DCE-MRI结合DWI评估肝癌介入治疗疗效的应用价值

胡卫 刘良进

江汉大学附属湖北省第三人民医院放射科，武汉 430033

原发性肝癌是以肝细胞癌为主的消化道恶性肿瘤［1］，由于病情进展快，患者生存期短，增加了治疗的难度［2］，严重威胁患者的生命安全。肝癌治疗根据病情分期不同选择手术或非手术方式治疗，而介入治疗多用于中晚期无法行手术切除的肝癌患者［3］。治疗后有效的疗效评估可积极指导下一步的治疗，目前磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等影像学检查是评价疗效的常用方式［4］，但常规MRI无法区分肿瘤的坏死区及活性区［5］，需通过增强各组织的密度差异进行鉴别。动态增强磁共振成像（dynamic contrast enhance magnetic resonance imaging，DCE-MRI）是静脉注入造影剂后进行扫描，造影剂随血液循环散布到全身各组织，根据不同组织中造影剂的含量鉴别组织密度，可显示肿瘤组织血流动力学情况。较常规MRI，DCE-MRI只可部分区别肿瘤的坏死区［6］。扩散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）是一种分子水平的成像技术，可观察肿瘤组织内部微环境变化，从分子水平对肝脏肿瘤组织的坏死区及活性区进行分辨［7］。因此，DCE-MRI联合DWI检查评价肝癌介入后的疗效具有显著优势。本文重点探讨DCE-MRI结合DWI评估肝癌介入治疗疗效的应用价值，为临床提供理论依据，详述如下。

资料与方法

1、一般资料

收集2019年2月至2020年3月在江汉大学附属湖北省第三人民医院行肝癌介入治疗的120例患者的病例资料进行病例对照研究，根据治疗疗效不同分为有效组（71例）与无效组（49例）。有效组男性52例，女性19例，年龄41～65（53.16±8.47）岁；病因为肝硬化45例，病毒性肝炎26例；肝癌分期［8］：Ⅱb期34例，Ⅲa期29例，Ⅲb期8例。无效组男性31例，女性18例，年龄41～64（53.21±8.69）岁；病因为肝硬化27例，病毒性肝炎22例；肝癌分期［8］：Ⅱb期23例，Ⅲa期19例，Ⅲb期7例。

本研究通过江汉大学附属湖北省第三人民医院医学伦理委员会批准［批准编号：（2021）伦审科第（17）号］。患者本人及家属知情同意并签署知情同意书。

原发性肝癌诊断标准［9］：有肝区疼痛、消瘦、乏力等症状，结合肿瘤标志物检查、MRI、动脉造影等检查可确诊。

纳入标准：⑴所有病例均符合上述诊断标准并行介入治疗；⑵年龄40～65岁；⑶为多发结节型肝癌，生存期大于3个月；⑷病历资料完整。排除标准：⑴肝门静脉完全阻塞、侧支血管少；⑵肝功能严重障碍、肾功能不全者；⑶有药物过敏史；⑷合并严重心、肺疾患者；⑸无法完全配合检查的患者。

2、检查方法

所有患者于介入术前、术后1个月采用磁共振成像仪（德国西门子，Verio3.0T）行MRI检查，各项主要扫描参数见表1，仪器相对标准偏差为3%。先常规行T1WI、T2WI扫描，再采用DWI序列，弥散梯度因子（b值）取0、1 000 s/mm2，DCE-MRI检查时静脉输注对比剂钆特酸葡胺（377 mg/ml：20 ml，法国GUERBET，注册证号H20110120），高压注射器以2 ml/s的流率注入，对比剂注射完毕后，接着注入0.9%的氯化钠注射液20 ml，连续采集32P，总共扫描时间320 s。

表1 肝癌介入治疗后患者肝脏MRI各项主要扫描参数

3、影像处理及分析

DCE-MRI扫描后将图像传到仪器工作站进行分析，首先设定观察目标的感兴趣区（region of interest，ROI），再进行图像校正处理，调整摆动差，剔除无效时相，获得表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）、血管渗透参数运转常数（volume transfer constant，Ktrans）、速率常数（rate constant，Kep）、细胞外血管外空间体积分数（volume fraction of extracellular vascular space，Ve）、肿瘤体积，在病灶中心区域选择2个ROI区，取2个区域的平均值。由2位高年资医师对120例患者治疗前后检查所得的图像进行分析。计算术前及术后2周ADC、Ktrans、Kep、Ve、肿瘤体积的差值。

