放射性肝损伤患者肝脏磁共振扩散加权成像表现特征分析*

彭新健，肖玉辉，许斯鼎，石荣跃，王耀政，王瑜琳

近年来，随着放疗技术在肝癌治疗中的应用，其所导致的放射性肝损害（radiation-induced liver injury，RILI）也渐渐引起了国内外学者的广泛关注，其影像学特点、诊断与鉴别诊断的要领也逐渐成为学者们研究的焦点[1]。RILI引起的肝组织病理学改变主要为炎症反应及其所致的局部纤维化，并随损伤时间和放疗剂量的变化而变化。一般，将RILI肝损伤分为急性期、亚急性期和慢性期。急性期的病理学表现主要为肝小叶中央静脉周围血窦充血，肝细胞水肿、变性。在此期，及时脱离放射源，局部的放射性损伤为可逆性的。如果放射性物质继续作用，则进入亚急性期。亚急性期的主要表现为小叶中央小叶静脉壁胶原增生，血管壁硬化，局部管壁增厚，导致肝细胞不可逆性坏死。当病变进入慢性期后，局部坏死的肝细胞渐渐被吞噬细胞吞噬，局部纤维组织增生，伴有肝硬化结节形成。早期诊断RILI，对患者治疗方案的调整和预后等均有十分重要的意义。目前，对于RILI早期诊断尚处在探索阶段，影像学检查对RILI的早期发现是否有意义，还在研究之中[3]。针对RILI的影像学诊断，也尚无统一的标准，诊断RILI还主要依赖于肝穿刺活检[4]。磁共振扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）序列作为唯一的一种能够在活体上评价水分子自由扩散的功能成像技术，能够有效区分炎性与肿瘤性病变，其参数表观弥散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）被广泛应用于多个系统肿瘤的诊断和鉴别诊断[5-7]。本研究探讨了采用磁共振扩散加权成像技术诊断RILI患者的价值，旨在为RILI的早期诊断提供客观的影像学证据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2015年1月～2017年6月于我院放疗科和肝胆外科住院治疗并经超声引导下肝穿刺组织病理学检查证实的肝细胞癌（HCC）患者90例，男性61例，女性29例；年龄为34～67岁，平均年龄为（52.3±6.4）岁。所有患者均接受2～3个周期放射治疗，其中47例患者在放射治疗后，经超声引导下肝穿刺证实为RILI，男性29例，女性18例；年龄35～52岁，平均年龄为（48.4±4.1）岁。根据组织病理学检查结果，其中急性期14例，亚急性期17例，慢性期16例。另43例患者在放射治疗后，经超声引导下穿刺证实无RILI发生，男性32例，女性11例；年龄为（55.5±5.1）岁。

1.2 放射治疗方法 使用美国Varian 600 C/D直线加速器。患者取仰卧位，双手高举并放置于头两侧。使用水解塑料体模固定于定位板上，于患者体表做定位标记。在定位时，使用平静呼吸下CT薄层（2.5 mm）扫描成像，将定位图像传输至治疗计划系统。根据MRI或增强CT图像，确定肿瘤大小，勾画靶区。使正常肝、胃、十二指肠、结肠、肾和脊髓不超过其耐受剂量，其中平均肝剂量＜25 Gy，靶区肝脏接受≥30 Gy，照射体积占总体积百分比（V30）＜30%。设2～6个照射野，剂量为180～400 cGy，5次/w，总剂量为3600～6400 cGy。

1.3 MRI扫描方法 使用西门子超导型Verio 3.0T MRI扫描仪，患者取仰卧位，体部相控阵线圈。所有扫描序列均采用单次屏气扫描技术，以横轴位为主要位置，根据需要必要时采集冠状位和矢状位扫描。扫描层厚6～8 mm，间隔0.6～0.8 mm，矩阵（156～256）×256，扫描时间为 1 min 10 s。扫描序列：T1WI FLASH:TR=132～156 ms，TE=4.1 ms，激发角度 70～80°；T2WI True FISP:TR=4.8 ms，TE=2.3 ms，激发角度 70°。冠状位成像：T2WI HASTE:TR=8 ms，TE=64 ms，回波间隔 4.4 ms。DWI 序列采用快速平面回波成像技术（EPI），分别采集b=0和b=1000 mm/s两个参数下图像，具体成像参数为：TR=5.08 ms，TE=3.0 ms，激发角度90°，回波间隔4.0 ms。首先，观察MRI常规平扫序列上影像学表现特点；其次，分别测量肝内病变DWI序列所对应的ADC值。将所有患者DWI序列传至西门子专用后处理工作站，将DWI图像转换成ADC图像。然后，通过手动方式勾画感兴趣区（region of interest，ROI）。ADC值测量方法：在每一个病变内任意选取3个ROI，在勾画ROI时，尽量保证各ROI的面积相近。另外，避开病变液化坏死区域，分别测量3次，求平均值。由同一名主治医师完成ADC值测量。

1.4 统计学分析 应用SPSS 19.0软件进行统计学分析，肝功能指标和ADC值等计量资料以±s表示，组间比较采用独立样本的t检验。计数资料以率（%）表示，组间比较采用卡方检验。设P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组肝功能指标比较 急性RILI患者表现为明显的肝功能损害，血清总胆红素和谷丙转氨酶升高，凝血酶原时间国际标准化比值延长，伴随着病程的发展，肝损害指标逐渐下降，各组间差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

表1 各组RILI肝功能指标（±s）比较

表1 各组RILI肝功能指标（±s）比较

与急性期比，①P＜0.05

例数 TBIL（μmol/L） ALT（U/L） INR急性期 14 65.2±19.4 127.1±17.3 1.4±0.8亚急性期 17 52.6±12.9① 111.6±12.1① 1.4±0.4慢性期 16 47.5±10.5① 96.8±11.3① 1.2±0.4①

