放射性肝損傷患者肝臟磁共振擴散加權(quán)成像表現(xiàn)特征分析*

彭新健，肖玉輝，許斯鼎，石榮躍，王耀政，王瑜琳

近年來，隨著放療技術在肝癌治療中的應用，其所導致的放射性肝損害（radiation-induced liver injury，RILI）也漸漸引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注，其影像學特點、診斷與鑒別診斷的要領也逐漸成為學者們研究的焦點[1]。RILI引起的肝組織病理學改變主要為炎癥反應及其所致的局部纖維化，并隨損傷時間和放療劑量的變化而變化。一般，將RILI肝損傷分為急性期、亞急性期和慢性期。急性期的病理學表現(xiàn)主要為肝小葉中央靜脈周圍血竇充血，肝細胞水腫、變性。在此期，及時脫離放射源，局部的放射性損傷為可逆性的。如果放射性物質(zhì)繼續(xù)作用，則進入亞急性期。亞急性期的主要表現(xiàn)為小葉中央小葉靜脈壁膠原增生，血管壁硬化，局部管壁增厚，導致肝細胞不可逆性壞死。當病變進入慢性期后，局部壞死的肝細胞漸漸被吞噬細胞吞噬，局部纖維組織增生，伴有肝硬化結(jié)節(jié)形成。早期診斷RILI，對患者治療方案的調(diào)整和預后等均有十分重要的意義。目前，對于RILI早期診斷尚處在探索階段，影像學檢查對RILI的早期發(fā)現(xiàn)是否有意義，還在研究之中[3]。針對RILI的影像學診斷，也尚無統(tǒng)一的標準，診斷RILI還主要依賴于肝穿刺活檢[4]。磁共振擴散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列作為唯一的一種能夠在活體上評價水分子自由擴散的功能成像技術，能夠有效區(qū)分炎性與腫瘤性病變，其參數(shù)表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）被廣泛應用于多個系統(tǒng)腫瘤的診斷和鑒別診斷[5-7]。本研究探討了采用磁共振擴散加權(quán)成像技術診斷RILI患者的價值，旨在為RILI的早期診斷提供客觀的影像學證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2015年1月～2017年6月于我院放療科和肝膽外科住院治療并經(jīng)超聲引導下肝穿刺組織病理學檢查證實的肝細胞癌（HCC）患者90例，男性61例，女性29例；年齡為34～67歲，平均年齡為（52.3±6.4）歲。所有患者均接受2～3個周期放射治療，其中47例患者在放射治療后，經(jīng)超聲引導下肝穿刺證實為RILI，男性29例，女性18例；年齡35～52歲，平均年齡為（48.4±4.1）歲。根據(jù)組織病理學檢查結(jié)果，其中急性期14例，亞急性期17例，慢性期16例。另43例患者在放射治療后，經(jīng)超聲引導下穿刺證實無RILI發(fā)生，男性32例，女性11例；年齡為（55.5±5.1）歲。

1.2 放射治療方法 使用美國Varian 600 C/D直線加速器。患者取仰臥位，雙手高舉并放置于頭兩側(cè)。使用水解塑料體模固定于定位板上，于患者體表做定位標記。在定位時，使用平靜呼吸下CT薄層（2.5 mm）掃描成像，將定位圖像傳輸至治療計劃系統(tǒng)。根據(jù)MRI或增強CT圖像，確定腫瘤大小，勾畫靶區(qū)。使正常肝、胃、十二指腸、結(jié)腸、腎和脊髓不超過其耐受劑量，其中平均肝劑量＜25 Gy，靶區(qū)肝臟接受≥30 Gy，照射體積占總體積百分比（V30）＜30%。設2～6個照射野，劑量為180～400 cGy，5次/w，總劑量為3600～6400 cGy。

