动态增强MRI及DWI评估肝恶性肿瘤微波消融术后短期预后的效果

郭昌英

近年来，微波消融术（microwave ablation，MWA）在肝细胞癌治疗中应用广泛，它是一种微创治疗方法，可通过植入式微波天线释放的微波刺激周围组织细胞中的离子产生撞击摩擦，使局部迅速升温且超过60 ℃，从而促进肿瘤组织凝固坏死[1]。然而，MWA 的疗效受较多因素影响，如病灶数目、病灶大小等[2]。临床针对患者进行MWA 治疗后，还需及时评估短期预后，明确其有无复发病灶。既往采用CT 对肝癌患者术后效果进行评估，具有一定价值，通常以肿瘤周围产生低门静脉期灌注、高动脉期灌注视作病灶复发或有残留病灶，但该方法对病灶直径不超过1 cm的患者而言评估的可靠性较低[3]。MRI 则对小病灶的显示效果更好，但常规MRI 仅能提供少量的度量指标，评估价值非常有限[4]。动态增强MRI（dynamic contrast enhanced MRI，DCEMRI）及扩散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）则能弥补传统MRI 的不足，DCE-MRI 能反映血管分布情况及血供状态，对癌灶治疗的敏感性存在评估价值，且不会产生放射性损伤[5]。DWI 则可通过测定组织中水分子扩散运动，反映组织功能、结构的状态变化，对肝脏肿瘤性质具有较高鉴别价值[6]。基于此，本次纳入101 例肝恶性肿瘤患者进行研究，分析DCE-MRI 及DWI 对其短期预后的评估价值，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取赣州市第五人民医院2019 年1 月-2021 年1 月收治的肝恶性肿瘤患者101 例。纳入标准：经穿刺活检证实为肝细胞癌；年龄≥18 岁；单发肿瘤，病灶直径≤5 cm；邻近器官未受累及；能配合完成DCE-MRI 及DWI 检查，且图像质量较高；既往无肝细胞癌相关治疗史；Child-Pugh 分级为A 级、B 级；病历资料齐全。排除标准：出现远处转移、脉管癌栓；心、肾等脏器器质性病变；合并顽固性腹水；凝血功能异常；合并其他原发性肿瘤。其中男59 例，女42 例，年龄38～74 岁，平均（50.47±11.51）岁。研究方案经本院伦理委员会审批通过。

1.2 方法

1.2.1 MWA 治疗 经微波消融治疗仪（ECO-100C型，南京亿高微波系统工程有限公司）治疗，输出频率2 450 MHz。患者术前均行常规MRI、DCEMRI 及DWI 检查，确定病灶部位、范围、大小、数量等情况，治疗过程中经CT 引导确定进针的具体位置与路径。患者选取平卧位，针对肿瘤处于右后叶的患者，需根据情况适度垫高右侧腰背部，针对术区常规进行消毒、铺巾，经2%利多卡因行局部浸润麻醉，通过CT 引导刺入微波针达病灶处，操作过程中注意避开大血管与重要脏器。将冷循环开启，按照肿瘤血供情况对消融输出功率、时间进行调节，通常功率为40～60 W，时间5～10 min，热凝范围需至少大于病灶边缘0.5 cm，肿瘤≤3 cm 的患者采用一针原位消融，肿瘤＞3 cm 且≤5 cm 的患者采用1～2 针消融。待消融完毕，针对穿刺点进行按压，时间约10 min。在治疗过程中，需通过心电监护仪对患者生命体征予以监测。

1.2.2 检查方法 仪器为超导型磁共振成像系统（美国GE 公司，1.5T）。（1）首先行常规MRI 探查，T1WI 选择自旋回波脉冲序列，回波时间、重复时间分别为1.15、3.3 ms，视野范围：370 mm× 370 mm，矩阵：288×224，层间距、层厚分别为0.5 mm、2.5 mm。T2WI 选择快速自旋回波序列，回波时间、重复时间分别为81、2 000 ms，视野范 围：263 mm×350 mm，矩 阵：288×224，层间距、层厚分别为1.0、5.0 mm。（2）DCEMRI 扫描：取0.2 mmol/kg 马根维显经肘静脉注入，速度为2 mL/s，取20 mL 0.9% 氯化钠注射液以相同速度注入，叮嘱受检者屏气，行DCEMRI 扫描。回波时间、重复时间分别为1.15、3.30 ms，视野范围：370 mm×370 mm，层间距、层厚分别为0.5、2.5 mm，矩阵270×224。轴位扫描15 次，获取动态增强扫描图像，扫描时间16 s/次。（3）DWI 扫描：回波时间、重复时间分别为64、1 900 ms，b 值为800 mm2/s，层间距、层厚分别为1、8 mm，矩阵128×128，视野范围420 mm× 420 mm，扫描时间：25 s。

