磁共振成像评价肝癌TACE术后疗效的应用进展

王　莉，赵冬梅，韩福刚

（泸州医学院附属医院放射科，四川 泸州　646000）

磁共振成像评价肝癌TACE术后疗效的应用进展

王莉，赵冬梅，韩福刚

（泸州医学院附属医院放射科，四川 泸州646000）

经导管肝动脉化疗栓塞术（TACE）是治疗不能手术切除的中晚期肝癌的主要手段。但是肝癌TACE术难以使肿瘤完全坏死达到根治的目的，复发率高，需多次行TACE术。因此术后定期随访，早期发现存活癌灶及复发灶、及时治疗是取得良好疗效的重要条件。传统方法使用肿瘤的大小来评估肿瘤的反应，有一定的局限性。目前认为以DWI、MRS为代表的MRI功能成像技术，能够在肿瘤发生形态学变化之前，通过提供体内的生理和代谢变化等信息，有助于早期判断肝癌的介入治疗疗效。但是单一的MRI功能成像技术并不能完全取代常规平扫及增强检查，往往需要多种扫描序列联合运用。MRI多种成像技术联合运用，能够从多个角度、早期、全面的分析和判断肝癌TACE术后肿瘤有无残留或复发。随着MRI软硬件技术的不断发展，MRI将有望成为肝癌TACE术后疗效判断及随访观察的有效手段。

肝肿瘤；放射学，介入性；磁共振成像

肝癌是死亡率仅次于肺癌和胃癌的第三大常见癌症，世界各地发病率逐年上升[1]。肝癌恶性程度高、预后差，5年生存率不足15%[2]。大部分肝癌发现时往往已到中晚期，失去了手术治疗的时机。目前介入治疗被认为是治疗不可切除的中晚期肝癌的主要手段，其中以经导管肝动脉化疗栓塞术（Transcatheter arterial chemoembolization，TACE）运用最广泛[3]。肝癌TACE术后由于肿瘤双重血供、侧支循环形成等难以使肿瘤完全坏死达到根治的目的，复发率高[4]，需多次行TACE术，因此术后定期随访，早期发现存活癌灶及复发灶、及时治疗是取得良好疗效的重要条件。MRI为无创性检查，无电离辐射、几乎不受碘油的影响、软组织分辨率高以及其多平面、多参数成像的特点，在评价肝癌TACE术后疗效方面的应用日趋广泛。本文综述了MRI常规及磁共振扩散加权成像（Diffusion weighted imaging，DWI）、磁共振灌注加权成像（Perfusion weighted imaging，PWI）、磁共振波谱成像（Magnetic resonance spectroscopy，MRS）、血氧水平依赖功能磁共振成像（Blood oxygenation level-dependent function-nal magnetic resonance imaging，BOLD-fMRI）评价肝癌TACE术后疗效的应用进展。

1　常规T1和T2加权成像

肝癌TACE术后常规MRI扫描主要是用于病灶坏死状况的初步判断。术后坏死组织在T1WI上为等或略高信号，T2WI对凝固性坏死的显示具有特异性，表现为相对低信号；残留、复发癌灶表现为相对高信号。但T2WI很难区分坏死组织和存活的癌细胞。

2　常规MRI增强扫描

常规MRI增强扫描可以区分肝癌TACE术后的坏死区及癌灶的残留或复发区，坏死区无强化；而癌灶残留区动脉期出现轻度强化，门静脉期强化迅速减退，与典型肝癌表现一致；复发区则出现环形及边缘结节样强化。但常规增强扫描评价其疗效缺乏定量的参数指标，只能观察病灶的形态学变化。

