HIFU 對(duì)兔肝癌消融療效的影像學(xué)評(píng)估價(jià)值

肖美麗，胡躍群，彭 松*

（1.湖南省永州市寧遠(yuǎn)縣人民醫(yī)院，永州 425600；2.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院放射科，長沙 410013）

高強(qiáng)度聚焦超聲（HIFU）消融術(shù)治療腫瘤后，臨床上常常采用造影劑增強(qiáng)螺旋CT（MDCT）顯像來評(píng)估腫瘤損傷范圍及有無消融不全存在［1-4］，為指導(dǎo)臨床下一步治療方案提供依據(jù)，但缺點(diǎn)是操作費(fèi)時(shí)、有放射性、費(fèi)用較高等，難以做到治療后隨時(shí)進(jìn)行評(píng)估。而超聲造影（CEUS）應(yīng)用越來越廣泛，具有實(shí)時(shí)、方便和敏感等優(yōu)點(diǎn)［5，6］，為腫瘤的臨床及基礎(chǔ)研究提供了一項(xiàng)新的影像學(xué)評(píng)估手段。因此，本研究比較MDCT 和CEUS 對(duì)兔肝癌腫瘤模型HIFU 熱效應(yīng)損傷前后的顯像特征，結(jié)合病理學(xué)診斷分析二者對(duì)療效的評(píng)估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物清潔級(jí)健康新西蘭大白兔，雌雄不限，體質(zhì)量2.5～3.0 kg，根據(jù)本課題組經(jīng)驗(yàn)［7，8］制作兔肝VX2 腫瘤模型30 只，待成瘤后隨機(jī)分為兩組：假照組（n=8）和HIFU 組（n=22）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 常規(guī)超聲監(jiān)測(cè)移植術(shù)后第7 天起運(yùn)用高頻超聲探頭每天行兔肝掃查，監(jiān)測(cè)移植瘤的生長情況，待10～14 天左右腫瘤清晰可見且為實(shí)質(zhì)性結(jié)構(gòu)時(shí)即可用于HIFU 治療。

1.2.2 HIFU 輻照輻照參數(shù)設(shè)置同本課題組前期研究所設(shè)定的熱效應(yīng)損傷參數(shù)［8］：使用北京源德醫(yī)學(xué)生物工程公司生產(chǎn)的FEB-BY02 型高強(qiáng)度聚焦超聲腫瘤治療儀，治療換能器頻率1MHz，機(jī)載診斷超聲儀（Loqig 5，GE）作為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)影像設(shè)備，輸入電功率200～600W，聚焦超聲脈沖占空比為50%，脈沖重復(fù)頻率1Hz，點(diǎn)距3 mm，層距8 mm，治療前預(yù)先用工作站軟件將腫瘤的三個(gè)正交平面的邊界勾畫出來，自動(dòng)計(jì)算所需治療的點(diǎn)數(shù)，啟動(dòng)后系統(tǒng)自動(dòng)從腫瘤的最下一層逐點(diǎn)進(jìn)行消融。消融成功的標(biāo)準(zhǔn)為在監(jiān)測(cè)超聲影像發(fā)現(xiàn)焦點(diǎn)處出現(xiàn)穩(wěn)定強(qiáng)回聲斑，然后繼續(xù)下一靶點(diǎn)的治療，整個(gè)消融過程中由操作者隨時(shí)調(diào)整輸入電功率。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均與HIFU 治療前、后1 小時(shí)內(nèi)完成CECT及CEUS。假照組治療流程同HIFU 組，僅在整個(gè)治療過程中關(guān)閉HIFU 功率電源。

1.2.3 超聲造影在家兔耳緣靜脈內(nèi)預(yù)先置入靜脈留置針建立血管通路，采用的超聲造影劑為SonoVue 干粉劑（Bracco 公司，Italy），使用時(shí)先注入無菌生理鹽水5 mL，然后震蕩搖勻，按0.2 mL/kg 的劑量抽取后經(jīng)家兔耳緣靜脈留置針團(tuán)注，然后注射數(shù)毫升生理鹽水沖管。

