肝硬化结节与小肝癌的MRI诊断及进展

2015-11-05 02:19吴英宁
右江医学 2015年5期

吴英宁

【关键词】 肝硬化结节;小肝癌;MRI诊断

中图分类号:R445.2;R572 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.10031383.2015.05.026

肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)简称肝癌,是我国较为常见的恶性肿瘤之一,其发病率及死亡率逐年上升,发病率仅次于肺癌和胃癌[1],死亡率仅次于肺癌,居第二位[2],由于HCC起病较隐匿,早期症状不明显,大多数患者确诊时已到中晚期或发生远处转移,预后较差。因此,HCC的早期诊断对患者的预后非常重要,影像学检查是HCC的主要诊断方法,随着MR设备及其相关硬件、软件的不断升级,肝硬化结节、肝癌特别是小肝癌(small hepatocellular carcinoma,SHCC)的早期诊断水平进一步提高,增加了患者获得早期治疗的概率。本文对肝硬化结节及小肝癌的MRI诊断现状及进展进行综述。

1 肝硬化结节与SHCC的病理学演变过程

1.1 肝硬化结节的命名及SHCC的定义

肝硬化结节的命名并不完全统一,1994年世界胃肠病变学术会议(World Congress of Gastrointestinology)有专家提出将慢性肝病中的结节分为再生结节(regenerative nodule,RN)、低级不典型增生结节(low grade dysplastic nodule,LGDN)、高级不典型增生结节(high grade dysplastic nodule,HGDN)及SHCC[3]。肝硬化结节包括RN、LGDN和HGDN,HGDN的细胞异形程度较明显,被认为是一种癌前病变,目前,多数专家及学者均采用此命名法。SHCC是以结节直径≤3 cm(单个结节直径≤3 cm,或结节数目不超过2个, 两个结节直径的总和≤3 cm)为标准,目前,我国主要以此作为标准。

1.2 肝硬化结节的癌变

随着病理学、分子生物学及影像医学研究的深入,发现肝硬化结节发展成为SHCC经历了以下一系列病理演变过程,称为多步骤癌变[4],首先,在肝炎的基础上形成肝硬化再生结节(RN),然后发展成为不典型增生结节(DN),DN发生癌变形成早期肝癌(early hepatocellular carcinoma,eHCC),最终发展成为SHCC,其中DN发展成为SHCC的过程中,可能会出现结节中结节,即DN中出现HCC病灶,此时DN病变中已经含有癌灶,可以诊断为癌前病变。

1.3 肝硬化结节形成SHCC过程的血流动力学改变

一般而言,RN及DN主要为门静脉供血[5],但DN,特别是HGDN,可有较多的肝动脉和非配对动脉(Unpaired Arteries)供血。非配对动脉为一种无纤维组织和胆管伴行的动脉,是一种新生动脉或异常动脉,小于3 cm的HCC异常动脉供血增加更明显。有学者[6]研究认为,在SHCC形成过程中,结节内肝动脉供血逐渐增多,门静脉供血逐渐减少,形成SHCC时肿瘤主要由肝动脉供血,而门静脉供血的比例明显减少,而且肿瘤的分化程度与SHCC的血供呈正相关,癌细胞分化较好者主要由门静脉供血,肝动脉供血较少,而癌细胞分化较差者主要由肝动脉供血,门静脉供血相对较少[7]。

2 RN、DN、SHCC的MRI诊断进展

2.1 RN、DN及SHCC的MRI诊断

小RN直径多在0.3 cm以下,大RN直径一般在0.3~1.0 cm之间,一般不超过1 cm,超过1 cm通常为DN[8];RN、DN在MRI上主要表现为T1WI上呈等或略高信号,在T2WI上呈低或等信号影,部分结节周围可见分隔,呈稍高信号;典型SHCC在T1WI上呈低信号,在T2WI上呈高信号。从RN到DN,再到SHCC,T2WI上信号由低变高,SHCC的特征性表现是在T2WI上呈高信号,RN和DN的特征性表现是在T2WI上呈略低或等信号[9]。正如前述病理学演变,RN和DN在病理上主要区别在于DN含有异形肝细胞,其被认为是SHCC的癌前病变;肝硬化中的含铁血黄素主要沉积于肝脏Kupffer细胞,而RN、DN病理结构中含有Kupffer细胞,含铁血黄素可使T2WI信号减低,因此,RN、DN在T2WI上大多数呈低信号[10,11];另外,部分RN、DN周围的纤维间隔在T2WI上呈高信号也使结节呈相对低信号;由于SHCC缺乏Kupffer细胞,故其在T2WI上呈高信号[12]。RN、DN在病理结构中具有完整脉管系统,包括肝动脉、门静脉及胆管结构,两者主要由门静脉供血,肝动脉供血很少[5],而SHCC主要由肝动脉供血,门静脉供血很少;因此,RN、DN在增强扫描表现为与正常肝组织同时强化及消退,而SHCC在增强扫描动脉期明显强化,门脉期强化明显消退[13]。因此,RN、DN及SHCC不同的强化方式可作为它们鉴别的重要依据。有研究[14]认为,根据肝硬化结节大小、MRI信号改变可以区分大部分RN、DN及SHCC,增强扫描有助于区分部分鉴别较困难的DN及SHCC,出现以下征象时可高度提示DN发生恶变:(1)在T2WI上呈略低信号的DN在随访复查时呈略高或高信号;(2)病灶在T2WI上出现结节中结节,即在T2WI上显示低信号结节基础上出现高信号结节;(3)病灶的动脉供血增加,动脉期强化明显;(4)病灶不断增大。