3 DW I

DWI是通过检测活体组织内水分子微观扩散运动状态的改变来反映机体组织结构的病理生理变化。DWI最初被应用于神经系统，现已被广泛应用于腹部的研究[5]。通常用表观弥散系数（Apparent diffusion coefficient，ADC）值作为定量测量组织中水分子扩散快慢的指标，ADC值越大，水分子的弥散就越强。肝癌细胞细胞密度高，细胞膜完整，水分子扩散受限，ADC值降低，而癌细胞坏死时细胞膜被破坏，通透性增加，水分子可自由扩散，ADC值升高[6-7]。术后坏死区DWI上以低混杂信号为主；残留肿瘤区信号较术前有所降低；复发区表现为稍高信号。TACE术后测量肿瘤内部ADC值的变化能定量鉴别坏死和活性组织，DWI不仅可以有效的评估疗效，还可以预测肿瘤的早期复发[8]。新近研究表明：单纯ADC值无法完全准确反映组织内水分子的扩散运动，因为微循环灌注可引起假扩散效应，即所谓的体素内不相关运动（Intravoxel incohetent motion，IVIM）。大多恶性肿瘤细胞密度会增加以及形成大量新生血管，采用IVIM DWI技术可量化DWI图像中的两种运动成分，得到反映单纯扩散的系数D值、灌注分数f值和灌注相关扩散系数D*值，以显示肿瘤组织的单纯扩散和灌注特点，其中D值能较ADC值更有助于鉴别肝脏恶性肿瘤存活、坏死及纤维组织，从而预测肿瘤的疗效[9]。

4 PW I

PWI是经静脉团注顺磁性对比剂，使肝脏局部毛细血管内磁敏感性增加，引起T1、T2值的明显缩短，利用快速扫描获得一系列动态图像，分析对比剂通过时肝实质信号强度随时间变化的规律，利用定量指标来反映局部的灌注情况[10]。肝脏病变常用T1加权动态增强 （Dynamic contrast enhancement，DCE）MRI，其不仅可以提供病变形态学的信息，还可评价血流动力学的变化[11-12]。常用的分析指标有：①时间-信号强度曲线（Time-signal curve，TSC）以及由此得出的评价灌注成像的肝动脉灌注量、门静脉灌注量等；②肝血容量图等。根据时间-信号曲线，利用不同的数学模型（以“二室模型”应用最多）亦可计算出各种灌注指数，测量的定量参数有[13]：容量转移常数（Ktrans）、速率常数（Kep）以及血管外细胞外间隙容积分数（Ve）。三个参数满足关系式：Kep=Ktrans/Ve。肝癌灌注量的变化与微血管密度、分布相关，恶性程度越高，微血管密度就越高，术前绝大多数表现为高灌注，术后则为低灌注，残留组织也显示为高灌注。卞读军等[14]比较了22例肝癌患者术前后的灌注指标，发现PWI能敏感的反映TACE术前术后的血流变化。并有学者证实：PWI能客观评价TACE术后肿瘤的坏死及凋亡情况，在肝癌TACE术后的随访以及疗效评价中发挥着重要作用[15-16]。Braren等[17]通过比较小鼠肝癌病灶TACE治疗前后的灌注指标，发现Ktrans和Ve与肝癌TACE治疗后引起的坏死具有密切的相关性。Hsu等[18]发现，Ktrans值的变化与肝癌病人的治疗反应及生存期具有很好的相关性，治疗后病情进展的患者Ktrans值下降的程度明显低于部分缓解及病情平稳的患者。因此，Ktrans值可作为一个独立的预测肝癌患者治疗效果的指标。目前，国内尚未查见利用KtransPWI来评价肝癌TACE术后疗效的文献报道，多将KtransPWI用于腹部各种良恶性疾病的诊断与鉴别[19]。

