原发性肝癌的影像学诊断进展

董 杰

(皖南医学院弋矶山医院医学影像中心 安徽芜湖 241000)

原发性肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是临床上最常见的恶性肿瘤之一，全球发病率逐年增长，已超过62.6万/年，居于恶性肿瘤的第5位;死亡接近60万/年，位居肿瘤相关死亡的第3位。肝癌在中国高发，目前，中国发病人数约占全球的55%，在肿瘤相关死亡中仅次于肺癌，位居第二［1，2］，肝癌严重威胁中国人民的健康和生命。过去的20多年里，在医学影像科技的不断进步以及数辈放射学工作者的努力下，肝癌的影像学诊断及其病理基础得以建立起来，20世纪90年代以来，随着CT、MRI设备以及相关软件的不断更新升级，目前，成像技术的进步可以实现在肝硬化患者中准确无创地诊断评估肝细胞癌结节。

1 X线

1.1 普通X线 肝区平片和透视只能大致了解肝的大小、轮廓和密度，并显示钙斑，诊断价值有限。

1.2 数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)DSA是20世纪80年代继CT之后出现的一项临床放射学新技术，是电子计算机与常规X线血管造影相结合的一种新的检查方法。随着介入放射学的兴起，DSA作为介入诊断和治疗中不可缺少的工具在临床上得到普遍应用，DSA是一种消除了造影血管以外的结构，突出了被造影器官的血管影像方法。由于绝大多数肝癌是一种富血供肿瘤，在DSA上会出现肿瘤染色灶。它可通过肝固有动脉造影、选择性肝总动脉或超选择性分支动脉造影3种方式进行检查。

肝癌的血管造影表现有:①肿瘤血管和肿瘤染色，是小肝癌的特征性表现，动脉期显示肿瘤血管增生紊乱，毛细血管期示肿瘤染色，小肝癌有时仅呈现肿瘤染色而无血管增生。治疗后肿瘤血管减少或消失和肿瘤染色变化是判断治疗反应的重要指标。②较大肿瘤可显示以下恶性特征，如:动脉位置拉直、扭曲和移位;肿瘤湖，动脉期造影剂积聚在肿瘤内排空延迟;肿瘤包绕动脉征，肿瘤生长浸润使被包绕的动脉受压不规则或僵直;③动静脉瘘，即动脉期显示门静脉影;门静脉癌栓形成，静脉期见到门静脉内有与其平行走向的条索状“绒纹征”提示门静脉已受肿瘤侵犯，有动静脉瘘同时存在。

选择性肝动脉影是诊断肝癌的有效方法，血管造影不仅起诊断作用，还可对有些不宜手术的患者在造影时立即进行化疗栓塞或导入抗癌药物或其他生物免疫制剂等。但是选择性肝动脉影检查不列入常规检查项目，仅在上述非创伤性检查不能取得满意效果时方考虑应用。

2 超声诊断学

2.1 超声成像 超声为非侵入性检查，超声显像以其显示实质软组织脏器病变的灵敏度高和对人体组织无任何不良影响，检查操作简单、直观准确、费用低廉等优点广泛用于肝癌的早期发现和诊断。超声检查结果容易受到检查者经验和细致程度的限制，有经验的超声医师使用先进超声诊断仪能发现1 cm以下的病灶，但表现为等回声，位于肝膈顶部和肋骨下的较小肿瘤则容易被漏检。

直径小于2 cm的肿瘤常见低回声结节型;2～3 cm者显示低回声与周围回声频率相同;3～5 cm者多为周围低回声;而5 cm以上者多为高回声或混合回声。随肿瘤增大除上述多型性和多变性特点外，肝细胞癌尚具以下特征:①声晕(Halo)具有清晰的肿瘤包膜，结节中心呈比较均匀高回声而邻近包膜部位为一低回声暗环为“声晕”，系纤维包膜或解释为肿瘤周围血管。②结节中结节:在高回声型肿瘤区内具有不同回声的结节，提示肝细胞癌中生长的新瘤灶。超声显像在作肝癌定位外，并可显示门脉主干及其分枝内有否癌栓形成，了解肿块与大血管的解剖关系，有否癌肿播散及腹腔内淋巴结转移，对术前确定治疗方案，估计切除可能性及选择肝动脉栓塞适应证和术后监测复发均有重要价值。

