MR體素內不相干運動成像早期評估肝細胞癌TACE術療效的初步研究

摘要：目的 探討MR體素內不相干運動成像（IVIM）對肝細胞癌經(jīng)TACE術治療前后擴散和灌注信息檢測情況。方法 對16例HCC患者在TACE術前1～3 d和術后7～10 d均行多b值DWI序列掃描，計算并比較TACE術前及術后瘤區(qū)和非瘤區(qū)Stand ADC值、D值及D*值的差異。結果 HCC患者TACE術前及術后瘤區(qū)Stand ADC值分別為（1.10±0.24）×10-3、（1.57±0.21）×10-3 mm2/s；D值分別為（1.74±0.20）×10-3、（2.70±2.89）×10-3 mm2/s；D*值分別為（18.44±8.70）×10-3、（43.95±34.27）×10-3 mm2/s，差異均有統(tǒng)計學意義（Z值分別為-3.516、-2.689、-2.999；P<0.05）；非瘤區(qū)各參數(shù)值差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。結論 MR IVIM成像能夠敏感觀察到肝細胞癌 TACE術前后擴散和灌注微循環(huán)變化，對評價TACE術療效具有重要參考價值。

關鍵詞：磁共振成像；體素內不相干運動；肝細胞癌；經(jīng)導管動脈化療栓塞術

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一，據(jù)世界衛(wèi)生組織 2005年全球腫瘤統(tǒng)計分析表明[1]，在國內新發(fā)腫瘤患者中占55%。介入治療是目前公認的不可切除中、晚期肝癌的主要治療手段，而經(jīng)導管動脈化療栓塞（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）是臨床不能手術切除肝癌介入治療的主要方法[2]。由于肝癌組織側支循環(huán)豐富[3]，TACE術很難一次性徹底消滅腫瘤細胞，為保證療效，往往需要多次治療，故術后及時隨訪和準確療效評價是TACE術取得良好療效的重要保證。

目前醫(yī)學影像技術尤其是MRI在肝癌的評估中扮演重要的角色，其中，磁共振擴散加權成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是目前唯一能檢測活體組織內水分子擴散運動的無創(chuàng)性影像檢查技術，常用表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）作為DWI定量檢測指標。傳統(tǒng)的DWI通過ADC值定量分析組織內水分子擴散情況，其數(shù)學模型為單指數(shù)模型[4]。但其ADC值測量易受腫瘤血供影響，使得診斷準確性降低。體素內不相干運動（intravoxel incoherent motion，IVIM）是以DWI原理為基礎的多b值擴散加權成像，它能通過多參數(shù)測量定量反映病變區(qū)域的分子擴散及局部毛細血管網(wǎng)的灌注情況[5]，不注射對比劑即可同時反映腫瘤的微循環(huán)情況。本研究通過對16例HCC患者 TACE術前及術后微循環(huán)變化的比較，探討IVIM—DWI早期評估介入療效的應用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2014年11月～2015年6月在本院首次行TACE術治療的HCC患者16例。共16個病灶，均為巨塊型或結節(jié)型納入本研究，其中男11例，女5例，中位年齡52歲。所有受檢者均無幽閉恐懼癥等其他可能影響MRI檢查的因素。

1.2 方法

1.2.1介入治療方案 以Seldinger技術常規(guī)股動脈人路，將導管超選插至腫瘤的供血動脈，灌注5-氟尿嘧啶750 mg，然后再注入化療藥與超液化碘油乳化劑栓塞腫瘤血管，直至腫瘤供血動脈血流停止，腫瘤染色消失。

1.2.2檢查方法 采用GE Disocvery MR750 3.0T磁共振儀8通道體部專用相控陣線圈進行檢查。所有患者在TACE術前1～3 d及術后7～10 d均接受常規(guī)MRI及多b值DWI掃描。掃描前訓練患者呼吸，囑其在掃描期間呼吸幅度及頻率保持均勻。患者取平臥位，足先進，掃描范圍自肝上緣至肝下緣。DWI檢查以自旋回波平面成像序列（SE-EPI）掃描，共選用12個b值（分別為b=10，20，30，50，80，100，200，400，600，800，1000，2000 s/mm2），常規(guī)施加呼吸門控監(jiān)測患者呼吸情況。

