MR扩散加权成像在肝癌热化疗、热栓塞术后疗效早期检测中的价值

金 军，郭顺林，王文辉，张兴强，李奋强，李 博

（兰州大学第一医院放射科，甘肃 兰州 730000）

MR扩散加权成像（DWI）是目前唯一能检测活体组织水分子热运动的磁共振功能成像技术。其表观扩散系数（ADC）值可以量化反映组织的病理变化[1-2]。本研究拟采用DWI技术，通过测量肝癌DT术前、术后ADC值的变化曲线，探讨DWI ADC值在肝癌DT术后疗效评价中的作用。

1 资料与方法

1.1 本试验的纳入标准

①2007年8月～2008年9月第一次在我院行经肝动脉“双热”（Dual thermo-chemistry therapy，DT）治疗的肝癌患者49例，其中男34例，女15例，年龄33～82岁，平均59岁。②肝功能（Child分级）>C级；③所有病例均符合2001年9月第八届全国肝病学术会议正式通过的原发性肝癌的临床诊断与分期标准，原发性肝癌病例均有甲胎蛋白、临床资料、超声、CT平扫和增强扫描及MR影像资料等。

1.2 DT治疗方法

采用Seldinger’s技术常规股动脉入路，将导管超选插入肿瘤供血动脉，依次注入5-Fu 1000mg，卡铂400mg（加热至50℃），表阿霉素 40mg（高温下欠稳定，未加热），注入 5～10ml碘油 （加热至沸腾），再注入备好的明胶海绵碎片 （1mm×1mm×1mm大小）。碘化油用量根据血管造影复查肿瘤血管残留情况，直至肿瘤染色消失。

1.3 MR数据采集方法

在行DT前1～2天、术后 1～2天、术后7～10天、术后 28～30天内各行肝脏 MR常规 T1WI、T2WI轴位和T2冠状位扫描，以及 DWI。

使用GE Signa CV/i1.5T超导型MR扫描仪，DWI检查以体部线圈为射频发射线圈及接收线圈。扫描序列：采用单次激发SE-EPI序列；扫描参数：轴位，TR 6000ms，TE随b值变化而变化（37.4～90.2ms），层厚 8mm，间隔 2mm，FOV 36～45mm，矩阵 128×128，NEX=1。 在 X、Y、Z 三个方向上施加扩散梯度，扩散敏感系数 b值取 300、500、700s/mm2。

扫描方法：患者仰卧于检查床，安放并固定体部线圈和呼吸门控装置，足先进入MR扫描仪，设置扫描位置和层间距（同常规扫描一致），在设置的b值下深吸气末屏气各扫描一次，扫描时间均为24s。每一次扫描完成可以得到两组b值不同的DWI图像，用于后期处理。

1.4 DWI数据分析

数据分析软件：采用GE function 12分析软件对扫描数据进行自动图像分析处理。

图像的选取：由两位有经验的MR诊断专家共同对影像质量做出评估，在质量合格的扫描图像中测量肿瘤组织的ADC值。

感兴趣区（ROI）选择：根据常规MR扫描T2加权提示的病灶范围，在ADC图上肿瘤组织最大层面选取5个感兴趣区。测量5次，取其平均值，每个ROI大小为95～100mm2。

ADC值：分别在不同b值下ADC图的同一层面上测量ADC值并计算平均值，术前、术后测量应尽量保持在同一层面。

图像对比：采集第一次双热治疗术后与第二次术前碘油沉积图像和造影图像，前后对照比较，判断相应时间段内整个肿瘤的坏死、复发情况，并将结果与ADC值动态变化过程相对照。

统计学分析：用SPSS 13.0统计软件进行统计分析，若所得各组数据呈正态性分布且方差齐，则用完全随机设计的方差分析进行两样本均数比较。

2 结果

2.1 原发性肝癌经肝动脉DT治疗后ADC值的态变化过程

表1 术前、术后不同b值下各组ADC值ANOVA结果（单位：×10－3mm2/s）

术前、术后不同b值下各组ADC值结果见表1。经研究发现在不同b值条件下，术前、术后的平均ADC值变化有显著性差异（P<0.05），随着b值的升高，平均ADC值亦逐渐升高；同时，术后各组的平均ADC值较术前升高，术后7～10天ADC值升到最高点，而术后28～30天的平均ADC值较术后7～10天明显降低。

