DWI与双能量CT在肝癌患者TACE治疗效果评估中的应用

杨小英,张辉,李保卫,李志加,贺晓磊,王芳*

肝癌是消化道常见恶性肿瘤，由于早期症状不具备特异性，容易被患者忽略，故确诊时已处于中晚期，常选择经导管动脉化疗栓塞(transcatheter arterial chemoembolization，TACE)治疗，作为一项微创技术，具有见效快、安全性高的特点，已成为非手术常用手段[1]。即便TACE疗效显著，但后期疗效评价、后续治疗指导也具有十分重要意义[2]。目前临床常通过双能量电子计算机断层扫描(computed tomography，CT)、磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)评估，其中双能量CT因图像直观、简单易行，广泛应用于肝癌治疗后疗效评估中，与传统CT比较，更能够重建图像，降低线束硬化伪影，获取最佳图像[3-4]。MRI能够直观、清晰、有效反映病灶特征，已成为肝癌常用检查技术，而DWI作为一种功能性水分子弥散成像技术，无需注射对比剂，便可反映肿瘤细胞变化，在肿瘤坏死组织、活性成分鉴别中具有独特优势[5]。两种检查方式均具有一定评估价值，但关于两者预后评估效能比较报道较少。本研究就此展开调查，用ROC曲线分析各项检查方式在预测肝癌病灶类型的AUC效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性选取2020年7月至2021年6月于邯郸市眼科医院与河北工程大学附属医院收治的91例肝癌患者作为研究对象。其中，男53例，女38例；年龄41～73岁，平均(56.63±7.45)岁；病程6～24个月，平均(14.45±4.15)个月；病灶直径1～3 cm，平均(2.13±0.11)cm；肝功能分级：A级42例，B级49例。符合《赫尔辛基宣言》伦理审查要求，研究经医院医学伦理委员会批准。

纳入标准：①经病理穿刺活检，确诊为肝癌，符合TACE治疗适应证；②有典型肝癌MRI阳性或动态CT表现；③肝内肿瘤数目≤3个；④患者签署书面知情同意书。排除标准：①已确诊远处脏器转移者；②合并其他恶性肿瘤者。

1.2 方法

治疗方法：采用TACE联合125I粒子植入治疗，化疗药选择常规1.0 g泽菲、10 mL金葡素、30 mg艾达生、0.75 g氟尿苷、200万U泉奇，125I粒子剂量根据公式合理计算，n(粒子个数)=(肿瘤长度+宽度+高度)×5/粒子活度×3。经皮Seldinger法实施股动脉穿刺，造影定位后，将导管插入动脉，注入200 mg卡铂+1.0 g氟脲苷+40 mg表柔比星，随后用碘油栓塞及明胶海绵颗粒栓塞靶动脉，在CT引导下植入125I粒子。治疗后1个月评估病灶状态，临床判定标准：新发灶,出现新增病灶，且直径≥2 cm，呈持续进展；残留灶,原本病灶仍存在，病灶直径≥2 cm；坏死灶,病灶完全消退或病灶直径≤1 cm，无进展。

双能量CT检查层CT机扫描肝：治疗后1个月接受CT检查，仪器选用西门子FORCE设备，检查前训练呼吸运动，口服800 mL清水，取仰卧位，平扫参数：120 kV，层间距5 mm，层厚5 mm，电流180～200 mA。双能量增强扫描参数：启动Care DOSE4D，电流155 mAs，视野332 mm，准直器64 mm×0.6 mm，螺距0.9，球管旋转每圈0.33 s，经肘静脉注射1.5 mL/kg欧乃派克(使用双筒CT高压注射器)，速率3 mL/s，监测腹主动脉，若CT值达40 HU，进行动脉期虚拟平扫，延迟30 s后行门脉期平扫。自动图像重组层间距、层厚为0.75 mm。管电压140、100 kV。图像后处理：将原始数据传至syngo工作站，完成三维重建，以容积测量软件分析。

