DWI在肝脏恶性肿瘤微血管侵犯中的诊断价值及其意义探讨

1.湖南省第二人民医院放射科(湖南 长沙 410007)2.湖南省人民医院放射科(湖南 长沙 410007)

刘旋辉1 毛志群2 罗 晓1

肝细胞癌(HCC)是肝脏最常见的原发性恶性肿瘤，占癌症相关性死亡率的第三位[1]。HCC的5年内复发率高达70%，肝叶切除术的结果仍不能尽如人意[2]。肝叶切除术的成功与否取决于HCC的性质，包括肿瘤体积、数量、组织学分级以及微血管侵犯(microvascular invasion，MVI)[3-4]，其中MVI也与肝移植之后的预后较差有关。虽然近年来影像学技术得到了较大的发展，但在术前预测和诊断MVI还是非常困难。磁共振弥散加权成像(DWI)是近年来新出现的一种影像学技术。研究发现[5]，DWI有助于早期发现HCC和鉴别诊断HCC和良性占位性病变。DWI也被用于HCC的术前组织学分级[6]。HCC组织学是MVI的预测因子[7]。然而，DWI的影像学特征与HCC的MVI的相关性却少有研究报道。鉴于此，本研究特对既往收治的60例HCC患者的临床和影像学资料进行回顾分析，旨在探讨DWI对于MVI的诊断价值，并探讨HCC患者MVI的危险因素，分析HCC患者组织学分级与DWI参数ADC与SI的关系，为临床上使用这种影像学技术提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料回顾性分析2014～2017年在我院普外科确诊的60例肝细胞癌(HCC)患者的临床和影像学资料。所有患者均接受了术前DWI和肝叶切除术。男性54例，女性6例，年龄35～75岁，平均年龄56.0岁。从术前DWI至肝叶切除术的平均时间为12.7d(1～45 d)。

1.2 MRI检查方法采用3.0T MR系统(PHILIPS Ingenia3.0)，八通道体部线圈，平扫采用轴位快速自旋回波序列T2WI压脂(TR7500ms，TE87ms，回波链长8)、扰相位梯度回波序列T1WI加化学位移(TR185ms，TE2.3ms，反转角90°)、冠状位真稳态进动快速成像序列，层厚6mm，层距1mm，扫描层数18层，加呼吸门控。增强扫描采用LAVA序列，TR3.6ms，TE1.7ms；DWI采用轴位平面回波序列(echoplanar imaging，EPI)，b=500s/mm2，TR2000ms,TE63.3ms，视野(FOV)38cm×38cm，矩阵130×128，激励次数(NEX)2，层厚6mm，层间距1mm，对比剂Gd-DTPA用量为0.2mL/kg。扫描后DWI数据传至Advantage Workstation 4.3工作站后处理合成表观扩散系数(ADC)。

1.3 图像分析及统计学分析由3名影像科医师盲法阅片诊断。应用SPSS17.0统计学软件进行处理，计量资料以(±s)表示，组间比较用两样本均数t检验．组内比较用单因素方差分析，计数资料采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 存在和不存在MVI的HHC病灶的DWI影像学表现比较在60例患者中一共发现了67个HCC病灶，其中31例患者的31个(46.3%)HCC病灶存在MVI。肿瘤直径7～100mm(平均34.06mm)。与不存在MVI的HCC病灶(36个)相比较，存在MVI的HCC病灶(31个)的SI比值明显增加(P＜0.05)，ADC明显降低(P＜0.001)。此外，存在MVI的病灶体积更大，组织学3级的比例更高，见表1。

表1 存在和不存在MVI的HHC病灶的DWI影像学表现比较[±s；n,% ]

表1 存在和不存在MVI的HHC病灶的DWI影像学表现比较[±s；n,% ]

所有病灶 不存在MVI的 存在MVI的 P值(n=67) 病灶(n=36 病灶(n=31)年龄(岁) 56.0±2.355.3±3.456.8±3.50.54甲胎蛋白(ng/mL) 8.18±2.946.92±2.098.34±3.890.23去γ-羧基凝血酶原(mAU/mL) 46.0±15.038.5±11.946.5±13.40.13组织学分级，n(%) 0.0041 6(9.0) 6(16.7) 02 46(68.7) 27(75.0) 19(61.3)3 15(22.3) 3(8.3) 12(38.7)肿瘤直径(mm) 34.06±4.4929.97±4.1638.81±8.420.0495 SI比值b=50 sec/mm2 3.02±0.362.62±0.473.49±0.560.018 b=400 sec/mm2 2.93±0.362.58±0.453.33±0.560.039 b=800 sec/mm2 2.57±0.292.18±0.353.03±0.460.003 ADC(x10-3mm2/sec) 1.10±0.041.21±0.060.98±0.04 ＜0.001

2.2 HHC病灶发生MVI的风险因素单因素Logistic回归分析结果显示，组织学3级、肿瘤体积、SI比值以及ADC是MVI的显著风险因素(P＜0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示，组织学3级(P=0.049)和ADC(P＜0.001)是MVI的独立预测因子。ADC在1.11×10-3mm2/sec的诊断界值(cutoff值)时，诊断MVI敏感性、特异性以及准确性分别为93.5%、72.2%以及82.1%，见图1-8。

