MRI多期動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)灌注參數(shù)與肝癌微血管密度的相關(guān)性

張成成 唐小琦 張志國(guó) 鄭于平

肝癌為最常見(jiàn)的實(shí)體惡性腫瘤之一，有報(bào)道稱(chēng)血管生成與腫瘤生長(zhǎng)、侵襲等密切相關(guān)[1]。通常情況下，乏血供腫瘤體積較小，若腫瘤出現(xiàn)血管化情況，則會(huì)加速腫瘤生長(zhǎng)。有報(bào)道稱(chēng)微血管密度(microvessel density，MVD)與肝癌患者預(yù)后及術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān)[2]。而多期動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast-enhanced MRI，DCE-MRI)屬組織血管性質(zhì)定量評(píng)估技術(shù)，能對(duì)腫瘤組織微循環(huán)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，包括肝動(dòng)脈供血比例、毛細(xì)血管滲透性等，在肝臟良惡性腫瘤評(píng)估中具有積極意義。但現(xiàn)階段，關(guān)于DCE-MRI灌注定量參數(shù)與肝癌MVD的有關(guān)報(bào)道較少?；诖?，本研究通過(guò)分析60例肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)血漿容積分?jǐn)?shù)(volume fraction of plasma，Vp)、容積運(yùn)轉(zhuǎn)常數(shù)(volume transfer constant，Ktrans)、血管外細(xì)胞外間隙容積比(volume fraction of extravascular extracellular space，Ve)、速率常數(shù)(interstitium-to-plasma rate constant，Kep)變化，并與術(shù)后病理分級(jí)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，旨在深入探討肝癌DCE-MRI灌注定量參數(shù)與MVD的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

資料與方法

一、一般資料

納入2014年2月至2018年2月于我院收治的60例肝癌患者為研究對(duì)象，本研究獲我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)參考《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范(2011年版)》[3]，均經(jīng)手術(shù)病理確診，肝功能Child-Pugh分級(jí)為A～B級(jí)；(2)年齡≥18歲，首次發(fā)??；(3)獲患者知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)伴嚴(yán)重心、腦、肺、腎及免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)等原發(fā)性疾??；(2)MRI灌注掃描前未行手術(shù)切除、介入化療性栓塞治療、放療、射頻消融治療等；(3)肝功能Child-Pugh分級(jí)為C級(jí)；(4)伴磁共振增強(qiáng)禁忌證。60例患者中，男45例，女15例，年齡18～75(55.78±8.56)歲，腫塊直徑1.62～20.97(4.47±1.26)cm；合并癥：肝硬化28例，乙型肝炎表面抗原陽(yáng)性50例，丙型肝炎抗體陽(yáng)性2例。

二、方法

(一)MRI掃描方法 采用西門(mén)子VERIO3.0T核磁共振儀，檢查前患者行充分呼吸運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，于患者自由呼吸運(yùn)動(dòng)下予以?huà)呙琛３Ｒ?guī)平掃(包括冠狀位T2WI半傅立葉采集序列等)后行多期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，掃描序列取三維容積內(nèi)插體部檢查序列，設(shè)置掃描參數(shù)，TR 4.4 ms，TE 0.9 ms，激勵(lì)次數(shù)(NEX)1次，視野(FOV)400 mm×400 mm，矩陣256 mm×256 mm，層數(shù)26層，層厚5 mm，時(shí)間分辨率4.7 s，空間分辨率2.61×65.0 mm，掃描時(shí)相50個(gè)。以美國(guó)GE公司生產(chǎn)的釓雙胺(GD-DTPA-BMA)為對(duì)比劑，注射前獲取肝臟組織T1mapping參數(shù)，翻轉(zhuǎn)角分別為5°、10°、15°、20°、25°、30°，后以15°翻轉(zhuǎn)角行50期動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，平掃2期后采用MR專(zhuān)用高壓注射器，肘靜脈注射釓雙胺(流率4 mL/s)，劑量按0.1 mmol/kg體質(zhì)量計(jì)算，總掃描時(shí)間235 s。

