云永興，王立非，陸普選，黃華，陳曉芳

SWI與MRI增強掃描診斷小肝癌的對比性研究

云永興*，王立非，陸普選，黃華，陳曉芳

目的對磁敏感加權(quán)成像(SWI)與MRI動態(tài)增強掃描診斷小肝癌進行對比性研究，探索SWI對小肝癌的臨床應(yīng)用價值。材料與方法采用雙盲法，對60例臨床診斷為小肝癌的患者同時進行SWI和MRI動態(tài)增強掃描并由3名高年資放射診斷醫(yī)生進行獨立診斷，并對診斷結(jié)果進行對比統(tǒng)計分析。結(jié)果60例小肝癌中，應(yīng)用SWI掃描48例陽性，12例陰性，MRI增強50例陽性，10例陰性。統(tǒng)計學分析結(jié)果顯示，兩種掃描方法診斷小肝癌差異并無統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結(jié)論本研究發(fā)現(xiàn)MRI增強掃描診斷小肝癌是臨床上常規(guī)應(yīng)用且可靠性較高的診斷方法，SWI掃描可作為MRI增強掃描的補充序列。應(yīng)用SWI對肝硬化結(jié)節(jié)信號改變進行動態(tài)追蹤，對小肝癌的診斷有重要的臨床價值，但診斷小肝癌MRI增強掃描仍然不可替代。

小肝癌；肝硬化結(jié)節(jié)；磁敏感加權(quán)成像

原發(fā)性肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的惡性腫瘤之一，其死亡率在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中列第3位。而小肝癌的發(fā)生大多在肝硬化背景下經(jīng)歷了肝硬化結(jié)節(jié)的多步癌變過程。目前的研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化結(jié)節(jié)在癌變過程中常伴隨著內(nèi)源鐵含量的減少，磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)能夠敏感地檢測內(nèi)源鐵含量的變化來達到診斷小肝癌的目的。目前，SWI能否常規(guī)應(yīng)用于診斷小肝癌，尚無定論。MRI動態(tài)增強掃描是目前常用的、無創(chuàng)的且特異性及準確性較高的診斷小肝癌的影像學方法，MRI動態(tài)增強掃描是利用肝硬化結(jié)節(jié)在癌變過程當中信號和血供發(fā)生改變來診斷小肝癌。筆者針對臨床診斷為小肝癌的患者同時進行SWI及MRI動態(tài)增強掃描，檢驗這兩種方法診斷小肝癌是否有差異性，為SWI診斷小肝癌的臨床價值提供依據(jù)。

1 材料與方法

本研究選取深圳市第三人民醫(yī)院2013年5月至2016年5月3年中臨床診斷為小肝癌(甲胎蛋白大于500 μg/L，持續(xù)1個月，超聲彩色多普勒診斷為肝癌)的60例病例術(shù)前分別進行SWI序列掃描及動態(tài)增強掃描，患者年齡范圍32～76歲，腫瘤直徑≤3 cm。全部患者于檢查前簽署知情同意書。

本研究采取盲法實驗。60例患者每例都先進行SWI掃描，然后進行MRI動態(tài)增強掃描，分別分為SWI組和MRI動態(tài)增強組兩組。每組每一例患者分別由3名師生檢查，一共有6名高年資影像診斷醫(yī)生進行診斷，組間的醫(yī)生互不參與診斷。兩組的診斷預(yù)設(shè)均設(shè)為肝癌和非肝癌兩種選項，SWI診斷標準為：結(jié)節(jié)灶呈均勻高信號，結(jié)節(jié)灶內(nèi)部出現(xiàn)斑點狀高信號，結(jié)節(jié)灶相對肝背景呈等或稍高信號診斷為肝癌，結(jié)節(jié)灶呈均勻低信號診斷為非小肝癌。MRI動態(tài)增強掃描診斷標準：增強呈“快進快出”改變診斷為肝癌，增強非呈“快進快出”改變診斷為非小肝癌。最后兩組的影像診斷結(jié)果采用由兩名醫(yī)師以上的診斷結(jié)論為準則。術(shù)前的臨床診斷結(jié)論和組間、組內(nèi)每位醫(yī)生的診斷結(jié)論都進行屏蔽。

術(shù)前由3名高年資影像診斷主任醫(yī)師做出診斷，診斷預(yù)設(shè)肝癌和非肝癌兩種選項，最后的影像診斷采用由2名醫(yī)師以上的診斷為準則。

