基于磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像及超聲造影評價(jià)肝泡球蚴病活性狀態(tài)

曾紅春，依巴努·阿布都熱合曼，劉文亞*，葉帥，余青峰

1.上海市松江區(qū)中心醫(yī)院超聲科，上海 松江 201600；2.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心，新疆 烏魯木齊 830011；*通信作者 劉文亞 dr_ykdxlwy@163.com

肝泡球蚴?。╤epatic alveolar echinococcosis，HAE）的臨床潛伏期非常漫長，病程進(jìn)展復(fù)雜多變，病灶內(nèi)不同的結(jié)構(gòu)成分與病灶的活性狀態(tài)密切相關(guān)。其中病灶內(nèi)纖維化和血管化的狀態(tài)會影響抗包蟲藥物療效的發(fā)揮。HAE病灶中新生血管的增殖有利于藥物吸收，可使藥物發(fā)揮最佳療效；而病灶中的纖維化成分則會阻遏藥物吸收，無法達(dá)到預(yù)期治療效果。在HAE的治療過程中，適時(shí)終止服藥越來越受到關(guān)注[1]。有學(xué)者采用不同影像學(xué)方法評估HAE病灶的生物學(xué)活性并取得了一定的進(jìn)展[2-4]，但由于HAE病灶結(jié)構(gòu)成分復(fù)雜，目前影像學(xué)在HAE病灶活性狀態(tài)評價(jià)方面仍存在不足。本研究擬聯(lián)合磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）及超聲造影（CEUS），進(jìn)一步揭示大鼠HAE不同影像學(xué)特征與病理表現(xiàn)的內(nèi)在聯(lián)系，以期為HAE活性狀態(tài)的評估提供更為可靠的影像學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 選用成功接種肝泡狀棘球蚴的SD大鼠31只，由新疆醫(yī)科大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供，同期進(jìn)行DWI及CEUS檢查。本研究經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)倫理委員會審查通過（倫理審批號：IACUC20150423-06），所用動物實(shí)驗(yàn)中心獲國際AAALAC認(rèn)證。

1.2 MRI檢查及DWI圖像分析

1.2.1 MRI檢查 采用GE 3.0T Signa Eexcit MR檢查系統(tǒng)，檢查前設(shè)置最優(yōu)掃描參數(shù)。大鼠麻醉后平放于線圈內(nèi)，使腹部處于中心位置。采用陣列空間敏感編碼技術(shù)校準(zhǔn)掃描，T2WI、T1WI和DWI依次掃描。DWI檢查采用自旋回波平面成像序列，復(fù)制軸位T2WI定位像，b值取500 s/mm2，TR 3 350～3 675 ms，TE 80.2～90.4 ms，層厚4 mm，層間距1.0 mm，視野10 mm×10 mm，矩陣128×128，激勵(lì)2次，掃描層數(shù)8～10層。

1.2.2 平均表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）值的測定 將MRI圖像資料存入GE ADW 4.4工作站，調(diào)整偽彩閾值在合適范圍內(nèi)。b值取500 s/mm2，避開肝內(nèi)膽管、血管、液化壞死及鈣化，選取感興趣區(qū)（ROI），ROI面積1 mm2，像素100以上，分別測量病灶內(nèi)部、邊緣區(qū)、近肝組織及遠(yuǎn)肝組織的ADC值。近肝組織ADC值測量時(shí)選擇在距離HAE病灶邊緣≤5 mm內(nèi)進(jìn)行，遠(yuǎn)肝組織ADC值測量時(shí)選擇在距離HAE病灶邊緣＞5 mm內(nèi)進(jìn)行，測量時(shí)需避開肝內(nèi)大血管。肝內(nèi)有多個(gè)病灶時(shí)選擇最大者作為靶病灶進(jìn)行測量。數(shù)據(jù)測量由1名副主任醫(yī)師和1名主治醫(yī)師采用雙盲法共同完成，每個(gè)ROI部位測量3次，取平均值。

1.3 CEUS檢查 采用Acuson Sequia 512（探頭頻率8～12 MHz），選擇預(yù)設(shè)最佳條件。檢查前麻醉大鼠、備皮。將大鼠放于檢查臺上，對大鼠肝臟進(jìn)行全面掃查。記錄病灶的超聲特征，選取清晰的圖像儲存于影像工作站。啟動CEUS模式，機(jī)械指數(shù)為0.08～0.11，經(jīng)大鼠尾靜脈團(tuán)注造影劑混懸液SonoVue（Bracco，59 mg）0.5 ml，用1 ml生理鹽水快速沖管，如需二次注射，至少間隔5 min。

