MRI在评估肝细胞癌分化程度中的研究进展

成东亮，黄伟康，文戈，刘健萍，高明勇*

作者单位：

1. 佛山市第一人民医院影像科，佛山 528000

2. 南方医科大学南方医院增城院区影像中心，广州 511300

肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是临床常见的恶性肿瘤。目前，临床上多釆用影像学检查与甲胎蛋白等标志物检测相结合的方法诊断HCC，但最终确诊仍需依靠穿刺活检或手术病理。分化程度低的HCC预后较差，术后5年复发率达75%[1]、肝移植后复发率也达8%～20%[2]。因此，客观评价肿瘤的病理分级对于治疗方案的选择、预后的评估有重要的意义。本文针对MRI在评估HCC分化程度中的研究进行综述。

1 常规MRI表现

肝癌常规MR表现如大小、边缘、囊变坏死等能否反映肝癌的病理分化程度？Chang等[3]研究发现HCC分化越差，肿瘤则越大，更易向肝外生长。Pawlik等[4]研究发现大于5 cm的HCC分化差、易于发生隐匿性血管侵犯，但也有学者认为肿瘤的大小、形态与分化程度并无显著相关[5]。聂东雷[6]发现Ⅲ～Ⅳ级HCC肿瘤出血、坏死多见，可能与肿瘤血管不成熟，容易出血坏死有关。此外，胡国祥等[5]认为肿瘤边缘与其病理分化程度相关，形态规则且边缘清楚的多为高分化，低分化HCC往往形态不规则且边缘模糊。综合看来，肝癌的形态学表现对肝癌病理分化的评估有一定意义，肝癌的病理级别越高，肿瘤往往越大、边缘更不清楚、瘤内易于出血和坏死。

2 三期增强扫描

众所周知，肝癌在从再生结节至小肝癌的发展过程中，伴随着肝动脉供血的增加和门静脉供血的减少，典型HCC表现为动脉期明显强化而门脉期、延迟期迅速退却的“快进快出”模式。HCC的三期增强强化特点与肿瘤病理分化程度有明显相关性，分化好的HCC由于肝窦微血管化不完全(微血管形成数目较少或微血管不成熟)和(或)肿瘤组织内门静脉系统破坏不完全，可接受肝动脉、门静脉或双重供血，常以门静脉期强化为主或表现为“双期增强”；低分化HCC以肝动脉供血为主，动脉期常显著强化[7]。此外，低分化肝癌门脉期对比剂廓清较快，这种廓清模式与肿瘤细胞层厚度及肝窦大小相关[8]。需要注意的是，肝硬化背景也可能是影响对比剂廓清快慢的因素之一[9]。

增强扫描对于HCC分化程度的评估依赖于准确的三期扫描，尤其是动脉期。临床上在对比剂注射速率2.5～3.0 ml/s的情况下，注射后15 s开始动脉期扫描，但患者个人情况包括体重、呼吸状况、是否有肝硬化背景以及对比剂的用量和注射速度均会影响动脉期的捕捉，在一定程度上影响结果判读。其次，临床上对于强化程度多基于主观判断，对于强化程度的量化存在差异，采用信号增强率可在一定程度上克服主观影响[10]。

当HCC膨胀性生长，邻近肝组织受压，纤维组织增生，缺乏上皮组织而形成所谓的“假包膜”。病理学上“假包膜”内层由新生小血管或小胆管组成，增强时常明显强化，外层则是压迫引起的纤维组织增生带，强化不明显。黄小芳[11]发现假包膜在低分化HCC中完整率低，动脉期强化明显，而高分化HCC包膜完整率高，门脉期强化明显，这种强化模式可能与肿瘤间质产生的促血管生成的细胞因子有关。有研究发现无包膜的HCC分化程度多较低，更易于发生血管侵犯[12]。因此，“假包膜征”是肝癌增强扫描较为特异性的影像表现，其通过限制肿瘤细胞肝内及远处转移、影响患者的预后。

