金 軍,郭順林,王文輝,張興強(qiáng),李?yuàn)^強(qiáng),李 博
(蘭州大學(xué)第一醫(yī)院放射科,甘肅 蘭州 730000)
MR擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)是目前唯一能檢測(cè)活體組織水分子熱運(yùn)動(dòng)的磁共振功能成像技術(shù)。其表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)(ADC)值可以量化反映組織的病理變化[1-2]。本研究擬采用DWI技術(shù),通過(guò)測(cè)量肝癌DT術(shù)前、術(shù)后ADC值的變化曲線(xiàn),探討DWI ADC值在肝癌DT術(shù)后療效評(píng)價(jià)中的作用。
①2007年8月~2008年9月第一次在我院行經(jīng)肝動(dòng)脈“雙熱”(Dual thermo-chemistry therapy,DT)治療的肝癌患者49例,其中男34例,女15例,年齡33~82歲,平均59歲。②肝功能(Child分級(jí))>C級(jí);③所有病例均符合2001年9月第八屆全國(guó)肝病學(xué)術(shù)會(huì)議正式通過(guò)的原發(fā)性肝癌的臨床診斷與分期標(biāo)準(zhǔn),原發(fā)性肝癌病例均有甲胎蛋白、臨床資料、超聲、CT平掃和增強(qiáng)掃描及MR影像資料等。
采用Seldinger’s技術(shù)常規(guī)股動(dòng)脈入路,將導(dǎo)管超選插入腫瘤供血?jiǎng)用},依次注入5-Fu 1000mg,卡鉑400mg(加熱至50℃),表阿霉素 40mg(高溫下欠穩(wěn)定,未加熱),注入 5~10ml碘油 (加熱至沸騰),再注入備好的明膠海綿碎片 (1mm×1mm×1mm大小)。碘化油用量根據(jù)血管造影復(fù)查腫瘤血管殘留情況,直至腫瘤染色消失。
在行DT前1~2天、術(shù)后 1~2天、術(shù)后7~10天、術(shù)后 28~30天內(nèi)各行肝臟 MR常規(guī) T1WI、T2WI軸位和T2冠狀位掃描,以及 DWI。
使用GE Signa CV/i1.5T超導(dǎo)型MR掃描儀,DWI檢查以體部線(xiàn)圈為射頻發(fā)射線(xiàn)圈及接收線(xiàn)圈。掃描序列:采用單次激發(fā)SE-EPI序列;掃描參數(shù):軸位,TR 6000ms,TE隨b值變化而變化(37.4~90.2ms),層厚 8mm,間隔 2mm,F(xiàn)OV 36~45mm,矩陣 128×128,NEX=1。 在 X、Y、Z 三個(gè)方向上施加擴(kuò)散梯度,擴(kuò)散敏感系數(shù) b值取 300、500、700s/mm2。
掃描方法:患者仰臥于檢查床,安放并固定體部線(xiàn)圈和呼吸門(mén)控裝置,足先進(jìn)入MR掃描儀,設(shè)置掃描位置和層間距(同常規(guī)掃描一致),在設(shè)置的b值下深吸氣末屏氣各掃描一次,掃描時(shí)間均為24s。每一次掃描完成可以得到兩組b值不同的DWI圖像,用于后期處理。
數(shù)據(jù)分析軟件:采用GE function 12分析軟件對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)圖像分析處理。
圖像的選?。河蓛晌挥薪?jīng)驗(yàn)的MR診斷專(zhuān)家共同對(duì)影像質(zhì)量做出評(píng)估,在質(zhì)量合格的掃描圖像中測(cè)量腫瘤組織的ADC值。
感興趣區(qū)(ROI)選擇:根據(jù)常規(guī)MR掃描T2加權(quán)提示的病灶范圍,在A(yíng)DC圖上腫瘤組織最大層面選取5個(gè)感興趣區(qū)。測(cè)量5次,取其平均值,每個(gè)ROI大小為95~100mm2。
ADC值:分別在不同b值下ADC圖的同一層面上測(cè)量ADC值并計(jì)算平均值,術(shù)前、術(shù)后測(cè)量應(yīng)盡量保持在同一層面。
圖像對(duì)比:采集第一次雙熱治療術(shù)后與第二次術(shù)前碘油沉積圖像和造影圖像,前后對(duì)照比較,判斷相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)整個(gè)腫瘤的壞死、復(fù)發(fā)情況,并將結(jié)果與ADC值動(dòng)態(tài)變化過(guò)程相對(duì)照。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,若所得各組數(shù)據(jù)呈正態(tài)性分布且方差齊,則用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析進(jìn)行兩樣本均數(shù)比較。
表1 術(shù)前、術(shù)后不同b值下各組ADC值A(chǔ)NOVA結(jié)果(單位:×10-3mm2/s)
術(shù)前、術(shù)后不同b值下各組ADC值結(jié)果見(jiàn)表1。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在不同b值條件下,術(shù)前、術(shù)后的平均ADC值變化有顯著性差異(P<0.05),隨著b值的升高,平均ADC值亦逐漸升高;同時(shí),術(shù)后各組的平均ADC值較術(shù)前升高,術(shù)后7~10天ADC值升到最高點(diǎn),而術(shù)后28~30天的平均ADC值較術(shù)后7~10天明顯降低。
