3.0TMR动脉自旋标记技术对早期原发性肝癌的诊断价值

谭宝高 刘彪

作者单位：537100 贵港 广西贵港市人民医院放射科

原发性肝癌是常见的恶性肿瘤，起病隐匿，早期无明显症状，确诊时多数患者已为局部晚期或远处转移，预后较差［1-2］，早期诊断是提高其疗效的重要措施。肝癌诊断主要依靠肿瘤标志物、影像学检查和肝穿刺活检，但均可能漏诊。肝癌供血与肿瘤类型、大小、位置和分化程度等密切相关，病灶供血特点成为诊断早期肝癌的重要依据［3］。动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）技术广泛应用于脑血管疾病、脑肿瘤、鼻咽癌及前列腺癌诊断［4-6］，但是否有助于早期肝癌诊断尚不明确。本研究初步探讨ASL技术对早期肝癌的诊断价值，以期为其早诊早治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年3月至2018年3月于我院诊治的22例原发性肝癌患者为研究对象，均经肝穿刺细胞活检证实。根据巴塞罗那（BCLC）肝癌分期标准均为早期，其中男性18例，女性4例，年龄35～68岁，中位年龄49岁；肝细胞癌15例，肝内胆管癌4例，其他类型肝癌3例。同时招募健康志愿者20名，其中男性12名，女性8名，年龄36～60岁，中位年龄41岁。

1.2 检查方法

采用GE 3.0T超导MR扫描仪行MRI检查，胸腹联合8通道相控阵线圈。扫描序列：平扫采用快速恢复自旋回波序列（FRFSE），依次行横轴面 T1WI、T2WI脂肪抑制、矢状面T1WI、横轴面扩散加权成像（DWI）及横轴面 3D-假连 ASL（pseudo-CASL，pCASL）扫描。所有患者均行MRI增强扫描，经手背静脉注射0.2 mL/kg钆喷酸葡胺（对比剂），流率为2.0 mL/s，以0.9%生理盐水冲洗后行横轴面MRI动态增强扫描（DCE-MRI）及横轴面、冠状面和矢状面快速扰相梯度回波（FSPGR）序列扫描。所有健康志愿者仅行MRI平扫序列扫描。3D-pCASL序列扫描参数：激励次数为3次，带宽41.67mm，层厚3.0mm，层距0 mm，回波链长度21 cm，视野24 cm×24 cm，矩阵 288×192，TE 11.1 ms，标记延迟时间 1 025 ms，TR 4 326 ms，TA 262 ms。扫描范围与横轴面T2WI脂肪抑制序列的扫描范围相同［6］。

1.3 数据后处理

将ASL原始数据导入GE ADW工作站，Functool软件处理。将ASL序列图像与横轴面T2WI脂肪抑制序列图像融合，行兴趣区（region of interest，ROI）勾画。ROI测量方法：根据肝脏肿瘤病灶增强扫面后边缘明显强化及灌注成像（perfusion-weighted imaging，PWI）明显高灌注的特点确定肿瘤边界，以确定肿瘤中央区、周边区和瘤周正常肝组织选择范围。选取能显示肝癌最大层面和强化最明显的边缘区；非肿瘤区ROI则选择常规MRI检查未出现形态学改变且远离肿瘤病灶的周围肝组织区域，并避开肝脏边缘、血管及胆管等解剖结构，在肿瘤中央区和瘤周正常肝组织各勾画1个ROI，周边区勾画3个ROI（取平均值），各相关数据均从Functool软件中获取。健康志愿者选取肝组织血液灌流最大层面。肝癌患者包括全部肿瘤组织，健康志愿者包括全部肝组织，获得血流量（blood flow，BF）平均值。根据BF伪彩图，将两个圆形或椭圆形ROI分别置于高灌注区和低灌注区，检测BF的最高值和最低值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料，以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验或近似t检验；不符合正态分布的计量资料，以中位数［四分位数间距］描述，组间比较采用Mann-Whitney U检验。采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）分析BF值的诊断阈值及效能。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者ROI面积及BF值比较

