钆贝葡胺磁共振成像对肝细胞癌的诊断价值

2017-12-11李丽艳褚丽娟王宏光郭云志周顺科

中国医学计算机成像杂志 2017年5期

李丽艳褚丽娟王宏光郭云志郭微周顺科

钆贝葡胺磁共振成像对肝细胞癌的诊断价值

李丽艳1褚丽娟1王宏光2郭云志1郭微1周顺科3

目的：探讨钆贝葡胺（Gd-BOPTA）一站式双功能对比MR成像（DFCE-MRI）对于肝细胞癌（HCC）诊断的价值。方法：对117例肝脏局灶性病变（FLL）患者行Gd-BOPTA 一站式DFCE-MRI，包括：①MR平扫；②弥散加权成像(DWI)；③Gd-BOPTA多期增强；④肝胆期扫描，比较Ⅰ（①）、Ⅱ（① + ③）、Ⅲ（① + ② + ③）、Ⅳ（① + ② + ③ + ④，即：一站式DFCE-MRI）等四种扫描方案对于FLL的检出率和对HCC诊断的敏感性、特异性、准确性。结果：Ⅰ～Ⅳ四种扫描方案对FLL检出率分别为74．2%、87．4%、98．7%和98．7%，四者差异有统计学意义（P＜0．05），方案Ⅰ检出率明显低于其他三种增强扫描方案；Ⅱ～Ⅳ三种增强扫描方案对HCC诊断的敏感度、特异度、准确度分别为76．2%、70．1%和73．1%，92．9%、82．9%和85．5%，92．9%、90．5%和91．2%，三者差异有统计学意义（P＜0．05），且以方案Ⅳ准确度最高。结论：Gd-BOPTA一站式DFCE-MRI对FLL检出率以及对HCC诊断的准确度优于其他扫描方案，可以作为肝细胞癌鉴别诊断的优选MR扫描方案。

磁共振成像；钆贝葡胺；局灶性病变；肝细胞癌

肝局灶性病变（focal liver lesions， FLL）主要包括：肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）、肝转移性癌、胆管细胞癌、局灶性结节性增生(FNH)、肝硬化结节、血管瘤等。近年来，随着Gd-BOPTA等MRI双功能对比剂的出现，其在FLL的检出及HCC诊断中的价值引起业内关注。本文通过分析117例FLL患者的肝脏平扫、DWI、Gd-BOPTA多期增强扫描和肝胆期扫描结果，旨在为其早期发现FLL及HCC诊断优选最佳的MRI扫描方案。

方法

1．一般资料

收集2013年7月-2015年12月于本院行B 超或体检发现的117例FLL患者的病例资料，年龄31～87岁。所有病例均有完整的临床资料，由手术病理证实或临床治疗随访证实：117例159枚FLL中，恶性53例78枚病灶，其中HCC42枚，转移性肝癌27枚，胆管细胞癌9枚；良性64例81枚病灶，其中FNH3枚，肝硬化结节25枚，血管瘤43枚，肝脓肿3枚，炎性假瘤5枚，不均匀脂肪肝2枚。病灶最大径1．0～9．9 cm，其中最大径1．0～3．0cm病灶75枚。本研究经吉林市人民医院伦理委员会批准，所有受检患者均签有MRI增强检查知情同意书。排除严重系统性疾病或肾功能不全，以及不能达到屏气要求或有其他MR检查禁忌者。

2．扫描设备及检查方法

采用PHILIPS 公司Achieva 3．0T 超导磁共振成像系统，并行采集相控阵体线圈。受检查者禁食6h后取仰卧位，扫描范围从膈顶至肝下缘，呼吸带放置于患者下腹部完成呼吸触发序列。肝脏双功能对比一站式MR成像，包括：①肝脏常规MR平扫（包括轴位T1WI同反相位、轴位及冠位抑脂T2WI）；②轴位DWI序列；③钆贝葡胺（Gd-BOPTA）多期增强，采用e-THRIVE序列进行增强前预扫描，分别于注药后15s、25s、50s、110s进行动脉早期、动脉晚期、门静脉期和平衡期多期扫描；④肝胆期扫描，延时60～90min采用e-THRIVE序列。扫描时间10s/期。