1.4 病理檢查 CEUS及MRI檢查結(jié)束后10 h內(nèi)，過度麻醉處死大鼠，完整取出肝臟，記錄病灶數(shù)目、最大徑、形態(tài)、剖面特征，留取資料圖。標(biāo)本固定、脫水、石蠟包埋、切片、HE染色。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料以±s表示，不同組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以百分比表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 HAE超聲及MRI表現(xiàn) 21個(gè)HAE病灶（67.7%）超聲表現(xiàn)為邊界清晰的實(shí)性高回聲，形態(tài)不規(guī)整，回聲不均勻，未見血流信號；12個(gè)病灶（38.7%）內(nèi)部有不規(guī)則鈣化灶。所有病灶T1WI呈非均質(zhì)性低信號，17個(gè)病灶（54.8%）T2WI呈高信號，夾雜少許不規(guī)則低信號，4個(gè)病灶（12.9%）內(nèi)部可見類圓形小囊泡樣結(jié)構(gòu)。

10個(gè)HAE病灶（32.3%）超聲表現(xiàn)為邊界清晰的混合性回聲區(qū)，形態(tài)不規(guī)整，內(nèi)部以高回聲為主，夾雜不規(guī)則無回聲，可見點(diǎn)狀或斑片狀鈣化，未見血流信號；T1WI呈非均質(zhì)性低信號，T2WI呈高信號，夾雜少許不規(guī)則低信號及數(shù)量不等的小囊泡樣結(jié)構(gòu)，呈葡萄狀分布。

2.2 HAE的CEUS及DWI表現(xiàn) 17個(gè)HAE病灶（54.8%）動脈早期出現(xiàn)完整或節(jié)段性環(huán)狀強(qiáng)化（環(huán)狀強(qiáng)化組），其中5個(gè)病灶（16.1%）伴有內(nèi)部線狀強(qiáng)化，呈輪輻樣改變，持續(xù)至門靜脈期，延遲相開始廓清（圖1A）。14個(gè)HAE病灶（45.2%）全程均未見增強(qiáng)（無強(qiáng)化組）。環(huán)狀強(qiáng)化組HAE病灶DWI呈邊界清晰的不均勻高信號，10個(gè)病灶（58.8%）周邊見環(huán)狀、半環(huán)狀或短條狀高信號帶（圖1B），7個(gè)病灶（41.2%）周邊未見異常信號帶。無強(qiáng)化組HAE病灶DWI呈邊界清晰的不均勻性高信號，病灶周邊均未見異常信號帶。

HAE病灶內(nèi)部ADC值[（2.846 1±0.074 1）×10-3mm2/s]最高，與邊緣帶[（1.640 6±0.073 2）×10-3mm2/s，t=6.467]、近肝組織[（1.774 2±0.142 1）×10-3mm2/s，t=6.535]及遠(yuǎn)肝組織[（1.896 8±0.104 8）×10-3mm2/s，t=6.467]比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。邊緣帶ADC值與近肝組織（t=0.356）、遠(yuǎn)肝組織（t=0.879）比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。近肝組織ADC值與遠(yuǎn)肝組織比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.840，P＞0.05）。

2.3 不同CEUS模式HAE病灶最大徑及ADC值比較HAE病灶最大徑在環(huán)狀強(qiáng)化組及無強(qiáng)化組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組病灶內(nèi)部、邊緣帶、近肝組織及遠(yuǎn)肝組織的ADC值比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05），見表1。

表1 大鼠HAE不同CEUS模式病灶最大徑及不同部位ADC值比較（ˉs）

表1 大鼠HAE不同CEUS模式病灶最大徑及不同部位ADC值比較（ˉs）

注：HAE：肝泡球蚴??；ADC：表觀擴(kuò)散系數(shù)

項(xiàng)目環(huán)狀強(qiáng)化組（n=17）無強(qiáng)化組（n=14）t值P值病灶最大徑（mm） 7.850 0±2.790 0 15.710 0±9.980 0 -3.114 0.004病灶內(nèi)部ADC值（×10-3 mm2/s）0.138邊緣帶ADC值（×10-3 mm2/s） 1.612 4±0.079 0 1.675 0±0.068 3 -0.233 0.817 3.026 5±0.045 2 2.627 1±0.095 9 1.527近肝組織ADC值（×10-3 mm2/s）0.937遠(yuǎn)肝組織ADC值（×10-3 mm2/s） 1.978 8±0.012 6 1.797 1±0.074 8 0.474 0.639 1.792 9±0.181 1 1.175 1±0.078 6 0.080

2.4 不同CEUS模式HAE病灶的典型病理表現(xiàn) 環(huán)狀強(qiáng)化組HAE病灶邊緣為紅染的纖維組織，纖維組織內(nèi)以及病灶與肝組織交界區(qū)見微血管及炎癥細(xì)胞（圖1C）。無強(qiáng)化組HAE病灶的纖維組織較環(huán)狀強(qiáng)化組HAE致密，纖維組織內(nèi)未見微血管結(jié)構(gòu)，可見散在炎癥細(xì)胞（圖1D）。

3 討論

HAE的病理基礎(chǔ)是纖維組織、新生微血管、壞死及鈣化交替存在，不同時(shí)期可夾雜數(shù)量不等的增殖囊、炎癥細(xì)胞、殘存脂肪變性的肝臟組織以及肝內(nèi)膽管的殘支。在HAE病程演變過程中，病灶內(nèi)以及病灶與肝組織間纖維組織和微血管的占比，與病灶的活性狀態(tài)密切相關(guān)。既往研究表明，HAE病灶的血液供應(yīng)狀態(tài)及小囊泡樣結(jié)構(gòu)可預(yù)示病灶的生長狀態(tài)[5-7]。

