三维融合重建技术在肝细胞癌射频消融术后疗效评估中的应用

杜海豪 ，谭雄木 ，郭 伟 ，程留慧 ，张保朋 ，王道清

（1.河南中医药大学，河南 郑州 450000；2.河南中医药大学第一附属医院放射科，河南 郑州 450099）

肝细胞癌亦称为原发性肝癌或肝癌，是世界上恶性程度最高的肿瘤之一，我国发病率及死亡率均居世界之首。该病好发于30～60岁，男性多见，其发病与乙型、丙型肝炎及肝硬化密切相关。手术切除是肝癌常规的治疗方法，但由于手术局限性大，仅15%～25%具有手术指征，手术切除率20%～30%，5年存活率仅25%～39%［1-2］，因此微创治疗得到快速发展，其中射频消融术（radiofrequency ablation，RFA）具有安全、微创、并发症少、住院时间短、手术痛苦小、恢复快、可反复治疗等优势，对小肝癌的治疗效果与手术的预后无明显差异［3-4］，使其成为治疗原发性肝癌最有前景的微创治疗方法之一。

虽然RFA治疗小肝癌肿瘤（直径≤2 cm），5年生存率可达68.5%［5］，但由于肝癌侵袭能力强、复发率较高并不易控制［6］。目前影响肝癌RFA疗效的因素主要有：肿瘤体积过大（直径＞3 cm）、边缘不规则、射频边界、邻近大血管的散热作用及肝功能等，上述因素均易导致局部肿瘤残留及复发［7-8］。 报道［9-10］称射频边界与射频治疗后肿瘤复发有密切相关性，不足的射频消融边界可导致治疗后复发。因此，治疗后准确测量射频边界对判断病灶的坏死程度及范围、预防术后复发、确保治疗的完整性及提高患者术后生存率有重要意义。常规要求在原发肿瘤周围形成一个5～10 mm的有效消融边缘（ablative margin，AM），肿瘤才可能完全坏死。若要准确测量AM，需先进的影像学设备。

近年来，随着医学影像的发展，三维融合重建技术在术后随访中起着至关重要的作用，其可立体、直观地观察残留及复发情况，并可准确的测量最小消融边界（minimal ablative margin，MAM），指导进一步治疗。本文就三维融合技术在肝癌RFA术后评估中的应用新进展进行简要综述。

1 超声检查

超声安全、经济、可重复性强、操作方便，可显示消融区回声、大小及边界变化，是肿瘤筛查及术后复查的常规检查方法。常规超声可显示对消融区及邻近组织血供情况，通过血流性质判断RFA预后。但由于残存病灶与坏死组织显像难以区分，因此常规超声缺乏诊断特异性［11］。对比增强超声可发现微弱的血流信号，鉴别肿瘤周边充血水肿带及残留，并能较敏感地对病灶进行实时连续的动态观察，有助于判断肿瘤灭活程度及疗效。但也存在明显的缺陷，由于操作局限性，对比增强超声仅能对选定的部位及切面进行观察，会产生视觉盲区，漏掉病灶［12］。

近年来，有学者提出用三维超声评估肝癌消融边界，Nishigori等［13］对40例肝癌患者在三维超声图像融合方法指导下进行RFA治疗，并以CT或MRI增强扫描作为参考标准，结果表明，超声造影图像融合技术可早期评估呈等回声或不清晰回声肝癌的RFA术后疗效。Minami等［14］对53例肝癌患者68个病灶行RFA，利用三维超声图像叠加融合技术有利于制订安全性好、精确性高的RFA治疗方案，并对早期疗效进行评估。李凯等［15］用体外实验证明三维超声、CT图像融合评价肝癌安全边界具有较高准确性，但在人体行三维超声、CT融合有待进一步探究。Makino等［16］探究图像叠加技术在肝癌RFA后评估中的适用性，回顾性分析了85例肝癌RFA利用叠加融合成像技术评价治疗效果及预后，评估安全边界结果与CT-CT/MRI-MRI融合图像评估具有很好的一致性，认为超声/超声造影融合图像对RFA的评价是可行的，无需再行CT增强扫描即可行RFA术中及术后治疗评价。Xu等［17］探讨三维超声/超声造影融合成像对肝癌热消融的即时评价与指导，对76例患者95个病灶行超声-增强超声（US-CEUS）融合成像评估，三维融合影像配准成功率为93.7%（89/95），1个月后行CT增强扫描或MRI对RFA的有效性进行评估，结果表明3D US-CEUS融合成像是一种肝癌热消融过程中可行、有价值的即时评价和指导补充消融的技术。

2 MRI检查

MRI是RFA术后常规检查之一。若肿瘤完全凝固性坏死，则T1WI呈等或高信号，T2WI呈均匀一致的等或低信号；若有残留，则T1WI呈不均匀的等低混杂密度，T2WI呈相对高密度。一般认为，在T2WI上能可靠地判断肿瘤术后凝固性坏死，但判断肿瘤是否残留则较困难，主要因为存活的肿瘤难以与出血、液化坏死及炎性病变等鉴别［18］。DWI是功能性MRI的一种，其ADC可量化反映组织的病理变化特点，最大限度减少运动所造成的误差，但DWI图像分辨力较低，对主观选择的ROI内ADC值的测量存在一定误差。此外，增强MRI、MRS及MRI灌注成像（MR PWI）等MRI诊断方法判定RFA后的疗效，价格昂贵，耗时较多，对装有心脏起搏器、磁性物质及患有幽闭恐惧症患者不适用［19］。

