肝癌是死亡率僅次於肺癌和胃癌的第三大常見癌症,世界各地發病率逐年上升。肝癌惡性程度高、預後差,5年生存率不足15%。大部分肝癌發現時往往已到中晚期,失去了手術治療的時機。目前介入治療被認為是治療不可切除的中晚期肝癌的主要手段,其中以經導管肝動脈化療栓塞術(Transcatheterarterialchemoembolization,TACE)運用最廣泛。
肝癌TACE術後由於腫瘤雙重血供、側支循環形成等難以使腫瘤完全壞死達到根治的目的,複發率高,需多次行TACE術,因此術後定期隨訪,早期發現存活癌灶及複發灶、及時治療是取得良好療效的重要條件。MRI為無創性檢查,無電離輻射、幾乎不受碘油的影響、軟組織分辨率高以及其多平麵、多參數成像的特點,在評價肝癌TACE術後療效方麵的應用日趨廣泛。本文綜述了MRI常規及磁共振擴散加權成像(Diffusionweightedimaging,DWI)、磁共振灌注加權成像(Perfusionweightedimaging,PWI)、磁共振波譜成像(Magneticresonancespectroscopy,MRS)、血氧水平依賴功能磁共振成像(Blood oxygenation level-dependent functionna lmagnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)評價肝癌TACE術後療效的應用進展。
1.常規T1和T2加權成像
肝癌TACE術後常規MRI掃描主要是用於病灶壞死狀況的初步判斷。術後壞死組織在T1WI上為等或略高信號,T2WI對凝固性壞死的顯示具有特異性,表現為相對低信號;殘留、複發癌灶表現為相對高信號。但T2WI很難區分壞死組織和存活的癌細胞。
2.常規MRI增強掃描
常規MRI增強掃描可以區分肝癌TACE術後的壞死區及癌灶的殘留或複發區,壞死區無強化;而癌灶殘留區動脈期出現輕度強化,門靜脈期強化迅速減退,與典型肝癌表現一致;複發區則出現環形及邊緣結節樣強化。但常規增強掃描評價其療效缺乏定量的參數指標,隻能觀察病灶的形態學變化。
3.DWI
DWI是通過檢測活體組織內水分子微觀擴散運動狀態的改變來反映機體組織結構的病理生理變化。DWI最初被應用於神經係統,現已被廣泛應用於腹部的研究。通常用表觀彌散係數(Apparent diffusion coefficient,ADC)值作為定量測量組織中水分子擴散快慢的指標,ADC值越大,水分子的彌散就越強。肝癌細胞細胞密度高,細胞膜完整,水分子擴散受限,ADC值降低,而癌細胞壞死時細胞膜被破壞,通透性增加,水分子可自由擴散,ADC值升高。
術後壞死區DWI上以低混雜信號為主;殘留腫瘤區信號較術前有所降低;複發區表現為稍高信號。TACE術後測量腫瘤內部ADC值的變化能定量鑒別壞死和活性組織,DWI不僅可以有效的評估療效,還可以預測腫瘤的早期複發[8]。新近研究表明:單純ADC值無法完全準確反映組織內水分子的擴散運動,因為微循環灌注可引起假擴散效應,即所謂的體素內不相關運動(Intra voxel incohetent motion,IVIM)。大多惡性腫瘤細胞密度會增加以及形成大量新生血管,采用IVIMDWI技術可量化DWI圖像中的兩種運動成分,得到反映單純擴散的係數D值、灌注分數f值和灌注相關擴散係數D*值,以顯示腫瘤組織的單純擴散和灌注特點,其中D值能較ADC值更有助於鑒別肝髒惡性腫瘤存活、壞死及纖維組織,從而預測腫瘤的療效。
4.PWI
PWI是經靜脈團注順磁性對比劑,使肝髒局部毛細血管內磁敏感性增加,引起T1、T2值的明顯縮短,利用快速掃描獲得一係列動態圖像,分析對比劑通過時肝實質信號強度隨時間變化的規律,利用定量指標來反映局部的灌注情況。肝髒病變常用T1加權動態增強(Dynamic contrast enhancement,DCE)MRI,其不僅可以提供病變形態學的信息,還可評價血流動力學的變化。
常用的分析指標有:①時間-信號強度曲線(Time-signal curve,TSC)以及由此得出的評價灌注成像的肝動脈灌注量、門靜脈灌注量等;②肝血容量圖等。根據時間-信號曲線,利用不同的數學模型(以“二室模型”應用最多)亦可計算出各種灌注指數,測量的定量參數有:容量轉移常數(Ktrans)、速率常數(Kep)以及血管外細胞外間隙容積分數(Ve)。三個參數滿足關係式:Kep=Ktrans/Ve。肝癌灌注量的變化與微血管密度、分布相關,惡性程度越高,微血管密度就越高,術前絕大多數表現為高灌注,術後則為低灌注,殘留組織也顯示為高灌注。