有學(xué)者圍繞HAE的生物學(xué)邊界展開研究，CT灌注成像顯示的病灶周邊高灌注帶、DWI顯示的病灶周邊環(huán)形高信號帶以及PET/CT上出現(xiàn)的病灶邊緣高攝取區(qū)是HAE的影像學(xué)-生物活性帶[8-10]。由于術(shù)前影像學(xué)尚難達(dá)到精準(zhǔn)顯示HAE浸潤肝組織的病理學(xué)邊界，因此生物學(xué)邊界的精準(zhǔn)界定至今尚未統(tǒng)一。DWI是目前唯一能通過反映活體組織水分子擴(kuò)散狀態(tài)顯示細(xì)胞病理變化的成像方法，結(jié)合ADC值還可以量化評估不同組織水分子擴(kuò)散的差異，從而區(qū)別不同組織間的病理特性。在一項(xiàng)乳腺癌研究中[11]，含有較多腺體組織及基質(zhì)成分的非腫塊型乳腺癌的ADC值高于結(jié)構(gòu)成分較為均一的腫塊型乳腺癌。部分學(xué)者[12-13]將ADC值用于評價(jià)HAE病灶活性狀態(tài)，結(jié)果表明ADC值可以很好地反映HAE病灶內(nèi)部及邊緣帶的活性狀況，甚至可用于評估藥物治療效果。本研究大鼠HAE病灶不同部位的ADC值有明顯差異，病灶內(nèi)部高于病灶邊緣部位及肝組織。另外，盡管各HAE病灶邊緣部的病理基礎(chǔ)不完全相同，但其ADC值無顯著差異，其原因可能由于ADC在高b值條件下不受血流灌注的影響，可真實(shí)地反映病灶的纖維化情況。

CEUS作為一種純血池顯像的方式，可以實(shí)時(shí)顯示病灶內(nèi)微血管的灌注狀態(tài)。本研究31個(gè)HAE病灶中，17個(gè)HAE病灶在動脈早期表現(xiàn)為環(huán)狀強(qiáng)化，與病理對照發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)為環(huán)狀強(qiáng)化的HAE病灶邊緣部纖維組織呈疏松狀態(tài)，其內(nèi)可見微血管存在。14個(gè)病灶CEUS顯示為無強(qiáng)化HAE病灶，病理表現(xiàn)為病灶邊緣為致密的纖維組織，其內(nèi)未見微血管結(jié)構(gòu)。該結(jié)果進(jìn)一步表明CEUS可以真實(shí)反映HAE病灶的微血流灌注狀態(tài)。由于HAE病灶內(nèi)部多由不同比例的鈣化、纖維化、壞死以及小囊泡構(gòu)成，幾乎不伴有微血管結(jié)構(gòu)成分存在，因此，CEUS后病灶內(nèi)部無造影劑灌注，與本課題組前期研究結(jié)果一致[14]。

許多實(shí)驗(yàn)研究過程中常需要用動物模型完成前期的基礎(chǔ)研究，動物模型的成熟性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性對于整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究有重要意義。本研究結(jié)果表明DWI和CEUS聯(lián)合可以很好地揭示病灶的活性狀態(tài)，10個(gè)CEUS顯示為環(huán)狀強(qiáng)化的HAE病灶在DWI上表現(xiàn)出邊緣高信號帶，而無增強(qiáng)組HAE病灶在DWI上未發(fā)現(xiàn)邊緣存在高信號帶。該結(jié)果與臨床研究得出的結(jié)果基本一致，即DWI所顯示的邊緣高信號帶是生長較為活躍的區(qū)域，同時(shí)也是血流灌注較高的區(qū)域[2,8,10]。然而，本研究中7個(gè)體積較小的增強(qiáng)組HAE病灶在DWI上未發(fā)現(xiàn)邊緣高信號帶。這些病灶在病理結(jié)構(gòu)上未發(fā)現(xiàn)明顯差異，均表現(xiàn)為病灶邊緣厚薄不均的纖維組織，其內(nèi)夾雜數(shù)量不等的炎癥細(xì)胞及微血管。

本研究有一定的局限性，由于研究過程在大鼠HAE模型上實(shí)施，HAE病灶的體積比臨床研究報(bào)道的小，在影像學(xué)方面可能尚無法充分顯示不同的結(jié)構(gòu)學(xué)特性，因此有些影像學(xué)特征在本研究中無法被完全闡述清楚。為了能詳盡闡述HAE病灶的活性狀態(tài)與DWI表現(xiàn)以及與ADC值的相關(guān)性，仍需要動態(tài)觀察不同時(shí)期HAE病灶的影像學(xué)特性進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，CEUS可以準(zhǔn)確評估HAE病灶微血流灌注狀態(tài)，DWI可以評估HAE病灶的纖維化情況，兩者聯(lián)合可以為評估HAE病灶活性狀態(tài)提供更多的影像學(xué)依據(jù)。