2.2 MRI表现情况 RILI患者肝损伤局限在放射治疗区域，呈斑片状异常信号影。在T1WI上呈低信号，在T2WI上呈稍高信号，DWI序列呈稍高信号，增强扫描呈中度不均匀强化（图1、图2）。

2.3 不同病理时期RILI病变ADC值比较 急性期RILI病变 ADC值为（85.3±8.41）×10-6mm-2/s，显著低于亚急性期的（88.44±9.32）×10-6mm-2/s或慢性期的（101.28±10.01）×10-6mm-2/s，三组间差异有统计学意义（P＜0.05）。

图1 原发肝癌和RILI患者腹部MRI表现

3 讨论

RILI作为肝脏肿瘤立体定向放射治疗最常见的毒副作用，对患者治疗效果的影响极大[8]。近年来相关研究不断深入，学者们对RILI的发病机制和影像学表现也有了一定的了解，但是目前关于RILI的诊断仍主要依靠肝穿刺检查[9]。

众所周知，正常肝脏的MRI图像在T1WI上表现为肝实质细腻、信号强度均匀，呈中等强度信号，T2WI上呈较低信号，内部信号均匀[10]。当前研究一致认为，放射性肝损伤常表现为T1WI低信号，T2WI呈高信号，可能是由于肝组织水分增加的结果[11-13]。本研究观察47例RILI患者肝脏MRI图像发现，其损失表现与放射区域一致，呈边界清楚的异常信号，在T1WI上呈低信号，在T2WI上呈高信号，DWI序列呈稍信号，ADC值未见明显减低。上述结果与既往研究结论相一致[14]。开展影像学研究主要包括核素扫描、超声、CT和MRI成像检查等，其中RILI在核素扫描的主要表现为肝脏照射区域局部放射性核素摄取减低，但延迟扫描局部放射性增高，说明局部肝功能受损，肝脏吞噬细胞活力减低，对显像剂的清除缓慢。超声对RILI的诊断尚无特异性的征象，对于RILI的诊断需密切结合病史并进行排它诊断。RILI在MRI上表现为肝脏放疗区域出现大片状、不规则稍长T1稍长T2异常信号，边界不清，在周围正常的肝实质内可见明显的脂肪变性。急性期RILI的MRI动态强化特点为动脉期和静脉期呈中度强化，延迟期呈等信号，强化程度基本与正常肝实质相近；亚急性期RILI主要表现为延迟强化，即延迟期病变呈轻度强化，强化程度高于正常肝实质，而慢性期则表现为各期均不见明显强化。

RILI主要病理学变化为小叶中央静脉的损害，导致肝细胞水肿、变性，因此RILI局部肝组织含水量增高，局部DWI序列信号增高，但是其细胞数量往往不会发生太大的变化。若伴有局部肝细胞的液化、坏死，局部肝组织细胞数量反而下降，因此RILI的ADC值偏高。肿瘤细胞增殖旺盛，细胞更新速度快，其组织细胞数较正常组织明显增多，所以肿瘤病变在DWI序列上呈高信号。由于组织细胞致密，自由水分子自由扩散的空间受到了不同程度的限制，因此其ADC值是降低的。RILI的主要病理学改变为靶区周围正常的肝脏组织在受到大剂量的射线照射时，相应区域出现照射区水肿、肝窦充血以及肝脏纤维化[15]。因此，RILI的本质类似于局限性肝细胞炎症反应过程，而炎症区的ADC值往往略高于肿瘤组织。

急性放射性肝损伤表现为受照射部位肝组织肝小叶中央静脉周围血窦明显充血、扩张，肝细胞大片水肿、变性、坏死。在亚急性期，肝组织小叶中央静脉壁胶原纤维沉着，管壁增厚。病变进一步发展，小叶中央静脉壁进一步增厚，甚至完全闭塞，形成特征性的肝静脉闭塞症的病理学改变[16-19]。在慢性期，肝细胞索皱缩，胶原纤维增生，最终发展为肝纤维化和硬化。因此，本研究进一步分析了不同病理时期RILI患者ADC值的变化情况，发现急性期ADC 值为（85.32±8.41）×10-6mm-2/s，显著低于亚急性期的（88.44±9.32）×10-6mm-2/s或慢性期的（101.28±10.01）×10-6mm-2/s，三者间差异有统计学意义（P＜0.05），与吕东来等的研究结论相一致[20]。急性RILI多发生在放疗后1个月内，这段时间肝脏的主要病理学变化为肝内小血管的扩张、充血，肝血窦淤血，肝细胞肿胀。根据DWI序列成像原理可知，此期水分子自由扩散是受限的，因此其ADC值减低。而当RILI病变进入亚急性期时，多为放疗后1～3月期间，肝内病变出现不同程度的成纤维细胞聚集，并有大量的纤维组织形成，所以此期病变处含水量减低，水分子自由扩散受限程度减轻，ADC值较急性期略增高。最后，当病变进入慢性期，约在放射治疗后9～12个月，此期主要的病理学变化为大量纤维组织成分形成，局部肝纤维化，其含水量进一步减低，导致ADC值进一步升高。

本研究回顾性探讨了磁共振扩散加权成像对RILI的诊断价值，虽然取得了部分结果，但也存在着较多不足，比如本研究观察的例数偏少，未对各病理时期RILI进行更细致的分层研究。本研究尚属初步观察，未对DWI序列参数诊断不同病理时期RILI的效能做进一步的分析。但应用磁共振扩散加权成像能够协助诊断RILI，其ADC值能够在一定程度上反映RILI的病理学改变。