功能性核磁共振鐵含量測(cè)定在肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值研究*

張 威 任 靜 程祝忠 周 鵬 羅紅兵 許國(guó)輝*

肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)是我國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，大多由肝硬化發(fā)展而來(lái)[1]。多數(shù)HCC發(fā)現(xiàn)較晚，生存率不高，嚴(yán)重威脅著人類的生命健康，因此，其早期診斷和介入治療對(duì)于改善患者預(yù)后，提高生存質(zhì)量具有重要意義。有研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化可首先形成再生結(jié)節(jié)(regenerative nodule，RN)，然后發(fā)展為低度不典型性增生結(jié)節(jié)(low grade dysplastic nodule，LGDN)以及高度不典型增生結(jié)節(jié)(high grade dysplastic nodule，HGDN)，其經(jīng)歷多個(gè)階段最終演變?yōu)樵缙诟伟2]。從肝硬化結(jié)節(jié)進(jìn)展為HCC，血供從以門(mén)靜脈為主發(fā)展為肝動(dòng)脈為主，在疾病發(fā)展過(guò)程中，均伴隨具有特征的X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)表現(xiàn)，其中典型的表現(xiàn)可用于鑒別診斷，但部分結(jié)節(jié)強(qiáng)化有重疊，給診斷帶來(lái)一定困難[3]。作為檢測(cè)肝臟鐵沉積金標(biāo)準(zhǔn)[4]的穿刺活檢因其有創(chuàng)性，具有一定危險(xiǎn)性，且會(huì)給患者帶來(lái)一定痛苦。近年研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化結(jié)節(jié)改變過(guò)程中鐵含量改變?cè)缬谘└淖僛6]。作為順磁性物質(zhì)，鐵含量變化會(huì)改變自旋-晶格弛豫時(shí)間(spin-lattice relaxation time，T1)、橫向馳豫時(shí)間(transverse telaxation time，T2)及自旋-自旋弛豫時(shí)間(spin-spin relaxation time，T2*)，因此，可通過(guò)借助肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)在功能性核磁共振(functional MRI，fMRI)中信號(hào)的變化，測(cè)定T2(1/R2)、T2*(1/R2*)時(shí)間反應(yīng)肝臟結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量，從而為肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)診斷提供可能。本研究通過(guò)利用fMRI檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)中的鐵含量差異，分析fMRI鐵含量測(cè)定在肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鑒別診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1-10月四川省腫瘤醫(yī)院收治的63例行MRI掃描并進(jìn)行手術(shù)治療的肝癌或肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)待診患者，其中男性43例，女性20例；年齡36～69歲，平均年齡(52.37±10.13)歲。根據(jù)病理診斷結(jié)果將其分為HCC組(19例)、HGDN組(6例)、LGDN組(9例)和RN組(29例)。患者在年齡、性別一般資料比較無(wú)差異，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①常規(guī)影像學(xué)檢查提示肝內(nèi)占位，臨床指標(biāo)符合肝硬化、肝癌診斷標(biāo)準(zhǔn)[6-7]；②身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)為(18.5～24)kg/m2；③在進(jìn)行MRI前未進(jìn)行放化療。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①磁共振檢查禁忌癥患者；②心、肺功能不全患者；③大量腹水患者。

1.3 儀器設(shè)備

采用MAGNETOM Avanto型MRI(德國(guó)西門(mén)子有限公司)；Trio 3.0T fMRI定量檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鐵含量?jī)x器設(shè)備(德國(guó)西門(mén)子有限公司)。

1.4 檢測(cè)方法

(1)鐵含量檢測(cè)：fMRI定量檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鐵含量?；颊邫z查前禁食4 h，取仰臥位，雙臂交叉枕于頭后方，行常規(guī)腹部MRI平掃，包括T1加權(quán)成像(T1weighted image，T1WI)，彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，T2*WI及磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)。根據(jù)病變大小、形態(tài)，采用手動(dòng)描繪感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)，使用軟件測(cè)量ROI的T2*值及T2值。其中ROI避開(kāi)囊變壞死區(qū)，放置在病灶最大面積層面。圖像小病灶且較模糊時(shí)，根據(jù)T2脂肪抑制序列位置尋找ROI。圖像分析由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的腹部影像診斷放射科醫(yī)師在影像歸檔及傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)中獨(dú)立分析，意見(jiàn)不統(tǒng)一時(shí)，經(jīng)討論達(dá)成共識(shí)，測(cè)量結(jié)果取平均值，嚴(yán)格遵守雙盲法閱片。對(duì)ROI部位結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量進(jìn)行量化，計(jì)算方法參考文獻(xiàn)[8]。

