Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging for Diagnosis of Liver Fibrosis and Inflammation in Chronic Viral Hepatitis: The Performance of Low or High b Values and Small or Large Regions of Interest

ObjectiveTo investigate the performance of different b values and regions of interest (ROI) for diagnosing liver fibrosis in patients with chronic viral hepatitis by using diffusion-weighted (DW) magnetic resonance imaging (MRI).MethodsEleven healthy participants and 33 patients with viral hepatitis B or C were enrolled. The stage of liver fibrosis and the grade of necroinflammation were determined by using a histologic activity index. Single-shot spin-echo echo-planar DW-MRI was performed in all participants at b values of 0-500, 0-700, and 0-1000 s/mm2 by using 2 circular small and large ROIs of 100 and 200 mm2. To evaluate the performance of different b values for determining cirrhosis, the receiver-operating characteristic curves were depicted, and the areas under the curves were compared.ResultsThe average values of apparent diffusion coefficients significantly decreased with increasing stage or grade categories at all the 3 b values and for both small and large ROIs. The performance at b = 500 s/mm2 was significantly better than b = 1000 s/mm2 for determining cirrhosis or bridging fibrosis. The cut point of 153.4 for apparent diffusion coefficient (×10−5 mm2/s) at b = 500 s/mm2 could determine cirrhosis or bridging fibrosis with a sensitivity of 96% and specificity of 82%. No difference was found between the average apparent diffusion coefficient values of large or small ROIs. Also, there was no difference in performance of large or small ROIs in the diagnosis of liver fibrosis.ConclusionsThis study provided beneficial data for clinical utilisation of DW-MRI in diagnosing liver fibrosis: b = 500 s/mm2 is better in performance than b = 1000 s/mm2, and a small ROI of 100 mm2 is sufficient for determining cirrhosis or bridging fibrosis.

RésuméObjectifÉtudier le rendement de différentes valeurs b et régions d’intérêt (ROI) pour diagnostiquer la fibrose du foie chez des patients atteints de l’hépatite virale chronique au moyen d’imagerie de diffusion par résonance magnétique (IRM).MéthodesL’étude portait sur 11 participants en santé et 33 patients atteints de l’hépatite virale B ou C. Le stage de la fibrose du foie et le degré d’inflammation hépatique ont été déterminés au moyen d’un indice d’activité histologique. Des clichés pondérés d’IRM de diffusion ont été effectués par séquence d’écho de spin d’imagerie échoplanaire chez tous les participants ayant des valeurs b de 0 à 500, de 0 à 700 et de 0 à 1 000 s/mm2 sur deux régions d’intérêt circulaires, soit une petite et une grande, respectivement de 100 et de 200 mm2. Pour évaluer le rendement de différentes valeurs b afin de déterminer la cirrhose, les fonctions d’efficacité du récepteur ont été illustrées et les régions sous les courbes ont été comparées.RésultatsLes valeurs moyennes des coefficients de diffusion apparents affichaient une baisse importante lorsque les catégories de stade ou de degré des trois valeurs b augmentaient, et ce, tant pour les petites et que les grandes régions d’intérêt. Afin de déterminer la cirrhose ou la fibrose en pont, le rendement où b = 500 s/mm2 était de loin supérieur à celui où b = 1 000 s/mm2. Le point de coupure de 153,4 pour le coefficient de diffusion apparent (×10–5 mm2/s) où b = 500 s/mm2 peut déterminer la cirrhose ou la fibrose en pont avec une sensibilité de 96 % et une spécificité de 82 %. Aucune différence n’a été relevée entre les valeurs moyennes du coefficient de diffusion apparent des petites et des grandes régions d’intérêt. En outre, les deux types de régions d’intérêt n’affichaient pas de différence de rendement quant au diagnostic de la fibrose hépatique.ConclusionsCette étude a produit des données très utiles pour l’utilisation clinique l’IRM de diffusion en vue de diagnostiquer la fibrose du foie : b = 500 s/mm2 produit un meilleur rendement que b = 1 000 s/mm2, et une petite région d’intérêt de 100 mm2 suffit pour déterminer la cirrhose ou la fibrose en pont.