(三)MVD測(cè)量方法 于低倍鏡(40倍、100倍)下選腫瘤MVD最高區(qū)域，再于高倍鏡(200倍)下內(nèi)計(jì)數(shù)微血管數(shù)目，排除染色模糊或分辨不清細(xì)胞。采用雙盲法，由2名高年資影像醫(yī)師對(duì)同一切片計(jì)數(shù)，該切片MVD為兩者計(jì)數(shù)平均值。

(四)病理結(jié)果判定 利用Edmondson-Steiner’s分級(jí)法，將腫瘤病理分級(jí)分為低分化、中分化、高分化三個(gè)等級(jí)。若一個(gè)病灶內(nèi)同時(shí)伴有不同分化程度的腫瘤組織，則以占主要優(yōu)勢(shì)組織的分化程度為主。

三、觀(guān)察指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)60例肝癌患者DCE-MRI灌注參數(shù)Vp、Ktrans、Ve、Kep及MVD變化，分析DCE-MRI灌注定量參數(shù)與術(shù)后病理分級(jí)及MVD的相關(guān)性。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、術(shù)后不同病理分級(jí)患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)、MVD比較

術(shù)后病理診斷結(jié)果顯示，60例患者中，低分化13例，中分化28例，高分化19例。高分化組MVD顯著高于中分化組(P<0.05)，其他DCE-MRI灌注定量參數(shù)較中、低分化組比較均差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表1。

表1 術(shù)后不同病理分級(jí)患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)、MVD比較(±s)

注：與中分化組比較，①P<0.05

二、 肝癌DCE-MRI灌注定量參數(shù)與MVD的相關(guān)性

經(jīng)直線(xiàn)相關(guān)分析顯示，肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)Vp、Ve與MVD無(wú)相關(guān)性(r=-0.241、0.198，P=0.064、0.130)，Ktrans、Kep與MVD呈線(xiàn)性正相關(guān)(r=0.739、0.747，P=0.000、0.000)，見(jiàn)圖1～4。

討 論

DCE-MRI作為一種無(wú)創(chuàng)性功能成像技術(shù)，能判斷腫瘤組織微循環(huán)結(jié)構(gòu)，評(píng)估血管通透性。究其原理，主要是利用順磁性對(duì)比劑注入血管致使組織T1縮短原理，經(jīng)重復(fù)成像測(cè)量組織信號(hào)強(qiáng)度變化，并實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)比劑隨時(shí)間擴(kuò)散至周?chē)M織中狀況，經(jīng)專(zhuān)用軟件處理定量參數(shù)，獲取病變血流灌注信息。考慮到肝臟組織存在血管內(nèi)間隙、細(xì)胞內(nèi)間隙和血管外細(xì)胞外間隙，而對(duì)比劑GD-DTPA-BMA無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)間隙，故與傳統(tǒng)單室比較，藥代動(dòng)力學(xué)雙室模型與肝臟供血特性更為符合。本研究中，以dual-input Extended Tofts模型為藥代動(dòng)力學(xué)模型，符合肝臟供血特性，對(duì)比劑可自血管內(nèi)間隙滲透到EES至血管外細(xì)胞外間隙，或自血管外細(xì)胞外間隙回流至血管內(nèi)間隙，采用數(shù)學(xué)模型可構(gòu)建整個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，對(duì)多個(gè)量化灌注參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而反映組織器官微循環(huán)功能。

