扩散加权成像ADC值与肝细胞癌病理学特征及微血管侵犯的相关性研究

1.江西省人民医院CT室(江西 南昌 330006)

2.江西中医药大学附属医院放射科(江西 南昌 330006)

周 牮1 陈志坚2

肝癌是我国高发恶性肿瘤，据国家癌症中心最新数据，肝癌占我国主要恶性肿瘤第4位，仅次于肺癌、胃癌、结直肠癌[1-2]。肝癌可分为原发性与继发性两大类型，前者是肝癌的主要类型，指肝细胞或胆管细胞细胞产生的癌症。肝细胞癌占原发性肝癌的90%以上，恶性程度高，加之早期无明显症状，待确诊时多已发展至中晚期，丧失最佳治疗时机，导致其死亡率居高不下[3]。微血管侵犯是近年来兴起的病理学概念，被认为是肝癌术后复发的高危因素[4]。目前肝细胞癌微血管侵犯的诊断存在一定困难，部分研究者将目光投向影像学技术。MRI属于断层成像，具有任意方位扫描、多参数成像、序列多样化等优点，其中扩散加权成像被认为是恶性肿瘤诊断的重要方法。本研究回顾性分析我院2015年2月至2018年2月133例肝细胞癌患者的病历资料，探讨扩散加权成像ADC值与肝细胞癌病理学特征及微血管侵犯的相关性，为肝细胞癌的治疗选择与预后评估提供一定参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院2015年2月至2018年2月共133例肝细胞癌患者的病历资料。纳入标准：(1)符合《原发性肝癌规范化病理诊断指南》[5]，经手术病理证实为肝细胞癌；(2)MRI检查后再行手术、肝动脉插管化疗栓塞、放化疗等抗肿瘤治疗；(3)本研究经我院医学伦理会通过。排除标准：(1)合并其他恶性肿瘤；(2)其他组织学类型肝癌；(3)多发病灶；(4)图像质量差影响ADC值测量；(5)MRI检查禁忌证。本组患者中，男84例，女49例，年龄27～73岁，平均(50.16±11.04)岁，临床症状：肝区疼痛26例，腹胀22例，消瘦20例，黄疸13例。

1.2 检查方法 仪器为德国西门子MAGNETOM Skyra 3.0T磁共振仪，使用腹部相控阵线圈，利用腹带减少呼吸伪影的影响，扫描范围从膈顶到双肾下极。先行MRI平扫，扫描序列为T1WI 3D VIBE(TR=4.28，TE=1.78)与T2WI TIRM(TR=4000ms，TE=104ms)，扫描参数：层厚4mm，层间距1mm，视野350mm×350mm，矩阵320×256，激励次数1次。MRI平扫完成后，采用单次激发平面回波成像技术行DWI序列(TR=5700ms，TE=70ms)，扫描参数：层厚4mm，层间距1mm，视野350mm×350mm，矩阵320×256，激励次数3次，扩散敏感系数为0、800s/mm2。最后行MRI增强扫描，经肘静脉团注钆喷酸葡胺注射液(国药准字H10950271，生产厂家：广州康臣药业有限公司)0.2mmoL/Kg。由2名高年资影像科医师采用盲法阅片，意见不一时商讨达成一致。尽量避开出血、坏死、囊变区，在ADC图像勾画病灶实质部分的感兴趣区，面积≥50mm2，测得ADC值，取3次均值。

1.3 病理学特征 收集所有患者的病理学资料，包括肝功能(Child-Pugh)分级、肿瘤位置、肿瘤直径、分化程度及有无微血管侵犯。微血管侵犯诊断标准参考相关文献[6-8]，大体标本中无血管侵犯浸润，术后病理切片可见内皮细胞衬覆的微小静脉内癌栓。

1.4 统计学方法 选用统计学软件SPSS 19.0对研究数据进行分析和处理，计数资料采取率(%)表示，计量资料()表示，组间资料比较采用t值检验，相关性分析采用Spearman相关系数，以P＜0.05为有统计学意义。绘制扩散加权成像上ADC值诊断低分化肝细胞癌及微血管侵犯的ROC曲线。以最大约登指数为准选择最佳阈值，计算其灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、总符合率。

2 结 果

2.1 病理结果 133例肝细胞癌患者肝功能(Child-Pugh)分级：A级62例，B级43例，C级28例；肿瘤位置：肝左叶55例，肝右叶78例；肿瘤直径：＜3cm 43例，≥3cm 90例；分化程度：低分化39例，中分化65例，高分化29例；微血管侵犯：有36例，无97例。

2.2 肝细胞癌病理学特征、微血管侵犯与ADC值的关系 经Spearman相关性分析，ADC值与肝细胞癌患者肝功能分级、肿瘤位置、肿瘤直径无明显相关性(P＞0.05)，与分化程度呈正相关(P＜0.05)，与微血管侵犯呈负相关(P＜0.05)。

2.3 不同分化程度间ADC值的ROC曲线分析 以病理结果为金标准，绘制ADC值诊断低分化肝细胞癌的ROC曲线，曲线下面积为0.795，当ADC值取1.097×10-3mm2/s时，约登指数最大为0.5121，其灵敏度为74.4%(29/39)，特异度为77.7%(73/94)，阳性预测值为58.0%(29/50)，阴性预测值为88.0%(73/83)，总符合率为76.7%(102/133)。

