HIFU 对兔肝癌消融疗效的影像学评估价值

肖美丽，胡跃群，彭 松*

（1.湖南省永州市宁远县人民医院，永州 425600；2.中南大学湘雅三医院放射科，长沙 410013）

高强度聚焦超声（HIFU）消融术治疗肿瘤后，临床上常常采用造影剂增强螺旋CT（MDCT）显像来评估肿瘤损伤范围及有无消融不全存在［1-4］，为指导临床下一步治疗方案提供依据，但缺点是操作费时、有放射性、费用较高等，难以做到治疗后随时进行评估。而超声造影（CEUS）应用越来越广泛，具有实时、方便和敏感等优点［5，6］，为肿瘤的临床及基础研究提供了一项新的影像学评估手段。因此，本研究比较MDCT 和CEUS 对兔肝癌肿瘤模型HIFU 热效应损伤前后的显像特征，结合病理学诊断分析二者对疗效的评估价值。

1 资料与方法

1.1 实验动物清洁级健康新西兰大白兔，雌雄不限，体质量2.5～3.0 kg，根据本课题组经验［7，8］制作兔肝VX2 肿瘤模型30 只，待成瘤后随机分为两组：假照组（n=8）和HIFU 组（n=22）。

1.2 实验方法

1.2.1 常规超声监测移植术后第7 天起运用高频超声探头每天行兔肝扫查，监测移植瘤的生长情况，待10～14 天左右肿瘤清晰可见且为实质性结构时即可用于HIFU 治疗。

1.2.2 HIFU 辐照辐照参数设置同本课题组前期研究所设定的热效应损伤参数［8］：使用北京源德医学生物工程公司生产的FEB-BY02 型高强度聚焦超声肿瘤治疗仪，治疗换能器频率1MHz，机载诊断超声仪（Loqig 5，GE）作为实时监测影像设备，输入电功率200～600W，聚焦超声脉冲占空比为50%，脉冲重复频率1Hz，点距3 mm，层距8 mm，治疗前预先用工作站软件将肿瘤的三个正交平面的边界勾画出来，自动计算所需治疗的点数，启动后系统自动从肿瘤的最下一层逐点进行消融。消融成功的标准为在监测超声影像发现焦点处出现稳定强回声斑，然后继续下一靶点的治疗，整个消融过程中由操作者随时调整输入电功率。所有实验动物均与HIFU 治疗前、后1 小时内完成CECT及CEUS。假照组治疗流程同HIFU 组，仅在整个治疗过程中关闭HIFU 功率电源。

1.2.3 超声造影在家兔耳缘静脉内预先置入静脉留置针建立血管通路，采用的超声造影剂为SonoVue 干粉剂（Bracco 公司，Italy），使用时先注入无菌生理盐水5 mL，然后震荡摇匀，按0.2 mL/kg 的剂量抽取后经家兔耳缘静脉留置针团注，然后注射数毫升生理盐水冲管。

使用阿洛卡 Prosound α10 型彩色多普勒超声诊断仪，浅表探头，频率4～13MHz，配备造影成像软件，所有调节参数（深度、聚焦、总增益、TGC 等）保持不变，设定机械指数＜0.11，使用1mL 注射器行团注同时启动计时器。切面为VX2 肿瘤显示最佳处，观察其增强特征。所有影像均存储于主机硬盘内。CEUS 完毕后立即行MDCT。

1.2.4 增强螺旋CT 用3%戊巴比妥钠按照1mL/Kg的剂量将实验动物静脉麻醉后，固定在CT 检查台上。系腹带控制腹部呼吸运动幅度。Philips Brilliance 64排螺旋CT 扫描，管电压120kV，管电流80mA，螺旋扫描；探测器组合0.625 mm×64，Pitch 值为1.172，FOV为96 mm，Matrix 为512，Rotation time 为0.4s，重建层厚2.5 mm；EBW4.2 图像后处理工作站。Ulrich 高压注射器，非离子型对比剂碘海醇（350 mgI/mL）造影剂，将对比剂自静脉套管从高压注射器以1.5 mL/s 速率注入，剂量为2mL/kg，注射完毕后以同速率注入5 mL 生理盐水。先行常规全肝平扫，造影剂注射后25s 扫描捕捉动脉期，注射后55s 扫描捕捉门脉期。扫描后图像上传至EBW 工作站进行分析测量及后处理。

