕士学位论文由2名有经验的影像诊断医师观察各不同b值图像上病变的信号强度，选取病变信号最高的图像进行分析，选取肿瘤最大层面，手动绘制与观察动脉期强化程度形态、面积一致的ROI，获得伪彩图及ADC值、D值、D*值及f值，分别测量3次，计算其平均值并记录。4.HCC的组织病理学分级HCC的分级方法采用Edmondson-Steiner病理分级法，分级方式见表2。表2HCC的Edmondson-Steiner四级分级法分级镜下形态癌细胞形态接近正常，一般呈索条状排列，胞桨呈嗜酸性，核圆，大小较规则，Ⅰ级核分裂少见癌细胞形态轻度变形，呈索条状或巢状排列，核浆比例增大，胞浆轻度嗜碱性，Ⅱ级常可见到胆汁小滴，核分裂增多癌细胞形态明显变形，呈巢状排列，核桨比例明显增大，胞浆染色呈嗜酸性，Ⅲ级胆汁小滴少见，核的大小、染色不规则，核分裂多见，有时见癌巨细胞癌细胞形态明显异形，可见到梭形细胞和多核巨细胞，胞浆少而核深染，核分Ⅳ级裂多，细胞排列紊乱，常无胆汁小滴其中Ⅰ级为高分化HCC，Ⅱ、Ⅲ为中分化HCC，Ⅳ级为低分化HCC。5.统计学分析所有数据采用SPSS20.0统计软件进行统计分析。所有计量资料均符合正态分布，采用均数±标准差表示；不同病理分化程度组间的ADC值及IVIM-DWI相关参数值的比较采用单因素ANOVA检验，采用LSD-t检验进行组间两两比较；各参数与HCC病理分化程度的相关性分析采用Spearman相关分析；f值与动脉期强化程度的相关性采用Pearson相关分析；应用受试者工作特征(ROC)曲线，比较ADC值、D值的诊断效能，依据最大约登指数确定ADC值及D值的最佳诊断阈值，曲线下面积(areaunderthecurve，AUC)在0.5～0.7时诊断价值较低，0.7～0.9诊断价值中等，0.9以上诊断价值较高；均以P<0.05认为存在统计学差异。结果1.病变基本特征32例HCC中，8例位于肝左叶，24例位于肝右叶，肿瘤最大直径为1.2～6.4cm，平均直径为3.02±1.43cm；其中高分化组4例（图1），中分化组15例（图2），12 大连医科大学硕士学位论文低分化组13例（图3）。高分化组3例位于肝右叶，1例位于肝左叶，肿瘤最大直径为1.5～2.0cm，平均直径为1.73±0.22cm；中分化组11例位于肝右叶，4例位于肝左叶，肿瘤最大直径为1.3～5.4cm，平均直径为3.04±1.34cm；低分化组10例位于肝右叶，3例位于肝左叶，肿瘤最大直径为1.2～6.2cm，平均直径为3.39±1.57cm；HCC最大直径在不同病理分化程度组间的差异无统计学意义（表3）。32例HCC中1例高分化、1例中分化T1WI表现为等信号，其余30例T1WI均表现为稍低信号，32例T2WI及多b值DWI均表现为稍高信号，增强扫描动脉期均可见强化征象，门静脉期或延迟期强化程度减退。表332例HCC的最大直径与其病理分化程度的比较分组F值P值高分化HCC中分化HCC低分化HCC平均最大径(cm)1.73±0.223.04±1.343.39±1.572.2480.124图1a～h男，51岁，肝S6段高分化HCC；图1a～h分别为DWI图（b=150s/mm2）、ADC图、D图、D*图、f图、T1WI图像、T1WI增强动脉期图像、病理图（HE×200）。其中ADC图、D图、D*图、f图选取ROI区域计算相对应的-32-32-32参数值分别为1.89×10mm/s、1.01×10mm/s、18.57×10mm/s、45.2%。T1WI为低信号，增强动脉期可见强化征象，动脉期强化率为62.8%。13 大连医科大学硕士学位论文图2a～h男，30岁，肝S8段中分化HCC；图1a～h分别为DWI图（b=150s/mm2）、ADC图、D图、D*图、f图、T1WI图像、T1WI增强动脉期图像、病理图（HE×200）。其中ADC图、D图、D*图、f图选取ROI区域计算相对应的-32-32-32参数值分别为1.27×10mm/s、0.97×10mm/s、23.88×10mm/s、38.8%。T1WI为低信号，增强动脉期可见强化征象，动脉期强化率为113.8%。图3a～h男，33岁，肝S4段低分化HCC；图3a～h分别为DWI图（b=150s/mm2）、ADC图、D图、D*图、f图、T1WI图像、T1WI增强动脉期图像、病理图（HE×400）。