DWI序列扫描参数，屏气的轴位DW-EPI序列，b值取800s/mm2；重复时间 1200ms；回波时间 Minimum；NEX 4；FOV 40cm×40cm；矩阵128×128；层厚 8mm；间隔 2mm。

e-THRIVE序列扫描参数，TR 3．1ms，TE 1．45ms，翻转角 10°，矩阵 192×256，FOV 385，RFOV 70%，层厚2mm，SENSE 加速因子：4，动态采集数：4。成像层面上下使用饱和带，同时采用SPAIR 脂肪抑制技术，Inversion Delay时间：90s，Frequency offset：100。高压注射器经肘静脉团注莫迪司0．2ml/kg体重，注射流率为2～3ml/s，注射后立即用20ml 生理盐水以相同流率冲洗。

3．结果判断

扫描序列组合：方案Ⅰ，MR平扫；方案Ⅱ，MR平扫+Gd-BOPTA多期增强；方案Ⅲ，MR平扫+DWI+Gd-BOPTA多期增强；方案Ⅳ，MR平扫+DWI +Gd-BOPTA多期增强+肝胆期扫描（即：双功能对比一站式MR成像）。

诊断标准：①FLL：MR平扫或DWI病灶呈异常信号，多期增强扫描有异常强化或肝胆期呈相对低或高信号；②HCC：病灶动脉期不均匀强化、门静脉期至平衡期廓清、包膜渐进性强化，病灶DWI高信号，病灶肝胆期相对低信号等。

由两位放射科副主任医师按盲法对每位患者四种方案依次读片诊断，意见不统一时，请主任医师会诊。手术医师术中详细记录FLL位置、大小、数目及毗邻关系，并逐一标记，确保MRI所示FLL与病理结果一一对照研究，所有患者标本由病理科主治医师分析诊断；临床治疗随访复查者采用相同检查序列及扫描参数，便于对比观察疗效。

4．数据分析

所有数据输入SPSS11．5 进行统计分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，计数资料的组间比较采用χ2检验，以P＜0．05为差异有统计学意义。

结果

图1 A～L．显示肝右叶近膈顶区类椭圆形HCC，病灶最大截面2．7cm×2．5cm×2．2cm。A．病灶T2WI抑脂像呈稍高信号；B．病灶DWI呈高信号；C～D．病灶T1WI像呈低信号，反相位信号未见减低；E～I．病灶e-THRIVE预扫描呈低信号，动脉早期未见明显强化、动脉晚期不均匀明显强化，门静脉期和延时期内部廓清，包膜渐进性强化；J．冠位T2WI抑脂像病灶呈稍高信号； K．冠位门静脉期病灶低信号，包膜高信号； L．冠位肝胆期病灶呈低信号。

表1 四种扫描方案FLL检出率比较（%）

表2 三种增强扫描方案诊断HCC的敏感度、特异度、准确度比较

本组Ⅰ～Ⅳ四种扫描方案FLL检出率分别为 74．2%、87．4%、98．7% 和 98．7%，其中最大径≤ 3．0cm 者检出率分别为 50．7%、73．3%、97．3%、97．3%，四者差异有统计学意义（P＜0．05），MR平扫对于FLL检出率明显低于其他三种增强扫描方案，尤其对于最大径≤3．0cm的FLL检出率更低（见表1）。

典型的HCC双功能对比一站式MR成像特征为：T2WI抑脂像呈稍高信号，T1WI呈等或稍低信号；DWI呈高信号；多期增强扫描，动脉期不均匀强化，门静脉期和平衡期内部廓清，包膜渐进性强化；肝胆期病灶未见对比剂排泌呈低信号（图1）。