本組病例采用Philips Achieva 1.5 T磁共振分別進行掃描：(1)SWI采用高分辨、長回波時間、三維梯度回波序列進行掃描，在選層、相位和讀出三個梯度方向上進行流動補償，去除小動脈的影響，在采集數(shù)據(jù)時，將強度的數(shù)據(jù)和相位的數(shù)據(jù)分開重新排列，采集結(jié)束時可得到強度圖像和相位圖像，此后在工作站上對數(shù)據(jù)進行進一步的后處理，對相位數(shù)據(jù)進行高通(High-Pass)濾波，形成校正的相位圖像。后期并經(jīng)過圖像后處理將相位圖與幅度圖融合，形成最終SWI圖像。(2)常規(guī)MRI掃描序列，平掃為FFE T1WI (fast f i eld echo T1-weighted imaging)、FFE T2WI (fast field echo T2-weighted imaging)；動態(tài)增強掃描采用THRIVE T1WI序列(運用各向同性空間分辨率的3D擾相梯度回波序列)，對比劑采用二乙烯三胺五乙酸釓(magnevist shering germany Gd-DTPA) 20 ml，注射速率為2 ml/s，采用屏氣掃描，分別在16～20 s、50～60 s、120 s獲得動脈期、門脈期、平衡期圖像，每期掃描時間為15～20 s (表1)。

統(tǒng)計學分析：本研究屬于配對的兩組二分類資料比較，所有數(shù)據(jù)采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件包進行配對x2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 影像表現(xiàn)

病灶大小、部位、形態(tài)及侵犯情況：28例病灶直徑范圍1～2 cm，32例病灶直徑范圍2～3 cm。42例病灶位于肝右葉，18例病灶位于肝左葉。39例患者可見腫瘤包膜，21例未見腫瘤包膜。全部病例病灶呈類圓形或圓形。全部病例為肝內(nèi)單個小結(jié)節(jié)，未發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)轉(zhuǎn)移及遠處轉(zhuǎn)移。

SWI影像表現(xiàn)：21例結(jié)節(jié)灶呈均勻高信號，12例結(jié)節(jié)灶內(nèi)部呈不均勻斑點狀高低混雜信號，15例病灶呈等或稍高信號，12例病灶呈均勻低信號(圖1A，B)。

MRI動態(tài)增強表現(xiàn)：動態(tài)增強掃描40例呈快進快出強化方式，3例呈慢進慢出強化方式，7例呈快進慢出強化方式，10例無明顯強化(圖1D～E)。

2.2 統(tǒng)計結(jié)果

統(tǒng)計學分析：60例肝癌病例中，MRI動態(tài)增強掃描診斷為小肝癌(陽性)的為50例，非小肝癌(陰性)為10例，診斷符合率為83.3%，誤診率為16.7%；SWI序列診斷診斷為小肝癌(陽性)為48例，非小肝癌(陰性)為12例，診斷符合率為80%，誤診率為20%。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義，本研究x2=0.90＜x20.05，1，差異無統(tǒng)計學意義。因此，目前本研究尚不能認為MRI增強掃描與SWI診斷小肝癌的診斷符合率有差異(表2)。

2.3 手術(shù)及病理

所有60例病例接受手術(shù)治療，術(shù)后病理結(jié)果都為肝細胞癌。術(shù)后組織學類型結(jié)果均為肝細胞癌(圖1F)。

3 討論

3.1 小肝癌的病理基礎(chǔ)和臨床診斷現(xiàn)狀

在我國，原發(fā)性肝癌占惡性腫瘤病死率的第二位，每年約50萬人死于肝癌[1]。因此，對HCC的早期診斷是降低病死率的關(guān)鍵，而對小肝癌(small hepatocellular carcinoma，SHCC)的準確診斷又是早期診斷HCC的關(guān)鍵[1-3]。

SHCC的定義是單個結(jié)節(jié)最大徑≤3 cm或相鄰兩個結(jié)節(jié)直徑之和≤3 cm[2-3]。在我國，80%以上的HCC都存在肝硬化的背景，而SHCC的發(fā)生一般都是RN逐步慢慢演變而成，即由RN演變成DN，然后形成含有微小癌灶的早期肝癌(early hepatocellular carcinoma，eHCC)，最后形成SHCC[1，3-5]。在此演變過程中，RN的血供會逐步發(fā)生變化，即肝動脈血供會局部增加，門靜脈血供會逐步減少，另一方面，RN內(nèi)鐵的沉積也會逐步減少[3-6]。這些SHCC逐步形成過程當中的病理生理學變化是影像學應(yīng)用其診斷的基礎(chǔ)。

