王曦，李紅

原發(fā)性肝癌(primary liver cancer，PLC)是全球范圍內(nèi)常見的消化系統(tǒng)腫瘤，2018年我國(guó)肝癌新發(fā)病例達(dá)全球的55.4%，肝癌嚴(yán)重威脅我國(guó)人民的身心健康[1-2]。PLC的主要病理類型是肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)與膽管細(xì)胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC)，二者具有相似的危險(xiǎn)因素，但在發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、治療方法以及預(yù)后等方面差異顯著，因此術(shù)前準(zhǔn)確鑒別這兩種腫瘤對(duì)臨床有重要意義［3-4］。本文主要闡述磁共振成像技術(shù)在鑒別HCC和ICC中的診斷價(jià)值。

1 MRI平掃和動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描

Huang等［5］發(fā)現(xiàn)肝硬化背景下相當(dāng)大比例的HCC和ICC有相似的增強(qiáng)模式，其中小病灶的鑒別更加困難。近年來MRI對(duì)比劑取得了令人振奮的發(fā)展，肝膽特異性對(duì)比劑既能反映病灶血供，又能評(píng)估肝細(xì)胞的功能，從而提高診斷準(zhǔn)確率。Choi等[3]利用肝膽特異性對(duì)比劑鑒別兩種腫瘤，發(fā)現(xiàn)僅門靜脈期HCC病灶出現(xiàn)洗脫現(xiàn)象能提高診斷HCC的特異度，但敏感度會(huì)隨之下降。Park等［6］使用非線性的樹分類方法鑒別肝硬化背景下的PLC，認(rèn)為評(píng)估腫瘤類型的初始分裂預(yù)測(cè)指標(biāo)是動(dòng)脈期邊緣強(qiáng)化，且病灶內(nèi)脂肪成分的存在可以較好的鑒別兩種腫瘤。Wengert［7］等利用類似的樹分類方法鑒別兩種腫瘤，得到有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的影像學(xué)特征是肝包膜的回縮存在與否、T1WI延遲期的表現(xiàn)以及T2WI信號(hào)強(qiáng)度，但脂肪成分的分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組研究使用相似的方式卻得到幾乎截然不同的結(jié)果，可能是兩組研究導(dǎo)致肝硬化的病因不同，PLC的亞型比例和掃描參數(shù)有差異。Ni等[4]認(rèn)為僅動(dòng)脈期邊緣強(qiáng)化和擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)外高內(nèi)低的“靶征”能較精準(zhǔn)地鑒別直徑≤3 cm的兩種腫瘤。

MRI是診斷兩種腫瘤的最常用檢查方法，肝膽對(duì)比劑在細(xì)胞功能方面提供了更多信息，但是對(duì)HCC的敏感度也相應(yīng)下降。肝硬化干擾ICC血供分布［8］、小病灶強(qiáng)化方式不典型［9］等因素，僅MRI平掃與動(dòng)態(tài)增強(qiáng)鑒別肝硬化背景下的兩種腫瘤具有一定難度。

2 DWI

基于單指數(shù)模型計(jì)算的表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)是反映生物組織中水分子擴(kuò)散和灌注的人工參數(shù)。組織中隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的水分子越多，DWI上信號(hào)衰減越顯著。謝玉海等［10］發(fā)現(xiàn)HCC的ADC值明顯低于周邊型ICC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Wei等［11］研究結(jié)果與謝玉海等一致，也有研究表明［12-13］ADC值在HCC和ICC中差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ADC全容積直方圖與ROI的選擇無關(guān)，較常規(guī)ADC值可以全面、客觀地分析整個(gè)腫瘤的異質(zhì)性。Lewis等［14］聯(lián)合LI-RADS分類方法和ADC5%鑒別HCC與ICC，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確率達(dá)81.5%。田水水等［15］利用ADC直方圖鑒別PLC，結(jié)果顯示ADCmax有最大的診斷價(jià)值，ROC曲線下面積為0.901。而鄒顯倫等［16］通過分析ADC直方圖鑒別兩種腫瘤，發(fā)現(xiàn)ADC75%的ROC曲線下面積最大為0.791。田水水等認(rèn)為兩種疾病具有不同的生長(zhǎng)特性，故感興趣區(qū)并未排除壞死、囊變區(qū)域。