DWI检查：治疗后1个月接受DWI检查，MRI仪选用GE Signa HD 3.0T型设备，为了防止运动伪影，需采用呼吸门控，先行上腹部平扫，再行动态增强扫描。T1W1：TR/TE 550/20 ms；T2W1：层厚 4 mm，FOV 32 cm×32 cm，TR/TE 4200/110 ms。在治疗后行DWI序列确定病灶数目、性质，选取结节的实性区域在不同b值(0、200、400、800、100 s/mm2)下测量弥散系数(ADC)值。将所有数据传入工作站，并选取病灶ROI最清楚的相应b值的DWI图像。ROI会在相应解剖层面，以同步复制到快速表观弥散系数(Fast ADC)值、灌注相关体积分数(f值)、慢速表观弥散系数(Slow ADC)值伪彩参数图上，自动得到ADC值。DWI界定标准[6]：在后处理工作站中，观察信号特点，测量新发、坏死、残留灶的各项参数值。新发灶：ADC值<1.0×10-3mm2/s，残留灶：病灶仍有活性部分，ADC值<1.5×10-3mm2/s；坏死灶：绝对值>1.5×10-3mm2/s，病灶信号均匀。

1.3 观察指标

①以数字血管减影造影为金标准，比较双能量CT、DWI检查病灶数目检出率、病灶类型检出率；②比较新发灶、残留灶、坏死灶的f值、CT值、ADC值、Fast ADC值、Slow ADC值；③经ROC曲线分析ADC值、Slow ADC值、f值、CT值及四项联合预测效能。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 一般情况的判定结果

91例肝癌患者，原发病灶109个，接受TACE治疗后，经数字血管减影造影检查，共发现121个，其中新发病灶12个，残留灶50个，坏死灶59个。而经DWI检查共发现111个(91.73%)病灶，双能量CT检查共发现109个(90.08%)病灶，两种检查方法在判定病灶数目检出率方面，无明显统计学差异(P>0.05)。将影像学检查到的病灶类型分为两种，一种为无法判断，另一种为可判断(包括新发灶+残留灶+坏死灶)，CT检查无法判断类型有21个(19.27%)，可判断性质88个(80.73%)；DWI发现的111个病灶中，无法判断4个(3.60%)，可判断107个(96.40%)。检验不符合方差齐性，经非参数Kruskal-Wallis检验，存在统计学差异性(P<0.001)。91例患者中，1例典型病例，本次进行追踪，治疗期间影像图变化见图1。

图1 1例典型病例的图像表现 患者，男，59岁，因肝癌入院治疗。A：第一次介入后复查，常规增强扫描肝S8段斑片状低密度灶，内可见异常强化；B、C：双能量后处理所得的碘图及低KeV图像，可以看到相同区域内碘含量增高；D：一个月后复查，常规增强扫描，可见小斑片状稍高密度灶，病灶显示欠佳；E、F：双能量后处理所得的碘图及低KeV图像，可看到病灶显示良好

2.2 不同病灶的CT、DWI参数比较

三组Fast ADC值比较无统计学差异性(P>0.05)；新发灶ADC值、Slow ADC值低于残留灶、坏死灶，f值、CT值高于残留灶、坏死灶(P<0.05)，见表1。

表1 三种病灶的CT、DWI参数对比

2.3 ROC曲线分析

ROC曲线(图2)显示，ADC值、Slow ADC值、f值、CT值早期预测坏死灶的AUC分别为0.776、0.771、0.718、0.791，将四项指标纳入Logistic回归分析，根据回归结果中的回归系数值拟合四项联合诊断的数值计算公式：四项联合=ADC值+6.257/5.385*SlowADC值-0.872/5.385*f值-0.352/5.385*CT值，经SPSS 22.0统计得出联合数据；进一步分析显示，四项联合预测预后AUC为0.966，见表2。