卞讀軍等比較了22例肝癌患者術前後的灌注指標,發現PWI能敏感的反映TACE術前術後的血流變化。並有學者證實:PWI能客觀評價TACE術後腫瘤的壞死及凋亡情況,在肝癌TACE術後的隨訪以及療效評價中發揮著重要作用。Braren等通過比較小鼠肝癌病灶TACE治療前後的灌注指標,發現Ktrans和Ve與肝癌TACE治療後引起的壞死具有密切的相關性。Hsu等發現,Ktrans值的變化與肝癌病人的治療反應及生存期具有很好的相關性,治療後病情進展的患者Ktrans值下降的程度明顯低於部分緩解及病情平穩的患者。因此,Ktrans值可作為一個獨立的預測肝癌患者治療效果的指標。
目前,國內尚未查見利用KtransPWI來評價肝癌TACE術後療效的文獻報道,多將KtransPWI用於腹部各種良惡性疾病的診斷與鑒別。
5.MRS
MRS是研究活體組織代謝生化變化以及化合物定量分析的一種功能磁共振成像技術。肝髒MRS主要研究的是1H譜和31P譜。1H譜可檢測的指標有膽堿(Cho)、脂質(Lip)等,重點反應代謝改變。惡性腫瘤組織中膽堿含量升高,而正常組織含量較低[20]。通過測定膽堿及其衍生物的量和比值,能夠反映細胞膜磷脂代謝從而鑒別腫瘤的良惡性。肝癌患者膽堿複合物的絕對值及膽堿/脂質比值(Cho/Lip)均較正常肝組織及良性病變高;TACE術後,Cho/Lip比值及Cho絕對值降低,並可隨腫瘤複發而升高,再次行TACE術又可使其下降。另有研究發現肝癌患者在行高強度聚焦超聲治療及TACE治療後Cho絕對值及Cho/Lip比值均明顯下降。31P譜重點反映能量代謝和生化改變,肝癌患者主要表現為以磷酸單酯(PME)增高為特征的高水平磷酸代謝,腫瘤進展,PME值升高,反之則下降。
因此,肝髒MRS有助於肝髒良惡性病變的鑒別和腫瘤的療效監測。但由於MRS易受鄰近髒器的運動偽影幹擾,對肝髒惡性腫瘤的診斷敏感性和特異性不高,目前在臨床應用較少,多用於肝髒脂肪含量的定量評價等。
6.BOLD-fMRI
BOLD-fMRI是利用內源性血紅蛋白作為對比劑,通過測定組織去氧血紅蛋白含量獲得組織的氧含量,來反映組織結構的血流動力學及病理生理學改變。目前,BOLD技術在中樞神經係統應用較多,在肝癌的應用報道較少。橫向弛豫率R2*=1/T2*,用於評價組織血氧含量的變化,R2*較高表示組織氧含量較低。報道顯示,動物肝癌TACE術後吸入carbogen氣體後的ΔR2*(%)值為(-0.16±1.85)%,明顯較術前(10.61±8.94)%降低,ΔR2*改變具有顯著的統計學差異。戴峰等發現肝癌患者TACE治療後腫瘤組織的T2*值顯著降低,而腫瘤周圍肝髒組織的T2*值則升高。羅銀燈等用BOLD成像觀察肝癌患者高強度聚焦超聲治療前後氧攝取的變化,得到了相同的結果。因此,BOLD技術能有效的評測肝癌患者TACE治療前後腫瘤組織內血氧含量的變化。
但肝髒組織的T2*值不僅受血氧飽和度的影響,肝癌破裂出血等也會導致局部組織磁敏感性的變化。
7.MRI多種序列聯合運用
不同MRI掃描序列各有其優勢與不足,如PWI對少血供或以門靜脈供血為主的病變缺乏特異性。目前臨床上評價肝癌TACE術後的療效多傾向於多種掃描序列聯合運用。有學者報道:DWI聯合DCE-MRI檢測肝癌TACE術後腫瘤殘留及複發的敏感性和特異性高於CT增強掃描,可作為TACE術後檢測病灶殘留或複發的首選方法;DWI聯合常規T2WI檢查也可提高肝髒良惡性病變診斷的準確性。
8.展望
以DWI、MRS為代表的MRI功能成像技術,能夠在腫瘤發生形態學變化之前,通過提供體內的生理和代謝變化等信息,有助於早期判斷肝癌的介入治療療效。但單一的MRI功能成像技術並不能完全取代常規平掃及增強檢查,往往需要多種掃描序列聯合運用。MRI多種成像技術聯合運用,能夠從多個角度、早期、全麵的分析和判斷肝癌TACE術後腫瘤有無殘留或複發。隨著MRI軟硬件技術的不斷發展,MRI將有望成為肝癌TACE術後療效判斷及隨訪觀察的有效手段。