其中ADC图、D图、D*图、f图选取ROI区域计算相对应的-32-32-32参数值分别为0.97×10mm/s、0.73×10mm/s、17.44×10mm/s、46.3%。T1WI为低信号，增强动脉期可见强化征象，动脉期强化率为81.6%。14 大连医科大学硕士学位论文2.ADC值、D值、D*值、f值在各级别HCC的比较2.132例HCC的ADC值、D值与其病理分化程度对照情况见表4。表432例HCC的ADC值、D值与其病理分化程度对照表参数高分化HCC中分化HCC低分化HCCF值P值ADC值1.21±0.061.08±0.080.98±0.147.7590.002D值1.13±0.040.96±0.110.76±0.1813.0230.000-32注：ADC值、D值的单位为×10mm/s。由表4可见，高、中、低分化HCC的ADC值均大于其相应的D值，低分化组HCC的ADC、D值小于高、中分化组，中分化组HCC的ADC、D值小于高分化组（图4，5）。采用单因素ANOVA检验比较各组ADC、D值的差异，F值分别为7.759、13.023，P均<0.01。因此，ADC值及D值在高、中、低分化组间具有显著性差异（P<0.01），通过两两比较可知ADC值在高分化与中分化（P=0.043）、高分化与低分化（P=0.001）、中分化与低分化（P=0.019）之间均存在统计学差异。D值在高分化与中分化（P=0.044）、高分化与低分化（P=0.000）、中分化与低分化（P=0.001）之间亦均存在统计学差异。据此可知，32例HCC的ADC值及D值一定程度上可以反映其所对应的病理分化程度。图432例HCC的ADC值与其病理分化程度对照箱图图532例HCC的D值与其病理分化程度对照箱图15 大连医科大学硕士学位论文2.232例HCC的D*值、f值与其病理分化程度对照情况见表5。表532例HCC的D*值、f值与其病理分化程度对照表参数高分化HCC中分化HCC低分化HCCF值P值D*24.57±13.9925.73±9.8533.46±12.691.8470.176f19.25±5.6821.07±9.2825.82±10.741.1530.330-32注：D*值的单位为×10mm/s，f值为百分数。由表5可见，低分化组的D*值、f值分别高于高、中分化组，中分化组的D*值、f值高于高分化组（图6，7）。采用单因素ANOVA检验比较各组D*、f值的差异，F值分别为1.847、1.153，P均>0.05，D*、f值的组间差异无统计学意义。图632例HCC的D*值与其病理分化程度对照箱图图732例HCC的f值与其病理分化程度对照箱图3.ADC值、D值、D*值、f值与HCC分化程度的相关性32例HCC的ADC值及IVIM-DWI参数与其病理分化程度的相关性见表6。表632例HCC的ADC值及IVIM-DWI参数与其病理分化程度相关性分析表-32-32-32ADC(×10mm/s)D(×10mm/s)D*(×10mm/s)f(%)r0.582*0.707*-0.276-0.225P0.0000.0000.1260.158注：标注*代表具有统计学意义由表6可见，ADC值、D值与HCC的分化程度呈正相关，即随着ADC值及D值16 大连医科大学硕士学位论文数值的减小，其所对应的病理分化程度亦逐渐降低，相关系数分别为0.582、0.707，D值具有更高的相关性。D*值、f值与HCC的分化程度不存在相关性。4.ADC值及D值在诊断各级别HCC中的诊断效能ADC及D值在鉴别诊断高、中分化组HCC的ROCAUC分别为0.900及0.967。-32ADC值取阈值1.113×10mm/s时，诊断中分化HCC的敏感度和特异度分别为100%-32和73.3%，D值取阈值1.036×10mm/s时，诊断中分化HCC的敏感度和特异度分别为100%和93.3%。D值较ADC值在高、中分化HCC的诊断中，具有更好的诊断效能。（图8）图8ADC值及D值鉴别诊断高、中分化组HCC的ROC曲线ADC及D值在鉴别诊断中、低分化组HCC的ROCAUC分别为0.756及0.856。