2.2 碘油沉积图像和造影图像与ADC值动态变化过程对照

6例患者术后28～30天ADC值较术后7～10天升高，对比第一次DT治疗术后与第二次术前碘油沉积图像和造影图像无明显差别。4例患者术后28～30天ADC值较术后7～10天基本相等，前后2次碘油沉积图像和造影图像示：2次碘油沉积图像无明显改变，但造影发现少量肿瘤染色影。39例患者术后28～30天ADC值较术后7～10天降低，对比第一次DT治疗术后与第二次术前碘油沉积图像和造影图像发现，第二次术前碘油沉积区较第一次术后有不同程度减少，而第二次术前肿瘤染色影较第一次术后扩大或原肿瘤区又出现范围不等的肿瘤染色影（图1～8）。

图 1，2 术后 2周时，T2WI及 T1WI DWI图像。 图3～5 b值为300s/mm2时DWI、e-ADC及ADC图像。 图6～8 b值为500s/mm2时DWI、e-ADC及ADC图像。Figure 1,2. T2-DWI and T1-DWI images 2 weeks after surgery. Figure 3～5.DWI,e-ADC and ADC maps by using b value of 300s/mm2. Figure 6～8. DWI,e-ADC and ADC maps by using b value of 500s/mm2.

3 讨论

经肝动脉热化疗药物灌注结合热碘油栓塞治疗肝癌是目前非手术治疗方法的新尝试，对其早期疗效的判断鲜有报道，其术后改变的评价方法没有手术切除直观，很难对其进行组织病理学证实[3-4]。DWI可以显示肿瘤内的坏死成分及残存的瘤组织，并可利用ADC值及ADC图定量和定性评价介入治疗后的疗效[5]。有研究[6]表明肝癌患者介入治疗后的ADC值较术前明显升高，肿瘤坏死区的ADC值明显高于存活区，认为DWI测量介入治疗后肿瘤坏死程度优于常规MRI，并可量化评价肝癌组织介入治疗后的反应。

我们的研究是在不同b值下，利用DWI观察DT术后ADC值的动态变化过程，并与第一次DT术后碘油沉积图像和肿瘤染色图像对比结果相对照，判断肿瘤细胞坏死、凋亡及复发情况。本研究结果表明：在不同b值下瘤区组织的平均ADC值术后各组较术前升高，而术后7～10天时ADC值达到最高峰，这与文献报道一致[3]。其原因为肝癌DT治疗后由于温热对瘤体的直接物理作用及相应产生的休克蛋白的作用，高浓度的化疗药物细胞毒作用，碘油末梢栓塞所致的缺血、缺氧以及碘油内混合的化疗药物的细胞毒作用，在1周内达到高峰[7]。

本研究还表明，DT术后ADC值的动态变化与肿瘤细胞坏死程度呈正相关。其原因是肝癌DT术后直接或间接破坏肿瘤细胞的细胞膜或诱导细胞发生凋亡，肿瘤出现大片状坏死，导致细胞外水的增多及细胞间隙增大，结合于细胞膜表面的水分子减少，瘤区平均ADC值升高[8-9]。细胞凋亡也导致了细胞外液增多，细胞间隙增大，使得肿瘤细胞ADC值升高。因此，肿瘤细胞坏死及凋亡越多，其平均ADC值亦相应增高，反之亦然，故原发性肝癌DT术前、术后的ADC值变化过程可以间接反映肿瘤的坏死情况。

本研究发现，DT术后1～2天较术前ADC值明显升高。在DT治疗术后1～2天，由于肿瘤组织局部有多种高浓度的化疗药聚集对其有强大的杀伤作用，再加上碘油使肿瘤的大部分血管床被栓塞使得肿瘤组织缺血、缺氧，从而使肿瘤可能在短时间内即渡过了细胞毒性水肿期进入了坏死、崩解期，使水分子的运动更为自由，从而使所测得的肿瘤组织平均ADC值增大[10]。DT术后28～30天肿瘤组织的平均ADC值较术后7～10天降低，可能是术后28～30天大部分病例原有部位残存的肝癌组织增生、繁殖、向坏死区扩展，导致坏死区被活肿瘤细胞逐渐充填，细胞外液减少，从而使肿瘤内的水分子扩散受限逐渐增强[11-12]，所以肿瘤的ADC值开始下降。

我们通过对比第一次DT术后与第二次DT术前碘油沉积图像及肿瘤染色图像发现，绝大多数患者碘油沉积区减少，原有肿瘤区出现肿瘤染色影或原肿瘤染色影较前增大，而其术后28～30天肿瘤组织的平均ADC值较术后7～10天降低，因此我们认为，通过监测DT术前、后ADC值的动态变化过程，可以间接提供肿瘤坏死及复发特征；同时，通过本研究我们也认为DT术后28～30天是行第二次DT的最佳时间。

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