動態(tài)增強(qiáng)MRI藥代動力學(xué)參數(shù)與肝細(xì)胞癌組織分化程度、微血管密度的關(guān)系

范憲淼，鄭曉林，鄒玉堅(jiān)，袁灼彬，沈海平

(東莞市人民醫(yī)院，廣東東莞523059)

原發(fā)性肝癌是常見的惡性腫瘤，發(fā)病率、病死率高[1，2]，其病理類型包括肝細(xì)胞癌(HCC)、肝內(nèi)膽管癌(ICC)及HCC-ICC混合型。HCC占原發(fā)性肝癌的85%～90%，且具有明顯異質(zhì)性。 不同組織分化程度的HCC生物學(xué)行為、治療方案及預(yù)后有較大的不同，故治療前明確腫瘤的組織學(xué)性質(zhì)很有必要。MRI是目前公認(rèn)的診斷HCC最有效的方法之一，尤其在功能成像上有獨(dú)特優(yōu)勢，如在動態(tài)增強(qiáng)基礎(chǔ)上能獲得多項(xiàng)半定量和定量參數(shù)，明確顯示腫瘤的血供狀態(tài)和微循環(huán)環(huán)境，在診斷上具有較大價值。HCC Edmondson-Steiner分級用來評估腫瘤組織分化程度[3]，對患者預(yù)后的評價和治療方法的選擇具有指導(dǎo)作用[4]。本研究探討動態(tài)增強(qiáng)MRI藥代動力學(xué)參數(shù)與HCC組織分化程度、微血管密度(MVD)的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2012年6月～2015年12月于本院就診的HCC患者36例，均經(jīng)病理檢查確診。其中男34例，女2例；年齡(66±10)歲；主要臨床表現(xiàn)為上腹部不適、食欲不振；有慢性肝炎病史29例，肝硬化病史11例；甲胎蛋白≥400 μg/L，血清總膽紅素135.05～204.01 ng/L。納入標(biāo)準(zhǔn)：病理學(xué)檢查為HCC，MRI各序列圖像清晰，無明顯偽影，參數(shù)圖顯示腫塊穩(wěn)定，免疫組化分型明確。排除標(biāo)準(zhǔn)：圖像欠清晰而影響觀察；病理診斷為其他型肝癌?；颊呔炇鹬橥鈺?/p>

1.2 腫瘤組織分化程度判斷標(biāo)準(zhǔn) 采用Edmondson-Steiner分級[3，4]。Ⅰ級：分化良好，核/質(zhì)接近正常，瘤細(xì)胞體積小，排列成細(xì)梁狀；Ⅱ級：細(xì)胞體積和核/質(zhì)較Ⅰ級增大，有異型性改變和假腺樣結(jié)構(gòu)；Ⅲ級：分化較差，細(xì)胞體積和核/質(zhì)較Ⅱ級增大，細(xì)胞異型性明顯，核分裂多見；Ⅳ級：分化最差，細(xì)胞形狀極不規(guī)則，排列松散，無梁狀結(jié)構(gòu)。

1.3 MVD檢測 采用免疫組化法。術(shù)中取HCC組織標(biāo)本，采用丹麥DAKO公司的Autostainer Link 48全自動免疫組化儀，并使用其公司生產(chǎn)的EnVision試劑盒，測定抗血管內(nèi)皮標(biāo)志物CD34(克隆號：QBEnd 10)。免疫組化流程按DAKO Autostainer Link 48自動免疫組化儀使用指南進(jìn)行操作，檢測MVD。MVD計(jì)數(shù)按文獻(xiàn)[3,4]的方法，即肝竇內(nèi)孤立的棕黃色內(nèi)皮細(xì)胞或細(xì)胞簇代表1條單獨(dú)的微血管。先在低倍視野內(nèi)(×40、×100)找到腫瘤組織MVD較高區(qū)域，后在高倍視野內(nèi)(×200)計(jì)數(shù)微血管數(shù)目。由2名病理醫(yī)生采用雙盲法分別對同一切片進(jìn)行計(jì)數(shù)，取兩者計(jì)數(shù)平均值作為該切片的MVD。