1.3圖像獲取與分析 掃描數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)紾E AW4.6工作站，使用Functool MADC軟件包處理數(shù)據(jù)，得到Stand ADC、 D及D*圖。結合常規(guī)MRI圖像，選擇瘤體實性最大層面設定感興趣區(qū)（region of interest，ROI），瘤區(qū)ROI的大小比相應層面腫塊的范圍略小，然后在臨近病灶周圍正常肝實質內放置另一個ROI，大小<100 mm2，每處測量3次求其平均值，并記錄所得參數(shù)值。病灶層面選取ROI時應盡量避開血管、膽道、偽影處。TACE術前后ROI選取位置、大小、像素一致1.4統(tǒng)計學分析：應用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學處理。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（x±s）表示，對TACE術前后測得各ADC值采用配對樣本比較的Wilcoxon符號秩和檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

16例HCC患者均獲得較滿意的MRI常規(guī)序列圖像和IVIM-DWI參數(shù)圖（圖1A～2C）。HCC患者TACE術前及術后瘤區(qū)Stand ADC、D及D*值，見表1，差異均有統(tǒng)計學意義（Z值分別為-3.516、-2.689、-2.999；P<0.05）；非瘤區(qū)各ADC值術前及術后比較差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

圖 1A 圖 1B 圖 1C

圖 2A 圖 2B 圖 2C

圖1A～2C 男，48歲，肝細胞癌患者，MRI常規(guī)掃描示肝右葉為主區(qū)見一團塊狀混雜信號影。1A/2A分別示TACE術前及術后單指數(shù)成像ADC圖（Stand ADC圖）；1B/2B分別示TACE術前及術后雙指數(shù)模型慢速表觀擴散系數(shù)圖（D圖）；1C/2C.分別示TACE術前及術后雙指數(shù)模型快速表觀擴散系數(shù)圖（D*圖）。

3 討論

HCC是我國最常見富含血管的惡性實體腫瘤之一，致死率極高，且發(fā)病率仍呈上升趨勢，研究發(fā)現(xiàn)肝癌微循環(huán)功能狀態(tài)即血管生成狀態(tài)是肝癌發(fā)生轉移的最主要因素之一[6]，因此正確判斷肝癌TACE術后腫瘤微循環(huán)功能狀態(tài)，對制定治療方案、把握治療時機具有十分重要的作用。既往對腫瘤TACE治療后的隨訪僅限于對腫瘤大小的測量、密度或信號的改變等方面，由于TACE治療后短期時間內腫瘤的大小并無明顯變化，而常規(guī)影像學僅能從密度及信號上加以推測，無法定量分析。

3.1 IVIM成像特點及技術突破 DWI能通過不同組織間的水分子擴散差異造成信號衰減不同來成像，即組織信號隨b值呈線性（即單指數(shù)函數(shù)）衰減。IVIM成像時采用足夠多的低b值和高b值并使用雙指數(shù)擬合函數(shù)，在體素內不相干運動技術基礎上把人體內的水分成血管內水和血管外水[7]，血管外水即細胞內水和細胞間液，流動比較緩慢，這種移動稱為表觀擴散。血管內水即人體內流動的血液中的水，這種水伴隨著血液流動很快，相對于血管外水，這種水運動稱為假擴散，即灌注[8]，運用雙指數(shù)模型能得到反映單純擴散系數(shù)D值、灌注相關擴散系數(shù)D*值，從而通過ADC值的變化準確評估肝細胞癌對TACE治療的早期反應[9]。