1.2.5 病理检测HIFU 治疗后1 小时内完成CEUS 及MDCT，立即用注射过量麻药方式处死实验动物，整体摘取肝脏，先做好方位标记，用生理盐水冲净干净，观察肿瘤的大体形态，然后取损伤区域组织行HE 染色光镜观察组织坏死及有无残瘤存在情况。

1.3 统计学分析使用SPSS17.0 处理数据，计量资料用表示。实验数据采用卡方检验，P<0.05 为统计学上有显著性差异。

2 结果

2.1 HIFU 消融前后MDCT 和CEUS 的显像及病理学特征假照组消融前后无影像学改变，CEUS 及MDCT均表现为动脉相快速高增强，门脉相消退呈低增强。病理学显示肿瘤呈实质性结构，肿瘤细胞具有明显异型性，细胞和与细胞质比例失常，核分裂相增多，肿瘤间质内有丰富的微血管形成，无明显热凝固性坏死。

HIFU 组在消融前的影像学表现同假照组，消融后病理结果显示HIFU 组中12 例全瘤呈凝固性坏死，镜下表现为大部分肿瘤组织呈现凝固性坏死，但组织结构形态尚保留；10 例被检出了残瘤存在（45.4%），镜下表现为在凝固性坏死区域残存“岛状”存活的肿瘤细胞团。完全消融的肿瘤CEUS 表现为动脉期、门脉期及实质期均呈无回声增强，MDCT 表现为全期不增强；不完全消融的肿瘤CEUS 表现为消融区域内动脉期异常的高回声增强灶，门脉期和实质期快速消退呈低回声增强灶，多呈“线状”，MDCT 表现为消融区域内动脉期局灶异常的高密度增强信号，门脉期及实质期密度减低。

2.2 MDCT 和CEUS 对HIFU 治疗后消融不全的诊断准确性的比较以病理学结果为金标准，CEUS 和MDCT 检测消融不全的诊断准确性分别为81.8%和86.4%，MDCT 略高于CEUS，经统计学比较两种方法无显著性差异（P>0.05），而MDCT 和CEUS 二者联合检测消融不全的诊断准确性为95.4%，均大于单用MDCT或CEUS 法（均P<0.05）。CEUS 出现了3 例假阴性诊断，由于兔肝癌靶区位于切口瘢痕下方（2 例）及肋骨下方（1 例），导致影像监测不精确以及辐照通路衰减过多所致，还有1 例假阳性诊断，原因是将消融边缘残存充血的肝实质细小动脉误诊为消融不全，此类边缘充血小血管因为受到热效应的累及往往血管的通透性发生了改变，也即血管内皮间隙扩大、渗透性增加，使得血池型造影剂微泡可以短暂性的穿过血管壁进入组织间隙，因此在CEUS 上可表现为轻微的退出而类似消融不全的表现；MDCT 出现了2 例假阳性诊断，为边缘增强伪像，表现为消融区域周边动脉期不规则、片状高密度增强灶，门脉期和实质期消退呈稍低密度增强，病理结果显示为消融区域周边的炎性反应带，而CEUS 对此2 例的实时动态显像表现为动脉相边缘一过性增强，之后同周围肝实质回声强度相同，一同消退；本实验MDCT 没有假阴性诊断。