首先，部分學(xué)者[17]認(rèn)為ICC有多種細(xì)胞起源，在一定程度上與HCC有相似的生物學(xué)行為，反映在DWI上為ADC值在HCC和ICC中有重疊。其次，DWI序列因空間分辨率有限對(duì)小病灶顯示欠佳［18］。最重要的是，DWI受到水分子擴(kuò)散和微循環(huán)灌注的雙重影響，一種能在單次測(cè)算中分離水分子的真性擴(kuò)散和微循環(huán)灌注的假性擴(kuò)散的技術(shù)——體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion，IVIM)應(yīng)運(yùn)而生。

3 IVIM-DWI

1986年Le等［19］首次提出基于IVIM的雙指數(shù)模型，在IVIM-DWI使用的參數(shù)中，純擴(kuò)散系數(shù)(Dslow)反映純水分子的擴(kuò)散，偽擴(kuò)散系數(shù)(Dfast)反映毛細(xì)血管微循環(huán)灌注的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，灌注分?jǐn)?shù)(f)表示局部微循環(huán)的灌注效應(yīng)與微循環(huán)灌注效應(yīng)的體積比。Choi等［20］發(fā)現(xiàn)HCC組Dslow顯著低于ICC組，f值顯著高于ICC組。Wei等［11］研究顯示肝硬化的背景下HCC組ADC值和Dslow顯著低于ICC組，而Dfast和f值在兩組間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Peng等［21］研究同樣顯示HCC組ADC和Dslow顯著低于ICC組，但Dfast則顯著增高。這或許能從病理學(xué)角度解釋，HCC中腫瘤細(xì)胞密度高，排列成呈巢狀，血管多而間質(zhì)少，水分子擴(kuò)散受限，而ICC中腫瘤細(xì)胞主要分布在病灶周圍，瘤細(xì)胞多呈腺管狀排列，水分子擴(kuò)散較自由，從而導(dǎo)致ADC值和Dslow顯著低于ICC組。因腫瘤血管發(fā)育不完全，血流速度和平均毛細(xì)血管長(zhǎng)度差異大，在大多數(shù)研究中Dfast值重復(fù)性較差。其次，在臨床上相當(dāng)一部分ICC也是在肝硬化背景下發(fā)展而來，兩種腫瘤的血供模式可能是相似的，因此會(huì)得到HCC與ICC的Dfast和f值沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的結(jié)論。

不同研究間b值的個(gè)數(shù)和分布差異較大。大多數(shù)研究提示Dslow具有較高的鑒別價(jià)值，而Dfast和f值的價(jià)值有待進(jìn)一步研究。王倩倩等[22]使用單層動(dòng)態(tài)均場(chǎng)技術(shù)(iShim)替換傳統(tǒng)IVIM-DWI中的平面回波成像，提高了主磁場(chǎng)的均勻性。近年來，基于IVIM-DWI提出的拉伸指數(shù)模型能更真實(shí)的反映體素內(nèi)的異質(zhì)性［23］，尤其適用于異質(zhì)性高的腫瘤組織。在未來，IVIM-DWI雙指數(shù)模型和拉伸指數(shù)模型在鑒別HCC與ICC的聯(lián)合使用價(jià)值將是研究的熱點(diǎn)。

4 基于MRI的影像組學(xué)

Lambin等［24］于2012年首次提出影像組學(xué)的概念，指從醫(yī)學(xué)影像中自動(dòng)化、高通量地提取影像學(xué)特征，將圖像特征轉(zhuǎn)化為高階的空間數(shù)據(jù)，從而分析不同特征與所研究問題之間的關(guān)系，該技術(shù)已經(jīng)在PLC的診斷、治療、預(yù)后和遺傳等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。張加輝等［25］通過術(shù)前行MRI平掃和增強(qiáng)掃描利用支持向量機(jī)分類的方法(support vector machine classifier，SVM)鑒別不同病理分型的PLC，準(zhǔn)確率達(dá)75.5%。而馮忠園等［26］利用影像組學(xué)方法在T2WI圖像上鑒別HCC和ICC，經(jīng)篩選后得到7個(gè)特征，分別建立支持向量機(jī)和邏輯回歸模型，得到較高的AUC值，顯示兩種模型均能有效鑒別HCC和ICC。Liu等[27]發(fā)現(xiàn)使用機(jī)器學(xué)習(xí)的CT和MRI影像組學(xué)方法有助于鑒別PLC的病理類型。雖然以上研究影像圖像的采集和篩選方法有差異，但均顯示出較高的準(zhǔn)確率，可以發(fā)現(xiàn)肉眼難以觀察到的腫瘤成分的變化。

