原發性肝癌的MR功能成像研究進展

龔 捷，徐曉飛

宜昌市中心人民醫院放射科，湖北 宜昌 443000

原發性肝癌（PHC）在惡性腫瘤中的發病率高居第5位，死亡率高，治療效果差，預后不佳[1]，嚴重影響了患者及其家庭的生活質量。目前，PHC的影像學檢查主要有B超、CT、DSA及MR。B超價格便宜、操作簡單、對軟組織病變靈敏度高，但易受到檢查者經驗和細致程度的限制，且對早期小肝癌（直徑＜1 cm）診斷的準確率較低。CT有較高的空間和密度分辨率，缺點是有輻射，且時常出現假陽性。DSA為有創檢查。MR成像為無創檢查，無輻射，軟組織分辨率較高，可進行多參數、多方位成象及各種功能成像，可用于PHC的診斷、鑒別診斷及評價治療療效[2]，下面主要就PHC的MR功能成像的研究進展進行綜述。

1 T1、T2加權成像在PHC中的應用

T1、T2加權成像在MR技術中的應用是最成熟的、最多的、最基礎的成像。蒙秋華等[3]通過對174例PHC患者行MR成像分析顯示，所有患者T2加權全部為高信號或部分為稍高信號，T1加權則以低信號或稍低信號為主。有研究表明，PHC患者T2加權表現為全部高信號或部分稍高信號可能與PHC的分化程度、組織類型及血供有關，而在T1加權表現為低信號或稍低信號可能與病灶血供、鈣化、擴張血管竇及纖維化有關[4-6]。部分較大的病灶因存在壞死、出血，信號表現復雜[7]。目前，T1、T2加權成像已熟練應用于PHC的診斷及鑒別診斷，是MR功能成像的基礎。

2 彌散加權成像（DWI）在PHC中的應用

DWI成像是MR技術中應用最成熟、最多的功能成像技術，是目前唯一一種檢測活體組織水分子擴散運動是否受限的無創檢查方法[8]。在DWI圖像上，彌散較快的組織，信號衰減多呈灰黑色，彌散較慢的組織信號衰減少而呈白色，如膽汁，尿液，腦脊液等自由水彌散較快表現為相對低信號，正常組織受細胞膜限制而表現為相對高信號。病理情況下，細胞毒性水腫及惡性腫瘤均可引起水彌散受限，DWI圖像上表現為高信號。表觀彌散系數（ADC）是反映DWI信號強弱的量化指標，ADC值越大，組織內水分子運動越強，DWI的相位離散越強，信號就越弱。其計算公式如下：ADC=ln（S低/S高）/（b高-b低），S低與S高分別為低b值及高b值所測得的DWI信號強度。b值為擴散梯度因子，用公式表示b=γ.2g2.δ2（Δ-δ/3），式中γ為磁旋比，g和δ為擴散梯度脈沖的強度和持續時間，Δ為相鄰彌散梯度的間隔時間，單位為s/mm2，b值越高，具有的擴散權重越大，對水分子的擴散運動越敏感，引起的信號下降越明顯，所以大b值會降低DWI圖像的信噪比[9]。

研究表明，肝臟不同占位性病變表現出不同的DWI特征和ADC值，良性病變（如肝囊腫、血管瘤、肝膿腫及肝硬化再生結節等）的ADC值明顯高于PHC、肝轉移癌及正常肝臟組織的ADC值。當以ADC=1.800×10-3mm2為臨界值時，區分肝臟良惡性病變的敏感性和特異性分別為96.1%、90.0%[10]。其中PHC的ADC值最低，且ADC值的高低與PHC的分化程度呈顯著正相關，即分化程度越高ADC值越高。同時，還研究了不同b值（b=500、1000、1500 s/mm2）DWI在PHC中的應用，結果表明，b=1000 s/mm2時無明顯衰減，更利于肝臟病變的顯示[11-13]。Catalano等[14]對25例PHC伴血栓形成的患者行增強CT及MR檢查，結果顯示，當血栓的ADC值與PHC的ADC值的比值小于2時為癌性血栓的可能性大。DWI可提高PHC的檢出率，提供豐富的病變組織信息，特別是在肝硬化患者中，肝硬化結節、疤痕以及纖維化等在肝硬化背景下呈現出低信號，通過DWI成像則更容易發現病灶[15]。DWI和定量ADC值可用于肝臟良惡性病變的診斷、鑒別診斷及判斷是否有癌性血栓形成。然而，肝臟良惡性病變的之間ADC值存在部分重疊[16]，DWI應與T1、T2加權成像相結合，提高PHC的檢出率。

3 動態增強磁共振（DCE-MR）在PHC中的應用

PHC為富血供腫瘤，通常伴隨著腫瘤血管的生成并逐漸取代正常肝臟血管，腫瘤的血供由門靜脈供血為主逐漸轉變為動脈供血為主，因此在肝動脈期成像，PHC和肝實質之間存在明顯差異，易于病變檢出[17]。馬文婷等[18]對21例PHC患者行DCE-MR成像，結果顯示，PHC的強化方式多為“快進快出”型，相對于肝實質表現為動脈期高信號，門脈期為高信號、等信號或低信號，延遲期則表現為低信號；少部分為“慢進快出”型，這可能與PHC存在動脈、門脈雙重供血有關，同時還存在某些特殊征象，如假包膜征、周圍血管充血征、門脈癌栓征等。DCE-MR還可用于監測PHC術后復發，其敏感性、特異性和準確性分別是60.0%、67.7%和64.8%（P＜0.05），研究表明DWI聯合DCE-MR對復發PHC的敏感性、特異性和準確性分別為 89.5%、97.1%和94.4%，故DWI聯合DCEMR能顯著提高對復發的PHC的發現率[19]。放療是各種惡性腫瘤的有效治療手段之一，20世紀90年代中期后，現代精確放療技術迅速發展，為治療PHC提供了新的機會[2]。國外研究者對PHC術后行放療的患者行DCEMR，正常肝細胞攝取Gd-EOB-DTPA的能力明顯高于受放射損傷的肝細胞[20]。因此，DCE-MR成像可用于監測腫瘤的復發及放療后肝細胞受損情況。