图1-4 66岁，男性，乙型肝炎肝硬化病史，低分化HCC，存在MVI(箭头)。图1-3 DWI图像，b值分别为50、400以及800sec/mm2；图4 ADC图像显示肝脏右前下段直径2.1cm HCC。在b值分别为50、400以及800sec/mm2下，SI比值分别为1.78、1.79以及2.10。ADC值为0.68×10-3mm2/sec。图5-865岁，男性，乙型肝炎肝硬化病史，高分化HCC，无MVI(箭头)。图5-7 DWI图像，b值分别为50、400以及800sec/mm2；图8 ADC图像显示肝脏右前段直径2.1cmHCC。在b值分别为50、400以及800sec/mm2下，SI比值分别为1.50、1.36以及1.54。ADC值为1.17×10-3mm2/sec。

2.3 HCC病灶组织学分级与ADC和SI比值的相关性与不存在MVI的HCC组织学2级病灶相比较，存在MVI的HCC组织学2级病灶的ADC明显降低(P＜0.05)；对于组织学3级病灶而言，存在MVI的HCC病灶的ADC有降低的趋势。此外，与不存在MVI的HCC组织学2级和3级病灶相比较，存在MVI的HCC病灶SI比值有增加的趋势，见表2。

表2 HCC病灶组织学分级与ADC的相关性

3 讨 论

HCC是肝脏最常见的原发性恶性肿瘤。在术前进行MVI的预测和诊断对于制订和完善手术方案非常重要。然而，在术前准确地预测MVI非常困难。Griffin等[8]的研究结果显示，传统MRI不能有效地发现MVI。Chandarana等[9]的研究结果显示，肿瘤多中心病灶与MVI显著相关。Kim等[10]的研究结果显示，脂蛋白酸增强MRI发现的肝脏胆道周围肿瘤低密度信号对于预测MVI具有很高的特异性。Kornberg等[11]的研究结果显示，正电子发射断层扫描(PET)发现[12]脱氧葡萄糖摄取增加能够预测MVI和HCC复发。然而，迄今为止，国内外关于DWI的影像学特征与HCC的MVI的相关性的探讨报道尚少。

本研究中单因素回归分析结果显示，组织学3级、肿瘤体积大、高SI、低ADC与MVI显著相关。多因素回归分析结果显示，组织学3级和低ADC是MVI的独立预测因子。ADC在1.11×10-3mm2/sec的诊断界值(cutoff值)时，诊断MVI敏感性93.5%，特异性72.2%。组织学分级是MVI发生的危险因素，但是由于HCC术前检测组织学分级的难度较大，可行性[13-14]差。因此应当从DWI检测着手分析其影像学特征与MVI的关系。DWI是能够在活体组织中进行水分子扩散测量的唯一方法。在活体组织中，细胞外和微循环内的水分子运动是形成DWI信号的主要因素，不同组织中水分子的多少不同，所处的环境以及运动速率不同，因此不同组织的扩散系数不同，DWI上反映的信号强度也不同[15-17]。由于ADC反映了毛细血管的灌注和分子的扩散，存在MVI的HCC病灶的毛细血管的灌注降低，导致了ADC数值的降低[18-20]。但是目前对于存在MVI的HCC病灶在DWI影像学上表现出的低ADC和高SI比值的具体机制尚不完全明了。因此，在未来的研究中有必要进行体素内不相干运动成像(IVIM)以评价存在MVI的HCC病灶的毛细血管网中随机血流微循环灌注情况。

此外，本研究中还显示，与不存在MVI的HCC组织学2级病灶相比较，存在MVI的HCC组织学2级病灶的ADC明显降低(P＜0.05)；对于组织学3级病灶而言，存在MVI的HCC病灶的ADC有降低的趋势。此外，与不存在MVI的HCC组织学2级和3级病灶相比较，存在MVI的HCC病灶SI比值有增加的趋势，提示HCC病灶组织学分级与ADC和SI有紧密的关系。正因为MVI和组织学分级术前检测非常困难，因而参照本次研究结果可知对HCC患者术前采用DWI进行检测并获得ADC和SI参数有助于评估组织学分级情况和MVI的发生情况。由于肿瘤的组织学分级难以在术前确定[21]，因此DWI的结果例如ADC对于术前预测MVI尤其重要，这也从另一个侧面解释了存在MVI的HCC病灶在DWI影像学上表现出的低ADC。

综上所述，与不存在MVI的HCC相比较，存在MVI的HCC具有高SI比值和低ADC。组织学3级和ADC≦1.11×10-3mm2/sec是MVI的独立预测因子，且HCC组织学分级与DWI检测ADC和SI的结果均有紧密的关系。因此，DWI上的高SI比值和低ADC可能是HCC术前评估中MVI的有效的预测因子。由于MVI是手术预后不良的重要因素，因此术前DWI的结果可能会影响手术策略的制订和完善。