(2)病理學(xué)評(píng)估：術(shù)后獲得新鮮肝臟病變組織，取材部位盡量與MRI圖像所選ROI部位一致，石蠟包埋、切片常規(guī)HE染色，根據(jù)染色結(jié)果判斷肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)的病理性質(zhì)后進(jìn)行普魯士藍(lán)染色，根據(jù)沉積部位，分為實(shí)質(zhì)性(肝細(xì)胞)和間質(zhì)性(纖維間隔內(nèi))。①分級(jí)[9]。按照肝實(shí)質(zhì)鐵染色標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，0級(jí)為陰性，1級(jí)為微量，2級(jí)為少量，3級(jí)為中量，4級(jí)為大量；②評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。RN質(zhì)地均勻，組織形態(tài)類似周圍肝實(shí)質(zhì)，DN切面灰白、灰黃，組織質(zhì)地均勻，無(wú)明顯壞死，LGDN周圍無(wú)真正包膜，結(jié)節(jié)內(nèi)可見(jiàn)多個(gè)匯管區(qū)，HGDN結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)較HGDN更加模糊，細(xì)胞密度增高，HCC切面灰白，組織質(zhì)地不均勻，部分出血及壞死，多數(shù)肝細(xì)胞有不同程度的異型性改變，細(xì)胞核著色深，核漿比增大。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析均使用SPSS20.0軟件完成。計(jì)數(shù)資料采用百分?jǐn)?shù)(%)表示，組間比較采用x2檢驗(yàn)；計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，方差齊，多組數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析，行F檢驗(yàn)，兩組間比較行t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 患者fMRI定量檢測(cè)

2 結(jié)果

2.1 病理學(xué)評(píng)估

實(shí)質(zhì)內(nèi)和間質(zhì)內(nèi)鐵染色分級(jí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=22.804，x2=13.772；P＜0.05)；HCC組實(shí)質(zhì)性和間質(zhì)性鐵染色分級(jí)均較RN組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=15.827，x2=9.036；P＜0.05)，見(jiàn)表1。

表1 病理學(xué)評(píng)估結(jié)果(例)

2.2 fMRI定量檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鐵含量

四組患者肝結(jié)節(jié)內(nèi)T2、值逐漸延長(zhǎng)，鐵含量逐漸降低且組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=28.387，F(xiàn)=5.334，F(xiàn)=6.991；P＜0.05)；其余三組與RN組比較(t=2.845，t=6.741，t=8.664，t=2.326，t=2.672，t=3.709，t=4.323；P＜0.05)；HGDN組和HCC組與LGDN組比較(t=2.971，t=4.053，t=3.131；P＜0.05)，見(jiàn)表2；患者fMRI定量檢測(cè)圖像見(jiàn)圖1。

表2 fMRI定量檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鐵含量()

表2 fMRI定量檢測(cè)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鐵含量()

注：①表中*為與RN組比較，P＜0.05，△為與LGDN組比較，P＜0.05；②RN為再生結(jié)節(jié)，LGDN為低度不典型性增生結(jié)節(jié)，HGDN為高度不典型增生結(jié)節(jié)，HCC為肝細(xì)胞癌；③Fe為鐵含量

2.3 fMRI鐵含量檢測(cè)對(duì)RN及HCC結(jié)節(jié)的鑒別診斷

ROC曲線分析顯示，fMRI鐵含量檢測(cè)預(yù)測(cè)肝硬化良性結(jié)節(jié)病變RN的靈敏度為88.20%，特異度為75.50%，截?cái)嘀禐?19.07，AUC為0.832(95%CI：0.734～0.929，P＜0.05)；fMRI鐵含量檢測(cè)預(yù)測(cè)HCC結(jié)節(jié)病變的靈敏度為89.50%，特異度為81.80%，截?cái)嘀禐?82.77，AUC為0.915(95%CI：0.847～0.983，P＜0.05)，見(jiàn)圖2。

圖2 fMRI鐵含量檢測(cè)對(duì)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)的鑒別診斷

