肝癌1.5 T MR成像特征与病理特点的相关性研究

张文升 韩文梅 袁书堂

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)简称肝癌，是我国较为常见的恶性肿瘤，多由肝炎和肝硬化发展而来[1-2]。HCC的五年生存率很少超过10%[3-4]。HCC的预后差的1个重要原因是早期诊断率低，缺乏有效的诊断手段，很多患者在就诊时已为中晚期[5]。目前临床上仍以肝活检作为HCC诊断的金标准，但是肝活检是1种创伤性检查，临床行的应用有一定的局限性。超声与CT检查的敏感性还有待提高，且诊断特异性一直不高[6-7]。磁共振(magnetic resonance，MR)可提供体内组织的功能及生理信息[8]。特别是在1.5 T MR中，磁共振扩散成像(diffusion weighted imaging，DWI)属于功能性MR，能够区分不同类型的组织或者同一类型组织的不同成分，从而间接反映组织的细胞生物学信息[9-10]。其表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)可反映毛细血管网内血流灌注状况与组织内水分子布朗运动，能提高组织的特异性信息[11]。本研究具体探讨了HCC 1.5 T MR成像特征与病理特点的相关性，希望为早期诊断HCC提供参考，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

采用回顾性总结研究方法，选取2017年2月至2019年1月在驻马店市中心医院放射科诊治的HCC患者136例作为病例组，纳入标准：经组织病理学检查确诊的HCC患者；医院伦理委员会批准了此次研究；患者签署了知情同意书；可行MR检查，能够配合屏气，MR图像质量良好；未经外科或者局部治疗。排除标准：MR图像伪影较多无法用于图像后处理；存在MR检查禁忌症；有严重心肺脑疾病患者。其中男性74例，女性62例；年龄25～78岁，平均年龄(56.33±2.18)岁；平均病灶直径为(53.29±8.38)mm；病灶部位：左侧22例，右侧94例，交界区20例；肝功能：A级99例，B级37例。

同期收集符合临床和病理筛选标准的非HCC患者24例作为对照组，其中男性14例，女性10例；年龄24～77岁，平均年龄(56.23±1.82)岁。

1.2 诊断方法

使用Siemens Avanto 1.5 T MRI，配套有相阵控体部线圈，压力注射器使用MR专用压力注射器(美国medrad公司生产)，磁共振对比剂为钆喷酸葡胺注射液(广州康臣药业有限公司生产)，PACS网络工作站为Siemens MR配套产品。扫描前患者禁食6 h，扫描时保持平静呼吸，取仰卧位，深吸气、呼气后屏气约15 s。扫描范围包含整个肝脏和目标HCC病灶，采用腹部呼吸门控(respiratory triggering，RT)以少生理运动带来的伪影。DWI序列：扩散系数b值为0和800 s/mm2，在X、Y、Z三个空间轴上同时施加扩散加权梯度场，TE：52.4 ms，层厚/层间距：5.0/1.0 mm，扫描时间60 s，FOV 38×38 cm，矩阵 128×160。MR增强扫描采用顺磁性对比剂钆喷酸葡胺，经肘静脉注入造影剂，注入生理盐水25～30 ml，流速3 ml/s。层厚5 m，层数20层，注入造影剂后延迟10 s开始扫描，间隔10 s扫描1次，共扫描10次。

在病例组的病理诊断中，选择B超引导下行肝穿刺活检，肝组织标本长度>1 cm，肝穿刺活检标本获取后用10%中性缓冲福尔马林固定，制成常规石蜡切片，然后由病理科医生进行鉴别诊断。

1.3 观察指标

由2名有多年工作经验的放射学医师对所有放射图像进行分析，记录肝脏体积大小、肝内再生结节与肝实质网格状改变等。分别在病变及周围肝质画圆形的兴趣区计算各自的ACD值，选择病变ROI时避免包含坏死区及成形肿瘤血管，选择病变的最大层面，兴趣区的面积尽量大，测量3次取平均值。记录T1WI与T2WI的信号强度。

1.4 统计方法

2 结果

2.1 常规MR特征对比

两组的肝左叶体积指数与肝右叶体积指数对比无显著差异(P>0.05)，病例组的肝内再生结节形成和肝实质网格状改变发生率显著高于对照组(P<0.05)。见表1。在病例组中，T1WI序列检出病灶高信号31例，等信号21例，低信号84例；T2WI序列检出病灶高信号110例，等信号6例，低信号20例。