SHCC發(fā)病隱匿，大部分患者無明顯自覺癥狀。目前臨床上常用的甲胎蛋白(AFP)診斷SHCC的陽性率約70%， AFP的陽性率與癌腫大小及分化程度相關(guān)，當SHCC直徑小于2 cm或高分化的SHCC，AFP檢測出現(xiàn)假陰性的幾率增大[5-6]。而在神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、卵巢癌、腎癌等分泌AFP的腫瘤當中，AFP的檢測會出現(xiàn)假陽性[6-7]。因此，影像學的正確應(yīng)用和準確診斷對SHCC的診斷起著至關(guān)重要的作用。

3.2 MRI動態(tài)增強掃描診斷SHCC原理和現(xiàn)狀

目前，SHCC的MRI動態(tài)增強主要依靠腫瘤的肝動脈和門靜脈的血供分配來提供診斷信息[7-9]。常見的SHCC血供主要是約70%由肝動脈供血而約30%由門靜脈供血，根據(jù)這個原理，常見的SHCC表現(xiàn)為“快進快出”征象(圖1C～E)，MRI動態(tài)增強掃描即利用此征象做出診斷[8-10]。然而，SHCC的血供復(fù)雜多變，SHCC的血供與腫瘤的大小、分化程度、異型性、新生血管、門脈結(jié)構(gòu)破壞等多因素相關(guān)[9-10]。因此，SHCC其肝動脈供血并非總是相對門靜脈供血更為優(yōu)勢，特別是eHCC，MRI動態(tài)增強掃描并非總是“快進快出”[10-11]。目前，MRI動態(tài)增強掃描診斷HCC特異性為68%～73%，診斷準確性為70%～75%[10-11]。

3.3 SWI的診斷原理的現(xiàn)狀

與MRI動態(tài)增強掃描不同，SWI在于能夠檢測腫瘤內(nèi)部強順磁性物質(zhì)的變化而非腫瘤的血供變化[7-8，12]。SHCC在緩慢演變過程當中，一開始RN、DN內(nèi)部富含鐵的沉積，而演變成SHCC常伴隨著內(nèi)部鐵的減少[7，8-12]。SWI能敏感地檢測到鐵沉積的變化，當內(nèi)部鐵沉積量減少，在SWI圖像上，表現(xiàn)為腫瘤內(nèi)部乏鐵區(qū)的高信號(圖1A，B)，而RN、DN內(nèi)部富含鐵的沉積，SWI表現(xiàn)為低信號[12-13]。根據(jù)此原理，SWI可以對診斷為RN、DN的患者進行動態(tài)追蹤檢測對比內(nèi)部鐵含量的變化，對診斷eHCC、SHCC起到預(yù)警作用。然而，SWI目前主要廣泛應(yīng)用于腦部血管相關(guān)病變的診斷，而對于HCC的診斷，SWI尚屬于起步階段[13]。目前，SWI對于囊腫、血管瘤等常見乏鐵腫瘤或病灶容易產(chǎn)生假陽性[13-14]。

表1MRI掃描方案Tab.1MRI scanning program

表2SWI與MRI動態(tài)增強掃描診斷小肝癌比較Tab. 2Comparison of SWI and MRI dynamic enhanced scanning in diagnosis of small hepatocellular carcinoma

3.4 MRI動態(tài)增強與SWI診斷SHCC比較

MRI動態(tài)增強是目前常用的、無創(chuàng)的且特異性及準確性較高的診斷SHCC的影像學診斷方法，也是目前應(yīng)用比較廣泛、認可度較高的診斷方法。相比于CT增強及超聲造影，MRI動態(tài)增強掃描對腫瘤包膜、新生微血管及腫瘤對周圍組織的侵犯的顯示具有更高的陽性率。SWI應(yīng)用于診斷SHCC尚屬于研究階段，診斷經(jīng)驗缺乏。但有研究發(fā)現(xiàn)，SWI對于直徑小于2 cm的SHCC的診斷準確率，效果優(yōu)于MRI動態(tài)增強掃描，并且對于腫瘤包膜、腫瘤異常血管的顯示要優(yōu)于MRI動態(tài)增強掃描[1，15-16]。MRI動態(tài)增強是利用腫瘤內(nèi)部血供的改變做出診斷，而SWI是利用腫瘤內(nèi)部鐵沉積含量的變化做出診斷，基于不同的診斷原理，二者相輔相成、互相補充。根據(jù)目前的研究，SWI可以用于診斷RN、DN的病例及疑似SHCC進行追蹤動態(tài)觀察內(nèi)部鐵含量的變化來預(yù)警SHCC的發(fā)生，對于臨床診斷SHCC具有重要的價值[1，3，16-17]。而常規(guī)應(yīng)用的MRI動態(tài)增強掃描診斷SHCC目前仍然是主要手段，SWI可以做為補充序列，增加診斷陽性率。