2.2 MRI特异性对比剂应用

近年来,很多种肝脏对比剂不断被研发并应用于临床,用于肝脏的对比剂主要有两类,包括肝脏非特异性及特异性对比剂。二乙三胺五醋酸钆(Gadolinium diethylenetriamine pentaacetic aid,GdDTPA)是目前较常用的肝脏非特异性对比剂,其明显提高了肝脏病变诊断水平,但因其本身亦存在不少缺点,如其在肝内分布特异性较差、入血后很快进入细胞内间隙、迅速经肾脏排泄等等,图像对比不能得到改善,而且要求机器扫描速度较快,因此,有研究者将目光转向了肝脏特异性对比剂。网状内皮细胞特异性对比剂及肝胆特异性MR对比剂是目前较常用的肝脏特异性对比剂。endprint

2.2.1 网状内皮细胞特异性对比剂

超顺磁性氧化铁微粒(superparamagnetic iron oxide particles,SPIO)就是此类对比剂,其通过有效的改善肝脏影像学信息,进一步提高 MRI对肝脏局灶性病变检出的敏感性和特异性[15]。肝内的Kupffer细胞能吞噬SPIO,主要缩短T2值,表现为肝组织信号减低;研究发现,正常肝脏、RN及DN含有较多的Kupffer细胞,高分化SHCC也含有部分Kupffer细胞,随着SHCC分化程度的减低,癌组织中的Kupffer细胞不断减少。RN、DN及高分化SHCC应用SPIO后在T2WI上信号降低,低分化SHCC应用SPIO后,病灶不能吞噬SPIO,使其在T2WI上呈相对高信号,病灶显示更加清楚,并能显示更小的病变,提高小病变的检出率,以此来区分结节及SHCC的性质[16]。

2.2.2 肝胆特异性MR对比剂

钆塞酸二钠(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid,GdEOBDTPA)就是此类对比剂。相比多层螺旋 CT(MSCT)、肝脏非特异性对比剂、网状内皮细胞特异性对比剂等应用,利用GdEOBDTPA增强在鉴别肝硬化结节及SHCC相对更好[17],经周围静脉注射GdEOBDTPA后,约50%的GdEOBDTPA被正常肝细胞摄取并由胆道排泄,剩余50%经肾小球滤过排泄[18]。在肝胆期及肝细胞特异期,RN、DN因其肝细胞仍具有正常肝功能可以摄取对比剂而呈高信号,而大部分SHCC因其正常肝细胞减少或肝功能减退,相对于正常肝实质呈低信号;刘曦娇等[17]认为目前通过 GdEOBDTPA增强MR成像还无法鉴别RN和DN;此外,如果是典型的SHCC,常规对比剂与GdEOBDTPA对比剂无明显区别。部分肝硬化较严重患者,由于较多肝硬化结节形成,整个肝脏在T1WI上呈高低混杂信号,信号不均匀,常规对比剂增强示动脉期肝内有时可见中度强化的结节灶,与SHCC较难鉴别;GdEOBDTPA能被正常肝细胞特异性摄取已被研究证实,能明显提高肝硬化背景下SHCC诊断符合率,在肝胆期及肝细胞特异期,90%以上的SHCC与周围正常肝实质相比呈相对低信号,而对于严重肝硬化患者动脉期肝内异常强化结节,由于肝硬化结节仍具有一定肝细胞功能,病灶与周围肝实质信号类似而呈相对等信号,以此来提高肝硬化结节与SHCC的鉴别诊断能力[19]。

2.3 MR功能成像

弥散加权成像( diffusion weighted imaging,DWI) 、灌注加权成像(perfusion weighted imaging,PWI) 等成像技术的广泛应用,可以从分子水平、细胞功能以及代谢特征等方面提供较丰富的诊断信息,提高了肝硬化结节、肝硬化背景下SHCC的诊断水平。