隨著MR技術的不斷發展，某些特異性對比劑，如葉酸、透明質酸修飾的釓、脂質氧化鐵納米粒劑等可被癌細胞選擇性攝取而正常肝細胞不攝取[21-23]，如磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3在80%的PHC中常常過度表達，而在正常肝臟組織中則不表達，氧化鐵納米顆粒修飾磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3的單克隆抗體可與PHC中過度表達磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3特異性結合，從而提高PHC的檢出率和特異性，可用于PHC的早期診斷[24-26]。

4 磁共振波譜（MRS）分析在PHC中的應用

MRS是一種無創的功能成像，可用于分析活體組織的代謝、生化改變及化合物定量。通過測量膽堿、N-乙酰天門氡氨酸、肌酸、乳酸、脂質峰等對PHC進行診斷、侵襲性評估及療效評價[27]。研究表明，膽堿/脂質峰峰下面積比值在PHC內有明顯升高，與肝內正常組織及繼發性肝癌有顯著性差異，肝內正常組織與繼發性肝癌的膽堿/脂質峰峰下面積比值比較無顯著性差異，且膽堿峰下面積在PHC中明顯高于良性病變，其特異性和敏感性分別為93.3%、94.3%[28，29]。同時有研究發現，PHC中乳酸和丙氨酸的水平顯著高于肝臟正常組織，外源丙酮酸可向乳酸和丙氨酸轉化，利用超級化C13標記丙酮酸可在PHC中檢測到超級化C13的乳酸和丙氨酸，而超級化C13的MRS靈敏度又顯著高于普通碳原子，因此，利用MRS檢測PHC中的乳酸峰可提高PHC檢出的靈敏度[30-31]。綜上所述，MRS通過檢測肝臟代謝變化可彌補常規MR的不足，可用于PHC的早期診斷及鑒別診斷，提高PHC的檢出率。

5 灌注加權成像（PWI）在PHC中的應用

PWI能反映組織血液灌注情況，間接反映組織的微血管分布情況，評估局部組織功能。對PHC進行T2*和T1灌注成像，構建時間-信號強度曲線（TIC），分別測定腫瘤組織及正常肝臟組織的T2*負性增強量化指標負性增強積分（NEI）、最大下降斜率（MSD）和T1正性增強量化指標正性增強積分（PEI）、最大上升斜率（MSI）及各項灌注參數相應的偽彩圖形，結果顯示，T2*灌注成像腫瘤組織的TIC圖像表現為“速降速升”型，正常肝臟組織的TIC曲線為“緩降緩升”型；T1灌注成像腫瘤組織的TIC圖像呈“速升速降”型，正常肝臟組織的TIC曲線呈“緩升緩降”型。腫瘤與正常肝臟組織在T2*與T1灌注成像中的各灌注參數均有顯著性差異，且NEI與PEI、MSD與MSI在PHC中均表現為高灌注[32-33]。 PWI可以提供比傳統圖像更準確的腫瘤血供信息，對PHC的診斷及鑒別提供了一種新方法。

6 彌散張量成像 （DTI）在PHC中的應用

DTI是DWI的發展和延伸，是目前唯一一種觀察和追蹤腦白質纖維束的無創檢查方法，過去主要應用于中樞神經系統，近年來，DTI在PHC中的應用研究有了新進展。各向異性分數（FA）可評價組織結構的完整性。Li等[34]研究顯示，PHC的ADC值低于正常肝臟組織，FA值顯著高于正常肝實質，差異有統計學意義。Erturk等[35]研究顯示，轉移瘤具有低ADC值和高FA值，肝囊腫具有高ADC值和低FA值，血管瘤具有高ADC值和高FA值，差異具有統計學意義，其原因可能是惡性腫瘤比良性腫瘤及正常組織的細胞密度大，水分子彌散運動受限制，運動速度降低，因此ADC值降低；而腫瘤組織細胞排列緊密，水分子運動方向一致，因此FA值升高，故DTI可用于肝囊腫、血管瘤及轉移瘤的鑒別。PHC包括膽管細胞癌和肝細胞癌，鑒別診斷膽管細胞癌與肝細胞癌有助于制定治療方案及評估預后，陳麗華等[36]研究顯示，膽管細胞癌的FA值高于肝細胞癌，當FA的診斷臨界值大于0.31時，診斷為膽管細胞癌敏感性為85.0%，特異性為65.6%，差異有統計學意義，之前也有研究顯示，肝硬化患者的FA值高于正常人，故DTI還可用于肝硬化的診斷[37]。DTI是一種新的技術，可從分子水平顯示腫瘤細胞結構，為PHC的定性診斷及鑒別診斷提供重要價值。

7 展望

MR功能成像是未來各種疾病研究的重要檢查手段，每項技術都有其優勢與局限，單一的影像技術或生化檢查反映PHC都存在一定的缺陷，應聯合多項檢查手段，從多角度提供豐富的信息，進一步提高PHC的診斷率。目前，肝臟占位性病的定性診斷主要依賴于有創活檢或病理切片，MR為一種無創的功能成像，可用于腫瘤特定代謝產物的分析，完善舊的與研發新的MR功能成像，用MR研究各種占位性病變的特征代謝產物，將會使PHC的影像學研究前景更廣闊。