6例患者術(shù)后28~30天ADC值較術(shù)后7~10天升高,對(duì)比第一次DT治療術(shù)后與第二次術(shù)前碘油沉積圖像和造影圖像無(wú)明顯差別。4例患者術(shù)后28~30天ADC值較術(shù)后7~10天基本相等,前后2次碘油沉積圖像和造影圖像示:2次碘油沉積圖像無(wú)明顯改變,但造影發(fā)現(xiàn)少量腫瘤染色影。39例患者術(shù)后28~30天ADC值較術(shù)后7~10天降低,對(duì)比第一次DT治療術(shù)后與第二次術(shù)前碘油沉積圖像和造影圖像發(fā)現(xiàn),第二次術(shù)前碘油沉積區(qū)較第一次術(shù)后有不同程度減少,而第二次術(shù)前腫瘤染色影較第一次術(shù)后擴(kuò)大或原腫瘤區(qū)又出現(xiàn)范圍不等的腫瘤染色影(圖1~8)。
圖 1,2 術(shù)后 2周時(shí),T2WI及 T1WI DWI圖像。 圖3~5 b值為300s/mm2時(shí)DWI、e-ADC及ADC圖像。 圖6~8 b值為500s/mm2時(shí)DWI、e-ADC及ADC圖像。Figure 1,2. T2-DWI and T1-DWI images 2 weeks after surgery. Figure 3~5.DWI,e-ADC and ADC maps by using b value of 300s/mm2. Figure 6~8. DWI,e-ADC and ADC maps by using b value of 500s/mm2.
經(jīng)肝動(dòng)脈熱化療藥物灌注結(jié)合熱碘油栓塞治療肝癌是目前非手術(shù)治療方法的新嘗試,對(duì)其早期療效的判斷鮮有報(bào)道,其術(shù)后改變的評(píng)價(jià)方法沒(méi)有手術(shù)切除直觀(guān),很難對(duì)其進(jìn)行組織病理學(xué)證實(shí)[3-4]。DWI可以顯示腫瘤內(nèi)的壞死成分及殘存的瘤組織,并可利用ADC值及ADC圖定量和定性評(píng)價(jià)介入治療后的療效[5]。有研究[6]表明肝癌患者介入治療后的ADC值較術(shù)前明顯升高,腫瘤壞死區(qū)的ADC值明顯高于存活區(qū),認(rèn)為DWI測(cè)量介入治療后腫瘤壞死程度優(yōu)于常規(guī)MRI,并可量化評(píng)價(jià)肝癌組織介入治療后的反應(yīng)。
我們的研究是在不同b值下,利用DWI觀(guān)察DT術(shù)后ADC值的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,并與第一次DT術(shù)后碘油沉積圖像和腫瘤染色圖像對(duì)比結(jié)果相對(duì)照,判斷腫瘤細(xì)胞壞死、凋亡及復(fù)發(fā)情況。本研究結(jié)果表明:在不同b值下瘤區(qū)組織的平均ADC值術(shù)后各組較術(shù)前升高,而術(shù)后7~10天時(shí)ADC值達(dá)到最高峰,這與文獻(xiàn)報(bào)道一致[3]。其原因?yàn)楦伟〥T治療后由于溫?zé)釋?duì)瘤體的直接物理作用及相應(yīng)產(chǎn)生的休克蛋白的作用,高濃度的化療藥物細(xì)胞毒作用,碘油末梢栓塞所致的缺血、缺氧以及碘油內(nèi)混合的化療藥物的細(xì)胞毒作用,在1周內(nèi)達(dá)到高峰[7]。
本研究還表明,DT術(shù)后ADC值的動(dòng)態(tài)變化與腫瘤細(xì)胞壞死程度呈正相關(guān)。其原因是肝癌DT術(shù)后直接或間接破壞腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜或誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡,腫瘤出現(xiàn)大片狀壞死,導(dǎo)致細(xì)胞外水的增多及細(xì)胞間隙增大,結(jié)合于細(xì)胞膜表面的水分子減少,瘤區(qū)平均ADC值升高[8-9]。細(xì)胞凋亡也導(dǎo)致了細(xì)胞外液增多,細(xì)胞間隙增大,使得腫瘤細(xì)胞ADC值升高。因此,腫瘤細(xì)胞壞死及凋亡越多,其平均ADC值亦相應(yīng)增高,反之亦然,故原發(fā)性肝癌DT術(shù)前、術(shù)后的ADC值變化過(guò)程可以間接反映腫瘤的壞死情況。
本研究發(fā)現(xiàn),DT術(shù)后1~2天較術(shù)前ADC值明顯升高。在DT治療術(shù)后1~2天,由于腫瘤組織局部有多種高濃度的化療藥聚集對(duì)其有強(qiáng)大的殺傷作用,再加上碘油使腫瘤的大部分血管床被栓塞使得腫瘤組織缺血、缺氧,從而使腫瘤可能在短時(shí)間內(nèi)即渡過(guò)了細(xì)胞毒性水腫期進(jìn)入了壞死、崩解期,使水分子的運(yùn)動(dòng)更為自由,從而使所測(cè)得的腫瘤組織平均ADC值增大[10]。DT術(shù)后28~30天腫瘤組織的平均ADC值較術(shù)后7~10天降低,可能是術(shù)后28~30天大部分病例原有部位殘存的肝癌組織增生、繁殖、向壞死區(qū)擴(kuò)展,導(dǎo)致壞死區(qū)被活腫瘤細(xì)胞逐漸充填,細(xì)胞外液減少,從而使腫瘤內(nèi)的水分子擴(kuò)散受限逐漸增強(qiáng)[11-12],所以腫瘤的ADC值開(kāi)始下降。
