MR弹性成像诊断肝细胞癌及评估其病理分化程度

李宗泰，邓德乐，刘海彬，戴 维，陈嘉雯，梁宝丹，何浩强，李贻卓*

(1.中山大学附属肿瘤医院放疗科 华南肿瘤学国家重点实验室，2.影像科，广东 广州 510060)

肝癌发生与肝硬化密切相关[1]。外科手术是治疗肝癌最有效的方法之一；肝癌病理分化程度是预测术后复发及患者生存状况的重要因素[2]。目前WHO分类方法将肝癌病理分级分为高分化、中分化和低分化癌[3]。穿刺活检是术前评估肝癌病理分级的常用方法，但有创，且存在因取材不准确而漏诊、误诊的风险。MR弹性成像(MR elastography, MRE)可量化组织弹性，用于评价肝硬化具有无创、可重复性高等优点。本研究观察MRE诊断肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)及评估其病理分化程度的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年5月—2020年11月47例于中山大学附属肿瘤医院经手术(42例)或穿刺活检(5例)病理证实的原发性HCC患者，男38例、女9例，年龄29～80岁、平均(54.6±12.2)岁；其中13例低分化HCC、32例中分化HCC及2例高分化HCC；42例为单发HCC，5例为多发HCC。纳入标准：①初诊HCC，术前未接受抗肿瘤治疗；②术前接受MRE检查，且图像质量满足诊断要求。排除合并其他系统恶性肿瘤者。本研究经院伦理委员会审批。检查前患者或家属均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Discovery MR750 3.0T MR仪，配外源性弹力驱动系统，16通道相控阵列体线圈，行上腹部平扫及增强MR扫描，于患者呼气末屏气状态下采集平扫轴位T1WI、T2WI、弥散加权成像(diffusion weighted imaging， DWI)、MRE，冠状位T1WI、T2WI及动态增强轴位、冠状位T1WI。扫描参数：平扫肝脏容积加速(liver acquisition with volume acceleration， LAVA)T1WI及各期增强扫描，TR 4.6 ms，TE 1.6 ms，FA 15o，层厚4 mm，层间距-2 mm，矩阵288×208，FOV 38 cm×34 cm；快速自旋回波(turbo spin echo，TSE)T2WI，TR 8 000～9 000 ms，TE 98.4 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵320×320，FOV 38 cm×38 cm；DWI，TR 9 000～13 000 ms，TE 62.6 ms，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵128×128，FOV 38 cm×32 cm；二维自旋回波-平面回波成像(2-dimension spin-echo echoplanar imaging, 2D-SE-EPI)MRE，TR 1 000 ms，TE为36.4 ms，NEX 1，层厚5 mm，层间距1 mm，矩阵64×64，振动频率60 Hz。

1.3 图像处理及分析 于GE AW4.6工作站以Functool模块处理图像，生成MRE融合原始图像。在弹性图像上尽量避开肝内大血管，在显示HCC病灶(对多发HCC患者选择其中较大者)较大层面放置病灶ROI，尽量使之包括整个病灶，在相同层面病灶周围非瘤肝组织内放置肝实质ROI；于相邻3个连续层面中测量ROI的弹性值，取平均值作为结果。

1.4 统计学分析 采用R 4.0.2统计分析软件。以中位数(上下四分位数)表示弹性值，采用Mann-WhitneyU检验进行组间比较。以受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析弹性值诊断HCC及鉴别低分化HCC与中高分化HCC的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 弹性值 47个HCC病灶的弹性值为8.24(7.06，11.42)kPa，周围非瘤肝组织弹性值为3.46(2.77，4.19)kPa，二者差异具有统计学意义(U=47.000，P<0.001)。低分化HCC弹性值为11.98(10.97，14.89)kPa，中高分化HCC为7.40(6.81，9.23)kPa，二者差异具有统计学意义(U=384.000，P<0.001)。见图1。