1.4 藥代動力學(xué)參數(shù)檢測 患者均行肝臟MRI平掃+動態(tài)增強(qiáng)掃描。采用3.0T MRI掃描儀(Verio，西門子公司生產(chǎn))、體部8通道相控陣線圈?；颊哐雠P，線圈中心對準(zhǔn)劍突下緣(肝臟中點(diǎn))，掃描范圍包括肝臟、膽道系統(tǒng)及十二指腸壺腹部。①平掃：軸位T1WI(FLASH序列)，TR/TE 140 ms/2.46 ms，帶寬270 Hz/像素；T2WI(HASTE序列)TR/TE 1 800 ms/96 ms，掃描視野(FOV)(read)350～380 mm，F(xiàn)OV(phase)75.0%，層厚6 mm，距離因子30%，矩陣240×320。彌散加權(quán)成像采用單次激發(fā)平面回波成像，TR/TE 2 900 ms/75 ms。②多翻轉(zhuǎn)角掃描：用于計(jì)算組織的T1馳豫值，在動態(tài)增強(qiáng)掃描前，患者平靜呼吸狀態(tài)下采用快速小角度擾相梯度回波三維容積式內(nèi)插技術(shù)(3D VIBE)序列，掃描參數(shù)：TR/TE 4.40 ms/0.9 ms，F(xiàn)OV(read)400 mm，F(xiàn)OV(phase)60.0%，層厚5 mm，距離因子10%，矩陣224×256，空間分別率2.6 mm×1.6 mm×5.0 mm，設(shè)6個翻轉(zhuǎn)角，分別為5°、10°、15°、20°、25°、30°。③動態(tài)增強(qiáng)掃描：采用3D VIBE序列，翻轉(zhuǎn)角15°，其余參數(shù)同多翻轉(zhuǎn)角掃描。不間斷性采集50期，每期采集時間4.7 s，26層圖像，總掃描時間為235 s。第3期末使用MR專用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射釓對比劑，劑量0.1～0.2 mmol/kg，流率3～4 mL/s，用生理鹽水20 mL沖管。將多翻轉(zhuǎn)角掃描及50期動態(tài)增強(qiáng)圖像導(dǎo)入血流動力學(xué)定量分析軟件Omni-Kinertics(GE Healthcare)，選擇自由變形法行動態(tài)增強(qiáng)圖像運(yùn)動配準(zhǔn)，以消除呼吸運(yùn)動影響。經(jīng)圖像配準(zhǔn)后，從多翻轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)生成T1-Map圖，獲組織T1馳豫值；用Dual-input Extended Tofts模型，以主動脈和門靜脈作為動脈輸入函數(shù)獲時間-信號曲線。由Fast動脈輸入函數(shù)及Tofts雙室藥代動力學(xué)模型獲得參數(shù)偽彩圖及藥代動力學(xué)定量參數(shù)值，包括容積運(yùn)轉(zhuǎn)常數(shù)(Ktrans)、回流速率常數(shù)(Kep)、間隙容積分?jǐn)?shù)(Ve)、血漿容積分?jǐn)?shù)(Vp)。肝灌注指數(shù)(HPI)值：肝動脈供血比例，HPI=AP/(AP+PP)×100%，(AP：肝動脈血流灌注，PP：門靜脈血流灌注)[5]。將灌注所得的圖像載入工作站的mean curve程序，標(biāo)記感興趣區(qū)(ROI)，直徑3～6 mm，置于強(qiáng)化最明顯處，避開內(nèi)囊病變、壞死區(qū)，每個病灶選取3個ROI，自動生成時間-信號強(qiáng)度曲線，根據(jù)其提供的信息計(jì)算肝HPI。由2名從事腹部影像診斷的副主任醫(yī)師獨(dú)立測量，取兩者平均值。

2 結(jié)果

2.1 36例HCC患者M(jìn)RI表現(xiàn) 單發(fā)病變24例，2個以上病變14例。共檢出64個結(jié)節(jié)或腫塊，直徑(50.0±30.4)mm。腫瘤實(shí)性部分呈長T2、長T1信號，同時有實(shí)質(zhì)處MVD特殊染色病理圖對照，14例見囊變區(qū)。動態(tài)增強(qiáng)掃描于動脈期明顯強(qiáng)化，其后對比劑流出28例，動脈期強(qiáng)化不明顯、門靜脈期之后強(qiáng)化3例。

2.2 不同組織分化程度HCC患者M(jìn)VD及藥代動力學(xué)參數(shù)比較 36例HCC患者Edmondson-Steiner分級Ⅰ級6例、Ⅱ級19例、Ⅲ～Ⅳ級11例。MVD比較：Edmondson-Steiner分級Ⅰ級>Ⅱ級>Ⅲ～Ⅳ級，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。不同組織分化程度HCC患者Ktrans、Ve、Kep、Vp、HPI比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

2.3 MVD與動態(tài)增強(qiáng)藥代動力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性 36例HCC患者M(jìn)VD與Ktrans、Kep呈正相關(guān)(P均<0.05)。Ⅰ、Ⅱ級HCC患者M(jìn)VD與Ktrans、Kep呈正相關(guān)(P均<0.05)；Ⅰ級HCC患者M(jìn)VD與Ve呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，Ⅲ～Ⅳ級HCC患者M(jìn)VD與Vp呈正相關(guān)(P<0.05)。見表2。

