（三峡大学第一临床医学院 湖北省 443003）
通讯作者：罗建国 197401 男 汉 湖北宜昌 硕士 副高 医学教育
【摘要】 原发性肝癌是临床常见的恶性肿瘤，全球范围内发病率上升，但临床手术治疗，放化疗等方法均不能取得令人满意的疗效。研究发现肝癌组织与正常组织的供血不同，提出通过选择性的对肝癌病灶供血动脉栓塞，进而控制和杀伤癌变肝细胞，使其坏死缩小，达到治疗的目的。在治疗过程中需要对整个病程进行控制及调整栓塞方案，MRI因独特的组织辨别力成为主要的手段之一，动态增强MRI定量性的参数分析能够获得病灶的形态学及微循环信息，为病灶的分析诊断提供重要的信息。现对该技术原理、常用参数及其在肝癌介入治疗疗效评价中的应用进行综述。
【关键词】 原发性肝癌;选择性肝动脉化疗栓塞术;动态增强MRI
肝癌发病隐匿，多中心发病，常伴有肝脏代偿能力差让治疗成为世界级的难题，手术切除方法能部分提高患者的5年生存率，最常用但适应症偏低。以下综述该技术的原理、常用参数及其在肝癌介入治疗疗效评价中的应用。
1 DCE-MRI在肝脏定量分析的病理生理基础
在肿瘤生长过程中，血管内皮细胞结构松散，血管内皮细胞生长因子（VEGF）的表达水平增高，导致胞内及胞间空隙增大，血管壁VVO数量增加，肿瘤新生毛细血管与正常血管相比渗透性升高，由此对比剂在瘤体和正常组织内的渗透分布及代谢出现差异。DCE-MRI利用这种差异不断检测对比剂在组织和器官的分布，即浓度变化情况，再通过后处理得到一系列定量参数来反应这种差异，以提供病灶的相关信息。肝脏作为一个双血供器官，由肝动脉和门静脉同时供血，正常肝脏的血供肝动脉占比25%，门静脉占比75%。而当肝脏出现弥漫性病变时，肝脏血窦出现胶原化，纤维组织增生，血流交换出现障碍，肝动脉，门静脉供血比例发生改变，通过DCE-MRI利用肝脏双血供的特定血流动力学模型，拟合计算动静脉供血改变的比例以及其他灌注和渗透性定量参数，可以评估肝纤维化的级别及预后。
2 肝脏DCE-MRI常用对比剂
肝脏DCE -MRI常用对比剂有钆喷酸葡胺、钆塞酸二钠和钆双胺。是一种非特异性细胞外间隙对比剂，是目前应用最广的顺磁性MR对比剂，经静脉团注后可迅速分布于细胞外液，最后90%以原形由尿液排出。Gd-EOB-DTPA是一种新型特异性肝胆系统磁共振对比剂，它是由Gd-DTPA分子上添加脂溶性的EOB基形成。使它具有肝细胞特异性对比剂的特性的同时，还兼具非特异性细胞外对比剂的性质。分子中这个亲脂性EOB基环，使它能够与血浆蛋白结合，进而被肝细胞选择性地吸收，增加组织的微黏滞度，缩短组织T1弛豫时间，在T1WI 上呈明显高信号，之后经胆管及肾脏排泄。Gd-DTPA-BMA是一种非特异性细胞外间隙对比剂，分子量比上述两种对比剂都要小，所以能迅速且均匀扩散至细胞外液中。最后经肾脏排出。
3 药物代谢动力学模型
早在1997年Tofts等就公布并确立了动态增强扫描定量运算中经典的Tofts模型，基于动态增强扫描的数据，通过模型得到一系列定量参数。然而对比剂从静脉注射到血管外细胞外间隙的过程是非常复杂的，会受到很多因素影响，如运动、人为、模型选取、扫描方案等。所以为了使参数更可信，应选择合适的药物代谢动力学模型与感兴趣区的信号强度-时间曲线相匹配。目前肝脏模型中，常用的是双输入模型，包括单室、双室和三室模型，其中最常用的是双输入双室模型。
4 肝脏DCE-MRI扫描方案
对比剂使用量因人因药不同（Gd-DTPA 0.1 mmol/kg，Gd-EOBDTPA 0.025 mmol/kg，Gd-DTPA-BMA 0.1 mmol/kg）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注射对比剂后，采用快速成像序列进行横断面重复扫描，采集2-3的序列作为基线，随后通过高压注射器匀速（Gd-DTPA 3 mL/s，Gd-EOBDTPA 2 mL/s，Gd-DTPA-BMA 2 mL/s）注入对比剂，再以生理盐水20ml冲管，动态屏气扫描或自由呼吸扫描均可，为了准确抓取对比剂通过动脉以及门脉的浓度峰值，时间分辨率往往需要控制在8秒以内。整个动态增强序列扫描时间持续5到10分钟，以获取对比剂进入人体后从流入到流出的完整过程，并获得动脉期，静脉期，延迟期对比剂信号强度信息[9]。扫描完成后，如果图像存在运动伪影，可先应用3D的配准技术进行图像的运动校正，然后再处理数据，以便获得肝动脉和门静脉准确的时间浓度曲线。
5 肝脏动态增强扫描常用参数
5.1 半定量参数