2.3.1 弥散加权成像

DWI能在分子水平反映活体组织结构与功能的成像技术,不仅可以显示肝脏病变的形态学特征,而且可以通过信号改变来判断病变的组织成分。由于肿瘤引起分子扩散运动受限要早于组织水含量的增多,因此,在早期可提高肿瘤性病变检出率,弥补了常规MRI增强扫描不能显示缺乏血供的肿瘤及在T2WI上不能显示的短T2病变的不足,其敏感性优于常规MRI扫描[20],成为肝脏检查中不可或缺的功能成像技术。DWI可以选择不同 的b值(扩散敏感因子),定量测量表观扩散系数 (apparent diffusion coefficient,ADC)值对病变的良恶性进行鉴别[21]。b值过大或过小都会对ADC值产生影响,一般研究认为,肝脏检查b值在300~800 s/mm2范围内较合适,钟锐等人[22]研究认为,选用b值800 s/mm2时图像空间分辨率好,信噪比较高,伪影较少,且ADC值也较稳定。SHCC在DWI上表现为高信号,ADC值低于周围正常肝实质、RN及DN,ADC值越大其结节越偏于良性,分化较差的SHCC其ADC值低于分化较好的SHCC[23]。黄泽光等[24]研究结果亦认为,相比MRI平扫及增强,DWI能发现更多的结节病灶,明显提高了肝硬化结节及不典型癌变结节诊断的敏感性,故认为DWI可以作为常规MR检查技术很好的补充手段,以提高MRI诊断的准确性。

2.3.2 灌注加权成像

PWI可以描述血流通过组织血管网的情况,通过测量相关血流动力学参数,无创性地评价组织的血流灌注状态,可用于反映组织微血管分布情况及血流灌注的MR检查技术。对比剂首过法是肝脏灌注最常用的方法之一,经静脉团注对比剂后,对比剂首过期间主要存在于血管内,血管外相对较少,血管内外浓度梯度差别大,信号的改变受弥散因素影响较小,因此可以反映组织内血液的灌注情况[25]。评价PWI的主要参数有肝动脉及门静脉灌注量、对比剂平均通过时间及对比剂峰值时间(time to peak,TTP)等,可以计算出如肝血流灌注图、时间信号强度曲线(time intensity curve,TIC)、肝动脉灌注指数(hepatic perfusion index,HPI)、局部组织血容量以及局部肝组织血流量等参数值。Annet L等[26]早期研究发现,肝硬化结节门静脉血流量减少,平均通过时间增加,而SHCC肝动脉灌注指数明显升高,门静脉灌注量及灌注指数明显减少,血液灌注图上显示为高灌注。梁坚豪等[27]研究结果显示,DN的TIC曲线以缓升缓降型为主,HPI约为(0.26±0.04),反映DN主要为门静脉供血,SHCC的TIC曲线则以速升速降型为主,TTP提前,HPI约为(0.75±0.02),反映SHCC主要为肝动脉供血。PWI可以提供有用的肿瘤血供信息,有助于鉴别DN和SHCC。

3 问题与展望

目前,MRI对肝硬化结节、小肝癌的诊断取得不少进展,但也还存在局限性。SPIO对高分化的HCC与RN、DN的鉴别存在困难;GdEOBDTPA是较理想的MRI对比剂,但价格贵,普通患者不易接受,而且有10%左右的不典型SHCC诊断困难;DWI评估肝脏病变尚缺乏统一标准,不同的b值,同一结节不同部位测量出的ADC值差异可较大,而同样的b值,不同的成像技术,ADC值也存在一定的差异,且图像可能变形及信噪比较低;PWI检查时间较长,获取相关参数值较烦琐,较难广泛应用于临床。随着MR设备及其相关硬件、软件的进一步升级和造影剂研发不断深化,MRI在肝硬化结节及小肝癌诊断的研究有望取得更大进展。endprint

参 考 文 献

[1] 吴 菲,林国桢,张晋昕.我国恶性肿瘤发病现状及趋势[J].中国肿瘤,2012,21(2):8185.

[2] 贾士杰,范慧敏,刘 伟,等.2002~2011年中国恶性肿瘤死亡率水平及变化趋势[J].中国肿瘤,2014,23(12):9991004.

[3] Takayama T,Makuuchi M,Kojiro M,et al.Early Hepatocellular Carcinoma:Pathology,Imaging,and Therapy[J].Annals of surgical Oncology,2008,15(4):972978.

[4] 曹捍波,张铁英,严金岗.MRI、DSA和碘油CT联合应用对肝硬化结节癌变的诊断价值[J].中国癌症杂志,2012,22(5):377380.