4、临床疗效评定

根据改良实体瘤反应评价标准（Modified Response Evaluation Criteria in Solid Tumors，mRECIST）及欧洲肝病学会（European Association for the Study of the Liver，EASL）评价标准［10］评定肝癌介入术后的疗效：若病灶消失，病灶总长径缩小30%以上，病灶缩小30%以下且增加20%以下可评定为有效；若病灶总长径增加超过20%或增加新病灶视为无效。

5、统计学方法

采用SPSS22.0软件分析数据，ADC、Ktrans、Kep、Ve、肿瘤体积等计量资料使用（±s）表示，正态及方差齐性检验满足要求，治疗前后比较采用配对t检验，组间对比采用独立样本t检验，ADC、Ktrans、Kep、Ve差值与肿瘤体积差值等各因子相关性分析采用Pearson相关分析，以P<0.05为差异有统计学意义。ADC、Ktrans、Kep、Ve差值对疗效的评估价值用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）下面积表示。

结 果

1、肝癌介入术前后患者肝脏MRI测量参数结果对比

与介入术前相比，介入术后ADC值升高，Ktrans、Kep、Ve值、肿瘤体积降低（均P<0.05）。见表2。

表2 肝癌介入术前后120例患者肝脏MRI测量参数结果对比（±s）

表2 肝癌介入术前后120例患者肝脏MRI测量参数结果对比（±s）

注：MRI为磁共振成像；ADC值为表观扩散系数；Ktrans为血管渗透参数运转常数；Kep为速率常数；Ve为细胞外血管外空间体积分数

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2、不同疗效组患者肝脏MRI成像各参数差值比较

120例患者中治疗有效71例（59.17%），无效49例（40.83%）。治疗有效组ADC、Ktrans、Kep、Ve差值、肿瘤体积差值明显高于无效组（均P<0.05），见表3。

表3 肝癌介入治疗不同疗效组患者肝脏MRI成像各参数差值比较（±s）

表3 肝癌介入治疗不同疗效组患者肝脏MRI成像各参数差值比较（±s）

注：MRI为磁共振成像；ADC差值为肝癌介入治疗前后表观扩散系数差值；Ktrans差值为肝癌介入治疗前后血管渗透参数运转常数差值；Kep差值为肝癌介入治疗前后速率常数差值；Ve差值为肝癌介入治疗前后细胞外血管外空间体积分数差值

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3、肝癌介入治疗前后患者肝脏DCE-MRI结合DWI的参数ADC、Ktrans、Kep、Ve的差值与肿瘤体积差值的相关性分析

ADC差值、Ktrans差值、Kep差值、Ve差值与肿瘤体积差值呈正相关（均P<0.05）。见表4、图1。

图1 肝癌介入治疗前后120例患者肝脏DCE-MRI结合DWI的参数ADC、Ktrans、Kep、Ve的差值与肿瘤体积差值的相关性。A：ADC差值与肿瘤体积差值的相关性散点图；B：Ktrans差值与肿瘤体积差值的相关性散点图；C：Kep差值与肿瘤体积差值的相关性散点图；D：Ve差值与肿瘤体积差值的相关性散点图

表4 120例肝癌介入治疗后患者肝脏DCE-MRI结合DWI的参数ADC、Ktrans、Kep、Ve的差值与肿瘤体积差值的相关性分析

注：DCE-MRI动态增强磁共振成像；DWI为扩散加权成像；ADC差值为肝癌介入治疗前后表观扩散系数差值；Ktrans差值为肝癌介入治疗前后血管渗透参数运转常数差值；Kep差值为肝癌介入治疗前后速率常数差值；Ve差值为肝癌介入治疗前后细胞外血管外空间体积分数差值DCE-MRI动态增强磁共振成像；DWI为扩散加权成像；ADC差值为肝癌介入治疗前后表观扩散系数差值；Ktrans差值为肝癌介入治疗前后血管渗透参数运转常数差值；Kep差值为肝癌介入治疗前后速率常数差值；Ve差值为肝癌介入治疗前后细胞外血管外空间体积分数差值