本组Ⅱ～Ⅳ三种增强扫描方案诊断HCC的敏感度、特异度、准确度分别为76．2%、70．1%和73．1%，92．9%、82．9% 和 85．5%，92．9%、90．5% 和91．2%，三者差异有统计学意义（P＜0．05），且以双功能对比一站式MR成像组诊断的特异度和准确率最高（表2）。

讨论

FLL主要包括HCC、转移性肝癌、胆管细胞癌、FNH、肝硬化结节、肝血管瘤、肝囊肿等，其中HCC在我国恶性肿瘤中居第3位，其发病率及病死率高，因此上述FLL的高能力检出以及其中HCC的早期诊断，一直是医学工作者追求的目标，B超检查方法容易检出并确诊肝囊肿，因此未列入本研究。AFP检测可以作为高危人群的筛选检查方法，但尚有30%～40%的肝癌患者AFP检测呈阴性，因此，仅靠AFP不能诊断所有的肝癌[1]。

影像学检查反映的病灶形态学特征是诊断肝脏局灶性病变的重要依据，以肝脏背景作为参照，FLL在MRI信号可以表现为低信号、等信号、高信号和混杂信号，本研究显示MR平扫发现FLL能力有限，在四种扫描方案中对于FLL检出率最差，检出率仅为74．2%，在最大径≤3．0cm的病灶检出率更低，故不推荐单独使用MR平扫筛查FLL。

本研究中，多期增强扫描采用的e-THRIVE 技术，属于一种脂肪抑制的 T1 TFE容积扫描技术，特点是采用等体素容积采集，可以达到2mm3的高分辨率成像；同时使用SENSE技术确保在单次屏气可以采集80～100层以覆盖整个肝脏。依据FLL在动脉期的强化程度、强化方式，以及在门静脉期和平衡期的强化程度的动态变化，可以达到诊断和鉴别诊断FLL的目的，例如血管瘤的渐进性向心性强化，FNH的离心性强化和中央瘢痕延时强化，肝细胞癌的快速不均匀强化快速廓清，转移瘤的靶样边缘性强化，以及肝硬化结节的同步强化等特点在疾病的诊断中较具特征性，这也是FLL定性诊断的最主要依据，但并不是每例患者都会出现典型的增强模式。本组MR平扫+Gd-BOPTA多期增强扫描诊断HCC的敏感度、特异度、准确度分别为76．2%、70．1%和73．1%，原因可能在于小HCC直径小于3cm时，尚未具备HCC的血供特征和生物学特性，因此影响了MR多期增强对HCC诊断准确率，而小HCC生长至近3cm大小时，是其生物学特性由相对良性向高度恶性转变的重要时期，在小HCC时期进行临床治疗可以大大提高治愈率及患者生存率[2-4]，如何改进扫描方案，提高HCC早期诊断率以便临床及早治疗是本研究的目标。

DWI是一种可以从分子水平反映人体组织结构和功能的影像学技术，其可较好地显示肝脏病变的形态学特征，并通过信号特征来判断病变性质。研究发现[5-8]，DWI序列显示组织间ADC值的差异取决于细胞内外水平衡及细胞结构的改变，而肿瘤细胞增殖引起细胞外水分子弥散运动受限要早于肿瘤组织内微血管密度的增加，故DWI可以在没有检测到动脉期强化之前早期准确地检测出小肝癌，弥补了MR动态增强扫描不能显示的乏血管肿瘤的不足，本研究中DWI与多期增强扫描联合扫描方案提高了对HCC的诊断能力，诊断HCC的敏感度、特异度、准确度分别提高至92．9%、82．9%和85．5%，提示此二者联合扫描方案可以作为肝脏MRI检查的常规增强扫描序列。