2.2 超声造影(contrast enhanced ultrasonography，CEUS)CEUS又称增强超声成像，是目前一种重要的新型影像诊断技术，是能实时检测HCC的组织血流动态改变特征的有效方法［3］。CEUS是在普通超声的基础上，经静脉注射超声造影剂，可以观察器官和肿瘤的血液灌注和微血管网分布状况。超声造影剂在腹部肿瘤特别是肝脏占位性病灶的成功使用是近年超声医学领域内一个重大的技术突破。超声造影剂安全性高，主要成分为氟化硫(SF6)气体微泡，不会产生CT增强的碘过敏反应，且多次需要量少，对心肾功能衰竭的患者仍可耐受。由于超声波微泡仅分布于毛细血管内、血池内，不进入细胞外间隙，因此能更好反映肿瘤的血供情况［4］，从而达到定性诊断的目的。造影技术的突出优点就是利用造影剂微气泡的良好稳定性和非线性特性，在不破坏微气泡的条件下，采用与以往组织谐波不同的技术，在最大限度提取造影剂产生的谐波成分的同时消除组织回波的线性基波成分，从而做到增强造影剂的分辨率，改善与组织间的对比，真正做到微血管CEUS增强，完整分离解剖性成像与功能性成像，实现肝内结节CEUS真正的实时动态连续显示。因此，使用新型超声造影剂和低机械指数成像技术可以敏感获得微泡所代表的纯血流信息，实时评价病灶的大血管和微小血管的血流分布情况。

应用SonoVue造影剂和低机械指数连续扫查技术，CEUS可以实时观察扫查切面内病灶与肝实质血流灌注及退出的全过程，因此CEUS可以比非连续扫查方法更好地区分肝脏血流灌注的各个时相，从而有助于更准确地判断病灶的血供特点。运用CEUS技术，对肝脏局灶性病变不仅可较准确地做出定性诊断，甚至有可能反映病变组织的病理分化状况［5］。HCC的CEUS表现为:多数病灶表现典型的“快进快出”，达峰时病灶多表现为整体均匀增强，少数病灶呈中央低增强、周边高增强。部分病灶表现为“快进同出”，即病灶开始整体增强明显早于周围肝动脉和肝实质，达峰时呈整体高增强或等增强，消退期病灶增强程度与周围肝实质近似，具有此类不典型表现的肿瘤多为高分化HCC［6］。CEUS主要用于常规超声或其他检查发现病变的前提下［7］，其诊断的准确率同增强 CT和MRI一样高，尤其在动脉期［8］。研究证实［9］:若将造影时病灶动脉相增强早于或同步于肝实质以及门脉期消退作为CEUS诊断肝癌的标准，则敏感性为87.3%;若将整体增强和斑片状增强作为原发性肝癌的特异增强方式，结合增强方式和时相，则CEUS鉴别诊断原发性肝癌的敏感性为92.9%。随着新型造影剂及低机械指数成像技术的出现，CEUS成像越来越多地应用于临床，尤其在HCC的早期诊断方面趋向成熟，并将发挥越来越大的作用。

3 CT

3.1 CT灌注成像 CT灌注是功能性成像之一，可定量测量组织微血管的血流灌注状况。灌注的脑血流值在动物模型中已被证实是准确的，在人体中也可提供真实的结果。灌注在肿瘤方面的研究是当今的热点，可反映肿瘤组织的血流量、血容量、血管对水和溶液的通透性等，而与灌注参数和肿瘤活性均密切相关的是肿瘤的毛细血管密度，肿瘤的大小可作为衡量血管生成的标准之与肿瘤的恶性行为、复发、转移密切相关。分析肝脏整体以及病变局部肝动脉和门静脉的血流组成，故较单纯测量肿瘤的供血血管情况更能反映肿瘤的血管生成。CT灌注成像还可以反映血管生成的细微解剖学变化，Miles等［10］发现肝肿瘤内肝动脉灌注量的升高与组织学上微血管密度(microvessel density，MVD)的增加及所致的血管动脉化一致。这里还要提到，同时进行CT增强扫描和CT灌注成像即螺旋CT动脉期同层动态扫(single level dynamic CT scan，SDCT)，通过事先选好感兴趣区(region of interest，ROI)记录CT值，利用专业软件绘制时间－密度曲线，通过分析时间－密度曲线走势、强化峰值、峰值时间以及强化比值等参数，可综合地反映HCC血供在活体的动态变化情况以及肿瘤的大体形态［11］，并在一定程度上反映肿瘤的生物学行为。此外，通过改进当前使用的小分子水溶性对比剂，转而使用新的不透过血管壁的大分子对比剂(单腔分布对比剂或血池对比剂)，有望使CT灌注成像的测量更加准确。CT靶向对比剂的开发和应用将可以进一步提高灌注CT在肝脏疾病诊断方面的准确性。