我們通過(guò)對(duì)比第一次DT術(shù)后與第二次DT術(shù)前碘油沉積圖像及腫瘤染色圖像發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)患者碘油沉積區(qū)減少,原有腫瘤區(qū)出現(xiàn)腫瘤染色影或原腫瘤染色影較前增大,而其術(shù)后28~30天腫瘤組織的平均ADC值較術(shù)后7~10天降低,因此我們認(rèn)為,通過(guò)監(jiān)測(cè)DT術(shù)前、后ADC值的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,可以間接提供腫瘤壞死及復(fù)發(fā)特征;同時(shí),通過(guò)本研究我們也認(rèn)為DT術(shù)后28~30天是行第二次DT的最佳時(shí)間。
[1]Xiao YP,Xiao EH,Luo JG,et al.Preliminary Study of Apparent Diffusion Coeffient in the Evaluation of therapeutic Effect of Transcatheter Arterial chemo-embolization for Hepatocellular Carcinoma[J].Radiol Pratice,2008,23(5):511-514.
[2]Chan JH,Tsui EY,Luk SH,et al.Diffusion-weighted MR in imaging of the liver:distinguishing hepatic abscess from cystic or hecrotic tumor[J].Abdom Imaging,2001,26(2):161-165.
[3]Colagrande S,Carbon SF,Carusi LM,et al.Magnetic Resonance Diffusion-weighted imaging:ExtranceurologicalApplications[J].Radiol Med,2006,111(3):392-419.
[4]Zhang Y,Guo SL,Lei JQ,et al.MR Diffusion-weighted imaging before and after TACE in liver cancer:a primary study[J].China J Interv Imaging Ther,2006,(3):182-185.
[5]Takayasu K,Arii S,Matsuo N,et al.Comparison of CT findings with resected specimens after chemo-embolization with iodized oil for hepatocellular carcinoma[J].AJR,2002,175:699-704.
[6]Kamel IR,Bluemke DA,Ramsey D,et al.Role of diffusionweighted in imaging in estimating tumor necrosis after chemoembolization of hepatocellular carcinoma[J].AJR,2003,181(3):708-710.
[7]Chen CY,Li CW,Kuo YT,et al.Early response of hepatocellular Carcinoma to Transcatheter Arterial chemo-embolization;choline levels and MR Diffusion constants-initial experience[J].Radiology,2006,239(2):448-456.
[8]Xiao EH,Li JQ,Huang JF.Expression of P53 protein of Hepatocellular Carcinoma cells after Transcatheter Arterial chemo-embolization[J].J Chin Physician,2004,6(3):306-309.
[9]Valonen PK,Lehtimaki KK,Vaisanen TH,et al.Water Diffusion in a Tat Guoma During Ganciclovir-thymidine Kinase Gene Therapy-induced Programmed Cell Death in Vivo:Correlation with Cell Density[J].Magn Resoon Imaging,2004,19(4):389-396.
[10]Wang XH,Huang L,et al.The application of DWI and ADC Mapping in Cerebral Infarction[J].Magn Reson Imaging,2003,20(5):286-290.
[11]肖恩華,尚全平,肖運(yùn)平,等.原發(fā)性肝癌經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞后MR擴(kuò)散成像與病理對(duì)照研究[J].中國(guó)介入放射學(xué),2008,2:135-140.