3 讨论

临床上，对肝脏肿瘤行各种微创或无创性消融术的成功标准是在原位将肿瘤完全灭活，如果要达到此目标，则需影像学手段的精确定位和对损伤区域范围进行准确的评估。现今临床中采用的金标准手段是造影剂增强CT 和MRI［1-4］，然而其缺点是操作费时，难以达到治疗后及时进行评估以指导对不完全消融区域进行即刻的补充治疗。目前，CEUS 应用越来越广泛，具有实时动态、操作简便和敏感等优点［5，6］，为临床提供了一项新的选择，而且HIFU 治疗肿瘤往往是在超声影像的实时监控下进行的，利用同一影像手段对消融后效果的即刻评估将会更加便利。

本实验研究所采用的CEUS 技术为实时动态观察手段，每一帧超声影像的间隔仅为0.07～0.08s，更容易真实的反映消融区与周边正常肝组织的回声增强的实时状态，而MDCT 是非连续性扫描方式，相同层面的连续扫描间隔时间设置最快为0.5s，远较CEUS 帧频延迟。从本研究所采用的新西兰大白兔血液循环特点来分析，正常状态下其心率快，血液循环时间短，导致注射造影剂后首过效应时间仅为5s 左右。而病理状态下，兔VX2 肝肿瘤主要经由肝动脉供血，且由于肿瘤的侵蚀性、滋养血管网络发育不成熟等常常发生动静脉瘘，在这种情况下动脉期的时程会被大大缩短，最佳显像的时间仅仅维持数秒钟，较快的呼吸频率也在一定程度上影响MDCT 的成像效果，而CEUS 可以通过探头的细微调整全程追踪肿瘤的位置变化。因此本研究中CEUS 较MDCT 具有更高的时间分辨率、图像采集随病灶位置变化调整方便，而MDCT 在图像采集时可能会错过最佳的一过性的血管增强特征。另一方面，两种影像学技术所运用的造影剂行为也显著不同，超声造影剂SonoVue 不会弥散到细胞间隙，是真正的血池型造影剂，能更准确地反映灌注情况；而CT 造影剂可以逐渐弥散到组织间隙，使得血管中较高浓度的造影剂扩散入周边组织中而被“稀释” 即表现为消退，容易被误诊为残瘤造成假阳性诊断。因而，在鉴别热消融术后产生的良性反应性充血带的能力上CEUS 比MDCT 要好。但本实验因残瘤样本例数较小，尚需要进一步深入的研究。 有研究也表明［9］，肝癌射频消融术后，CEUS较MDCT 能够更好的分辨边缘增强伪像，同本研究结果一致。此外，本研究认为CEUS 较MDCT 操作简便，耗时少，可以在消融术后HIFU 治疗台旁进行，这些优点是MDCT 暂时所无法取代的。

本研究结果也显示MDCT 评价的空间全面性较CEUS 好。首先，MDCT 不存在检查上的盲区，对位于肝膈顶部或肋骨下超声波难以到达的病灶亦可作出评价，而且不受胃肠气体、腹壁瘢痕等干扰。其次，CEUS 同一时间下只能对单一平面进行有效的连续性观察，因而可能会遗漏其它层面的信息从而导致误诊，虽然可通过多次注射微泡造影剂行多次检查，但无疑将会增加检查时间和费用。本实验研究发现，CEUS 的假阴性率较高，均由于扫查干扰因素造成（腹壁疤痕及肋骨遮挡），影响了对残瘤的检出。这是超声扫查的缺点，暂时还需提高声束的穿透力、增加信噪比等工程技术学方面的研究来改进。MDCT 较少受此类干扰因素影响，但本实验仍发现了1 例假阴性诊断，漏诊的残瘤灶经病理证实位于损伤的中央区域，而CEUS 准确对其诊断，分析原因是因其残存“线状”微血管过于细小，MDCT 的分辨率可能不足以检测到，而CEUS 使用高频探头，具有更佳的软组织细微分辨率，更加敏感，可以对微血管中的微泡的流动实时显像而提高检测率。上述情况也提示MDCT 与CEUS 二者联合可以减少漏诊的发生。

综上，MDCT 与CEUS 可以较为准确的对兔肝癌HIFU 消融后的疗效进行即时评估，两者联合评价可提高诊断准确率。

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