-32ADC值取阈值1.016×10mm/s时，诊断低分化HCC的敏感度和特异度分别为76.9%-32和73.3%，D值取阈值0.943×10mm/s时，诊断低分化HCC的敏感度和特异度分别为92.3%和80%。D值较ADC值在中、低分化HCC的诊断中，其AUC及敏感度、特异度更高，具有更好的诊断效能。（图9）图9ADC值及D值鉴别诊断中、低分化组HCC的ROC曲线17 大连医科大学硕士学位论文5.f值与HCC动脉期强化率（SI%）的相关性采用Pearson相关分析，f值与动脉期强化率（SI%）之间不存在相关性，r=0.044，P>0.05。（图10）图10f值及动脉期强化率的散点图讨论原发性肝细胞癌是我国常见的恶性肿瘤之一，发病早期患者常无明显临床症状，后期病情发展迅速，具有死亡率及复发率高等特点。我国肝癌病人的中位年龄为40～50岁，男性比女性多见，近年来其发病率有增高趋势，且发病年龄趋向年轻化。目前临床针对HCC的治疗方法主要有肝部分切除术、TACE术、射频消融术等，其治疗方法的选择需要依据患者及病灶的情况做出综合评价，从而制定最佳治疗方案。而HCC的组织分化程度就是影响其治疗方法选择、术后复发率及生[16]存率的重要因素之一。分化差的HCC易发生周围微血管的侵犯、伴有门静脉癌栓及肝内、外转移等，术后更易复发，常需要给予放化疗等辅助治疗，巩固手术效果，延长生存期。因此，在HCC术前进行分化程度的评估尤为重要。目前，肝脏病灶穿刺活检仍然被认为是评判HCC分化程度的金标准，但因其是有创性检查且受诸多条件限制难以被患者接受，因此无创性影像学检查则具有重要的应用价值。传统意义上的影像学检查如超声、CT及常规MRI检查等可以观察肿瘤的大小、形态、密度或信号、强化程度及与周围器官、血管的关系等，但是[17]已有研究证明HCC的大小或强化程度与其分化程度无明显相关性。随着影像技术18 大连医科大学硕士学位论文的不断发展，功能磁共振成像技术逐渐成为研究热点，DWI作为目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散情况的无创性成像方法，已经广泛应用于多系统、多器官[5]的影像学检查。DWI通过不同组织间水分扩散运动的差异进而造成图像信号衰减[18]的不同来成像，可从分子水平评估病变内结构的信息和病理、生理状态。因此可在病变形态学发生改变之前，通过ADC值的测量评估组织微观结构的变化。但随着研究的深入，研究者们发现DWI上信号的衰减既包括真性水分子扩散部分也包含了毛细血管网内血液灌注部分，这使ADC值不能真正反映生物组织内的微观[11]运动。在1986年Le等首次提出了IVIM双指数模型，利用IVIM双指数模型的DWI可以分离、提取水分子的真性扩散运动和微循环灌注形成的假性扩散，弥补了DWI的不足。1IVIM-DWI的理论基础在活体组织内，由于细胞膜等扩散障碍物及微循环灌注的影响，水分子的扩散[19]运动一定程度上违背单指数模型，Le等提出的IVIM-DWI采用多个b值扫描成像，可以分别量化组织中的水分子扩散运动部分和血流灌注成分。根据IVIM理论，组织信号的衰减程度和b值的关系可以用以下公式(2)描述：Sb(-bD)[-b(D+D*)]=(1-f)exp+fexpS0(2)2其中b(s/mm)为扩散敏感因子；Sb、S0代表相应b值时体素内的信号强度；D22值(mm/s)为真性扩散系数，代表体素内水分子的扩散运动；D*值(mm/s)为假性扩散系数，代表体素内的微循环灌注；f值为灌注分数，代表体素内微循环灌注效应2所占总体扩散效应的比例。IVIM的双指数模型中，高b值(b>200s/mm)时，信号2强度衰减基本与体素内纯水分子扩散相关；低b值(b<200s/mm)时，信号强度的衰减主要由微循环的灌注引起。近些年，应用IVIM-DWI进行全身多种疾病的诊断及[20]鉴别诊断的研究越来越多，IVIM-DWI技术的优势已经得以显现。2ADC值、D值与HCC病理分化程度的关系[12]Woo等研究发现ADC值及D值与HCC的病理分化程度存在相关性，ADC值及D值随着病理分化程度的降低而减低，且其中D值较ADC值在鉴别高、低级别HCC[13]中具有更高的诊断效能。李玉博等研究结果显示与低级别HCC相比较，高级别HCC的D值降低。这均与本研究的研究结果相符。