3 DWI序列

DWI序列作为目前腹部扫描的标准方案，广泛应用于HCC诊断及研究中。肿瘤恶性增殖，伴随着细胞密度、细胞核浆比增加，因此肝细胞癌 ADC值明显低于正常肝组织。临床上多b值应用广泛，b值常用范围在0～1800 s/mm2之间，MR成像序列对水分子的扩散敏感性随着b值的增加而增加，但图像信噪比则相应下降，有研究发现b选择800～1000 s/mm2时DWI对肝细胞癌的检出及定性具备一定优势[13]。多项研究认为低分化HCC ADC值显著降低，但高、中分化HCC之间平均ADC存在重叠[13-14]。Nasu等[15]研究表明，HCC的组织学分级与平均ADC值无关，这种差异可能与T2的穿透效应、灌注效应以及其他未知的因素有关。Hirano等[16]认为恶性肿异质性明显，细胞最致密的区域ADC值往往更小，平均ADC值并不能真实地反映细胞密度、病理分化程度；此外，囊变、坏死灶等因素也会影响ADC值。因此，有学者提出最小ADC值更能真实地反映肿瘤病理分化程度，但研究表明不同分化程度的HCC最小ADC也存在重叠[14]。

DWI信号不仅仅代表水分子的扩散运动，在扩散敏感梯度场方向上的各种运动都会改变信号，如动脉搏动、呼吸和血流灌注等[17]。有学者认为HCC的ADC值更多反映的是肿瘤微毛细血管灌注，特别是利用小b值时[18]。HCC 分化程度较低时，肿瘤血管增多、血流灌注和微循环增加，肿瘤细胞密度增加等均可改变ADC值，肿瘤组织内血流灌注和微循环等非布朗运动水分子的增加可抵消细胞密度增加形成的扩散限制，最终导致ADC值增加[19]。此外，实际研究中是根据DWI信号强度变化而计算出ADC值，b值的选择以及ADC值的计算方法、ROI的划取均会影响ADC值。

总而言之，影响ADC值的因素众多，DWI在一定程度上反映了肿瘤细胞的增殖，可作为预测HCC分化程度的重要依据，但不同级别的HCC在ADC部分存在重叠。

4 IVIM技术

如上所述，通过ADC值反映水分子的扩散运动具有一定的局限性，微循环血流灌注的存在往往会导致测得的ADC 值结果高于真实值[19]。双指数模型通过扫描一系列的b值，以定量参数表示出来，恰好弥补了单指数模型的不足。研究表明基于IVIM生成的ADC值、D值对于鉴别低级别HCC和高级别HCC具有重要的参考价值，并且D值比ADC值具有更高的检验效能[20-21]。究其原因可能D值除去了微血管灌注对于信号的抵消效应。此外，IVIM原理认为D*值和f值均与组织灌注水平相关，有学者认为D*值及f值在一定程度上可反映肿瘤的新生血管与组织灌注，分化差的肿瘤毛细血管增生明显，微循环灌注效应越显著[22]，但这种改变在HCC中未发现统计学差异，原因可能与病灶位置及供血动脉有关[23]。也有研究认为D*和f值并不能准确评估肿瘤的分化程度，是由于技术固有的不稳定性[24]；此外，D*值及f值不还反应器官分泌过程，例如肝脏内导管液体流动等，这些都会影响肿瘤灌注相关参数[25]。综上所述，D*值、f值易受多种因素的影响，意义尚不明确，其在评估HCC分化中作用仍需要进一步证实。

5 对比剂

对比剂根据生物学分布可分为细胞外间隙非特异性对比剂、肝细胞特异性对比剂、网状内皮系统对比剂、血池分布对比剂等。其中Gd-DTPA是临床上最为广泛应用的非特异性对比剂，其增强原理主要根据组织及病灶的血供及微血管通透性差异，临床上部分微小HCC由于肝动脉血供少，Gd-DTPA动态增强不典型，病灶检出与定性有一定难度；此外，部分肝脏局灶性病变的强化特点与HCC相仿，Gd-DTPA对于这两部分疾病诊断和鉴别诊断有一定困难。

