MR體素內(nèi)不相干運(yùn)動成像早期評估肝細(xì)胞癌TACE術(shù)療效的初步研究

摘要：目的 探討MR體素內(nèi)不相干運(yùn)動成像（IVIM）對肝細(xì)胞癌經(jīng)TACE術(shù)治療前后擴(kuò)散和灌注信息檢測情況。方法 對16例HCC患者在TACE術(shù)前1～3 d和術(shù)后7～10 d均行多b值DWI序列掃描，計(jì)算并比較TACE術(shù)前及術(shù)后瘤區(qū)和非瘤區(qū)Stand ADC值、D值及D*值的差異。結(jié)果 HCC患者TACE術(shù)前及術(shù)后瘤區(qū)Stand ADC值分別為（1.10±0.24）×10-3、（1.57±0.21）×10-3 mm2/s；D值分別為（1.74±0.20）×10-3、（2.70±2.89）×10-3 mm2/s；D*值分別為（18.44±8.70）×10-3、（43.95±34.27）×10-3 mm2/s，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z值分別為-3.516、-2.689、-2.999；P<0.05）；非瘤區(qū)各參數(shù)值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論 MR IVIM成像能夠敏感觀察到肝細(xì)胞癌 TACE術(shù)前后擴(kuò)散和灌注微循環(huán)變化，對評價(jià)TACE術(shù)療效具有重要參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：磁共振成像；體素內(nèi)不相干運(yùn)動；肝細(xì)胞癌；經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞術(shù)

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一，據(jù)世界衛(wèi)生組織 2005年全球腫瘤統(tǒng)計(jì)分析表明[1]，在國內(nèi)新發(fā)腫瘤患者中占55%。介入治療是目前公認(rèn)的不可切除中、晚期肝癌的主要治療手段，而經(jīng)導(dǎo)管動脈化療栓塞（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）是臨床不能手術(shù)切除肝癌介入治療的主要方法[2]。由于肝癌組織側(cè)支循環(huán)豐富[3]，TACE術(shù)很難一次性徹底消滅腫瘤細(xì)胞，為保證療效，往往需要多次治療，故術(shù)后及時(shí)隨訪和準(zhǔn)確療效評價(jià)是TACE術(shù)取得良好療效的重要保證。

目前醫(yī)學(xué)影像技術(shù)尤其是MRI在肝癌的評估中扮演重要的角色，其中，磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是目前唯一能檢測活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動的無創(chuàng)性影像檢查技術(shù)，常用表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）作為DWI定量檢測指標(biāo)。傳統(tǒng)的DWI通過ADC值定量分析組織內(nèi)水分子擴(kuò)散情況，其數(shù)學(xué)模型為單指數(shù)模型[4]。但其ADC值測量易受腫瘤血供影響，使得診斷準(zhǔn)確性降低。體素內(nèi)不相干運(yùn)動（intravoxel incoherent motion，IVIM）是以DWI原理為基礎(chǔ)的多b值擴(kuò)散加權(quán)成像，它能通過多參數(shù)測量定量反映病變區(qū)域的分子擴(kuò)散及局部毛細(xì)血管網(wǎng)的灌注情況[5]，不注射對比劑即可同時(shí)反映腫瘤的微循環(huán)情況。本研究通過對16例HCC患者 TACE術(shù)前及術(shù)后微循環(huán)變化的比較，探討IVIM—DWI早期評估介入療效的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2014年11月～2015年6月在本院首次行TACE術(shù)治療的HCC患者16例。共16個(gè)病灶，均為巨塊型或結(jié)節(jié)型納入本研究，其中男11例，女5例，中位年齡52歲。所有受檢者均無幽閉恐懼癥等其他可能影響MRI檢查的因素。

1.2 方法

1.2.1介入治療方案 以Seldinger技術(shù)常規(guī)股動脈人路，將導(dǎo)管超選插至腫瘤的供血動脈，灌注5-氟尿嘧啶750 mg，然后再注入化療藥與超液化碘油乳化劑栓塞腫瘤血管，直至腫瘤供血動脈血流停止，腫瘤染色消失。

1.2.2檢查方法 采用GE Disocvery MR750 3.0T磁共振儀8通道體部專用相控陣線圈進(jìn)行檢查。所有患者在TACE術(shù)前1～3 d及術(shù)后7～10 d均接受常規(guī)MRI及多b值DWI掃描。掃描前訓(xùn)練患者呼吸，囑其在掃描期間呼吸幅度及頻率保持均勻?；颊呷∑脚P位，足先進(jìn)，掃描范圍自肝上緣至肝下緣。DWI檢查以自旋回波平面成像序列（SE-EPI）掃描，共選用12個(gè)b值（分別為b=10，20，30，50，80，100，200，400，600，800，1000，2000 s/mm2），常規(guī)施加呼吸門控監(jiān)測患者呼吸情況。

1.3圖像獲取與分析 掃描數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)紾E AW4.6工作站，使用Functool MADC軟件包處理數(shù)據(jù)，得到Stand ADC、 D及D*圖。結(jié)合常規(guī)MRI圖像，選擇瘤體實(shí)性最大層面設(shè)定感興趣區(qū)（region of interest，ROI），瘤區(qū)ROI的大小比相應(yīng)層面腫塊的范圍略小，然后在臨近病灶周圍正常肝實(shí)質(zhì)內(nèi)放置另一個(gè)ROI，大小<100 mm2，每處測量3次求其平均值，并記錄所得參數(shù)值。病灶層面選取ROI時(shí)應(yīng)盡量避開血管、膽道、偽影處。TACE術(shù)前后ROI選取位置、大小、像素一致1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，對TACE術(shù)前后測得各ADC值采用配對樣本比較的Wilcoxon符號秩和檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

