原发性肝癌的MR功能成像研究进展

龚 捷，徐晓飞

宜昌市中心人民医院放射科，湖北 宜昌 443000

原发性肝癌（PHC）在恶性肿瘤中的发病率高居第5位，死亡率高，治疗效果差，预后不佳[1]，严重影响了患者及其家庭的生活质量。目前，PHC的影像学检查主要有B超、CT、DSA及MR。B超价格便宜、操作简单、对软组织病变灵敏度高，但易受到检查者经验和细致程度的限制，且对早期小肝癌（直径＜1 cm）诊断的准确率较低。CT有较高的空间和密度分辨率，缺点是有辐射，且时常出现假阳性。DSA为有创检查。MR成像为无创检查，无辐射，软组织分辨率较高，可进行多参数、多方位成象及各种功能成像，可用于PHC的诊断、鉴别诊断及评价治疗疗效[2]，下面主要就PHC的MR功能成像的研究进展进行综述。

1 T1、T2加权成像在PHC中的应用

T1、T2加权成像在MR技术中的应用是最成熟的、最多的、最基础的成像。蒙秋华等[3]通过对174例PHC患者行MR成像分析显示，所有患者T2加权全部为高信号或部分为稍高信号，T1加权则以低信号或稍低信号为主。有研究表明，PHC患者T2加权表现为全部高信号或部分稍高信号可能与PHC的分化程度、组织类型及血供有关，而在T1加权表现为低信号或稍低信号可能与病灶血供、钙化、扩张血管窦及纤维化有关[4-6]。部分较大的病灶因存在坏死、出血，信号表现复杂[7]。目前，T1、T2加权成像已熟练应用于PHC的诊断及鉴别诊断，是MR功能成像的基础。

2 弥散加权成像（DWI）在PHC中的应用

DWI成像是MR技术中应用最成熟、最多的功能成像技术，是目前唯一一种检测活体组织水分子扩散运动是否受限的无创检查方法[8]。在DWI图像上，弥散较快的组织，信号衰减多呈灰黑色，弥散较慢的组织信号衰减少而呈白色，如胆汁，尿液，脑脊液等自由水弥散较快表现为相对低信号，正常组织受细胞膜限制而表现为相对高信号。病理情况下，细胞毒性水肿及恶性肿瘤均可引起水弥散受限，DWI图像上表现为高信号。表观弥散系数（ADC）是反映DWI信号强弱的量化指标，ADC值越大，组织内水分子运动越强，DWI的相位离散越强，信号就越弱。其计算公式如下：ADC=ln（S低/S高）/（b高-b低），S低与S高分别为低b值及高b值所测得的DWI信号强度。b值为扩散梯度因子，用公式表示b=γ.2g2.δ2（Δ-δ/3），式中γ为磁旋比，g和δ为扩散梯度脉冲的强度和持续时间，Δ为相邻弥散梯度的间隔时间，单位为s/mm2，b值越高，具有的扩散权重越大，对水分子的扩散运动越敏感，引起的信号下降越明显，所以大b值会降低DWI图像的信噪比[9]。

研究表明，肝脏不同占位性病变表现出不同的DWI特征和ADC值，良性病变（如肝囊肿、血管瘤、肝脓肿及肝硬化再生结节等）的ADC值明显高于PHC、肝转移癌及正常肝脏组织的ADC值。当以ADC=1.800×10-3mm2为临界值时，区分肝脏良恶性病变的敏感性和特异性分别为96.1%、90.0%[10]。其中PHC的ADC值最低，且ADC值的高低与PHC的分化程度呈显著正相关，即分化程度越高ADC值越高。同时，还研究了不同b值（b=500、1000、1500 s/mm2）DWI在PHC中的应用，结果表明，b=1000 s/mm2时无明显衰减，更利于肝脏病变的显示[11-13]。Catalano等[14]对25例PHC伴血栓形成的患者行增强CT及MR检查，结果显示，当血栓的ADC值与PHC的ADC值的比值小于2时为癌性血栓的可能性大。DWI可提高PHC的检出率，提供丰富的病变组织信息，特别是在肝硬化患者中，肝硬化结节、疤痕以及纤维化等在肝硬化背景下呈现出低信号，通过DWI成像则更容易发现病灶[15]。DWI和定量ADC值可用于肝脏良恶性病变的诊断、鉴别诊断及判断是否有癌性血栓形成。然而，肝脏良恶性病变的之间ADC值存在部分重叠[16]，DWI应与T1、T2加权成像相结合，提高PHC的检出率。

3 动态增强磁共振（DCE-MR）在PHC中的应用

PHC为富血供肿瘤，通常伴随着肿瘤血管的生成并逐渐取代正常肝脏血管，肿瘤的血供由门静脉供血为主逐渐转变为动脉供血为主，因此在肝动脉期成像，PHC和肝实质之间存在明显差异，易于病变检出[17]。马文婷等[18]对21例PHC患者行DCE-MR成像，结果显示，PHC的强化方式多为“快进快出”型，相对于肝实质表现为动脉期高信号，门脉期为高信号、等信号或低信号，延迟期则表现为低信号；少部分为“慢进快出”型，这可能与PHC存在动脉、门脉双重供血有关，同时还存在某些特殊征象，如假包膜征、周围血管充血征、门脉癌栓征等。DCE-MR还可用于监测PHC术后复发，其敏感性、特异性和准确性分别是60.0%、67.7%和64.8%（P＜0.05），研究表明DWI联合DCE-MR对复发PHC的敏感性、特异性和准确性分别为 89.5%、97.1%和94.4%，故DWI联合DCEMR能显著提高对复发的PHC的发现率[19]。放疗是各种恶性肿瘤的有效治疗手段之一，20世纪90年代中期后，现代精确放疗技术迅速发展，为治疗PHC提供了新的机会[2]。国外研究者对PHC术后行放疗的患者行DCEMR，正常肝细胞摄取Gd-EOB-DTPA的能力明显高于受放射损伤的肝细胞[20]。因此，DCE-MR成像可用于监测肿瘤的复发及放疗后肝细胞受损情况。