锰螯合剂如Mn-DPDP是一种肝细胞特异性对比剂，Mn可以通过肝细胞膜上的慢钙通道进入细胞内，后由胆系排泄，被肝细胞摄取后分解出来的锰产生强的缩短T1效应，提高肝实质和肝癌病灶的信号对比，因此Mn的摄入量、速率一定程度上反映癌细胞与正常肝细胞之间的差异。分化差的HCC部分或全部丧失摄取Mn的功能，Kim等[26]中采用病变与肝脏的信噪比、增强率作为评估指标，发现高分化HCC的增强率显著高于中、低分化HCC，但总体差异不显著。Sutcliffe等[27]将其应用于86例HCC患者，发现在128处病灶中，105处分化良好肝癌24 h后有101处表现为锰滞留(96%)，说明Mn-DPDP MRI延迟相的强化程度与组织分化程度相关。因此，Mn-DPDP MRI可用于评价肿瘤的恶性程度，为指导临床制定合适的治疗方案和手术切除范围提供信息。

Gd-EOB-DTPA是特异性肝胆系统MRI对比剂，它既具有特异性细胞外间隙对比剂的特点，又可与血浆蛋白结合被肝细胞特异性吸收。肝胆特异期HCC无法摄取对比剂而呈低信号，可提高检出率，但信号程度与组织分化程度的相关性存在一定争议。Kim等[28]比较了不同分化程度HCC肝胆期相对信号值和相对强化比，发现随着HCC分化程度的降低，相对信号值和相对强化比均显著降低。Choi等[29]发现从再生结节发展至进展期 HCC，肝细胞膜上OATP1B3蛋白摄取对比剂水平降低，造成胆管期信号会逐渐减低，意味着随分化程度降低，HCC摄取对比剂会逐渐减少。也有学者认为肝胆期信号预测HCC分化程度的价值有限。Channual等[30]认为其可定量鉴别低级别DNs与高级别DNs和高级别HCC，但在高、低级别HCC之间存在显著重叠，与病理分级不存在相关性。Kitao等[31]指出对比剂的摄取主要与肝细胞膜表面OATP1B3的表达有关，而与肿瘤的分化无关。目前相关的研究结论尚不一致，可能与大多数研究并未考虑HCC病灶的大小、内部组织的异质性等问题有关。

超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide，SPIO)是网状内皮细胞特异性对比剂，可被来自肝脾的Kupffer细胞摄取，从而反映功能性Kupffer细胞的数量。SPOI被Kupffer细胞吞噬后，能够快速地缩短横向弛豫时间T2和T2*，缩短T2信号，使正常肝组织信号强度明显降低，而HCC由于缺乏或含有很少的Kupffer细胞，信号强度保持不变而呈高信号。研究表明SPOI增强MRI能提高肝癌的检出率，还能间接反映组织内Kupffer细胞的数量，可以预测肝癌的组织学分级[32-33]。Imai等[34]研究表明在SPIO增强T2WI上，高分化HCC呈等或低信号，而分化中等或差的HCC为高信号，且肿瘤病变与非肿瘤的信号比、肿瘤组织和非肿瘤组织的Kupffer数量比之间有很好的相关性。当然，Kupffer细胞吞噬SPIO还与其吞噬能力有关，肝硬化背景下细胞吞噬能力下降。

综上所述，MR多模态技术有助于评估HCC的分化程度，但结果各异，缺乏统一的结论。存在的问题主要包括：(1)大多数研究均为回顾性单中心、小样本的研究，所得结论需要大型的前瞻性队列研究验证；(2) MR成像影响因素复杂，需要规范扫描标准才有助于准确评估；(3)医师阅片存在主观性。因此我们需要整合既往研究，建立多中心、多参数、标准化的数据库才有利于精准评价HCC的分化程度。

利益冲突：无。