图1 患者男，56岁，中分化HCC A.腹部平扫轴位MR T2WI示肝S6段67 mm×51 mm不规则高信号病灶，边界不清； B.腹部轴位T1WI示病灶稍低信号； C.腹部轴位DWI示病灶呈高信号； D、E.增强动脉期T1WI(D)示病灶明显强化，门静脉期T1WI(E)强化迅速减退； F.MRE图示病灶为红色(红、黄、绿、蓝表示弹性值逐渐降低)，平均弹性值为9.91 kPa，周围非瘤肝组织平均弹性值为3.49 kPa

2.2 诊断效能 以4.84 kPa为弹性值的截断值诊断HCC，其ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.960，诊断准确率95.74%(45/47)。以10.47 kPa为弹性值的截断值鉴别低分化与中高分化HCC，其AUC为0.869，准确率85.11%(40/47)。

3 讨论

多种疾病可引起组织机械特性如硬度改变，肝纤维化、肝硬化及恶性肿瘤等均可致肝实质硬度增加。既往采用超声技术，如实时组织弹性成像、瞬时弹性成像及单点剪切波速度测量弹性成像等[4]评估组织弹性，进而判断组织硬度，以辅助诊断及鉴别诊断疾病，但具有操作者依赖性，且于患者肥胖或存在腹腔积液等情况下难于准确测量。

MRE为动态弹性成像技术，其检测结果不受操作者主观因素的影响，可重复性强，已成功应用于诊断慢性肝炎、肝纤维化及肝硬化等疾病[5-6]；其评估肝硬化程度的效能优于超声弹性成像[7]。CHO等[8]研究显示，MRE评估肝硬化分级是HCC经治疗获得完全缓解后早期复发的独立预测因素。QAYYUM等[9]指出，利用MRE评估晚期肝癌患者肿瘤硬度可用于预测免疫治疗效果。何浩强等[10]报道，肝恶性肿瘤弹性值显著高于良性肿瘤，以弹性值鉴别诊断肝脏良、恶性肿瘤的截断值为5.08 kPa。本研究MRE检测结果显示，HCC病灶的弹性值显著高于非瘤肝组织，以弹性值4.84 kPa作为诊断HCC的截断值，其AUC为0.960，诊断准确率95.74%(45/47)，进一步证实MRE可用于诊断HCC，且诊断效能较高。

HCC病理分化程度是预测术后复发及患者生存状况的重要因素[11-13]。常规MR可用于评估HCC病理分化程度，三期增强扫描所示HCC强化特点与其病理分化程度有关：高分化HCC肿瘤组织内门静脉系统尚未被完全破坏，肿瘤内部仍由肝动脉和门静脉双重供血，故可表现为“双期增强”；低分化HCC肿瘤内部门静脉系统被完全破坏，仅有肝动脉供血，故呈“快进快出”表现。DWI亦可用于评估HCC分化程度，低分化HCC的平均ADC值低于中高分化HCC，但二者平均ADC值存在重叠[14-15]，且恶性肿瘤具有明显异质性，肿瘤内部出血、坏死等因素均影响ADC测值。本研究以MRE评估HCC病理分化程度，结果显示低分化HCC的弹性值为11.98(10.97，14.89)kPa，显著高于中高分化HCC的7.40(6.81，9.23)kPa；分析原因，可能不同分化程度HCC存在异质性，低分化HCC血管、间质等受侵犯程度较中高分化HCC更为严重；本研究以弹性值10.47 kPa作为鉴别低分化与中高分化HCC截断值，AUC为0.869，准确率为85.11%(40/47)，提示MRE可用于评估HCC病理分化程度。

本研究的不足之处：①样本量小，尤其高分化HCC仅2例，将其与中分化HCC合并后进行分析，可能导致结果偏倚；②未能按照统一标准设定MRE扫描序列及参数等；③未能将MRE结果与超声等其他影像学检查结果进行比较，均有待后续进一步完善。

综上所述，MRE量化弹性值可用于诊断HCC及评估其病理分化程度。