分析其原因可能是随着HCC分化19 大连医科大学硕士学位论文程度的降低，细胞核体积增大，核质比增加，细胞分裂增殖速度加快，细胞数量增多并排列紧密，细胞间隙减小，水分子的扩散运动受限更加严重，因此反映水分子扩散运动受限情况的ADC值及D值也会随之降低。本研究结果显示，ADC值、D值在鉴别高、中分化HCC的ROCAUC分别为0.9、0.967，鉴别中、低分化HCC的ROCAUC分别为0.756、0.856，两组比较中，D值均较ADC值显示出更高的诊断效能，造成这一结果的原因可能是ADC值是一个非特异性参数，其包含组织中水分子扩散和微循环灌注两部分，这两部分在HCC的ADC值测量中会产生相反的影响，降低了ADC的准确性，而D值不受微循环灌注的影响，因此在评估HCC病理分化程度上具有更高的准确性。本研究中，ADC值及D值与HCC分化程度方面均存在正相关，但D值（r=0.707）相关性高于ADC值（0.582）。3D*值、f值与HCC病理分化程度的关系D*值、f值属于与组织灌注相关的参数，理论上HCC在进展过程中为满足其迅速生长的需要，肿瘤内新生血管增多，血管网不断丰富，肝窦毛细血管化，所以[21]分化较差的HCC血供更丰富；张水兴等研究也认为D*值及f值与肿瘤内毛细血管密度相关，即随着HCC分化程度降低，新生血管数量增多，病变内微循环灌注效能越明显，相应D*值及f值升高；本研究结果显示，随着HCC分化程度降低，[13]D*值及f值升高，但不同分化程度组间差异不具有统计学意义。而李玉博等研究结果表明D*值在高、低级别HCC间差异具有统计学意义，f值无统计学意义。[22]Granata等的研究结果与其相反，结果认为f值在高、低级别组间差异具有统计学意义，D*值无统计学意义。各项研究中关于D*值、f值的结果不尽相同，分析其原因可能是：（1）本研究在收集样本时排除了有门静脉癌栓的患者，而在李玉[23]博、Vincenza的研究中没有提及这一点，既往研究表明，门静脉血流量发生明显变化时，D*值、f值也会相应发生改变，笔者认为在选择和划分研究人群方面本研究更为精确；（2）本研究中b值的设置稍有不足，因受设备限制低b值区间距[24]较大，Cohen等认为D*值及f值可以在设定两个以上低于50s/mm²的b值时被较精确的评估；（3）D*值、f值与血管密度、长度及血流量相关，对于肝脏而言，纵横交错的三条血管系统及胆管系统的复杂结构会导致D*、f值的不稳定，可重[25]复性差；（4）各项研究样本量均较小。目前国内外关于D*、f值是否能够评估HCC分化程度的研究尚有限，且各项研究结果仍存在差异，尚无统一结论，仍需要20 大连医科大学硕士学位论文大样本及高质量的数据加以研究证明。4f值与动脉期强化程度的相关性[12]Woo等研究结果显示f值与动脉期强化率存在相关性，而本研究采用同样计算方法得到动脉期强化率，结果显示f值与动脉期强化率无相关性。分析产生这[26]一矛盾结果的原因可能是f值与TE密切相关，TE越长，f值越大。在横向弛豫时间小于血液T2值的组织中，f值对TE的依赖性更加明显。Woo等人的研究中TE值为91ms，本研究TE值为105ms，且两项研究均未测量HCC的T2值，未进行T2校正，所以所测得的f值会产生偏差，造成研究结果的差异。本研究也有一些不足之处：第一，低b值区b值间隔较大，灌注相关参数D*值及f值的研究准确性可能会受到影响；第二，本研究样本量较少，各组间病例分布不均，尤其高分化HCC仅有4例，可能会对数据分析结果造成一定的偏倚；第三，肿瘤实质ROI放置与病理采集区域未保证完全一致。结论3、IVIM-DWI在术前评价HCC分化程度具有一定的应用价值，参数ADC值及D值在不同分化程度的HCC鉴别中具有重要意义，且D值较ADC值具有更高的检验效能。4、ADC值及D值与HCC分化程度存在正相关，D值具有更高的相关性。5、f值与HCC动脉期强化率不存在相关性，f值能否科学的反映肿瘤的血流灌注情况仍需大量的样本及科学的数据加以研究证明。参考文献[1]ZhouL,RuiJA,YeDX,WangSB,ChenSG,QuQ.Edmondson-SteinergradingincreasesthepredictiveefficiencyofTNMstagingforlong-termsurvivalofpatientswithhepato-cellularcarcinomaaftercurativeresection.WorldJSurg2008,32(8):1748–1756.