1.3 MRI掃描方法 使用西門子超導型Verio 3.0T MRI掃描儀，患者取仰臥位，體部相控陣線圈。所有掃描序列均采用單次屏氣掃描技術，以橫軸位為主要位置，根據(jù)需要必要時采集冠狀位和矢狀位掃描。掃描層厚6～8 mm，間隔0.6～0.8 mm，矩陣（156～256）×256，掃描時間為 1 min 10 s。掃描序列：T1WI FLASH:TR=132～156 ms，TE=4.1 ms，激發(fā)角度 70～80°；T2WI True FISP:TR=4.8 ms，TE=2.3 ms，激發(fā)角度 70°。冠狀位成像：T2WI HASTE:TR=8 ms，TE=64 ms，回波間隔 4.4 ms。DWI 序列采用快速平面回波成像技術（EPI），分別采集b=0和b=1000 mm/s兩個參數(shù)下圖像，具體成像參數(shù)為：TR=5.08 ms，TE=3.0 ms，激發(fā)角度90°，回波間隔4.0 ms。首先，觀察MRI常規(guī)平掃序列上影像學表現(xiàn)特點；其次，分別測量肝內(nèi)病變DWI序列所對應的ADC值。將所有患者DWI序列傳至西門子專用后處理工作站，將DWI圖像轉(zhuǎn)換成ADC圖像。然后，通過手動方式勾畫感興趣區(qū)（region of interest，ROI）。ADC值測量方法：在每一個病變內(nèi)任意選取3個ROI，在勾畫ROI時，盡量保證各ROI的面積相近。另外，避開病變液化壞死區(qū)域，分別測量3次，求平均值。由同一名主治醫(yī)師完成ADC值測量。

1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學分析，肝功能指標和ADC值等計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本的t檢驗。計數(shù)資料以率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗。設P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組肝功能指標比較 急性RILI患者表現(xiàn)為明顯的肝功能損害，血清總膽紅素和谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高，凝血酶原時間國際標準化比值延長，伴隨著病程的發(fā)展，肝損害指標逐漸下降，各組間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，表1）。

表1 各組RILI肝功能指標（±s）比較

表1 各組RILI肝功能指標（±s）比較

與急性期比，①P＜0.05

例數(shù) TBIL（μmol/L） ALT（U/L） INR急性期 14 65.2±19.4 127.1±17.3 1.4±0.8亞急性期 17 52.6±12.9① 111.6±12.1① 1.4±0.4慢性期 16 47.5±10.5① 96.8±11.3① 1.2±0.4①

2.2 MRI表現(xiàn)情況 RILI患者肝損傷局限在放射治療區(qū)域，呈斑片狀異常信號影。在T1WI上呈低信號，在T2WI上呈稍高信號，DWI序列呈稍高信號，增強掃描呈中度不均勻強化（圖1、圖2）。

2.3 不同病理時期RILI病變ADC值比較 急性期RILI病變 ADC值為（85.3±8.41）×10-6mm-2/s，顯著低于亞急性期的（88.44±9.32）×10-6mm-2/s或慢性期的（101.28±10.01）×10-6mm-2/s，三組間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。

圖1 原發(fā)肝癌和RILI患者腹部MRI表現(xiàn)

3 討論

RILI作為肝臟腫瘤立體定向放射治療最常見的毒副作用，對患者治療效果的影響極大[8]。近年來相關研究不斷深入，學者們對RILI的發(fā)病機制和影像學表現(xiàn)也有了一定的了解，但是目前關于RILI的診斷仍主要依靠肝穿刺檢查[9]。

眾所周知，正常肝臟的MRI圖像在T1WI上表現(xiàn)為肝實質(zhì)細膩、信號強度均勻，呈中等強度信號，T2WI上呈較低信號，內(nèi)部信號均勻[10]。當前研究一致認為，放射性肝損傷常表現(xiàn)為T1WI低信號，T2WI呈高信號，可能是由于肝組織水分增加的結(jié)果[11-13]。本研究觀察47例RILI患者肝臟MRI圖像發(fā)現(xiàn)，其損失表現(xiàn)與放射區(qū)域一致，呈邊界清楚的異常信號，在T1WI上呈低信號，在T2WI上呈高信號，DWI序列呈稍信號，ADC值未見明顯減低。上述結(jié)果與既往研究結(jié)論相一致[14]。開展影像學研究主要包括核素掃描、超聲、CT和MRI成像檢查等，其中RILI在核素掃描的主要表現(xiàn)為肝臟照射區(qū)域局部放射性核素攝取減低，但延遲掃描局部放射性增高，說明局部肝功能受損，肝臟吞噬細胞活力減低，對顯像劑的清除緩慢。超聲對RILI的診斷尚無特異性的征象，對于RILI的診斷需密切結(jié)合病史并進行排它診斷。RILI在MRI上表現(xiàn)為肝臟放療區(qū)域出現(xiàn)大片狀、不規(guī)則稍長T1稍長T2異常信號，邊界不清，在周圍正常的肝實質(zhì)內(nèi)可見明顯的脂肪變性。急性期RILI的MRI動態(tài)強化特點為動脈期和靜脈期呈中度強化，延遲期呈等信號，強化程度基本與正常肝實質(zhì)相近；亞急性期RILI主要表現(xiàn)為延遲強化，即延遲期病變呈輕度強化，強化程度高于正常肝實質(zhì)，而慢性期則表現(xiàn)為各期均不見明顯強化。