图2 ADC、Slow ADC、f值、CT值、四项联合的ROC曲线

表2 分析各项参数预测肝癌预后的AUC值

依据AUC及标准误，采用Z检验AUC差异。如四项联合与ADC值比较：Z=(0.966-0.776)/(0.014*0.014+0.043*0.043)^(0.5)=4.201，P值=[1-NORMSDIST(4.201)]*2<0.001；四项联合与Slow ADC值的AUC比较：Z=4.405，P<0.001；四项联合与f值的AUC比较：Z=5.507，P<0.001；四项联合与CT值的AUC比较：Z=4.039，P<0.001。

3 讨论

经流行病学调查[7]，肝癌是我国常见恶性肿瘤之一，位于人体肿瘤发病率第五位，死亡率仅次于胃癌、肺癌，一般而言，手术是治疗肝癌最有效方法，但大部分肝癌确诊时均为中晚期，已错失手术治疗时机[8]。TACE对大血管周围的肿瘤具有较好的效果，可建立侧支循环，配合125I粒子近距离植入，能够将放射性粒子源直接植入肿瘤内，持续性释放射线，有效杀灭肿瘤细胞，延长生存时间，虽然效果显著，但治疗后短时间内有效评价对后期恢复有着至关重要的意义，对此需合理选择一项预后评估方式[9-10]。血清AFP是早期评估肝癌活性的主要指标，虽操作简便、重复性高，但AFP阳性率低，且短期波动大，故无法作为独立预测指标。而影像学检查因图像直观、简便易行特点广泛运用于临床[11]。

本次结果中，两种检查方法在判定病灶数目检出率时无统计差异性，说明双能量CT、DWI均具有一定诊断价值[12]。双能量CT使用Caredose技术，可使得高能谱变得更纯，在管球上添加锡滤线器，能够滤掉低能部分，单能量重建图像，可改善CT图像上术后金属伪影，减少线束硬化伪影[13]。DWI是一种功能性成像技术，能够清晰地将不同组织细胞内水分子弥散差异显现清楚，对生物体组织结构进行无创检查，鉴别活性肿瘤和坏死肿瘤中具有显著优势[14-16]。但DWI病灶类型判断结果优于CT结果，推测是因DWI技术能够更有效直观、清晰地反映病灶特征，在DWI序列下，细胞的排列、超微结构变化均可被完全显示出来，ADC值也可准确将水分子弥散差异显现，有效判定不同病变[17-19]。ADC值、SlowADC值、f值、FastADC值能够综合评价毛细血管通透性、血流灌注以及肿瘤新生血管情况，对肝细胞癌诊断具有一定意义。本次结果中，新发灶ADC值、Slow ADC值低于残留灶、坏死灶，f值、CT值高于残留灶、坏死灶，考虑原因是病灶消除不彻底，可随着时间推移而出现增长、复发，残存区细胞或新生病灶越多，细胞核自身容积越大，体内分子细胞越多，导致水分子自由扩散受到限制，降低ADC值[20-22]。侯毅斌等[23]研究发现，残存的癌组织随着时间活跃，可向坏死区域延伸，并不断扩大癌细胞范围，缩小坏死区域范围，导致体内水分子弥散受限，使得肿瘤ADC值降低。经ROC曲线分析，ADC值、Slow ADC值、f值、CT值预测AUC分别为0.776、0.771、0.718、0.791，虽具有一定诊断效能，但实际工作中，CT检出结果极易被活性肿瘤残留部位遮盖，碘油会发生线束硬化伪影，导致判定结果失误[24]；DWI对病灶直径<0.5 cm的病灶，漏诊率较高，且治疗后1个月内信号不稳定，存在病灶活性判断困难，对此可结合两种影像学检查，从而更全面观察病灶形态，提高准确率，为预后评估提供科学依据[25]。

综上所述，DWI相较于双能量CT，判定肝癌预后效能更好，但在实际预后评估中，联合诊断特异性、敏感性更高，可作为TACE治疗后预后评估重要手段。