3.2 CT 血管成像(CT angiography，CTA)CTA 作为无创性血管成像技术的应用近年来也有了迅速的发展。螺旋CT的应用使CTA成为可能，而MSCT则使腹部CTA的质量得以显著提高，再加上计算机辅助团注跟踪技术的发展，使此项技术应用于肝脏扫描时可以于动脉期获取理想的图像［12］，通过后处理软件以最大密度投影法、容积成像法和多平面重组技术进行肝双期血管二维、三维重建的多层CTA技术有利于检出肝癌的肿瘤染色、肿瘤血管、供血动脉、门静脉癌栓及动静脉分流。其中在HCC合并门静脉癌栓诊断中可明显增加门静脉分支癌栓和门静脉主干内较小癌栓的检出率，对制定治疗计划和手术方案具有重要价值。经动脉肝CT血管成像通过重组肝动脉系统，能显示肿瘤血管及结节状肿瘤染色;经动脉门静脉CT血管成像通过重组门脉系统，显示与肝动脉造影一致的病灶，同时还可检查门静脉主干及门静脉分支有无癌栓。

3.3 经动脉门静脉CT成像(CTPA)经动脉门静脉CT(computed tomography during arterial portogrphy，CTPA)是近年来较广泛应用的一种检查肝实质病变的诊断技术，对小肝癌以及小的肝内转移瘤的诊断有重要价值。自Prando等于1979年首次报道以来，随着螺旋CT的应用，这项技术已得到了很大的发展。螺旋CT动脉门脉造影已被应用于诊断门静脉病变，也被认为是门脉成像的“金标准”。

正常肝脏为双重供血，肝动脉供应的血液占20%～25%，门静脉占75% ～80%。但肝脏绝大多数肿瘤仅有肝动脉供血，少有甚至无门静脉供血。正常肝实质与肝肿瘤之间血流灌注的差异是CTAP检测肝脏肿瘤的主要生理及病理学基础。CTAP的成功实施是由于门静脉由肠系膜上静脉和脾静脉汇合而成，对比剂由肠系膜上动脉及脾动脉注入后，经部分肠道循环回流入门静脉至肝脏，使正常肝组织达到最大程度的强化，而大部分肝肿瘤无门静脉供血而表现为低密度灶，与明显强化的肝实质形成强烈对比而被检出。

CTPA临床应用价值首先表现在对肝肿瘤，特别是对小于3 cm或小于1 cm的微小肝癌的检测具有高度敏感性。有报道SCTAP对小肝癌的检出率可达97%，对微小肝癌可达85%，对肝转移癌的平均检出率达90%以上。

为肝癌的介入治疗提供有价值的信息，是CTAP的又一优势。通过经肝动脉栓塞化疗(TACE)前的可明确病灶的确切分布，有无门脉癌栓及门脉血供，确定欲插血管及插管程度，估计化疗药物及碘化油的用量。而TACE后的CTAP可评估的疗效，了解肿块的发展趋势［13，14］。

4 MRI在HCC诊断方面的应用与进展

4.1 磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)DWI通过检测体内水分子的微观扩散运动状态，反映机体组织结构的生理、病理特点。不同的肝脏病变有不同的组织结构特点，因而DWI能从微观水平为病变的鉴别诊断提供信息。大量研究表明，DWI检查可提高HCC的检出率，并有助于良恶性病变的鉴别。