表1 不同分化程度HCC患者M(jìn)VD及藥代動力學(xué)參數(shù)比較

3 討論

雖然常規(guī)MRI檢查對HCC的診斷與鑒別診斷有一定優(yōu)勢，但不能顯示腫瘤組織分化程度。動態(tài)增強(qiáng)MRI是無創(chuàng)功能成像技術(shù)，能反映腫瘤組織微循環(huán)結(jié)構(gòu)和血管通透性。其原理是通過測量對比劑經(jīng)過組織器官所引起的T1WI信號強(qiáng)度變化獲得病變血流灌注多種參數(shù)，這些參數(shù)能夠反映腫瘤的性質(zhì)[6]。本研究中主要參數(shù)包括：Ktrans代表對比劑從血管內(nèi)滲透到血管外細(xì)胞外間隙的運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)；Kep代表對比劑從血管外細(xì)胞外間隙滲透回血管的速度常數(shù)；Ve為血管外細(xì)胞外間隙容積比；Vp、HPI反映組織單位體積內(nèi)血漿的容積與肝動脈灌注指數(shù)。人體大部分器官由動脈供血、靜脈回納，而肝臟由肝動脈和門靜脈雙重供血，供血比例分別為25%、75%。本研究使用藥代動力學(xué)雙室模型較傳統(tǒng)單室模型更符合肝臟供血特點(diǎn)，動脈輸入函數(shù)將肝動脈和門靜脈濃度-時間曲線同時輸入后處理軟件，獲得灌注參數(shù)與肝臟的血流灌注相符合[7]。

表2 MVD與藥代動力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性

MVD是反映腫瘤良惡性的重要指標(biāo)，與灌注參數(shù)有明顯相關(guān)性[8]。故本研究將MVD作為觀察指標(biāo)。組織分化程度反映腫瘤惡性程度，Edmondson-Steiner分級是原發(fā)性肝癌診療規(guī)范所推薦的最新分級方法[9]，故本研究觀察不同分級患者藥代動力學(xué)參數(shù)的差異。結(jié)果表示，MVD值隨HCC組織分化程度降低而降低，兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同分化程度患者血流藥代動力學(xué)參數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其中Ktrans、Vp有隨腫瘤組織分化程度降低而降低的趨勢，而Ve具有增高的趨勢，尤其是Ktrans值降低程度較為明顯。同組織分化程度患者血流藥代動力學(xué)參數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因可能為樣本太少，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏倚。本結(jié)果與其他部位腫瘤不同組織分化程度的Ktrans、Ve的變化相反[10]，其原因可能與肝臟組織結(jié)構(gòu)的特殊性有關(guān)。肝細(xì)胞索在肝血竇之中呈單層排列，肝血竇數(shù)量豐富，為內(nèi)皮不完整的毛細(xì)血管，有利于代謝物的交換。Ⅰ級HCC的腫瘤細(xì)胞排列類似肝臟組織，MVD和血管通透性較接近于正常肝組織；Ⅲ～Ⅳ級HCC組織與正常肝組織、Ⅰ級HCC在結(jié)構(gòu)上相差甚遠(yuǎn)，肝血竇消失，故MVD與血管通透性降低。Ⅱ級介于上述兩者之間[11]。Ktrans代表對比劑從血管內(nèi)滲透到血管外細(xì)胞外間隙的運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，結(jié)果中各組Ktrans變化趨勢與HCC組織病理變化大致符合。但HPI與腫瘤組織分化程度無關(guān)，可能此參數(shù)在反映腫瘤的性質(zhì)上不敏感。袁灼彬等[12]的研究結(jié)果顯示，低分化HCC的動態(tài)增強(qiáng)MRI各灌注定量參數(shù)Ktrans、Kep、Ve、MVD均低于高中分化HCC，但未做兩兩比較。

本研究中MVD與Ktrans、Kep具有相關(guān)性，其余參數(shù)與MVD無相關(guān)性。但Ⅰ、Ⅱ級患者M(jìn)VD與Ktrans、Kep有相關(guān)性，MVD與Ⅰ級HCC的Ve呈負(fù)相關(guān)，與Ⅲ～Ⅳ級HCC的Vp呈正相關(guān)。說明動態(tài)增強(qiáng)MRI的藥代動力學(xué)參數(shù)能在一定程度上反映腫瘤的MVD。MVD與低分化(Ⅲ～Ⅳ級)的各項(xiàng)參數(shù)均無相關(guān)性，推測其與低分化的HCC異質(zhì)性高、變化較大有關(guān)。