5 MRS

MRS是研究活体组织代谢生化变化以及化合物定量分析的一种功能磁共振成像技术。肝脏MRS主要研究的是1H谱和31P谱。1H谱可检测的指标有胆碱（Cho）、脂质（Lip）等，重点反应代谢改变。恶性肿瘤组织中胆碱含量升高，而正常组织含量较低[20]。通过测定胆碱及其衍生物的量和比值，能够反映细胞膜磷脂代谢从而鉴别肿瘤的良恶性。肝癌患者胆碱复合物的绝对值及胆碱/脂质比值（Cho/Lip）均较正常肝组织及良性病变高；TACE术后，Cho/Lip比值及Cho绝对值降低，并可随肿瘤复发而升高，再次行TACE术又可使其下降[21]。另有研究发现肝癌患者在行高强度聚焦超声治疗及TACE治疗后Cho绝对值及Cho/Lip比值均明显下降[22-23]。31P谱重点反映能量代谢和生化改变，肝癌患者主要表现为以磷酸单酯（PME）增高为特征的高水平磷酸代谢，肿瘤进展，PME值升高，反之则下降。因此，肝脏MRS有助于肝脏良恶性病变的鉴别和肿瘤的疗效监测。但由于MRS易受邻近脏器的运动伪影干扰，对肝脏恶性肿瘤的诊断敏感性和特异性不高，目前在临床应用较少，多用于肝脏脂肪含量的定量评价等。

6 BOLD-fMRI

BOLD-fMRI是利用内源性血红蛋白作为对比剂，通过测定组织去氧血红蛋白含量获得组织的氧含量，来反映组织结构的血流动力学及病理生理学改变。目前，BOLD技术在中枢神经系统应用较多[24]，在肝癌的应用报道较少。横向弛豫率R2*=1/T2*，用于评价组织血氧含量的变化，R2*较高表示组织氧含量较低。报道显示，动物肝癌TACE术后吸入carbogen气体后的ΔR2*（%）值为（-0.16±1.85）%，明显较术前（10.61± 8.94）%降低，ΔR2*改变具有显著的统计学差异[25]。戴峰等[26]发现肝癌患者TACE治疗后肿瘤组织的T2*值显著降低，而肿瘤周围肝脏组织的T2*值则升高。罗银灯等[27]用BOLD成像观察肝癌患者高强度聚焦超声治疗前后氧摄取的变化，得到了相同的结果。因此，BOLD技术能有效的评测肝癌患者TACE治疗前后肿瘤组织内血氧含量的变化。但肝脏组织的T2*值不仅受血氧饱和度的影响，肝癌破裂出血等也会导致局部组织磁敏感性的变化。

7　MRI多种序列联合运用

不同MRI扫描序列各有其优势与不足，如PWI对少血供或以门静脉供血为主的病变缺乏特异性。目前临床上评价肝癌TACE术后的疗效多倾向于多种扫描序列联合运用。有学者报道[28-29]：DWI联合DCE-MRI检测肝癌TACE术后肿瘤残留及复发的敏感性和特异性高于CT增强扫描，可作为TACE术后检测病灶残留或复发的首选方法；DWI联合常规T2WI检查也可提高肝脏良恶性病变诊断的准确性。

8　展望

以DWI、MRS为代表的MRI功能成像技术，能够在肿瘤发生形态学变化之前，通过提供体内的生理和代谢变化等信息，有助于早期判断肝癌的介入治疗疗效。但单一的MRI功能成像技术并不能完全取代常规平扫及增强检查，往往需要多种扫描序列联合运用。MRI多种成像技术联合运用，能够从多个角度、早期、全面的分析和判断肝癌TACE术后肿瘤有无残留或复发。随着MRI软硬件技术的不断发展，MRI将有望成为肝癌TACE术后疗效判断及随访观察的有效手段。

[1]Mlynarsky L,Menachem Y,Shibolet O.Treatment of hepatocellular carcinoma:Steps forward but still a long way to go[J].World J Hepatol,2015,7(3):566-574.

[2]De Angelis R,Sant M,Coleman MP,et al.Cancer survival in Europe 1999-2007 by country and age:results of EUROCARE-5—a population-based study[J].Lancer Oncol,2014,15(1):23-34.

[3]Vilgrain V.Advancement in HCC imaging:diagnosis,staging and treatment efficacy assessments:hepatocellular carcinoma:imaging in assessing treatment efficacy[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci, 2010,17(4):374-379.