早期肝癌组患者肿瘤组织ROI面积较健康对照组肝组织增大［（256.08±80.92）mm2vs（108.46±70.90）mm2，t=6.260，P＜0.001）］。早期肝癌组肿瘤组织平均、最高及最低BF值均较健康对照组肝组织高［（108.69±27.32）mL/（100g·min）vs（78.85±34.89）mL/（100g·min），t=3.102，P=0.004；（138.59±61.61）mL/（100g·min）vs（99.32±50.01）mL/（100g·min），t=2.254，P=0.030；（70.18±12.01）mL/（100g·min）vs（48.63±11.77）mL/（100g·min），t=5.863，P＜0.001］。见图 1。

2.2 BF值的诊断效能

平均、最高及最低BF值鉴别早期肝癌组肿瘤组织与健康对照组肝组织的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.736（95%CI：0.581～0.892）、0.686（95%CI：0.525～0.848）和 0.900（95%CI：0.809～0.991），见图 2。以 BF 平均值85.89 mL/（100g·min）为阈值，其诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为81.8%（18/22）、65.0%（13/20）、81.8%（18/22）、65.0%（13/20）和73.8%（31/42）。以BF最高值169.07 mL/（100g·min）为阈值，其敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为 40.9%（9/22）、100.0%（20/20）、40.9%（9/22）、100.0%（20/20）和 69.0%（29/42）。以 BF 最低值53.64 mL/（100g·min）为阈值，其敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为95.5%（21/22）、70.0%（14/20）、95.5%（21/22）、70.0%（14/20）和 83.3%（35/42）。

图1 经后处理获得的伪彩图

图2 平均、最高及最低BF值诊断早期肝癌组肿瘤组织与健康对照组肝组织的ROC曲线

3 讨论

MR检查可反映组织微血管及血流灌注分布情况，根据其成像原理可分为对比剂灌注成像和ASL成像。ASL将动脉血液中水的氢质子为内源性示踪剂，可得到信噪比较高的图像，且不会出现造影剂过敏反应或肾功能损害［7］。ASL包括连续法（continuous-ASL，CASL）、脉冲法（pulsed-ASL，PASL）、pCASL和速率选择 ASL（velocityselective-ASL，VSASL）等技术。本研究采用的3D-pCASL是基于FSE序列的螺旋K空间采集技术，能提供更高的信噪比图像，可更有效地克服EPI带来的磁敏感和运动伪影［8-9］。本研究所有研究对象均获得较满意的BF伪彩图。进一步将BF伪彩图与T2WI图像融合，发现可同时显示肝脏组织结构及血流灌注情况，有助于ROI准确定位。肝癌是富含血管的肿瘤，大部分血供来源于肝动脉，血液灌注图显示为高灌注，呈短 T1和短 T2信号，T2值缩短更明显［10］。本研究发现早期肝癌组肿瘤组织的ROI及平均、最高和最低BF值均较健康对照组肝组织增高，与国内外研究［11-13］结果一致。提示ASL和BF值技术可较好评估早期原发性肝癌与健康志愿者的肝脏血流灌注情况。

从ASL/T2WI图像上选择早期肝癌组肿瘤组织或健康对照组肝组织的最大层面定义ROI，获得平均、最低及最高BF值，并对其进行ROC曲线分析，结果显示，平均、最高及最低BF值鉴别早期肝癌组肿瘤组织与健康对照组肝组织的AUC分别为0.736、0.686和0.900，敏感度分别为81.8%、40.9%和95.5%，特异度分别为65.0%、100.0%和70.0%；以BF最低值53.64 mL/（100g·min）为阈值可较好鉴别早期肝癌组肿瘤组织与健康对照组肝组织。提示ASL技术及BF值能较好地反映原发性肝癌及正常肝组织的血管化差异，有助于早期肝癌诊断。

综上所述，本研究通过比较早期原发性肝癌患者及健康志愿者肝脏ASL血流灌注参数，发现ASL技术能定量评估早期原发性肝癌与健康志愿者的肝脏血流灌注情况，对诊断早期肝癌有一定价值。但本研究样本例数较少，且仅初步研究早期原发性肝癌患者及健康志愿者，未纳入肝脏良性病变患者，亦未比较ASL技术与IVIM、DCE-MRI等技术的有关参数，有关结论尚需进一步研究。