钆贝葡胺( Gd-BOPTA) 作为细胞外隙对比剂在肝脏动态增强方面的作用，与钆喷酸葡胺相比，要强于其2倍[9-10]；更不同的是它还具有肝细胞特异性对比剂的功能，其3%～5%被有功能的肝细胞选择性地摄取并经胆系排泄，在静脉团注给药120min以内肝组织始终保持高度均一强化，这可能是由于Gd-BOPTA在被正常肝细胞摄取后可以与细胞内蛋白质短暂结合，从而增强T1WI能力的结果，而恶性肿瘤，尤其是中、低分化的HCC，由于缺乏正常功能性肝细胞，无法摄取Gd-BOPTA而呈现为低信号（相对于正常肝脏稍高信号背景）[11-14]。本研究于Gd-BOPTA增强后延时60～90min行THRIVE序列肝胆期扫描获得肝脏的延迟增强图像，此种双功能对比一站式MR成像进一步提高了HCC诊断能力，诊断HCC的敏感度、特异度、准确度分别达到92．9%、90．5% 和 91．2%。

综上所述，Gd-BOPTA肝脏双功能对比一站式MR成像对FLL检出率以及对HCC诊断的准确度优于其他扫描方案，可以作为肝细胞癌鉴别诊断的优选MR扫描方案；典型的HCC双功能对比一站式MR成像特征为：T2WI抑脂像呈稍高信号，T1WI呈等或稍低信号，DWI呈高信号，多期增强扫描，动脉期不均匀强化，门静脉期和平衡期内部廓清，包膜渐进性强化；肝胆期病灶未见对比剂排泌呈低信号。肝脏双功能对比一站式MR成像从形态学及功能学两方面评价FLL的影像学特征，对于HCC诊断有较高的准确性。此外，Gd-BOPTA作为双功能对比剂，除了具有弛豫率高、经济实用的优点外，由于其通过肝胆排泌的比率比较小，所以对于动脉晚期、门静脉期的观察影响较小，便于操作及图像观察，在基层医院实用性更强。本研究局限性在于病例较少，未能对FLL进行分类统计，统计结果意义尚需大样本证实，术后尚需继续进行复查追踪研究并统计结果，来证实其临床价值及应用前景。

[ 1 ]李明通. 肝脏局灶性结节性增生和甲胎蛋白阴性肝细胞癌患者的影像学特点分析. 临床肝胆病杂志, 2015，31:729-732.

[ 2 ]丛文铭, 步宏, 陈杰,等. 原发性肝癌规范化病理诊断指南(2015年版). 解放军医学杂志, 2015，40:865-872.

[ 3 ]陈孝平, 朱鹏. 以手术治疗为主的肝癌个体化综合治疗. 中国实用外科杂志, 2016，36: 596-602.

[ 4 ]武伟,李国兰,周洪伟,等.行肝癌根治术的老年肝癌患者临床特点及长期预后研究. 中国全科医学, 2016，19:1663-1666.

[ 5 ]路欣,徐凯,李绍东,等.不同b值扩散加权MRI诊断肝脏局灶性病变的初步研究. 中国医学计算机成像杂志, 2013，19:148-151.

[ 6 ]李晓强,姚旬,杨大为,等.扩散加权成像对肝局灶病变检出的多中心研究. 中国医学影像学杂志, 2015,23:356-360.

[ 7 ]李园园,吴嗣泽,李继振,等.脂肪肝背景下肝局灶性病变检出率的比较影像学研究. 临床放射学杂志, 2013，32:826-830.

[ 8 ]刘锴,黄健峰,丁玉琴,等.多b值肝脏扩散加权成像: 导航触发与自由呼吸技术的对比研究. 中国医学计算机成像杂志,2016，22:132-137.

[ 9 ]杨晓萍,刘光耀,于晓辉,等.钆贝葡胺、钆喷酸葡胺在MR动态增强扫描诊断乳腺肿瘤中的对照研究. 中华医学杂志, 2015，95:2003-2005.

[10]王庆军,王勇,徐贤.钆贝葡胺和钆喷酸葡胺在磁共振增强扫描诊断单发脑转移瘤中的对照研究. 南方医科大学学报, 2011，31:1968-1988.