圖1 Vp與MVD的線(xiàn)性相關(guān)圖

圖2 Ktrans與MVD的線(xiàn)性相關(guān)圖

圖3 Ve與MVD的線(xiàn)性相關(guān)圖

圖4 Kep與MVD的線(xiàn)性相關(guān)圖

本研究結(jié)果顯示，高分化組MVD雖明顯高于中分化組，但其他DCE-MRI灌注定量參數(shù)較中、低分化組均無(wú)明顯變化，證實(shí)肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)及MVD與病理組織學(xué)分級(jí)無(wú)明顯關(guān)系?？自吹萚4]也發(fā)現(xiàn)肝癌MRI灌注定量參數(shù)Ktrans、Ve、Kep與肝癌術(shù)后病理分級(jí)均無(wú)關(guān)。肝臟存在雙重供血(包括門(mén)靜脈、肝動(dòng)脈)，而原發(fā)性肝癌大多數(shù)由肝動(dòng)脈供血。通常情況下，腫瘤惡性程度越高，所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及血供越多，而腫瘤分化程度越低，腫瘤血供可能越豐富。有資料顯示，高分化肝癌進(jìn)展為中分化肝癌時(shí)，腫瘤組織動(dòng)脈供血會(huì)逐漸增加[5]。但梁長(zhǎng)華[6]等通過(guò)CT全腫瘤灌注掃描發(fā)現(xiàn)，中分化肝癌自低分化肝癌轉(zhuǎn)變時(shí)，動(dòng)脈血供出現(xiàn)減少現(xiàn)象。究其根源，腫瘤在中、高分化時(shí)，有氧代謝突出，尤其是低分化時(shí)，伴有大量無(wú)氧酵解，促使低分化時(shí)血供下降。因此，筆者認(rèn)為，DCE-MRI灌注參數(shù)與肝癌術(shù)后病理分級(jí)無(wú)關(guān)，低分化肝癌動(dòng)脈血流供應(yīng)明顯減少，血管滲透性下降，血管外細(xì)胞外間隙血流容積相應(yīng)減少，腫瘤內(nèi)部壞死風(fēng)險(xiǎn)增加。

本研究發(fā)現(xiàn)，肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)Ktrans、Kep與MVD呈線(xiàn)性正相關(guān)。究其根源，MVD反映腫瘤新生血管計(jì)數(shù)，若腫瘤新生血管管壁發(fā)育未成熟，則通透性較高，提示Ktrans、Kep與MVD呈線(xiàn)性正相關(guān)。有報(bào)道稱(chēng)肝癌患者腫瘤新生血管、血管滲透性與MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)快進(jìn)快出強(qiáng)化方式有關(guān)，腫瘤體積生長(zhǎng)越快，分化程度越高，動(dòng)脈血供應(yīng)會(huì)不斷增加，出現(xiàn)肝竇血管內(nèi)皮細(xì)胞，并構(gòu)成基底膜，而肝竇逐漸顯現(xiàn)毛細(xì)血管形態(tài)外觀(guān)[7]。而肝癌新生血管形態(tài)包括肝竇型、毛細(xì)血管型、中間型三種，其中低分化肝癌新生血管僅呈現(xiàn)毛細(xì)血管型，中分化肝癌多呈現(xiàn)毛細(xì)血管型、中間型，而高分化肝癌存在上述三種血管形態(tài)[8]。筆者認(rèn)為，血管形成是腫瘤生長(zhǎng)、侵襲基礎(chǔ)，而肝癌新生血管能為腫瘤提供相對(duì)豐富的營(yíng)養(yǎng)，一旦新生血管基底膜不完整，周細(xì)胞結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)皮間隙較大，或血管成熟度較低，血管通透性則會(huì)增加。腫瘤組織中一旦有低分子量對(duì)比劑進(jìn)入，自血管內(nèi)滲透至血管外細(xì)胞外間隙，并可再次回流至血管內(nèi)，利用DCE-MRI灌注定量參數(shù)，可對(duì)整個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程予以系統(tǒng)評(píng)價(jià)。其中，Ktrans能反映血流速度及血管表面滲透性，顯示腫瘤微血管通透性程度，而Kep表示對(duì)比劑自血管外細(xì)胞外間隙滲透至血管速度，一旦Ktrans、Kep同時(shí)上升，則提示肝癌組織局部血管存在較大滲透性。由此可見(jiàn)，肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)Ktrans、Kep與MVD呈線(xiàn)性正相關(guān)。而本研究結(jié)果顯示，肝癌患者DCE-MRI灌注定量參數(shù)Vp、Ve與MVD無(wú)相關(guān)性，可能是影響Vp、Ve因素較為復(fù)雜，與血管外細(xì)胞外間隙構(gòu)成等有關(guān)，故其相關(guān)性有待今后深入調(diào)查。另有資料顯示，MVD與肝癌患者性別、年齡、腫瘤組織學(xué)分級(jí)無(wú)明顯關(guān)聯(lián)，但與腫瘤大小具有相關(guān)性，而肝癌DCE-MRI灌注定量參數(shù)與腫瘤大小的關(guān)系尚待進(jìn)一步研究[9]。