MRI三维融合重建技术对射频边界的测量及疗效评估仍处于探索之中，Wang等［20］对52例肝癌患者利用超声工作站进行RFA术前、术后MRI-MRI图像融合，融合成功率为98.4%，经术后长期随访发现，MRI-MRI图像融合评估RFA术后疗效是可行的。Makino等［21］回顾性研究了67例92个病灶行肝癌RFA的患者，评估融合前的可行性和消融后三维钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）增强MRI融合显像与CT融合显像对原发性肝癌RFA治疗效果评价的比较，MRI融合显像与CT融合显像的成功率分别为93.5%、67.4%，结果表明，融合前和消融后Gd-EOB-DTPAMRI对 RFA治疗后评价是可行的。Ahn等［22］前瞻性地探究US-MRI/CT图像融合技术在肝癌RFA的可行性，证实了在融合成像引导下RFA治疗肿瘤的可行性与常规超声引导相似（融合成像引导与常规超声引导的成功率分别为96.1%、97.6%，P＝0.295，差异无统计学意义）。US-MRI/CT融合成像不仅提高了肿瘤的可视性，还证实了利用三维融合技术评估肝癌RFA术后疗效的可行性。除此之外，US-MRI/CT图像融合技术在中期随访中显示出较高的技术优势。

3 CT检查

双源64排螺旋CT可清晰显示消融区周边残留肿瘤的强化区，其中CTPI所设定的各种参数，不仅能显示残留或复发肿瘤内部高灌注、高强化的表现，且能通过定量评估肝癌肿瘤内新生血管的增强情况，反映 RFA 术后是否有肿瘤残留［23］。 近年研究［24］表明，CTPI联合CTA扫描可更准确地判断RFA治疗后肿瘤有无灭活及程度，诊断准确率高于常规CT增强扫描，具有较高的临床价值。虽然CT工作站自带的MIP和VR技术可行肝脏血管三维重建（主要是肝动脉），但并不能单独重建肝脏、肿瘤、脉管结构及对其进行任意组合显示。随着三维重建软件的出现及3D技术的研发，如德国的MeVis 3D影像软件、方驰华团队自主研发的腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS）、法国Intrasense公司研发的Myrian XP-Liver医学影像分析系统等，以上问题得以解决。

CT图像自动融合技术进行肝癌RFA后MAM的测量及疗效评估是切实可行的方法之一。Makino等［25］用CT图像自动融合技术观察94例肝癌的RFA疗效，将RFA术前与术后的CT图像自动叠加对比，以此来测量MAM，评估其与局部肿瘤复发是否有关，结果与常规CT相比，CT图像自动融合技术凭借MAM的量化值，可精确预测RFA术后疗效，更准确地显示RFA后肿瘤内部是否残留。Jiang等［26］通过应用三维重建技术对134例患者159个肝癌病灶不同方向上AM的测量，分析RFA术后的精确消融边界与局部肿瘤的关系，认为三维重建技术是评价RFA术后边界的一种精确方法。Tang等［27］通过对75例孤立性小肝癌患者RFA治疗前后三维CT图像融合评价分析，结果表明AM是影响肝癌RFA术后的独立影响因素，3D-CT图像融合技术在测量肝癌RFA术后AM准确值及预测预后可行、有效。Kim等［28］利用CT图像融合和三维定量方法预测局部肿瘤进展的肝癌（2 cm＜直径＜5 cm）RFA后的MAM，回顾性研究了103例（男77例，女26例，平均年龄59.7岁，110个病灶）肝癌RFA后未经治疗并至少接受1年随访的临床资料，构建CT融合图像获得肝癌RFA治疗前后进行径向MPR在肿瘤中心旋转轴AM的定量分析。当最薄的消融范围为≥0、1、2、3 mm时，局部肿瘤进展的发生率分别为 22.7%（25/110）、18.9%（10/53）、5.9%（2/34）和 0（0/15），分析认为 AM 不足是局部肿瘤进展的唯一重要影响因素。由此可知，当CT图像融合评估消融边缘厚度时，经皮RFA治疗肝癌的局部肿瘤进展率与3 mm或更多的肿瘤边缘有关。Sakakibara等［29］报道肝癌 RFA 前后 CT/MRI三维融合图像对AM的评估，三维融合图像发现，复发的主要来源为无边缘或接近血管的部位，尤其是直径＞3 mm的血管。认为相比传统方法，三维CT/MRI融合成像可更准确地评估消融边缘，根据肝癌RFA治疗后AM边缘可预测局部复发倾向，直径＞3 mm的血管边缘无消融边界的部位或消融边界较小部位是消融后局部复发的高危区域。

综上所述，影像学检查是评价肝癌RFA术后疗效的重要方法，三维融合重建技术在超声、CT及MRI上的广泛应用，与二维影像相比，能更加立体直观的测量MAM、发现残留及复发灶，结合其他生化检查指标，可准确判断预后，对提高患者生存率有重要的意义。