[4]Miyayama S,Yamashiro M,Okuda M,et al.The march of extrahepatic collaterals:analysis of blood supply to hepatocellular carcinoma located in the bare area of the liver after chemoembolization[J].Cardiovasc Intervent Radiol,2010,33(3):513-522.

[5]Sahin H,Harman M,Cinar C,et al.Evaluation of treatment responseof chemoembolizationinhepatocellular carcinomawith diffusion-weighted imaging on 3.0T MR imaging[J].J Vasc Interv Radiol,2012,23(2):241-247.

[6]Taouli B,Koh DM.Diffusion-weighted MR imaging of the liver [J].Radiology,2010,254(1):47-66.

[7]Li SP,Padhani AR.Tumor response assessments with diffusion and perfusion MRI[J].J Magn Reson Imaging,2012,35(4):745-763.

[8]Kubota K,Yamanishi T,Itoh S,et al.Role of diffusion-weighted imaging in evaluating therapeutic efficacy after transcatheter arterial chemoembolization for hepatocellular carcinoma[J].Oncol Rep, 2010,24(3):727-732.

[9]Yoon JH,Lee JM,Yu MH,et al.Evaluation of hepatic focal lesions using diffusion-weighted MR imaging:comparison of apparent diffusion coefficient and intravoxel incoherent motion-derived parameters[J].JMagn Reson Imaging,2014,39(2):276-285.

[10]马霄虹，周纯武.MR扩散加权及灌注成像对肝癌介入治疗疗效的研究进展[J].国际医学放射学杂志，2013，36（4）：344-348.

[11]Sourbron S.Technical aspects of MR perfusion[J].Eur J Radiol, 2010,76(3):304-313.

[12]Boss MK,Muradyan N,Thrall DE.DCE-MRI:a review and application in veterinary oncology[J].Vet Comp Oncol,2013,11 (2):87-100.

[13]Ng CS,Raunig DL,Jackson EF,et al.Reproducibility of perfusion parameters in dynamic contrast-enhanced MRI of lung and liver tumors:effect on estimates of patient sample size in clinical trials and on individual patient responses[J].AJR,2010,194 (2):W134-140.

[14]卞读军，肖恩华，胡冬煦，等.经导管肝动脉化疗栓塞治疗肝细胞癌前后磁共振灌注成像观察 [J].中国医学影像技术，2010，26 （1）：89-92.

[15]Chen X,Xiao E,Shu D,et al.Evaluating the therapeutic effect of hepatocellular carcinoma treatedwithtranscatheter arterial chemoembolization by magnetic resonance perfusion imaging[J]. Eur J Gastroenterol Hepotol,2014,26(1):109-113.

[16]Bonekamp S,Jolepalem P,Lazo M,et al.Hepatocellular carcinoma:response to TACE assessed with semiautomated volumetric and functional analysis of diffusion-weighted and contrast-enhanced MR imaging deta[J].Radiology,2011,260(3):752-761.

[17]Braren R,Altomonte J,Settles M,et al.Validation of preclinical multiparametric imaging for prediction of necrosis in hepatocellular carcinoma after embolization[J].J Hepatol,2011,55(5): 1034-1040.

[18]Hsu CY,Shen YC,Yu CW,et al.Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging biomarkers predict survival and response inhepatocellular carcinoma patients treatedwithsorafenib and metronomic tegafur/uracil[J].J Hepatol,2011,55(4): 858-865.

[19]方俊华，闵祥德，冯朝燕，等.磁共振灌注加权成像定量参数在前列腺外周带前列腺癌鉴别诊断中的价值[J].磁共振成像，2015，6 （2）：136-140.

[20]ter Voert EG,Heijmen L,van Laarhoven HW,et al.In vivo magnetic resonance spectroscopy of liver tumors and metastases [J].World J Gastroenterol,2011,17(47):5133-5149.