使用阿洛卡 Prosound α10 型彩色多普勒超聲診斷儀，淺表探頭，頻率4～13MHz，配備造影成像軟件，所有調(diào)節(jié)參數(shù)（深度、聚焦、總增益、TGC 等）保持不變，設(shè)定機(jī)械指數(shù)＜0.11，使用1mL 注射器行團(tuán)注同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。切面為VX2 腫瘤顯示最佳處，觀察其增強(qiáng)特征。所有影像均存儲(chǔ)于主機(jī)硬盤內(nèi)。CEUS 完畢后立即行MDCT。

1.2.4 增強(qiáng)螺旋CT 用3%戊巴比妥鈉按照1mL/Kg的劑量將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物靜脈麻醉后，固定在CT 檢查臺(tái)上。系腹帶控制腹部呼吸運(yùn)動(dòng)幅度。Philips Brilliance 64排螺旋CT 掃描，管電壓120kV，管電流80mA，螺旋掃描；探測(cè)器組合0.625 mm×64，Pitch 值為1.172，F(xiàn)OV為96 mm，Matrix 為512，Rotation time 為0.4s，重建層厚2.5 mm；EBW4.2 圖像后處理工作站。Ulrich 高壓注射器，非離子型對(duì)比劑碘海醇（350 mgI/mL）造影劑，將對(duì)比劑自靜脈套管從高壓注射器以1.5 mL/s 速率注入，劑量為2mL/kg，注射完畢后以同速率注入5 mL 生理鹽水。先行常規(guī)全肝平掃，造影劑注射后25s 掃描捕捉動(dòng)脈期，注射后55s 掃描捕捉門脈期。掃描后圖像上傳至EBW 工作站進(jìn)行分析測(cè)量及后處理。

1.2.5 病理檢測(cè)HIFU 治療后1 小時(shí)內(nèi)完成CEUS 及MDCT，立即用注射過量麻藥方式處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，整體摘取肝臟，先做好方位標(biāo)記，用生理鹽水沖凈干凈，觀察腫瘤的大體形態(tài)，然后取損傷區(qū)域組織行HE 染色光鏡觀察組織壞死及有無殘瘤存在情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS17.0 處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用卡方檢驗(yàn)，P<0.05 為統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 HIFU 消融前后MDCT 和CEUS 的顯像及病理學(xué)特征假照組消融前后無影像學(xué)改變，CEUS 及MDCT均表現(xiàn)為動(dòng)脈相快速高增強(qiáng)，門脈相消退呈低增強(qiáng)。病理學(xué)顯示腫瘤呈實(shí)質(zhì)性結(jié)構(gòu)，腫瘤細(xì)胞具有明顯異型性，細(xì)胞和與細(xì)胞質(zhì)比例失常，核分裂相增多，腫瘤間質(zhì)內(nèi)有豐富的微血管形成，無明顯熱凝固性壞死。

HIFU 組在消融前的影像學(xué)表現(xiàn)同假照組，消融后病理結(jié)果顯示HIFU 組中12 例全瘤呈凝固性壞死，鏡下表現(xiàn)為大部分腫瘤組織呈現(xiàn)凝固性壞死，但組織結(jié)構(gòu)形態(tài)尚保留；10 例被檢出了殘瘤存在（45.4%），鏡下表現(xiàn)為在凝固性壞死區(qū)域殘存“島狀”存活的腫瘤細(xì)胞團(tuán)。完全消融的腫瘤CEUS 表現(xiàn)為動(dòng)脈期、門脈期及實(shí)質(zhì)期均呈無回聲增強(qiáng)，MDCT 表現(xiàn)為全期不增強(qiáng)；不完全消融的腫瘤CEUS 表現(xiàn)為消融區(qū)域內(nèi)動(dòng)脈期異常的高回聲增強(qiáng)灶，門脈期和實(shí)質(zhì)期快速消退呈低回聲增強(qiáng)灶，多呈“線狀”，MDCT 表現(xiàn)為消融區(qū)域內(nèi)動(dòng)脈期局灶異常的高密度增強(qiáng)信號(hào)，門脈期及實(shí)質(zhì)期密度減低。