[2]ChandaranaH,RobinsonE,HajduCH,DrozhininL,BabbJS,TaouliB.Microvascularinvasioninhepatocellularcarcinoma:isitpredictablewithpretransplantMRI[J].AjrAmericanJournalofRoentgenology,2011,196(5):21 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大连医科大学硕士学位论文综述肝脏IVIM-DWI的应用研究及进展罗宁综述边杰审校扩散加权成像(diffusion-weightedimaging，DWI)是一种能够无创反映活体组织内水分子扩散自由度的功能成像技术，它可以借助水分子在扩散运动过程中的受限程度，间接从分子运动水平分析组织及病变微观结构的变化。目前，已经[1]比较广泛的应用于全身各系统病变的研究。但利用单指数模型计算出的表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)不仅取决于水分子扩散运动情况，同时也受毛细血管灌注情况影响，因此，DWI反映的组织结构信息具有一定局限性。[2]Le等1986年首次提出了基于体素内不相干运动(intranetvoxelincoherentmotion，IVIM)的双指数模型，利用IVIM双指数模型的DWI可以分离、提取水分子的真性扩散运动和微循环灌注效应形成的假性扩散，弥补了DWI的不足。Yamada[3]等于1999年率先将体素内不相干运动扩散加权成像(intranetvoxelincoherentmotionDWI，IVIM-DWI)技术应用于肝脏MRI研究，近年来相关研究逐渐增多。本文就IVIM-DWI的基本原理及其在肝脏病变中的研究进展进行综述。1IVIM-DWI基本原理在活体组织内，由于细胞膜等扩散障碍物及微循环灌注的影响，水分子的扩散运动一定程度上违背单指数模型，所以基于单指数模型的DWI不能真实的反映组[2]织内水分子的扩散情况，针对病变微观结构变化的研究结果则会发生偏差。Le等提出的IVIM理论包含了水分子的真性扩散和微循环灌注形成的假性扩散两部分内容。基于此理论的IVIM-DWI采用多个b值扫描成像，可以分别量化其中的水分子扩散运动部分和血流灌注成分。根据IVIM理论，组织信号的衰减程度和b值的关(-bD)[-b(D+D*)]2系可以用以下公式描述：Sb/S0=(1-f)·exp+f·exp，其中b(s/mm)为扩散2敏感因子；Sb、S0分别代表相应b值时体素内的信号强度；D值(mm/s)为真性扩散2系数，代表体素内水分子的扩散运动；D*值(mm/s)为假性扩散系数，代表体素内的微循环灌注；f值为灌注分数，代表体素内微循环灌注效应所占总体扩散效应的比例。由于D*值显著大于D值，常大于D值十个数量级，因此应用低b值22DWI(b<200s/mm)信号衰减程度主要受微循环灌注影响；高b值DWI(b>200s/mm)信号衰减程度主要取决于水分子的扩散运动情况。IVIM-DWI的这些相关参数可以25 大连医科大学硕士学位论文为病变特点、病变治疗的反应提供更多的信息。2肝脏IVIM-DWI的影响因素在IVIM理论发展的最初阶段，由于腹部脏器易受到呼吸或其他运动伪影的影响，IVIM-DWI仅应用于神经系统的影像研究。近年来随着呼吸门控等成像技术的发展，IVIM-DWI已经越来越多的应用于临床肝脏疾病的诊断，但部分研究结果却[4-6][7]存在差异与矛盾。Andreou等在对结直肠癌肝脏转移瘤重复扫描后发现转移瘤的D*值和f值的可重复性很差。这提示IVIM-DWI为准确应用于肝脏疾病的诊断，其参数的可重复性有待进一步提高。而现有研究表明，多项因素均会影响IVIM-DWI参数的可重复性，如检查者的生理状态、磁场强度、扩散梯度极性、呼吸采集方式、b值的设定、兴趣区(regionofinterest,ROI)的选择、病灶本身的性质等，并且IVIM-DWI各参数在同样成像条件下的可重复性也不相同。