表1 肝细胞癌病理学特征、微血管侵犯与ADC值的关系

图1-2 患者男性，63岁，病理证实为肝右叶低分化肝细胞癌，合并微血管侵犯。图1 MRIT2WI显示病灶内不规则低信号，图2 ADC图显示病灶呈低信号，测得ADC值0.806×10-3mm2/s。图3-4 患者女性，49岁，病理证实为肝S7高分化肝细胞癌，无微血管侵犯。图3为 DCE-MRI显示病灶明显强化，图4 ADC图显示病灶呈稍高信号，测得ADC值1.481×10-3mm2/s。

图5 不同分化程度间ADC值的ROC曲线。图6 有无微血管侵犯间ADC值的ROC曲线。

2.4 有无微血管侵犯间ADC值的ROC曲线分析 以病理结果为金标准，绘制ADC值诊断肝细胞癌微血管侵犯的ROC曲线，曲线下面积为0.705，当ADC值取1.138×10-3mm2/s时，约登指数最大为0.364，其灵敏度为69.4%(25/36)，特异度为67.0%(65/97)，阳性预测值为43.9%(25/57)，阴性预测值为85.5%(65/76)，总符合率为67.7%(90/133)。

3 讨 论

扩散加权成像是上世纪九十年代发展起来的一项MRI功能成像技术，与常规MRI不同，扩散加权成像的物理基础是水分子在体内的布朗运动，可通过不同活体组织间水分子扩散差异，反映各组织微观结构的改变[9-10]。由于扩散加权成像会受到其他形式水分子运动影响，无法获取实际扩散系数。因此在临床实际中，一般用表观扩散系数即ADC值，量化活体的水分子运动状况。ADC值的大小受扩散敏感系数的影响，当扩散敏感系数较小时，ADC值容易受到微循环灌注的影响；当扩散敏感系数较大时，对水分子运动检查的敏感性显著上升，但图像信噪比却会下降。因此选择合理扩散敏感系数对保证ADC值的准确性与稳定性具有重要意义。近年来肝癌扩散加权成像诊断中扩散敏感系数取值多在400～1000s/mm2之间[11-13]。本研究选择800s/mm2为扩散敏感系数，以取得图像质量与ADC值可靠性之间的平衡。

扩散加权成像最早应用于颅脑疾病诊断，随着MRI技术发展，图像分辨率、对比度显著提高，其在恶性肿瘤中的诊断价值受到越来越多的研究与关注。肝细胞癌是最常见的原发性肝癌类型，预后差，具有较高死亡率与复发率。术前准确把握肝细胞癌的病理特点，对治疗方案选择与患者改善预后具有重要价值。分化程度是肝细胞癌预后评估重要指标。细胞分化是生物个体发育的基础，是幼稚细胞逐步走向成熟的过程，具有普遍性、持久性、稳定性与不可逆性。当细胞发生癌变时，无法正常进行细胞分化，出现不受控制的连续性恶性增殖。肿瘤细胞分化程度即肿瘤细胞成熟程度，可由肿瘤细胞密度直观反映，分化程度越低肿瘤细胞数目越多，细胞密度增大，其间隙变小[14]。本研究显示，低分化肝细胞癌的ADC值显著低于中高分化肝细胞癌，ADC值与肝细胞癌患者分化程度呈正相关。主要由于肿瘤细胞分化程度低，细胞内外间隙缩小，水分子自由扩散的空间随着缩减，其扩散运动受限，导致ADC值降低。本研究利用ROC曲线分析ADC值对肝细胞癌分化程度的预测价值，当ADC值≤1.097×10-3mm2/s，其诊断低分化肝细胞癌的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、总符合率分别为74.4%、77.7%、58.0%、88.0%、76.7%，提示扩散加权成像ADC值可在一定程度上反映肝细胞癌分化状况，对术前肿瘤恶性程度具有重要提示作用。微血管侵犯是肝癌具有侵袭性生物学行为的标志，合并微血管侵犯的肝细胞癌患者预后差，具有更高复发、转移风险。已有大量文献证实，微血管侵犯时肝移植术后独立预后危险因素[15-16]。尽早发现肝细胞癌的微血管侵犯可以给予及时有效的拒不干预，避免其发展为大血管侵犯，改善患者预后，延长生存期。但不同于大血管侵犯，微血管侵犯只有利用显微镜观察病理切片才能确认。术后病理学检查无法为患者提供术前帮助，而穿刺活检目前存在一定争议[17]。因此寻找一种可以准确预测肝细胞癌微血管侵犯的影像学方法已成为微血管侵犯的热点问题。扩散加权成像图像获取简便，无辐射损伤，本研究试探讨扩散加权成像ADC值与肝细胞癌微血管侵袭的关系，以期验证ADC值对微血管侵犯的预测价值，结果显示，微血管侵犯的肝细胞癌患者ADC值显著低于无微血管侵犯，ADC值与微血管侵犯呈负相关，可能与微血管侵犯造成的肿瘤血流灌注变化有关。当ADC值≤1.138×10-3mm2/s时，其预测肝细胞癌微血管侵犯的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、总符合率分别为69.4%、67.0%、43.9%、85.5%、67.7%，提示扩散加权成像ADC值可为肝细胞癌微血管侵犯的术前评估提供一定信息。

综上，扩散加权成像ADC值与肝细胞癌分化程度、微血管侵犯存在一定相关性，可利用ADC值鉴别诊断低分化肝细胞癌，并预测肝细胞癌微血管侵犯情况。