16例HCC患者均獲得較滿意的MRI常規(guī)序列圖像和IVIM-DWI參數(shù)圖（圖1A～2C）。HCC患者TACE術(shù)前及術(shù)后瘤區(qū)Stand ADC、D及D*值，見表1，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z值分別為-3.516、-2.689、-2.999；P<0.05）；非瘤區(qū)各ADC值術(shù)前及術(shù)后比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

圖 1A 圖 1B 圖 1C

圖 2A 圖 2B 圖 2C

圖1A～2C 男，48歲，肝細(xì)胞癌患者，MRI常規(guī)掃描示肝右葉為主區(qū)見一團(tuán)塊狀混雜信號影。1A/2A分別示TACE術(shù)前及術(shù)后單指數(shù)成像ADC圖（Stand ADC圖）；1B/2B分別示TACE術(shù)前及術(shù)后雙指數(shù)模型慢速表觀擴(kuò)散系數(shù)圖（D圖）；1C/2C.分別示TACE術(shù)前及術(shù)后雙指數(shù)模型快速表觀擴(kuò)散系數(shù)圖（D*圖）。

3 討論

HCC是我國最常見富含血管的惡性實(shí)體腫瘤之一，致死率極高，且發(fā)病率仍呈上升趨勢，研究發(fā)現(xiàn)肝癌微循環(huán)功能狀態(tài)即血管生成狀態(tài)是肝癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的最主要因素之一[6]，因此正確判斷肝癌TACE術(shù)后腫瘤微循環(huán)功能狀態(tài)，對制定治療方案、把握治療時(shí)機(jī)具有十分重要的作用。既往對腫瘤TACE治療后的隨訪僅限于對腫瘤大小的測量、密度或信號的改變等方面，由于TACE治療后短期時(shí)間內(nèi)腫瘤的大小并無明顯變化，而常規(guī)影像學(xué)僅能從密度及信號上加以推測，無法定量分析。

3.1 IVIM成像特點(diǎn)及技術(shù)突破 DWI能通過不同組織間的水分子擴(kuò)散差異造成信號衰減不同來成像，即組織信號隨b值呈線性（即單指數(shù)函數(shù)）衰減。IVIM成像時(shí)采用足夠多的低b值和高b值并使用雙指數(shù)擬合函數(shù)，在體素內(nèi)不相干運(yùn)動技術(shù)基礎(chǔ)上把人體內(nèi)的水分成血管內(nèi)水和血管外水[7]，血管外水即細(xì)胞內(nèi)水和細(xì)胞間液，流動比較緩慢，這種移動稱為表觀擴(kuò)散。血管內(nèi)水即人體內(nèi)流動的血液中的水，這種水伴隨著血液流動很快，相對于血管外水，這種水運(yùn)動稱為假擴(kuò)散，即灌注[8]，運(yùn)用雙指數(shù)模型能得到反映單純擴(kuò)散系數(shù)D值、灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)D*值，從而通過ADC值的變化準(zhǔn)確評估肝細(xì)胞癌對TACE治療的早期反應(yīng)[9]。

3.2 IVIM-DWI成像在肝細(xì)胞癌TACE術(shù)后早期療效評估中的應(yīng)用 本研究對16例肝細(xì)胞癌TACE術(shù)前及術(shù)后ADC圖及其所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)IVIM-DWI能較敏感反映擴(kuò)散和灌注微循環(huán)情況，為TACE術(shù)療效及預(yù)后的評價(jià)提供量化指標(biāo)。結(jié)果表明HCC介入術(shù)后7～10 d Standard ADC值較術(shù)前顯著升高，與尚全良等[10]研究結(jié)論相符，TACE術(shù)后碘油通過栓塞末梢血管使腫瘤缺氧、缺血以及局部高濃度細(xì)胞毒作用，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞膜通透性增加、破裂、崩解，進(jìn)而大量細(xì)胞內(nèi)液漏出，組織間隙擴(kuò)大，造成細(xì)胞外水分子自由擴(kuò)散增加，使腫瘤區(qū)域平均ADC值升高。而D值升高與Stand ADC值升高相伴隨，主要是介入術(shù)后腫瘤壞死使得水分子擴(kuò)散加速。D*主要是通過對組織局部微循環(huán)血流灌注速度進(jìn)行檢測，來達(dá)到反映局部組織血流灌注狀態(tài)的目的。本研究發(fā)現(xiàn)，無論是介入術(shù)前或術(shù)后D*值均大于D值，說明血管外水比血管內(nèi)水?dāng)U散更受限，且血管外水的擴(kuò)散狀態(tài)更接近組織整體的擴(kuò)散狀態(tài)。因此，應(yīng)用IVIM擴(kuò)散加權(quán)成像可以定量描述細(xì)胞內(nèi)水分子的擴(kuò)散狀態(tài)和組織血流灌注情況。

3.3 IVIM的局限性 IVIM磁共振成像可通過定量指標(biāo)反映病變區(qū)域的水分子擴(kuò)散及局部毛細(xì)血管網(wǎng)的微灌注情況，但DWI技術(shù)在影像質(zhì)量和測量ADC值的可重復(fù)性方面仍有一些問題亟待解決。

總之，IVIM-DWI無需注射對比劑，可重復(fù)性強(qiáng)且簡單易行，對腎功能不全者仍可以進(jìn)行檢查，并能在早于腫瘤大小變化前反映組織微循環(huán)狀態(tài)，為患者個(gè)性化治療方案的選擇和后續(xù)治療計(jì)劃的完善提供相關(guān)影像支持。然而，由于本研究的樣本量較少，還需要增加樣本量進(jìn)一步研究，以確定其應(yīng)用前景。

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編輯/羅茗柯