4.2 MRI灌注加权成像(perfusion weighted imaging，PWI)与CT灌注成像相比，MRI灌注成像由于对比剂剂量小、肾毒性小，且没有X线辐射，因而具有较大的发展潜力。近年来，随着MRI新技术的发展，尤其是以敏感编码并行采集技术为代表的并行成像技术及相应多通道线圈的应用，MRI灌注成像的空间分辨率和时间分辨率都得以极大的提高。Yoshioka等［15］比较了使用SENSE技术的双动脉期动态MRI与常规动态MRI对高血供HCC的检出能力，SENSE MRI对于HCC及＜1 cm的HCC检出敏感度分别为91.17%和78.16%，而常规 MRI的敏感度则分别为76.13%和27.13%，结果表明高时间分辨率的MRI灌注成像能提高HCC的检出率，显示出MRI灌注成像在HCC早期发现及随访中广阔的应用前景。也有学者研究了MRI动态增强模式与组织学上HCC微血管生成之间的关系，以VEGF表达升高及MVD密度增加为表现的微血管生成对HCC的动态强化模式产生影响，反映出肿瘤的新生动脉血供。然而，由于MRI的常用钆类对比剂的浓度与信号强度之间不存在线性关系，使得对比剂定量不及CT准确。

4.3 磁共振波谱 (magnetic resonance spectroscopy，MRS)MRS是无损伤性研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量分析的惟一方法。用于肝脏MRS的研究主要是31P谱和1H谱。肝脏31P谱通常可以检出6条不同的共振峰，从左向右依次为磷酸单酯(PME)、无机磷(Pi)、磷酸二酯(PDE)和三磷酸腺苷(ATP，α－ATP及 β－ATP)。现有研究表明，31PMRS对肝脏良恶性病变的鉴别诊断价值有限，虽然多项研究显示肝脏肿瘤性病变出现PME/ATP升高等改变，但并无特异性，无法鉴别良恶性，也无法鉴别不同的肿瘤类型，这可能与活体31P－MRS对肝脏代谢标记物的检测能力有限等因素有关［16］。同时，由于受到空间分辨率的限制，31P－MRS只能检测出较大的肿瘤，从而限制了其在HCC检出与诊断中的作用。

目前MRS在HCC诊断中的作用有限，其诊断价值的提高有赖于MR硬件的改善，改进定位序列，以及克服呼吸运动伪影对波谱分析准确性的影响等。

5 放射性核素显像

198Au核素显像是HCC影像学检查中应用最早的方法之一［17］，但近年由于其他非核影像检查技术的进步，核素显像在HCC的诊断中已较少应用。近年来发展的“阳性”扫描，即采用亲肝癌的核素或用核素标记的亲肝癌化合物所作的扫描可使肝癌凸现，而兼有定性诊断的价值，颇引人注目。应用较为成功的有技术(PET)99mTC－(γ)DMSA及99mT－PMT扫描。近年来另一重要进展是正电子发射体层显像及单光子发射计算机体层显像(single positron emission computed tomography，SPECT)等的应用，SPCET，PET，PET CT，多种示踪剂PET显像等技术能利用病变细胞内各种物质代谢的原理显像病变组织，能在肝细胞形态结构未出现明显改变前探测出其功能上的变化，对HCC的早期监测，良恶性肿瘤的鉴别，分化程度的判断及转移灶的发现有着较高的临床价值［18］。然而大量文献表明，核素显像技术对SHCC的诊断敏感性较低［19］，对较大肝癌和转移癌的敏感性则比较高。

超声费用低廉且易于普及，可用于肝癌的普查和治疗后随访;CT图象清晰稳定，可用于肝癌常规诊断检查和治疗后的随访检查;与同一代的CT比较，MRI的图象清晰度令人满意，且MRI对肝内小病灶的检出、血管的情况以及肿瘤内结构的显示有独特之处，可作为CT检查的补充。放射性核素显像作为一门新技术具有广泛的发展前景，在肝癌的诊断与治疗上发挥着越来越重要的作用，但在费用，检查时间等方面不如CT，MRI。面对众多不断发展的影像学方法，临床医师应从临床诊断需要来选择合适的影像学检查手段，使肝癌患者得到明确诊断，及早治疗，提高肝癌检出率。

［1］白人驹，张雪林.医学影像诊断学［M］.第3版.北京:人民卫生出版社，2010.8.

［2］汤钊猷.肝癌临床研究之我见［J］.中华肝脏病杂志，2006，14(7):481-482.

［3］Brannigan M，Burns PN，Wilson SR.Blood flow patterns in focal liver lesions at microbubble-enhanced［J］.US Radiographics，2004，24(9):921-935.