RILI主要病理學變化為小葉中央靜脈的損害，導致肝細胞水腫、變性，因此RILI局部肝組織含水量增高，局部DWI序列信號增高，但是其細胞數(shù)量往往不會發(fā)生太大的變化。若伴有局部肝細胞的液化、壞死，局部肝組織細胞數(shù)量反而下降，因此RILI的ADC值偏高。腫瘤細胞增殖旺盛，細胞更新速度快，其組織細胞數(shù)較正常組織明顯增多，所以腫瘤病變在DWI序列上呈高信號。由于組織細胞致密，自由水分子自由擴散的空間受到了不同程度的限制，因此其ADC值是降低的。RILI的主要病理學改變?yōu)榘袇^(qū)周圍正常的肝臟組織在受到大劑量的射線照射時，相應區(qū)域出現(xiàn)照射區(qū)水腫、肝竇充血以及肝臟纖維化[15]。因此，RILI的本質(zhì)類似于局限性肝細胞炎癥反應過程，而炎癥區(qū)的ADC值往往略高于腫瘤組織。

急性放射性肝損傷表現(xiàn)為受照射部位肝組織肝小葉中央靜脈周圍血竇明顯充血、擴張，肝細胞大片水腫、變性、壞死。在亞急性期，肝組織小葉中央靜脈壁膠原纖維沉著，管壁增厚。病變進一步發(fā)展，小葉中央靜脈壁進一步增厚，甚至完全閉塞，形成特征性的肝靜脈閉塞癥的病理學改變[16-19]。在慢性期，肝細胞索皺縮，膠原纖維增生，最終發(fā)展為肝纖維化和硬化。因此，本研究進一步分析了不同病理時期RILI患者ADC值的變化情況，發(fā)現(xiàn)急性期ADC 值為（85.32±8.41）×10-6mm-2/s，顯著低于亞急性期的（88.44±9.32）×10-6mm-2/s或慢性期的（101.28±10.01）×10-6mm-2/s，三者間差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），與呂東來等的研究結(jié)論相一致[20]。急性RILI多發(fā)生在放療后1個月內(nèi)，這段時間肝臟的主要病理學變化為肝內(nèi)小血管的擴張、充血，肝血竇淤血，肝細胞腫脹。根據(jù)DWI序列成像原理可知，此期水分子自由擴散是受限的，因此其ADC值減低。而當RILI病變進入亞急性期時，多為放療后1～3月期間，肝內(nèi)病變出現(xiàn)不同程度的成纖維細胞聚集，并有大量的纖維組織形成，所以此期病變處含水量減低，水分子自由擴散受限程度減輕，ADC值較急性期略增高。最后，當病變進入慢性期，約在放射治療后9～12個月，此期主要的病理學變化為大量纖維組織成分形成，局部肝纖維化，其含水量進一步減低，導致ADC值進一步升高。

本研究回顧性探討了磁共振擴散加權(quán)成像對RILI的診斷價值，雖然取得了部分結(jié)果，但也存在著較多不足，比如本研究觀察的例數(shù)偏少，未對各病理時期RILI進行更細致的分層研究。本研究尚屬初步觀察，未對DWI序列參數(shù)診斷不同病理時期RILI的效能做進一步的分析。但應用磁共振擴散加權(quán)成像能夠協(xié)助診斷RILI，其ADC值能夠在一定程度上反映RILI的病理學改變。