4、肝癌介入前后患者肝脏DCE-MRI参数ADC差值与Ktrans差值预测肝癌术后疗效的价值

ADC差值>0.380×10-3mm2/s时的ROC下面积（areaunder curve，AUC）为0.953，95%置信区间（confidenceinterval，CI）为0.898～0.983（P<0.001）；Ktrans差值>0.250 min-1时，ROCAUC为0.933（95%CI为0.872～0.970，P<0.001）；ADC、Ktrans差值预测肝癌介入术后疗效灵敏度分别为91.84%、89.80%，特异度分别为91.55%、88.73%；ADC、Ktrans差值预测肝癌介入术后疗效的效能均较高（均P<0.05）。见表5、图2。

表5 120例肝癌介入前后患者肝脏DCE-MRI参数ADC差值与Ktrans差值预测肝癌介入术后疗效的价值

图2 肝癌介入前后120例患者肝脏DCE-MRI参数ADC差值、Ktrans差值预测肝癌介入术后疗效的效能

讨 论

肝癌介入治疗的适应证包括不能手术切除、术后复发的晚期肝癌病例。它是通过药物灌注、肿瘤血管栓塞的方式切断肿瘤细胞血液供应，使之坏死、减少的过程。部分患者在介入治疗后的肝癌分期可发生逆转，原本不能手术的病灶可转化为可切除的肝癌病灶［11］；因此，肝癌介入术后早期的疗效评价对提高患者的生存质量有重要意义。目前介入术后没有统一的疗效评价标准［12］。生存分析法、甲胎蛋白复查法及影像学检查是3种主要方式，生存分析法适用于样本量大、患者生存期较长的病例研究。甲胎蛋白是常用的实验室参考指标，影响因素较多，准确性差［13］。超声、计算机断层扫描、数字减影血管造影、MRI等影像学检查在临床应用广泛，临床常根据实体瘤mRECIST及EASL标准评价肝癌介入后的疗效，影像学检查可对肿瘤病灶的大小作出较准确的判断。DWI利用MRI对运动物质的敏感性，反映随着磁场梯度的增强，水分子的扩散引起横向磁化矢量的失相位，呈现出低信号图像，是目前唯一的在活体中行水分子弥散测量的方法［14］，可从细胞分子水平研究疾病的病理生理状态。DWI可定性、定量地评估肝癌介入术后的疗效，与计算机断层扫描、超声等相比具有无辐射、客观等优势［15］。

本研究中治疗有效组ADC、Ktrans、Kep、Ve差值高于无效组，与介入术前相比，介入术后，ADC、Ktrans、Kep、Ve差值与肿瘤体积差值呈正相关，说明治疗前后ADC、Ktrans、Kep、Ve值变化越明显，肿瘤体积变化越大，治疗反应也越优。考虑原因如下：ADC值可定量反映肿瘤组织的坏死情况，评判肝癌介入术后的早期疗效［16］。本研究中介入术后ADC值升高，提示肿瘤组织因血供阻断而坏死，降低了对细胞内水分子的束缚。Ktrans、Kep、Ve是DCE-MRI定量指标，反映病灶处的血流量和血管壁的通透性［17］。介入治疗前肿瘤细胞生长迅速，导致病灶新生血管通透性增加，对比剂可更快流入肿瘤组织内，故DCE-MRI测得Ktrans、Kep、Ve数值偏高，而介入治疗后，肿瘤细胞坏死，病灶血管密度减少，血管通透性降低，因此所得数值降低。本研究介入术后Ktrans、Kep、Ve值降低，说明Ktrans、Kep、Ve值可反映介入术后肿瘤细胞的坏死情况。

ROC可直观反映疾病的诊断效能，以诊断界限值来判断准确性，明确反映出诊断方法的灵敏度及特异度的关联，而AUC越大，表明其诊断的准确性越高［18］。本研究ROC提示ADC、Ktrans差值预测疗效的AUC分别达0.953、0.933，灵敏度、特异度达到86%以上，ADC、Ktrans差值预测肝癌介入术后疗效的效能均较高，说明DCE-MRI联合DWI可提高诊断肝癌介入数后疗效评价的准确性。因为ADC、Ktrans作为DWI、DCE-MRI检查的定量参数，介入前后ADC、Ktrans差值与肿瘤体积差值相关性最高，而治疗有效组的差值更高，故DCE-MRI联合DWI评价肝癌介入术后疗效的价值较高。

综上所述，DCE-MRI联合DWI对肝癌介入术后患者治疗反应的评价有重要临床价值，介入术前后的参数变化值可较直观地反映疗效，为疗效评估提供客观的影像学数据，有效指导肝癌患者进一步治疗方案的制定。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突