3.5 本組病例研究的意義和不足

筆者對60例臨床確診的SHCC病例分別應(yīng)用MRI動態(tài)增強掃描和SWI診斷SHCC進行對比性研究。根據(jù)統(tǒng)計學分析，目前本研究尚不能認為MRI增強掃描與SWI診斷早期肝癌的診出陽性率有差異。本研究采用盲法、樣本量適宜，研究方法客觀，對診斷SHCC有重要的臨床價值。本研究的不足是，診斷醫(yī)師對SWI圖像的經(jīng)驗不足，對假包膜、微血管等等的判斷總是意見相左，對SHCC的診斷，相比于MRI動態(tài)增強掃描，3名醫(yī)師意見不統(tǒng)一的概率更高，這是本研究的主觀不確定性因素。

圖1男，57歲，乙肝肝硬化，2014年5月肝右葉DN結(jié)節(jié)，2015年3月MRI復(fù)查。A：SWI強度圖示肝實質(zhì)信號明顯減低，腫瘤呈更高信號，外周可見線樣腫瘤包膜低信號。B：SWI相位圖示腫瘤呈高信號，前緣可見線樣腫瘤包膜低信號。C：T1WI平掃示腫瘤呈高信號。D、E：MRI動態(tài)增強掃描示，動脈期腫瘤明顯強化，平衡期腫瘤可見相對低強化，包膜呈環(huán)形強化。F： 病理切片(HE+普魯士藍染色 ×200)示，T為腫瘤組織，Non-T為肝血竇 (病例來源于深圳市第三人民醫(yī)院)Fig. 1Hepatitis B liver cirrhosis in 57-years-old male, dysplastic nodule was found in right liver lobe in May 2014. March 2015 MRI review found. A: SWI intensity image showed the liver parenchyma signal was signif i cantly reduced, the tumor was higher signal, and the peripheral line of the tumor showed a low signal. B: SWI phase image showed the tumor a high signal, the leading edge of the tumor was low signal. C: T1WI plain scan showed high signal of tumor. D, E: Dynamic contrast-enhanced MRI scan showed the tumor was signif i cantly enhanced in arterial phase, and was relatively low enhanced in the balance phase, and the tumor envelope was enhanced in ring shape. F: Pathological section (HE+ Blue stain ×200) showed T was a tumor tissue, and Non-T was the hepatic sinusoid (case from the third people`s hospital of shenzhen).

[References]

[1] Zeng MS, Li RK. Clinical value of susceptibility: weighted imaging for studying the multi- step hepatocarcinogenic process of cirrhoticliver nodules. Clin Hepatol J, 2013, 29(1): 38-41.曾蒙蘇, 李若坤. 磁共振磁敏感加權(quán)成像在肝硬化結(jié)節(jié)多步癌變中的臨床應(yīng)用. 臨床肝膽病雜志, 2013, 29(1): 38-41.

[2] Benvegnu L, Gios M, Boccato S, et al. Natural history of compensated viral cirrhosis: a prospective study on incidence and hierarchy of major complications. Gut, 2004, 53(5): 744-749.

[3] Bian DJ, Hu DX, Xiao EH, et al. Technical study of liver MR diffusion-weighted imaging. J Prac Radiol, 2008, 24(10): 1428-1431.卞讀軍, 胡冬煦, 肖恩華, 等. 肝臟磁共振擴散加權(quán)成像技術(shù)探討.實用放射學雜志, 2008, 24(10): 1428-1431.

[4] Sherman M. Epidemiology of hepatocellular carcinoma. Oncology, 2010, 78(Suppl 1): 7-10.

[5] Hytiroglou P, Park YN, Krinsky G, et al. Hepatic precancerous lesions and small hepatocellular carcinoma. Gastroenterol Clin North Am, 2007, 36(4): 867-887.

[6] Haacke EM, Xu YB, Cheng YC, et al. Susceptibility weighted imaging (SWI). Magn Reson Med, 2004, 52(3): 612-618.

[7] Thomas B, Somasundaram S, Thamburaj, et al. Clinical applications of susceptibility weighted imaging of the brain a pictorial review. Neuroradiology, 2008, 50(2): 105-116.