［4］戴琳，冯筱榕，陈永鹏，等.超声、超声造影及多层螺旋CT对小肝癌的影像学诊断［J］.南方医科大学学报，2008，28(8):1469-1471.

［5］董发进，徐金锋.超声造影在肝硬化及小肝癌诊断中的应用进展［J］.医学影像学杂志，2007，17(3):316-318.

［6］杜联芳.超声影像技术的临床实践［M］.第1版.上海:上海科技教育出版社，2008.1.

［7］Wilson SR，Burns PN.An algorithm for the diagnosis of focal liver masses using microbubble contrast-enhanced pulse-inversion sonography［J］.AJR Am J Roentgenol，2006，186(3):1401-1412.

［8］Burns PN，Wilson SR.Focal liver masses:enhancement patterns on contrast-enhanced images-concordance of US scans with CT scans and MR images［J］.Radiology，2007，242(8):162-174.

［9］丁红，王文平，黄备建，等.超声造影检测和诊断小肝癌的价值［J］.中国普外基础与临床杂志，2007，14(6):28-31.

［10］Miles KA，Leggett DA，Kelley BB，et al.In vivo assessment of neovascularization of liver metastases using perfusion CT［J］.Br J Radiology，1998，71(3):276-281.

［11］刘志兰，李晓娟，王巍，等.磁共振扩散加权成像对肝癌的诊断及鉴别诊断作用［J］.世界华人消化杂志，2007，15(13):1516-1519.

［12］陈卫霞，闵鹏秋.肝细胞癌螺旋CT同层动态扫描表现与肿瘤血管生成的相关性［J］.中华放射学杂志，2001，35(3):247-252.

［13］TanikakeM，Shimizu T，Narabayashi I，et al.Three-dimensional CT angiography of the hepatic artery:use of multi detector row helical CT and a contrast agent［J］.Radiology，2003，227(5):883-889.

［14］Li L，Liu LZ，xie ZM，et al.Multi-phasic CT arterial portography and CT hepatic arteriography improving the accuracy of liver cancer detection［J］.World Gastroenterol，2004，10(21):3118-3121.

［15］Spahr L，Becker C，Pugin J，et al.Acute portal hemodynamics and cytokine changesfllowing selective transarterial chemoembolization in patients with cirrhosis and hepatocelluar carcinoma［J］.Med Sci Monit，2003，9(9):383-388.

［16］Yoshioka H，Takahashi N，Yamaguchi M，et al.Double arterial phase dynamic MR I with sensitivity encoding(SENSE)for hypervascular hepatocellular carcinomas［J］.J Magn Reson imaging，2002，16(3):259-266.

［17］Wang B，Gao ZQ，Yan X.Correlative study of angiogenesis and dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging features of hepatocellular carcinoma1［J］.Acta Radiol，2005，46(9):353-358.

［18］Khan MA，Combs CS，Brunt EM，Lowe VJ，Wolverson MK，Solomon H，Collins BT，Di Bisceglie AM.Positron emission tomography scanning in the evaluation of hepatocellular carcinoma［J］.J Hepatol 2000，32(8):792-797.

［19］吴镇宇.核素显像在肝癌临床诊断中的应用［J］.国外医学·放射医学核医学分册，2004，28(3):199-202.

［20］李磊，赵卫东.磁共振扩散加权成像在诊断肝脏占位性病变中的应用进展［J］.实用医学影像杂志，2009，10(2):125-127.

［21］刘玉凤，许茂盛.肝脏扩散加权成像研究进展［J］.国际医学放射学杂志，2010，33(1):41-44.

［22］梁长虹，黄庵.多层CT技术飞速发展，临床应用不断创新［J］.中华放射学杂志，2006，40(9):901-902.

［23］王成林，郭启勇.重视肝细胞癌的CT和MRI分期诊断［J］.中华放射学杂志，2009，4(4):341-342.

［24］董爱生，田建明，陆建平，等.肝细胞癌在MR扩散加权成像与动态增强成像中的影像表现［J］.中华放射学杂志，2009，8(8):43-44.

［25］陈敏华，戴莹，严昆，等.超声造影对肝硬化合并小肝癌的早期诊断价值［J］.中华超声影像学杂志，2005，14(2):117-120.