3 討論

由肝硬化結(jié)節(jié)發(fā)展到HCC是一個(gè)多步驟的癌變過(guò)程，其中RN為良性肝硬化結(jié)節(jié)，LGDN、HGDN為癌前病變，HCC為肝癌。在肝硬化結(jié)節(jié)向肝癌演變過(guò)程中，結(jié)節(jié)中有大量毛細(xì)血管和新生血管形成，導(dǎo)致供血轉(zhuǎn)變，在經(jīng)典影像學(xué)上可見(jiàn)征象，可應(yīng)用于肝癌結(jié)節(jié)的鑒別診斷。但由于影像重疊等其他因素，無(wú)法根據(jù)血供區(qū)分HGDN和HCC。有研究發(fā)現(xiàn)，肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量變化貫穿整個(gè)肝癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，可應(yīng)用功能影像學(xué)檢測(cè)結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量對(duì)肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)進(jìn)行鑒別診斷[10]。

鐵是人體必需元素，在人體內(nèi)以血紅蛋白、鐵蛋白的形式存在[11]。肝臟作為最重要的鐵儲(chǔ)存和代謝器官，其病變往往伴隨著鐵代謝異常。肝硬化患者常出現(xiàn)內(nèi)源性鐵沉積，稱為鐵沉積結(jié)節(jié)[12]。因此，通過(guò)測(cè)量鐵沉積在肝臟相關(guān)疾病診斷及治療中具有重要作用。鄭永昌等[13]研究顯示，在RN和DN內(nèi)常出現(xiàn)鐵沉積，鐵沉積結(jié)節(jié)是嚴(yán)重病毒感染的標(biāo)志，對(duì)其精確診斷具有重要的臨床意義。有研究顯示，肝癌細(xì)胞內(nèi)鐵含量較癌旁組織顯著降低。RN及DN均可選擇性濃聚鐵離子，而HCC失去該能力。Geramizadeh等[14]研究表明，肝炎演變?yōu)楦斡不Y(jié)節(jié)過(guò)程中，肝臟內(nèi)有明顯的鐵沉積，而肝硬化結(jié)節(jié)發(fā)展為HCC的過(guò)程中則伴隨著明顯的鐵缺失。本研究病理檢測(cè)結(jié)果顯示，HCC組實(shí)質(zhì)性和間質(zhì)性鐵染色分級(jí)低于RN組，提示隨著病情發(fā)展，肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量降低，與Geramizadeh等[14]研究結(jié)果一致，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

fMRI基于氧和血紅蛋白和去氧血紅蛋白對(duì)磁場(chǎng)影響不同成像。氧和血紅蛋白具有抗磁性，對(duì)質(zhì)子馳豫無(wú)影響，而去氧血紅蛋白有強(qiáng)順磁性，可引起局部組織磁場(chǎng)不均勻性，導(dǎo)致質(zhì)子自旋，縮短T2和T2*，降低其加權(quán)像信號(hào)[15]。作為順磁性物質(zhì)，鐵可以引起MRI圖像信號(hào)變化，Song等[16]研究發(fā)現(xiàn)，含鐵結(jié)節(jié)可縮短MRI中T1、T2馳豫時(shí)間，在T2*上含鐵結(jié)節(jié)呈低信號(hào)。本研究顯示，RN、LGDN、HGDN及HCC組間T2、T2*值逐漸延長(zhǎng)，鐵含量逐漸降低，提示肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)內(nèi)鐵含量可能與疾病進(jìn)展有關(guān)，且進(jìn)一步表明從肝硬化結(jié)節(jié)發(fā)展為HCC是一個(gè)多階段發(fā)展的過(guò)程。本研究結(jié)果顯示，LGDN、HGDN及HCC組間T2*值無(wú)顯著差異，與蘇晉等[17]研究結(jié)果不符，推測(cè)可能是因?yàn)榛颊呔植垦鬟\(yùn)動(dòng)等因素對(duì)T2*值產(chǎn)生影響。ROC曲線分析顯示，fMRI鐵含量檢測(cè)預(yù)測(cè)肝硬化良性結(jié)節(jié)病變RN的靈敏度為88.20%，特異度為75.50%，截?cái)嘀禐?19.07，預(yù)測(cè)肝癌結(jié)節(jié)病變的靈敏度為89.50%，特異度為81.80%，截?cái)嘀禐?82.77，提示fMRI鐵含量檢測(cè)對(duì)于肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鑒別診斷具有一定價(jià)值。

4 結(jié)論

肝硬化患者從RN發(fā)展為HCC，會(huì)伴有鐵缺失，隨著疾病的發(fā)展，患者體內(nèi)的鐵含量會(huì)隨之變化。fMRI鐵含量檢測(cè)與傳統(tǒng)方式比較安全性和舒適性更高，所以在臨床上使用fMRI鐵含量檢測(cè)對(duì)于肝癌相關(guān)結(jié)節(jié)鑒別診斷具有一定應(yīng)用價(jià)值。