2.2 MDCT 和CEUS 對(duì)HIFU 治療后消融不全的診斷準(zhǔn)確性的比較以病理學(xué)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，CEUS 和MDCT 檢測(cè)消融不全的診斷準(zhǔn)確性分別為81.8%和86.4%，MDCT 略高于CEUS，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較兩種方法無顯著性差異（P>0.05），而MDCT 和CEUS 二者聯(lián)合檢測(cè)消融不全的診斷準(zhǔn)確性為95.4%，均大于單用MDCT或CEUS 法（均P<0.05）。CEUS 出現(xiàn)了3 例假陰性診斷，由于兔肝癌靶區(qū)位于切口瘢痕下方（2 例）及肋骨下方（1 例），導(dǎo)致影像監(jiān)測(cè)不精確以及輻照通路衰減過多所致，還有1 例假陽性診斷，原因是將消融邊緣殘存充血的肝實(shí)質(zhì)細(xì)小動(dòng)脈誤診為消融不全，此類邊緣充血小血管因?yàn)槭艿綗嵝?yīng)的累及往往血管的通透性發(fā)生了改變，也即血管內(nèi)皮間隙擴(kuò)大、滲透性增加，使得血池型造影劑微泡可以短暫性的穿過血管壁進(jìn)入組織間隙，因此在CEUS 上可表現(xiàn)為輕微的退出而類似消融不全的表現(xiàn)；MDCT 出現(xiàn)了2 例假陽性診斷，為邊緣增強(qiáng)偽像，表現(xiàn)為消融區(qū)域周邊動(dòng)脈期不規(guī)則、片狀高密度增強(qiáng)灶，門脈期和實(shí)質(zhì)期消退呈稍低密度增強(qiáng)，病理結(jié)果顯示為消融區(qū)域周邊的炎性反應(yīng)帶，而CEUS 對(duì)此2 例的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯像表現(xiàn)為動(dòng)脈相邊緣一過性增強(qiáng)，之后同周圍肝實(shí)質(zhì)回聲強(qiáng)度相同，一同消退；本實(shí)驗(yàn)MDCT 沒有假陰性診斷。

3 討論

臨床上，對(duì)肝臟腫瘤行各種微創(chuàng)或無創(chuàng)性消融術(shù)的成功標(biāo)準(zhǔn)是在原位將腫瘤完全滅活，如果要達(dá)到此目標(biāo)，則需影像學(xué)手段的精確定位和對(duì)損傷區(qū)域范圍進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估。現(xiàn)今臨床中采用的金標(biāo)準(zhǔn)手段是造影劑增強(qiáng)CT 和MRI［1-4］，然而其缺點(diǎn)是操作費(fèi)時(shí)，難以達(dá)到治療后及時(shí)進(jìn)行評(píng)估以指導(dǎo)對(duì)不完全消融區(qū)域進(jìn)行即刻的補(bǔ)充治療。目前，CEUS 應(yīng)用越來越廣泛，具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、操作簡(jiǎn)便和敏感等優(yōu)點(diǎn)［5，6］，為臨床提供了一項(xiàng)新的選擇，而且HIFU 治療腫瘤往往是在超聲影像的實(shí)時(shí)監(jiān)控下進(jìn)行的，利用同一影像手段對(duì)消融后效果的即刻評(píng)估將會(huì)更加便利。