表1 两组常规MR特征对比

2.2 ADC值对比

病例组的ADC值为(1.10±0.24)×10-3mm2/s，对照组为(1.78±0.34)×10-3mm2/s，病例组显著低于对照组(t=9.394，P=0.000)。

2.3 诊断价值

将两组的ADC值进行ROC曲线分析，当ADC临界值设为1.40×10-3mm2/s 时，ROC曲线下面积为0.789，诊断HCC的敏感度为70.0 %和81.2 %。

2.4 相关性分析

在病例组中，直线相关分析显示MR ADC值与肝内再生结节形成、肝实质网格状改变、T1WI低信号与T2WI高信号有显著相关性(P<0.05)，见表2。

表2 HCC MR DWI与病理特点的相关性

3 讨论

当前全世界的恶性肿瘤发病率和致死率居高不下，其中HCC是非常危重的疾病，死亡率极高，我国HCC的发病率和死亡率居世界首位[12]。HCC多由肝炎或者肝硬化发展而来，有肝硬化背景下的早期HCC表现常不典型，与肝硬化良性结节表现相似，导致早期定性诊断较为困难[13]。

HCC的形成是1个多阶段的过程，在HCC形成与随后的肿瘤去分化过程中，部分再生结节被广泛增生的纤维组织包绕，细胞和结构异型增多，包括细胞膜厚度、细胞密度增加等[14]。当前MR的迅猛发展与增强扫描剂的不断研发，提高了肝癌的早期诊断效果[15]。本研究显示两组的肝左叶体积指数与肝右叶体积指数对比无显著差异，病例组的肝内再生结节形成和肝实质网格状改变发生率显著高于对照组；在病例组中，T1WI序列检出病灶高信号31例，等信号21例，低信号84例；T2WI序列检出病灶高信号110例，等信号6例，低信号20例，表明常规MR检查也有很好的诊断价值。但由于MR所用的设备、扫描序列参数的选择不同，其结果也存在一些偏差。

随着1.5 T MR成像技术的发展，DWI技术得到了广泛应用，其可从分子水平对生物体的功能状态、组织结构进行无创性检查，控制活体组织中水分子的磁化状态，从而检测组织水分子扩散状况，有利于进行疾病诊断[16-17]。特别是部分HCC病灶灶体积较小，常规MR序列上表现为等信号，容易漏诊。DWI能显示常规MR不能显示的HCC和其他微小病灶，并且可以通过测量病灶的ADC值来鉴别病灶[18]。本研究显示病例组的ADC值为(1.10±0.24)×10-3mm2/s，对照组为(1.78±0.34)×10-3mm2/s，病例组显著低于对照组。从机制上分析，当组织发生病变时，其细胞代谢与功能会发生改变，此时水分子的扩散运动受限而被DWI序列检出。比如血流灌注丰富的HCC，细胞间隙较窄、排列紧密，且细胞膜有疏水作用，导致水分子布朗运动受限ADC值降低；并且肿瘤丰富的血流灌注增加DWI信号的衰减，从而可导致ADC值增高[19-20]。

本研究显示当ADC临界值设为1.40×10-3mm2/s时，ROC曲线下面积为0.789，诊断HCC的敏感度为70.0%和81.2%。直线相关分析显示HCC的MR ADC值与肝内再生结节形成、肝实质网格状改变、T1WI低信号与T2WI高信号有显著相关性。DWI是将组织的真性扩散和假性扩散分离开，定量地评估组织的扩散情况和灌注情况。DWI信号强度主要跟组织内水分子无规则的布朗运动有关，同时也会受到毛细血管网内的血流的影响[21-22]。有研究表明毛细血管网中的血流灌注能够增加DWI信号衰减，导致扩散影像中出现假扩散信号，使得细胞生物学信息受到限制[23]。本研究得出的界值比文献报道的界值小，原因有可能是病例组部分患者均有肝硬化及肝炎的基础，肝功能与肝组织纤维化等程度也不同，其对ADC值可能有一定的影响[24]。同时本研究的病例数相对较少，对结果会造成一些偏倚，还需要大量的临床病例进行深入分析。

总之，在HCC 1.5T MR成像中，DWI的应用具有较好的诊断价值，可反映患者的病理特征与常规MR信号特征，可成为诊断HCC的1种有效手段。