动态对比增强MRI在肝脏疾病检查中的研究现状与进展

许宇克，陈新坚

(惠州市第一人民医院放射科，广东 惠州 516000)

动态对比增强MRI是一种基于对比剂药物代谢动力学MR的成像方法[1]，通过使用对比剂，并根据每个体素的不同，改变所提取组织血流动的相关力学信息。动态对比增强MRI相比MR成像，可以对分子通过非侵入性的方式进行分析以及对微循环功能进行相关的分析。随着医学技术的不断发展，该技术已被应用到各个方面[2]，例如疾病诊断、器官疾病检查等等，对于疾病的诊断、疗效反映检测以及预后评估等有着非常重要的意义。由于肝脏在实际的运行中极易受到其他器官运动的影响，并且肝脏运行接受双重供血，将动态对比增强MRI技术应用于肝脏，现阶段也存在着诸多的问题[3]。基于此，本文对动态对比增强MRI技术在肝脏疾病检查中的应用进行综述。

1 动态对比增强MRI数据分析概述

1.1 定性分析

定性分析是指在对注射对比剂后的信号强度变化，绘制出时间-强度曲线图[4]，并根据相关依据对曲线图进行分析，常见的曲线类型有流入型、平台型以及流出型[5]。其组织特点的相关性判断依据为曲线的类型不同。在现阶段，定性分析在动态对比增强MRI为一种成熟的分析方法，这种方法主要用于肿瘤的诊断，但存在客观性较差的特点，对良性与恶性肿瘤的鉴别诊断并不特异[6]。

1.2 定量分析

定量分析是指通过动态增强的数学模型对组织的实际生理或病理状态进行分析，并按照相关参数，对组织微循环进行相关的评估[7]。在实际的分析过程中，由于模型不同，其参数也存在一定的差异，通过现代科学技术对其中较为重要的模型进行分析，将其参数进行了标准化：(1)反流速率常数(refiux rate constant between EES and plasma，Kep)，代表对比剂自血管外细胞外间隙(extravascular extracellular space，EES)转运到血管内的速度；(2)容积转运常数(volume transfer constant，Ktrans)，代表对比剂由血管内转运到EES的速度，该参数是对组织灌注和渗透的综合反应；(3)EES容积分数(volume fraction of EES，Ve)，可以间接反应组织细胞的密度。这三种主要参数的关系为：Ve=Ktrans/Kep。定量参数主要是分析及观察组织微循环的功能状态[8]。

1.3 半定量分析

半定量分析是通过对相关曲线中半定量参数进行提取分析，例如时间-药物浓度曲线，时间-信号曲线等。半定量参数的算法相对比较简单，并且可以客观的将组织强化特点进行相关的描述，在临床上对鉴别肿瘤的性质以及肿瘤分级有极高的参考价值[9]。研究发现，半定量分析过程中，时间-药物浓度曲线下面积重复性较好，时间-药物浓度曲线能够综合反映组织灌注、渗透以及血管间隙的相关情况，但是，时间-浓度曲线下面积代表的意义与实际生理状态下的相关过程并不能实现对应，除此之外，对于相关成像技术存在着较强的依赖性。

2 动态对比增强MRI在肝脏疾病检查中的研究进展

由于肝脏在实际的运行过程中极易受到周围器官运动的影响，并且是接受双重血供，因此，在肝脏的检查中使用DCE-MRI技术，需要较高的精确图像配准技术以及相关扫描序列、相对合适数学模型[10]。

2.1 成像技术

现阶段动态对比增强MRI具有多种多样的成像方式，在实际的临床过程中，以下三种图像采集应用较多：(1)局部解剖信息常规序列以及定位肿瘤部位[11]；(2)计算组织T1值序列；(3)动态序列。现阶段主要是应用T1W三围扰相梯度回波序列进行动态序列的相关采集，该序列采集速度较快，对比剂的灵敏度较高，可以满足不同的动态采集需求。动态对比增强MRI在肝脏检查过程中，涉及的范围相对宽泛，例如组织T1数据采集及计算方法、成像序列、对比剂注射方法等，但是，现阶段的临床与科研对于减少检查时间、提高可重复性方面的需求相对较大[12]。

2.2 图像配准技术

在肝脏运动过程中，受周围器官影响较大，因此在图像配准过程中也存在着一定的难度。实际的配准效果直接影响定量分析的精确程度[13]。动态对比增强MRI在肝脏检查中使用的配准技术主要是刚性运动及非刚性运动两种类型。由于肝脏运动属于非刚性运动[13]1-3，30，因此采用刚性配准技术往往会影响准确性。相关研究表明，采用非刚性运动配准技术可以使配准率提高8%。除此之外，动态对比增强MRI在肝脏检查中应用3D非刚性配准技术可以提高定量参数的可重复性，但现阶段技术不够成熟，在临床以及科研中的正常使用还需进一步的研究探讨[14]。

2.3 数学模型

动态对比增强MRI数学模型是将对比剂在组织内的转运通过数学方式进行相关的描述，现阶段使用最多的数学模型为线性腔式模型，分为两大类：集中参数模型及分布参数模型。肝脏接受双重血供，单输入模型对于肝脏的生理状态描述可能不够全面，因此，动态对比增强MRI数学模型大多采用双输入模型进行临床检查[15-20]。

3 动态对比增强MRI在肝脏疾病检查中的应用进展

3.1 新型药物研发

抗血管靶向药物在治疗肝脏多种良恶性肿瘤方面有较强的疗效，与传统的化疗药物相比，在抑制肿瘤新生血管形成方面效果显著；与传统肿瘤评估标准相比，动态对比增强MRI在抗血管靶向治疗药物研发的各期临床试验中发挥着极其重要的作用；除此之外，在肿瘤预后评估及疗效检测方面，也起着非常重要的作用[21-23]。通过动态对比增强MRI可以对治疗方案进行选择，为相关化疗提供一定的科学依据。

3.2 肿瘤鉴别诊断与分级

动态对比增强MRI参数在识别新生肿瘤异常微循环状态方面有特殊的效果。研究发现，肝细胞癌在总血流量、动脉血流量、静脉血流量等方面较结肠癌肝转移瘤在数量上要高出许多，而流量通过的时间明显低于后者，因此，动态对比增强MRI对于肝细胞癌以及结肠癌肝转移瘤的诊断和鉴别诊断有较好的效果[24-28]。动态对比增强MRI还可以对肿瘤异质性进行评估，对于肝脏恶性肿瘤病理类型分析以及恶性程度分级有着积极的作用[29]。

3.3 肝纤维化诊断与分级、肝功能评估

门静脉供血逐渐减少、肝动脉供血相对增加是肝纤维化较为明显的一个特点，并且随着肝血窦毛细血管化，肝脏局部微循环也随之发生变化。在实际的临床检查中，动态对比增强MRI在肝纤维化的诊断中发挥着积极的作用。相关研究发现，在检查中应用双输入双室模型，可以将门静脉灌注、肝功能分析、肝动脉灌注等工作同时实现，这样，对肝脏的功能评估可行性有了一定的研究基础[30-31]。

研究发现，动态对比增强MRI在肝脏疾病检查中应用前景较为广泛，但也面临着诸多的问题[32-34]。随着科学技术的不断发展，以及相关技术的不断研究深入，DCE-MRI在肝脏的应用将会越来越广泛，有望为临床肝脏疾病诊断与治疗提供更为有效的信息。