分割方法的差異會(huì)影響紋理特征的穩(wěn)定性與量化，肝癌多呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，邊界模糊，增加了勾畫和分割提取的難度［25］。另外，病灶內(nèi)出血、壞死囊變的存在，影響了對(duì)數(shù)據(jù)特征的處理［28］。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于深度學(xué)習(xí)的影像組學(xué)為突破傳統(tǒng)影像組學(xué)的限制提供了可能。希望未來能建立關(guān)于肝癌影像的共享數(shù)據(jù)庫，將影像組學(xué)與基因組學(xué)、代謝組學(xué)等相聯(lián)系，以滿足臨床日益提高的個(gè)性化、精準(zhǔn)治療的需求。

5 PET-MRI

18F-FDG是腫瘤學(xué)中使用最廣泛的示蹤性造影劑，腫瘤細(xì)胞代謝旺盛，葡萄糖攝取增多，細(xì)胞內(nèi)葡萄糖類似物FDG積累。Kong等［29］在治療前對(duì)肝腫瘤患者行PET/MRI檢查，發(fā)現(xiàn)所有組織類型的肝腫瘤SUVmax均與ADC值呈負(fù)相關(guān)，這可能是因?yàn)榧?xì)胞增殖和細(xì)胞密度會(huì)影響腫瘤代謝，而細(xì)胞增殖越快則腫瘤細(xì)胞密度越高，水分子擴(kuò)散越受限［30］。遺憾的是，該研究并未發(fā)現(xiàn)PET-MRI參數(shù)有助于鑒別兩種腫瘤，兩種技術(shù)聯(lián)合使用的價(jià)值需要在后續(xù)更加豐富的研究中加以驗(yàn)證。?elebi等［13］對(duì)患者術(shù)前行PET-MRI檢查，顯示ICC的SUV中位數(shù)明顯高于HCC(p=0.002)，且鑒別兩種腫瘤的SUV最佳截止值為4.41。?elebi等認(rèn)為ICC攝取FDG增加的原因是ICC中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1表達(dá)水平較高，另有學(xué)者［29,31］認(rèn)為ICC侵襲性高，從而導(dǎo)致代謝活動(dòng)更加旺盛。HCC中葡萄糖載體的表達(dá)水平與腫瘤分級(jí)密切相關(guān)，分級(jí)越低，葡萄糖攝取能力越差［32］。上述研究包含病例數(shù)均較少，單個(gè)患者的影像學(xué)表現(xiàn)可能會(huì)影響總體研究結(jié)果。

PET-MRI等多模態(tài)成像技術(shù)提供了更豐富的信息，但是如何選擇最佳成像序列和模型、如何從海量信息中最大限度地提取有價(jià)值的臨床信息需要更長(zhǎng)遠(yuǎn)的探索。人工智能擁有突出的分析能力和深度學(xué)習(xí)算法，因此在多模態(tài)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

6 磁共振彈性成像

磁共振彈性成像(magnetic resonance elastography，MRE)的原理類似超聲彈性成像，是將能對(duì)組織表面施加外力的機(jī)械振動(dòng)裝置附加于MRI設(shè)備中，從而無創(chuàng)測(cè)量組織硬度的成像技術(shù)［33］。Shahryari［34］等首次將斷層彈性成像應(yīng)用于活體肝組織，該技術(shù)可以高分辨率地定量分析軟組織中的固體和液體特性，這也是首次研究肝腫瘤的液體特性，研究發(fā)現(xiàn)分別反映組織硬度和流動(dòng)性的參數(shù)c和?在惡行腫瘤中異常升高，可較準(zhǔn)確地區(qū)分惡性腫瘤與非腫瘤組織。與超聲彈性成像相比，MRE不受脂肪、腹水和腸道氣體的影響，操作者依賴度低，又能掃描整個(gè)肝臟。但目前，因MRE設(shè)備的普及度有限，在涉及鑒別HCC與ICC方面的研究數(shù)量較少。

綜上所述，磁共振成像技術(shù)在鑒別HCC和ICC方面取得了突破性的進(jìn)展。雖然目前基于MRI的基因組學(xué)、PET-MRI、MRE的研究相對(duì)較少，但已在鑒別肝癌亞型中表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。隨著磁共振成像技術(shù)的發(fā)展和多模態(tài)影像學(xué)技術(shù)的聯(lián)合使用，上述技術(shù)的限制因素必將得到解決，為精準(zhǔn)鑒別兩種腫瘤，改善臨床預(yù)后帶來新的機(jī)遇。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。