[11]Frydrychowicz A, Lubner MG, Brown JJ, et al. Hepatobiliary MR imaging with gadolinium -based contrast agents.J Magn Reson Imaging，2012，35:294-294.

[12]阳琴,唐鹤菡,黄子星,等. Gd-BOPTA增强 MRI肝胆期扫描最佳延迟时间的初步探讨.放射学实践, 2012，27:425-428.

[13]Kirchin MA, Lorusso V, Pirovano G. Compensatory biliary and urinary excretion of gadobenate ion after administration of gadobenate dimeglumine in cases of impaired hepatic or renal function: a mechanism that may aid in the prevention of nephrogenic systemic fibrosis? Br J Radiol，2015，88:20140526.

[14]Kim TK, Lee KH, Jang HJ, et al. Analysis of gadobenate dimeglumine -enhanced MR findings for characterizing small (1-2-cm) hepatic nodules in patients at high risk for hepatocellular carcinoma. Radiology, 2011,259:730-738.

Diagnostic Value of Gd-BOPTA One -stop Dual Function Contrast Enhanced MRI in Hepatocellular Carcinoma

LI Li-yan1, CHU Li-juan1, WANG Hong-guang2, GUO Yun-zhi1, GUO Wei1, ZHOU Shun-ke3

Purpose:To investigate the value of gadobenate dimeglumine (Gd-BOPTA) one-stop dual functional contrast enhanced (DFCE) MRI for focal liver lesions (FLL) detection and hepatocellular carcinoma (HCC)diagnosis.Methods:One hundred and seventeen cases of FLL patients underwent Gd-BOPTA one-stop DFCE-MRI,including MR plain scan (PS), diffusion-weighted imaging (DWI), Gd-BOPTA enhanced multiphase scan (EMS)and hepatobiliary phase scan (HBS). The capabilities of four scanning schemes was assessed in detecting FLL and diagnosing HCC, and four scanning schemes included scheme Ⅰ (PS), scheme Ⅱ (PS + Gd-BOPTA EMS), schemeⅢ(PS + DWI + Gd-BOPTA EMS), and scheme Ⅳ(PS + DWI + Gd-BOPTA EMS + HBS, that was: Gd-BOPTA one-stop DFCE-MRI).Results:The detection rate of four scanning schemes from Ⅰ to Ⅳ for FLL were 74.2%,87.4%, 98.7% and 98.7%. There was statistical significant difference between the four groups (P＜0.05), detection rate of PS was significantly lower than the other three contrast enhancement MR (CE-MR) scan schemes. The diagnosis sensitivity, specificity and accuracy of these three CE-MR scanning schemes for HCC from Ⅱ to Ⅳ were 76.2%,70.1% and 73.1%, 92.9%, 82.9% and 85.5%, 92.9%, 90.5% and 91.2% respectively. There was significant difference between the three groups (P＜0.05), and the accuracy of one-stop DFCE-MRI was the highest.Conclusion:Thedetection rate of Gd-BOPTA one-stop DFCE-MRI for FLL and the diagnostic accuracy for HCC is superior to those of other scanning scheme. Gd-BOPTA one-stop DFCE-MRI can be used as the preferred scanning schemes for the differential diagnosis of hepatocellular carcinoma.

Foundation of Jilin Province Health Department No.2013Z064

Magnetic resonance imaging; Gadobenate dimeglumine; Focal liver lesion; Hepatocellular carcinoma

R445.3

1006-5741（2017）-04-0433-05

中国医学计算机成像杂志，2017，23：433-437

1吉林市人民医院放射科

2吉林市人民医院消化内科

3中南大学湘雅二医院放射科

通信地址：吉林省吉林市昌邑区中兴街36号，吉林 132001

李丽艳(电子邮箱：lily_chsh@126.com)

吉林省卫生厅科研项目，No.2013Z064

Chin Comput Med Imag，2017，23：433-437