随着MR技术的不断发展，某些特异性对比剂，如叶酸、透明质酸修饰的钆、脂质氧化铁纳米粒剂等可被癌细胞选择性摄取而正常肝细胞不摄取[21-23]，如磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3在80%的PHC中常常过度表达，而在正常肝脏组织中则不表达，氧化铁纳米颗粒修饰磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3的单克隆抗体可与PHC中过度表达磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3特异性结合，从而提高PHC的检出率和特异性，可用于PHC的早期诊断[24-26]。

4 磁共振波谱（MRS）分析在PHC中的应用

MRS是一种无创的功能成像，可用于分析活体组织的代谢、生化改变及化合物定量。通过测量胆碱、N-乙酰天门氡氨酸、肌酸、乳酸、脂质峰等对PHC进行诊断、侵袭性评估及疗效评价[27]。研究表明，胆碱/脂质峰峰下面积比值在PHC内有明显升高，与肝内正常组织及继发性肝癌有显著性差异，肝内正常组织与继发性肝癌的胆碱/脂质峰峰下面积比值比较无显著性差异，且胆碱峰下面积在PHC中明显高于良性病变，其特异性和敏感性分别为93.3%、94.3%[28，29]。同时有研究发现，PHC中乳酸和丙氨酸的水平显著高于肝脏正常组织，外源丙酮酸可向乳酸和丙氨酸转化，利用超级化C13标记丙酮酸可在PHC中检测到超级化C13的乳酸和丙氨酸，而超级化C13的MRS灵敏度又显著高于普通碳原子，因此，利用MRS检测PHC中的乳酸峰可提高PHC检出的灵敏度[30-31]。综上所述，MRS通过检测肝脏代谢变化可弥补常规MR的不足，可用于PHC的早期诊断及鉴别诊断，提高PHC的检出率。

5 灌注加权成像（PWI）在PHC中的应用

PWI能反映组织血液灌注情况，间接反映组织的微血管分布情况，评估局部组织功能。对PHC进行T2*和T1灌注成像，构建时间-信号强度曲线（TIC），分别测定肿瘤组织及正常肝脏组织的T2*负性增强量化指标负性增强积分（NEI）、最大下降斜率（MSD）和T1正性增强量化指标正性增强积分（PEI）、最大上升斜率（MSI）及各项灌注参数相应的伪彩图形，结果显示，T2*灌注成像肿瘤组织的TIC图像表现为“速降速升”型，正常肝脏组织的TIC曲线为“缓降缓升”型；T1灌注成像肿瘤组织的TIC图像呈“速升速降”型，正常肝脏组织的TIC曲线呈“缓升缓降”型。肿瘤与正常肝脏组织在T2*与T1灌注成像中的各灌注参数均有显著性差异，且NEI与PEI、MSD与MSI在PHC中均表现为高灌注[32-33]。 PWI可以提供比传统图像更准确的肿瘤血供信息，对PHC的诊断及鉴别提供了一种新方法。

6 弥散张量成像 （DTI）在PHC中的应用

DTI是DWI的发展和延伸，是目前唯一一种观察和追踪脑白质纤维束的无创检查方法，过去主要应用于中枢神经系统，近年来，DTI在PHC中的应用研究有了新进展。各向异性分数（FA）可评价组织结构的完整性。Li等[34]研究显示，PHC的ADC值低于正常肝脏组织，FA值显著高于正常肝实质，差异有统计学意义。Erturk等[35]研究显示，转移瘤具有低ADC值和高FA值，肝囊肿具有高ADC值和低FA值，血管瘤具有高ADC值和高FA值，差异具有统计学意义，其原因可能是恶性肿瘤比良性肿瘤及正常组织的细胞密度大，水分子弥散运动受限制，运动速度降低，因此ADC值降低；而肿瘤组织细胞排列紧密，水分子运动方向一致，因此FA值升高，故DTI可用于肝囊肿、血管瘤及转移瘤的鉴别。PHC包括胆管细胞癌和肝细胞癌，鉴别诊断胆管细胞癌与肝细胞癌有助于制定治疗方案及评估预后，陈丽华等[36]研究显示，胆管细胞癌的FA值高于肝细胞癌，当FA的诊断临界值大于0.31时，诊断为胆管细胞癌敏感性为85.0%，特异性为65.6%，差异有统计学意义，之前也有研究显示，肝硬化患者的FA值高于正常人，故DTI还可用于肝硬化的诊断[37]。DTI是一种新的技术，可从分子水平显示肿瘤细胞结构，为PHC的定性诊断及鉴别诊断提供重要价值。

7 展望

MR功能成像是未来各种疾病研究的重要检查手段，每项技术都有其优势与局限，单一的影像技术或生化检查反映PHC都存在一定的缺陷，应联合多项检查手段，从多角度提供丰富的信息，进一步提高PHC的诊断率。目前，肝脏占位性病的定性诊断主要依赖于有创活检或病理切片，MR为一种无创的功能成像，可用于肿瘤特定代谢产物的分析，完善旧的与研发新的MR功能成像，用MR研究各种占位性病变的特征代谢产物，将会使PHC的影像学研究前景更广阔。