本實(shí)驗(yàn)研究所采用的CEUS 技術(shù)為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察手段，每一幀超聲影像的間隔僅為0.07～0.08s，更容易真實(shí)的反映消融區(qū)與周邊正常肝組織的回聲增強(qiáng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，而MDCT 是非連續(xù)性掃描方式，相同層面的連續(xù)掃描間隔時(shí)間設(shè)置最快為0.5s，遠(yuǎn)較CEUS 幀頻延遲。從本研究所采用的新西蘭大白兔血液循環(huán)特點(diǎn)來分析，正常狀態(tài)下其心率快，血液循環(huán)時(shí)間短，導(dǎo)致注射造影劑后首過效應(yīng)時(shí)間僅為5s 左右。而病理狀態(tài)下，兔VX2 肝腫瘤主要經(jīng)由肝動(dòng)脈供血，且由于腫瘤的侵蝕性、滋養(yǎng)血管網(wǎng)絡(luò)發(fā)育不成熟等常常發(fā)生動(dòng)靜脈瘺，在這種情況下動(dòng)脈期的時(shí)程會(huì)被大大縮短，最佳顯像的時(shí)間僅僅維持?jǐn)?shù)秒鐘，較快的呼吸頻率也在一定程度上影響MDCT 的成像效果，而CEUS 可以通過探頭的細(xì)微調(diào)整全程追蹤腫瘤的位置變化。因此本研究中CEUS 較MDCT 具有更高的時(shí)間分辨率、圖像采集隨病灶位置變化調(diào)整方便，而MDCT 在圖像采集時(shí)可能會(huì)錯(cuò)過最佳的一過性的血管增強(qiáng)特征。另一方面，兩種影像學(xué)技術(shù)所運(yùn)用的造影劑行為也顯著不同，超聲造影劑SonoVue 不會(huì)彌散到細(xì)胞間隙，是真正的血池型造影劑，能更準(zhǔn)確地反映灌注情況；而CT 造影劑可以逐漸彌散到組織間隙，使得血管中較高濃度的造影劑擴(kuò)散入周邊組織中而被“稀釋” 即表現(xiàn)為消退，容易被誤診為殘瘤造成假陽性診斷。因而，在鑒別熱消融術(shù)后產(chǎn)生的良性反應(yīng)性充血帶的能力上CEUS 比MDCT 要好。但本實(shí)驗(yàn)因殘瘤樣本例數(shù)較小，尚需要進(jìn)一步深入的研究。 有研究也表明［9］，肝癌射頻消融術(shù)后，CEUS較MDCT 能夠更好的分辨邊緣增強(qiáng)偽像，同本研究結(jié)果一致。此外，本研究認(rèn)為CEUS 較MDCT 操作簡(jiǎn)便，耗時(shí)少，可以在消融術(shù)后HIFU 治療臺(tái)旁進(jìn)行，這些優(yōu)點(diǎn)是MDCT 暫時(shí)所無法取代的。

本研究結(jié)果也顯示MDCT 評(píng)價(jià)的空間全面性較CEUS 好。首先，MDCT 不存在檢查上的盲區(qū)，對(duì)位于肝膈頂部或肋骨下超聲波難以到達(dá)的病灶亦可作出評(píng)價(jià)，而且不受胃腸氣體、腹壁瘢痕等干擾。其次，CEUS 同一時(shí)間下只能對(duì)單一平面進(jìn)行有效的連續(xù)性觀察，因而可能會(huì)遺漏其它層面的信息從而導(dǎo)致誤診，雖然可通過多次注射微泡造影劑行多次檢查，但無疑將會(huì)增加檢查時(shí)間和費(fèi)用。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，CEUS 的假陰性率較高，均由于掃查干擾因素造成（腹壁疤痕及肋骨遮擋），影響了對(duì)殘瘤的檢出。這是超聲掃查的缺點(diǎn)，暫時(shí)還需提高聲束的穿透力、增加信噪比等工程技術(shù)學(xué)方面的研究來改進(jìn)。MDCT 較少受此類干擾因素影響，但本實(shí)驗(yàn)仍發(fā)現(xiàn)了1 例假陰性診斷，漏診的殘瘤灶經(jīng)病理證實(shí)位于損傷的中央?yún)^(qū)域，而CEUS 準(zhǔn)確對(duì)其診斷，分析原因是因其殘存“線狀”微血管過于細(xì)小，MDCT 的分辨率可能不足以檢測(cè)到，而CEUS 使用高頻探頭，具有更佳的軟組織細(xì)微分辨率，更加敏感，可以對(duì)微血管中的微泡的流動(dòng)實(shí)時(shí)顯像而提高檢測(cè)率。上述情況也提示MDCT 與CEUS 二者聯(lián)合可以減少漏診的發(fā)生。

綜上，MDCT 與CEUS 可以較為準(zhǔn)確的對(duì)兔肝癌HIFU 消融后的療效進(jìn)行即時(shí)評(píng)估，兩者聯(lián)合評(píng)價(jià)可提高診斷準(zhǔn)確率。

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