2.1检查者生理状态差异不同个体的肝脏生理状态是存在差异的，甚至相同个体不同时间的肝脏生理[8]状态也存在差异。ReginiF等对40名健康志愿者分别在餐前、餐后行IVIM-DWI检查，研究发现D*值与门静脉血流量具有相关性，在进餐后D*值随肝脏血供的增加而相应发生改变，D值的稳定性优D*值。在研究中虽然可嘱肝脏检查者禁食数小时后接受检查，但这种不同生理状态下的血供差异造成的结果变异是不可完全[9]避免的。陈世林等研究发现肝左叶3个参数的可重复性较肝右叶差，其原因可能是肝左叶更易受心脏搏动影响产生搏动伪影等，而肝右叶形成搏动伪影的可能性较低，进而导致肝左叶参数的可重复性降低，这与其他关于ADC值在肝脏可重复[10]性的研究结果类似。此外，肝脏需进行胆汁分泌等生理活动，胆管内胆汁流动与血液在血管内流动形式十分相似，同样会引起组织信号衰减，影响D*值及f值[11]的诊断效能。2.2磁场强度IVIM-DWI参数的可重复性会受不同的磁场强度影响。目前国内外关于[12]IVIM-DWI的临床研究，多采用1.5T或3.0T的磁场强度。Kakite等研究认为相比于1.5TMR，3.0TMR更易产生磁敏感伪影及增加图像不均匀性，会对IVIM-DWI参数的可重复性产生影响。但1.5T磁共振的图像信噪比低于3.0T，也会影响参数[13]-32的测量。Cui等研究发现同一受检者在3.0T场强下的D值(0.99±0.16×10mm/s)26 大连医科大学硕士学位论文-32稍低于1.5T(1.12±0.16×10mm/s)，而3.0T场强下的f值(19.0±5.5%)则略[14]高于1.5T(16.0±4.1%)。Barbieri等同样发现3.0T场强下的f值略高于1.5T。这些研究均说明IVIM-DWI参数会受磁场强度影响。2.3扩散梯度极性及呼吸采集方式IVIM-DWI参数的可重复性会受不同的扩散梯度极性及呼吸采集方式影响。[15]Dyvorne等分别对健康志愿者及丙型肝炎患者采用呼吸门控(respiratory-triggered,RT)双极扩散梯度(bipolar,BP)、自由呼吸(freebreathing,FB)单极扩散梯度(monopolar,MP)、呼吸门控单极扩散梯度(RTMP)、自由呼吸双极扩散梯(FBBP)四种序列进行扫描，研究发现RT序列图像的质量优于FB，RTBP序列IVIM-DWI参数可重复性优于其它序列，其中f和D的重复性[16]优于D*。Lee等分别对12名健康志愿者采用FB、RT及心脏门控技术(electrocardiography-triggered,ET)三种序列进行扫描，结果显示ET序列可以改善肝左叶IVIM-DWI参数因心脏搏动伪影而常被高估的情况，其参数可重复性优于其它序列。此外，由于肝脏肿瘤的异质性较正常肝脏组织高，IVIM-DWI参数受呼吸运动、心脏运动和血管搏动的影响更大。随着快速数据采集方式的不断[17]发展，屏气IVIM-DWI扫描有待进一步的开发及验证。2.4b值IVIM-DWI参数也会受b值选择的影响，采用不同b值的研究结果间也会产生[18]差异，如Luciani等选取10个b值(0，10，20，30，50，80，100，200，400，2-32800s/mm)行IVIM-DWI扫描，结果显示正常肝脏D*值为79.1±18.1×10mm/s，[19]2而Patel等选取9个b值(0,50,100,150,200,300,500,700,1000s/mm)-32的研究显示正常肝脏D*值为(39.6±12.3)×10mm/s，二者相差一倍。这说明应用不同b值的IVIM-DWI所得参数间是否具有可比性尚待进一步探讨。但选择数量[20]较多且合理分布的b值，可以降低IVIM参数的误差，从而提高其准确性。合理22的b值分布应该选择更多的低b值(01000s/mm)。Dyvorne等经实验研究提出了4个b值(0、15、150、2800s/mm)的优化扫描方案，即减少扫描时间又保证参数的准确性。理论上低b值[23]越多D*及f值越接近真实微灌注情况，Cohen等研究表明D*大小和可重复性均2会受低b值(0