1.2.3 图像分析 将图像与数据导入配套的后处理软件，由2 名影像科医生（工作时间超过10 年）进行分析，观察肿瘤大小、位置、信号特点等信息，以肿瘤最大层面设定为感兴趣区，确定动态增强定量参数。DCE-MRI 参数包括速率常数（Kep）、容量运转常数（Ktrans）、血管外/细胞外间隙容积比（Ve），DWI 参数为表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值。

1.2.4 MWA 术后真实效果评估 若怀疑消融区域存在残留病灶，或出现局部进展及新发病灶，既往主要通过穿刺活检作为金标准，但本次研究中术后对所有患者开展穿刺活检存在一定难度，故针对术后接受穿刺活检者以活检结果判定有无进展或复发，针对术后不接受穿刺活检者，以综合影像手段及测定甲胎蛋白水平进行评估，若复查时发现甲胎蛋白增高，提示可能存在疾病进展，则经综合影像检查，包括彩超、增强CT、正电子发射计算机断层显像等，若可见原有肝癌范围扩大，病灶复发，发现新病灶，或发现肝内外转移，则提示疾病进展。患者定期根据医嘱进行复查，记录术后1 年的疾病累积进展情况。

1.3 统计学处理 利用SPSS 20.0 软件分析数据资料，计数资料用率（%）表示，行χ2检验。计量资料（满足正态分布）以（）表示，组间比较采用独立样本t 检验，组内比较采用配对t 检验。利用Pearson 相关系数分析影像参数间的相关性，绘制接受者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析ADC 值评估患者短期预后的曲线下面积（area under curve，AUC）。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者MWA 术后1 年的疾病进展情况分析 101 例 患者经MWA 治疗后，术后1 年的疾病累积进展率 为21.78%（22/101），病情稳 定率为78.22%（79/101），无死亡病例，所有患者均存活。

2.2 短期不同预后患者的各定量参数比较 根据患者术后1 年病情有无进展，将进展者纳入预后不良组，稳定者纳入预后良好组。术前，预后良好组的Kep低于预后不良组，ADC 值高于预后不良组（P＜0.05）。术后1 年，预后良好组的Kep、Ktrans、Ve均低于术前，ADC 值高于术前（P＜0.05），预后不良组的Kep、Ktrans、ADC 值与术前比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），Ve低于术前（P＜0.05）。预后良好组术后1 年的Kep、Ktrans均低于预后不良组，ADC 值高于预后不良组（P＜0.05），两组术前、术后Ve比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 短期不同预后患者的各定量参数比较（）

表1 短期不同预后患者的各定量参数比较（）

#与术前比较，P＜0.05。

2.3 患者ADC 值与Kep、Ktrans、Ve相关性分析 通过相关性分析显示，肝恶性肿瘤患者术前的ADC 值与Kep呈负相关（P＜0.05），与Ktrans、Ve均无明显相关性（P＞0.05）；术后ADC 值与Kep、Ktrans均呈负相关（P＜0.05），与Ve无明显相关性（P＞0.05）。见表2。

表2 患者ADC值与Kep、Ktrans、Ve的相关性分析

2.4 术前各定量参数对患者预后的预测价值分析术前Kep、ADC 值预测患者预后的AUC 分别为0.764、0.836。Kep以1.602 min 为最佳界值，敏感度72.73%，特异度63.29%；ADC 值以1.315×10-3mm2/s为最佳界值，敏感度72.73%，特异度93.67%。二者单独预测时，以ADC 值预测的AUC 相对较高，效果优于Kep。二者联合预测时，以最佳界值作为预后判定标准，采用并联试验，即其中一项为阳性（预后不良）则判定为阳性，联合预测的AUC 为0.869，敏感度86.36%，特异度88.61%。预测价值分析见表3，ROC 曲线见图1。

表3 术前各定量参数对患者预后的预测价值分析

图1 术前各定量参数预测患者预后的ROC曲线

2.5 术后各定量参数对患者预后的评估价值分析术后Kep、Ktrans、ADC 值评估患者预后的AUC分别为0.830、0.846、0.810。Kep以1.315 min 为最佳界值，敏感度72.73%，特异度89.87%；Ktrans以0.602 min 为最佳界值，敏感度86.36%，特异度89.87%；ADC 值以1.607×10-3mm2/s 为最佳界值，敏感度72.73%，特异度87.34%。三者单独评估时的AUC 比较接近，提示三者评估患者预后的价值相当。三者联合评估时，以最佳界值作为预后判定标准，采用并联试验，联合评估的AUC 为0.908，敏感度95.45%，特异度86.08%。评估价值分析见表4，ROC 曲线见图2。