描述感兴趣区的时间信号曲线的相关参数。包括初始时间浓度曲线下面积，代表动态增强时间-浓度曲线下的面积，其不仅反映肿瘤组织的血供，也反映对比剂进入肿块的速度和总量。达峰时间，代表注药后，血药浓度达到峰值的时间。最大信号强度，代表时间信号曲线的最高峰。最大斜率，代表对比剂在体内扩散的最大速率、廓清速率，代表对比剂排出的速率。
5.2 定量参数
来源于浓度时间曲线，并需要带入到相应的模型得到。包括血管外渗系数( transfer rate constant，Ktrans )，代表单位时间内单位体积组织中从血液进入血管外细胞外间隙的对比剂量，单位是min－1。Ktrans主要取决于渗透率和血流，简单的计算公式Ktrans= EFp，其中E是渗透率( extraction fraction，E)，介于0和1 之间，Fp是血浆灌流量( plasma perfusion，Fp)，单位ml/min/(100ml组织) 。血管外细胞外间隙体积百分比( EESvolume fraction，Ve)，代表单位体积组织内血管外细胞外间隙的体积百分比，取值介于0 和1 之间。速率常数(rate constant，Kep) ，代表单位时间内由血管外细胞外间隙进入血管的对比剂量，单位是min－1，在Tofts单室或双室血流动力学模型中，上面三个参数存在以下的数学关系: Kep=Ktrans/Ve。定量参数可以直接描述组织微循环状态，但是不同组织不同器官需要与合适的药代动力学模型匹配才具有较高的可重复性。
6 DCE-MRI定量参数对肝癌介入治疗疗效评估
目前对半定量参数的研究较多，Tsui等]发现，肝癌TACE 术后肝血流灌注图显示其灌注值下降。时间信号曲线波动幅度比肝癌TACE术前小。Bali MA等认为DCE-MRI对于肝癌的诊断敏感性与病灶大小有关，＞2cm的肝癌，敏感性和特异性都在90%左右，但是对于＜2cm 尤其是＜1cm的肝癌，其敏感性和特异性明显下降。半定量技术不能评价组织内对比剂浓度和组织生理学信息，在评判肿瘤时会出现一值多解的情况，容易混淆，而且易受对比剂注射速率和心脏每搏输出量的影响，没有标准化且可重复性低。定量参数分析则可以减小这种不足，尤其在评价肿瘤血管生理学方面有独特的优势，常用的有Ktrans、Kep、Ve,多项研究显示这些参数对于监测实体肿瘤介入治疗是很有价值的。研究显示介入治疗后Ktrans值降低的，生存期较长。Hsu等的研究则显示Ktrans值与肝癌病人的治疗反应和生存期有很好的相关性，治疗后部分缓解及病情稳定的病人，Ktrans值下降程度明显大于病情继续进展的病人，这提示Ktrans值可作为一项独立监测肝癌治疗效果的指标。一项使用舒尼替尼为抑制剂的研究显示，Ktrans基线高和Ve值大幅降低的患者有更长的生存期。这与宋琼等[1]的研究结果相符，其研究显示，I-III 级的肝癌随着病理分级的增加，Ve值降低，而肝癌病灶的Ktrans 和Kep值都增高，其原理可能是随着病理分级增高，肝细胞排列紧密并紊乱，细胞外间隙减小，对比剂在血管外细胞外间隙分布减少，但是局部微循环渗透性较大，血管内皮细胞间隙增大。DCE-MRI定量参数分析用于肝脏较晚，因为易受到呼吸和心脏运动的伪影干扰，适用于肝脏的双血供模型技术出现较晚，计算更复杂。Ng等的研究显示，当病灶距离心脏和大血管1cm以上，可有效避免搏动伪影的干扰。并且瘤体直径＞2.5cm时，测量值更稳定。
7 DCE-MRI的优势与局限性
DCE-MRI定量参数是在常规MRI形态学检查基础上提供了更多关于肝癌病灶的信息。通过血流动力学、药物代谢动力学信息直接或间接的反应病变的微循环状态，对肝癌病灶进行无创、动态、全局性的评价，以达到瘤体分期、良恶性鉴别、疗效监测、复发判断及预后评估等目的。但由于DCE-MRI定量参数获得过程中会受到很多自身及人为因素影响，如病人多次屏气配合差造成呼吸运动伪影，心脏及大血管搏动伪影，模型选择，扫描设备方式方法不统一，定量诊断无统一标准等，都会对数值有影响。
总之，DCE-MRI是一种很有发展潜力的成像技术，对于提高其临床实用性仍然需要进一步研究。
参考文献
[1] 宋琼, 马静, 饶圣祥, 等. MR全肝增强灌注Tofts模型分析对肝癌微循环功能状态的影像生物学标记物的评价研究. 放射学实践, 2013, 28: 662
论文作者:陈慧1 罗建国2（通讯作者）
论文发表刊物:《医师在线》2017年9月上第17期
论文发表时间:2017/12/4
标签：肝癌论文; 定量论文; 肝脏论文; 参数论文; 血管论文; 模型论文; 外间论文; 《医师在线》2017年9月上第17期论文;