[8] Haacke EM, Mittal S, Wu Z, et al. Susceptibility weighted imaging: technical ascepts and clinical applications, part 1. AJNR Am J Neuradiol, 2009, 30(1): 19-30.

[9] Kim JW, Kim JH, Won HJ, et al. Hepatocellular carcinomas 2－3 cm indiameter: transarterial chemoembolization plusra. AJNR Am J Neuradiol, 2009, 30( 2): 232-252.

[10] Haacke EM, Mittal S, Wu Z, et a1. Susceptibility-weighted imaging: technical aspects and clinical applications, part 1. AJNR Am J Neuroradiol, 2009, 30(1): 19-30.

[11] Kim YS, Um SH, Ryu HS, et al. The prognosis of liver cirrhosis in recent years in Korea. J Korean Med Sci, 2003, 18( 6): 833-841.

[12] Ludwig J, Hashimoto E, Porayko MK, et al. Hemosiderosis in cirrhosis, a study of 447 native livers. Gastroenterology, 1997, 112 (3): 882-888.

[13] Zhang JB, Krinsky GA. Iron-containing nodules of cirrhosis. NMR Biomed, 2004, 17(7): 459-464.

[14] Terada T, Kadoya M, Nakanuma Y, et al. Iron-accumulating adenomatous hyperplastic nodule with malignant foci in the cirrhotic liver. Histopathologic, quantitative iron, and magnetic resonance imaging in vitro studies. Cancer, 1990, 65(9): 1994-2000.

[15] Terada T, Nakanuma Y. Iron-negative foci in siderotic macroregenerative nodules in human cirrhotic liver. A marker of incipient neoplastic lesions. Arch Pathol Lab Med, 1989, 113(8): 916-920.

[16] Honda H, Kaneko K, Kanazawa Y, et al. Imaging of hepatocellular carcinomas: effect of Cu and Fe contents on signal intensity. Abdom Imaging, 1997, 22(1): 60-66.

[17] Tan MG, Kumarasinghe MP, Wang SM, et al. Modulation of iron regulatory genes in human hepatocellular carcinoma and its physiological consequences. Exp Biol Med (May-wood), 2009, 234(6): 693-702.

Comparison of SWI and dynamic contrast-enhanced MRI imaging in the diagnosis of small hepatocellular carcinoma

YUN Yong-xing*, WANG Li-fei, LU Pu-xuan, HUANG Hua, CHEN Xiao-fang
Department of Radiology, The Third People's Hospital of Shenzhen, Guangdong province, Shenzhen 518112, China

Objective:Comparison of susceptibility weighted imaging and dynamic contrast-enhanced MR imaging in the diagnosis of small hepatocellular carcinoma and to explore the clinical application value of SWI in small hepatocellular carcinoma.Materials and Methods:SWI and dynamic contrast-enhanced MR imaging were performed on 60 patients with small hepatocellular carcinoma, And an independent diagnosis was made by three high-year-funded diagnostic radiology doctors, and The results were compared and analyzed statistically. Double blind method was used in this study.Results:In 60 cases of small hepatocellular carcinoma, 48 cases were positive by SWI scan, 12 cases were negative, 50 cases were positive by MRI scan, 10 cases were negative. Statistical analysis showed that there was no signif i cant difference between the two scanning methods in the diagnosis of small hepatocellular carcinoma (P＜0.05).Conclusions:This study found that MRI enhanced scanning in the diagnosis of small hepatocellular carcinoma was a routine clinical application and high reliability of diagnostic methods, SWI scan could be used as a supplementary sequence of MRI enhanced scan. SWI was used to dynamically track the change of hepatic cirrhosis nodules, which has important clinical value in the early diagnosis of HCC. However, the MRI enhancement scan of small hepatocellular carcinoma could not be replaced.

Small hepatocellular carcinoma; Cirrhosis nodule; Susceptibility weighted imaging

深圳市衛(wèi)生計生系統(tǒng)科研項目(編號：201507024)

廣東省深圳市第三人民醫(yī)院放射科518112

云永興，E-mail：395942317@qq.com

2016-08-15

接受日期：2016-10-12

R445.2；R735.7

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.11.009

云永興, 王立非, 陸普選. 等. SWI與MRI增強掃描診斷小肝癌的對比性研究. 磁共振成像, 2016, 7(11): 842-846.

*Correspondence to: Yun YX, E-mail, 395942317@qq.com

Received 15 Aug 2016, Accepted 12 Oct 2016

ACKNOWLEDGMENTSScience and technology fund of Shenzhen Health Department (No. 201507024)