[5] Parente DB,Perez RM,EirasAraujo A,et al.MR Imaging of hypervascular lesions in the cirrhotic liver:A diagnostic dilemma[J].Radiographics,2012,32(3):767787.

[6] 任 崧,叶兆祥,朱理珉.肝硬化结节多步癌变的病理及影像学表现[J].临床肝胆病杂志,2011,27(4):425426.

[7] 曹 赛,唐 毅,聂 唯.小肝癌多层螺旋CT影像学血供特征与病理表现的对照研究[J].中国医药指南,2012,10(19):1012.

[8] 孟令平,洪玉萍,李 杨,等.不同时期鼠肝硬化结节MR观察与病理对照[J].实用放射学杂志,2014,30(3):499502.

[9] 刘伟文,杨宏远,纪建松.MRI及其定期随访对肝硬化结节癌变的诊断价值[J].医学影像学杂志,2013,23(12):19531955.

[10] Tatsuo I,Masatoshi K,Mina K,et al.Assessment of GdEOBDTPAenhanced MRI for HCC and dysplastic nodules and comparison of detection sensitivity versus MDCT[J].Journal of Gastroenterology,2012,47(9):10361047.

[11] Quaia E,De PL,Pizzolato R,et al.Predictors of dysplastic nodule diagnosis in patients with liver cirrhosis on unenhanced and gadobenate dimeglumineenhanced MRI with dynamic and hepatobiliary phase[J].AJR,2013,200(3):553562.

[12] 朱云炜,张名忠.小肝癌的MRI诊断[J].齐齐哈尔医学院学报,2015,36(2):232234.

[13] 蒋 奕,刘文亚,赵艳萍,等.MRI与MSCT对肝炎肝硬化背景下小肝癌诊断效能的比较[J].实用放射学杂志,2012,28(5):692695.

[14] 方金洲,郑建军,方彦成,等.MRI对肝不典型增生结节癌变的诊断价值[J].中国中西医结合外科杂志,2012,18(2):124127.

[15] Macarini L,Milillo P,Cascavilla A,et a1.MR characterization of dysplastic nodules and hepatocarcinoma in the cirrhotic liver with hepatospecific superparamagnetic contrast agents:pathological correlation in explanted livers[J].Radiol Med,2009,114(8):12671282.

[16] 王 梅,张龙江,卢光明.肝硬化相关结节的MRI研究与进展[J].国际医学放射学杂志,2012,35(5):437442.

[17] 刘曦娇,唐鹤菡,钟欢欢,等.肝硬变相关结节GdEOBDTPA增强磁共振成像初步研究[J].中国普外基础与临床杂志,2013,20(3):328333.

[18] 罗宴吉,蔡华崧,汤 地,等.肝细胞特异性MR对比剂在肝脏功能评价中的初步研究[J].中华消化病与影像杂志,2013,3(5):242246.

[19] 丁 莺,曾蒙苏.普美显在肝硬化结节多步癌变及肝细胞癌早期诊断中的应用[J].临床肝胆病杂志,2013,29(10):736739.

[20] 易建玮,吴荣兴,康 强,等.常规MRI联合DWI对不同分化程度小肝癌的诊断价值[J].中国CT和MRI杂志,2013,11(3):1416.

[21] Gourtsoyianni S,Papanikolaou N,Yarmenitis S,et a1.Respiratory gated diffusionweighted imaging of the liver:value of apparent diffusion coefficient measurements in the differentiation between most commonly encountered benign and malignant focal liver lesions[J].Eur Radiol,2008,18(3):486492.

[22] 钟 锐,张 敏,何浩强,等.B值800s/mm2磁共振弥散加权成像(DWI)在肝脏占位性病变鉴别诊断中的应用[J].中国CT与MRI杂志,2011,9(6):14.

[23] Kele PG,Van der Jagt EJ.Diffusion weighted imaging in the liver[J].World J Gastroenterol,2010,16(13):15671576.

[24] 黄泽光,谢长浓,吴永峻.MR弥散加权成像诊断肝硬化不典型癌变结节[J].中国医学影像技术,2010,26(4):701704.

[25] 刘灿丽,王家平,袁曙光,等.磁共振灌注成像在原发性肝癌中的临床应用[J].放射学实践,2010,25(5):519521.

[26] Annet L,Materne R,Danse E,et al.Hepatic flow parameters measured with MR imaging and Doppler US:correlations with degree of cirrhosis and portal hypertension[J].Radiology,2003,229(2):409414.

[27] 梁坚豪,赵继泉,曾惠良,等.磁共振灌注成像对肝硬化增生性结节与小肝癌的鉴别诊断[J].临床医学工程,2012,19(11):18631865.

(收稿日期:2015-08-01 修回日期:2015-10-10)

(编辑:潘明志)endprint