[21]Chen CY,Li CW,Kuo YT,et al.Early response of hepatocellularcarcinomatotranscatheterarterialchemoembolization: choline levels and MRdiffusion constantsinitial experience[J]. Radiology,2006,239(2):448-456.

[22]罗银灯，钟维佳，赵建农，等.磁共振氢质波谱成像评估高强度聚焦超声治疗原发性肝癌疗效的可行性及其价值 [J].中华肝脏病杂志，2011，19（2）：102-105.

[23]Bian DJ,Xiao EH,Hu DX,et al.Magnetic resonance spectroscopy on hepatocellular carcinoma after transcatheter arterial chemoembolization[J].Chin J Cancer,2010,29(2):198-201.

[24]Christen T,Lemasson B,Pannetier N,et al.Is T2*enough to assess oxygenation?Quantitative blood oxygen level-dependent analysis in brain tumor[J].Radiology,2012,262(2):495-502.

[25]Choi JW,Kim H,Kim HC,et al.Blood oxygen level-dependent MRIforevaluationof earlyresponseof livertumorsto chemoembolization:an animal study[J].Anticancer Res,2013,33 (5):1887-1892.

[26]戴峰，张秀明，吴旻，等.BOLD T2*成像评估原发性肝细胞癌患者TACE治疗前、后肝脏血氧含量的变化特点[J].中国医学影像技术，2012，28（5）：939-942.

[27]罗银灯，赵建农，钟维佳，等.磁共振血氧水平依赖成像观察原发性肝细胞癌高强度聚焦超声治疗前后氧摄取变化特点 [J].中国医学影像技术，2011，27（5）：992-996.

[28]过川根，张景峰，许顺良.磁共振弥散加权成像联合动态增强在肝癌患者TACE术后病灶残留及复发监测中的应用价值 [J].浙江大学学报：医学版，2014，43（1）：77-82.

[29]Haradome H,Grazioli L,Morone M,et al.T2-weighted and diffusion-weighted MRI for discriminating benign from malignant focal liver lesions:diagnostic abilities of single versus combined interpretations[J].J Magn Reson Imaging,2012,35(6):1388-1396.

Application of MRI in evaluation on therapeutic efficiency of transcatheter arterial chemoembolization of hepatocellular carcinoma

WANG Li,ZHAO Dong-mei,HAN Fu-gang
(Department of Radiology,the Affiliated Hospital of Luzhou Medical College,Luzhou Sichuan 646000,China)

Transcatheter arterial chemoembolization(TACE)is the major means of treatment in patients with unresectable middle-late stage of hepatocellular carcinoma.However,TACE of hepatocellular carcinoma is hard to make the tumor complete necrosis to achieve the purpose of cure,which leads to a high rate of recurrence.We have to take the TACE many times. Therefore,regular follow-up after the TACE,early detection of the cancer survival or recurrence,timely treatment are the important conditions to achieve a good effect.Traditional approaches use tumor size to evaluate tumor response,which has several limitations.At present,DWI and MRS as the representative of functional MRI could provide the information such as the physiological and metabolic changes in the body before the changes of the morphology.They will help to judge curative effect of interventional treatment of hepatocellular carcinoma early.But any single function imaging technology cannot replace the conventional MRI scan and contrast examination completely.Its often requires combination of multiple scan sequences.Combination of multiple imaging techniques of MRI could from various perspective,early,comprehensive analysis and judge whether there is a residual or recurrence of tumor after TACE.With the development of the software and hardware technology of MRI, MRI is expected to become an effective means in evaluation on therapeutic efficiency and follow-up observation of TACE of hepatocellular carcinoma.

Liver neoplasms;Radiology,interventional;Magnetic resonance imaging

R735.7；R815；R445.2

A

1008－1062（2016）02－0135－03

2015－05－26

王莉（1989-），女，四川乐山人，在读硕士研究生。E-mail：445728734@qq.com

韩福刚，泸州医学院附属医院放射科，646000。E-mail：8311hfg@163.com