图2 术后各定量参数评估患者预后的ROC曲线

表4 术后各定量参数对患者预后的评估价值分析

3 讨论

肝恶性肿瘤是全球常见的一种肿瘤疾病，病因较复杂，包括遗传、慢性肝病、病毒性感染等[7]。目前，手术切除仍是治疗肝细胞癌的主要手段，但部分患者年老体弱，肝脏储备功能下降，全身状况较差，不适宜行根治性手术[8-9]。MWA 治疗的出现则对改善这类患者的病情有重要意义[10]。然而，肿瘤大小对MWA 疗效影响较大，若肿瘤直径≤3 cm，通常能够取得理想疗效，术后远期效果与根治性切除术接近，但其在肿瘤直径＞3 cm 且≤5 cm 肿瘤病例中疗效相对欠佳，主要表现为复发风险高于根治性手术[11]。因此，在肝癌患者接受MWA 治疗后，临床需密切关注疾病有无进展，及时关注短期预后，有利于做到早发现，早治疗，预防病情进一步恶化。

研究表明DCE-MRI 可通过观察对比剂在靶器官各区域的动态变化情况，反映局部组织的血流灌注状态，从而对患者病情进行评估[12]。DWI 可通过ADC 值反映病灶组织内水分子扩散情况，通常组织中的细胞密度越高，则水分子的弥散运动范围越受限，ADC 值则较低[13]。本次则将DCE-MRI、DWI用于肝恶性肿瘤患者经MWA 治疗后短期预后的评估，经分析，在101 例患者中，术后1 年累积进展率为21.78%，且与预后不良组相比，预后良好组术前、术后1 年的Kep降低，ADC 值增高。Kep即Ktrans/Ve，故Ktrans变化对Kep影响较大，而Ktrans变化与血管内皮细胞通透性、组织血流量等息息相关，癌症恶性程度高的患者病灶分化程度低，血管杂乱、迂曲，且伴有新生血管生成，内皮细胞间隙增加，通透性增强，在这种情况下病灶微循环灌注更丰富，Kep、Ktrans增加[14-15]。本次结果提示预后不良组Kep、Ktrans均较高，可能主要与该组患者肿瘤血管壁基底膜更薄，细胞之间的连接更松散等有关。ADC 值与癌细胞杀灭情况有关，癌细胞杀灭越多，则水分子的运动弥散范围越大，弥散速度较快，ADC 值更高[16-17]。故ADC 值越高，表明患者癌细胞杀灭效果越好。本次发现预后不良组ADC 值较低，提示该组患者癌细胞处于活跃状态，灭活效果欠佳。景梦园等[18]指出，ADC 值与肝细胞癌患者的分化程度、微血管侵犯程度有关，对肿瘤侵袭性具有评估价值，更证实ADC 值对肝癌评估存在意义。

本研究通过进一步分析肝恶性肿瘤患者各参数指标的相关性，发现其ADC 值与Kep、Ktrans均呈负相关，分析原因为Kep、Ktrans增高提示肿瘤恶性程度高，癌细胞活跃，预后不良风险增加，而ADC值增高提示癌细胞活性降低，杀灭效果较好，通常预后良好，三者主要通过与癌细胞变化的关联产生相关性。本次通过ROC 曲线，发现术前Kep、ADC值对肝恶性肿瘤短期预后有预测价值，而术后Kep、Ktrans、ADC 值对短期预后具有评估价值，联合预测、评估效果较理想。Kep与Ktrans之间为正性相关，由于病情进展患者大多伴有新生血管生成，血管成熟度欠佳，且病灶内血流丰富，微血管通透性增强，可导致Kep、Ktrans增加。此外，病情进展患者因肿瘤进展，病灶组织内细胞活跃，增殖速度快，细胞密度高，导致水分子弥散范围受限，ADC 值降低。苗小变等[19]发现与非癌症者相比，肝细胞癌患者的Kep、Ktrans增高。张文武等[20]指出，与肝组织正常者相比，原发性肝癌、肝转移病灶者的ADC 值下降。这表明Kep、Ktrans增高及ADC 值降低预示着恶性事件发生，而本研究则通过进一步绘制ROC 曲线，分析了Kep、Ktrans、ADC 值与肝恶性肿瘤患者短期预后的关系，能为预后的预测、评估提供依据。本研究提示ADC 值预测患者预后的效果优于Kep，这可能与患者个体差异有关，在检测过程中，病灶血管通透性、组织血流灌注情况、脉搏波动等均可能影响检测结果，导致相关参数的预测价值产生差异，出现误诊、漏诊情况，故必要情况下需将三者联合应用，提高预测价值。本研究发现不同预后患者手术前后的Ve比较无差异，且ADC 值与之未见明显相关性，这可能与本次预后观察时间较短，收集到的预后不良病例较少有关，亦可能与Ve受多种因素（如病变囊坏死情况、细胞外基质等）影响有关，未来还需进一步对此论证。

综上所述，DCE-MRI 及DWI 能对肝恶性肿瘤患者短期预后进行预测与评估，是一种较理想的评估方案。但本研究也有不足，如选取病例较少，之后将增加病例数分析DCE-MRI 及DWI 对患者远期预后的评估价值。