3.2 IVIM-DWI成像在肝細胞癌TACE術后早期療效評估中的應用 本研究對16例肝細胞癌TACE術前及術后ADC圖及其所測得的數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)IVIM-DWI能較敏感反映擴散和灌注微循環(huán)情況，為TACE術療效及預后的評價提供量化指標。結果表明HCC介入術后7～10 d Standard ADC值較術前顯著升高，與尚全良等[10]研究結論相符，TACE術后碘油通過栓塞末梢血管使腫瘤缺氧、缺血以及局部高濃度細胞毒作用，導致腫瘤細胞膜通透性增加、破裂、崩解，進而大量細胞內液漏出，組織間隙擴大，造成細胞外水分子自由擴散增加，使腫瘤區(qū)域平均ADC值升高。而D值升高與Stand ADC值升高相伴隨，主要是介入術后腫瘤壞死使得水分子擴散加速。D*主要是通過對組織局部微循環(huán)血流灌注速度進行檢測，來達到反映局部組織血流灌注狀態(tài)的目的。本研究發(fā)現(xiàn)，無論是介入術前或術后D*值均大于D值，說明血管外水比血管內水擴散更受限，且血管外水的擴散狀態(tài)更接近組織整體的擴散狀態(tài)。因此，應用IVIM擴散加權成像可以定量描述細胞內水分子的擴散狀態(tài)和組織血流灌注情況。

3.3 IVIM的局限性 IVIM磁共振成像可通過定量指標反映病變區(qū)域的水分子擴散及局部毛細血管網(wǎng)的微灌注情況，但DWI技術在影像質量和測量ADC值的可重復性方面仍有一些問題亟待解決。

總之，IVIM-DWI無需注射對比劑，可重復性強且簡單易行，對腎功能不全者仍可以進行檢查，并能在早于腫瘤大小變化前反映組織微循環(huán)狀態(tài)，為患者個性化治療方案的選擇和后續(xù)治療計劃的完善提供相關影像支持。然而，由于本研究的樣本量較少，還需要增加樣本量進一步研究，以確定其應用前景。

參考文獻：

[1]夏修良.原發(fā)性肝癌的治療方法進展[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2012，28（10）：1541-1543.

[2]Kamel IR，Liapi E，Reyes DK，et a1.Unresectable hepatocellular carcinoma：serial early vascular and cellular changes after transarterial chemoembolization as detected with MR imaging[J].Radiology，2009，250：466-473.

[3]羅敏，高源統(tǒng)，彭文獻，等.擴散加權序列動態(tài)評估原發(fā)性肝癌療效的應用價值[J].放射學實踐，2011，26（1）：55-58.

[4]Hersh C，Vivian S，Lee，et al.Comparison of Bi-exponential and mono-exponential model of diffusion weighted imaging inevaluation of renal lesions preliminary experience[J].Investigative Radiology，2011，46（5）：285-287.

[5]彭雯佳，陳士躍，陸建平，等.雙指數(shù)衰減表觀擴散系數(shù)對大鼠超急性期腦缺血的評價[J].影像診斷與介入放射學，2012，21：61-66.

[6]Wang CC，Iyer SG，Low JK，et al.Perioperative factors affecting long-term outcomes of 473 consecutive patients undergoing hepatectomy for hepatocellular carcinoma[J].Ann Surg Oncol，2009，16：1832-1842.

[7]任靜，宦怡，常英娟，等.前列腺癌多b值擴散加權成像研究[J].實用放射學雜志，2008，24（4）：502-504， 576.

[8]Riches SF，Hawtin K，Charles-Edwards EM，et al.Diffusion-weighted imaging of the prostate and rectal wall： comparison of biexponential and monoexponential modelled diffusion and associated perfusion coefficients[J].NMR Biomed，2009，22（3）：318-325.

[9]尹茵，甘潔.體素內不相干運動成像[J].中國臨床醫(yī)學影像雜志，2013，24（5）：353-356.

[10]尚全良，肖恩華，賀忠.等.肝癌經(jīng)導管動脈灌注化療栓塞術療效的MR擴散加權成像動態(tài)研究[J].中華放射學雜志，2006，40：235-240.

編輯/羅茗柯