齊石，趙大偉，趙晶，員達(dá)，張愛(ài)東，毛笑西，史東立，李宏軍，劉慧

1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院放射科，北京 100069

2.西門子(中國(guó))有限公司，北京 100102

肝癌的診斷治療需要影像學(xué)發(fā)現(xiàn)[1-2]，鑒別肝細(xì)胞癌與膽管細(xì)胞癌對(duì)選擇治療方案以及預(yù)后都具有重要意義。而影像學(xué)上鑒別膽管細(xì)胞癌與肝細(xì)胞癌還存在不足。目前Dixon技術(shù)主要用于肝臟脂肪含量檢測(cè)[3]，多回波GRE掃描生成R2*像主要用于肝鐵過(guò)載的檢測(cè)[4]。而相位校正多回波GRE Dixon序列(簡(jiǎn)稱GRE Dixon序列)將前兩者結(jié)合在一個(gè)序列中，縮短了總掃描時(shí)間。本文初步探討肝癌在GRE Dixon序列中的表現(xiàn)，希望能夠利用新序列分析腫瘤內(nèi)成份，從而有利于肝細(xì)胞癌、膽管細(xì)胞癌的鑒別。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集北京佑安醫(yī)院2014年1月至11月經(jīng)病理證實(shí)的22例原發(fā)性肝癌(包括肝細(xì)胞癌和膽管細(xì)胞癌)。男性18例，女性4例，年齡在27～85歲，中位年齡57歲。其中乙型肝炎病毒感染者13例(2例合并酒精性肝病)，丙型肝炎病毒感染者4例(1例合并酒精性肝病)，4例無(wú)慢性肝病史，1例酒精性肝病。病例入 選標(biāo)準(zhǔn)：穿刺活檢或手術(shù)與MRI影像學(xué)檢查時(shí)間在1個(gè)月內(nèi)，穿刺活檢病灶對(duì)照影像定位明確；被檢查者同意在肝臟常規(guī)掃描時(shí)增加GRE Dixon掃描序列的檢查。

1.2 檢查方法

使用Siemens TRIO TIM 3.0 T，聯(lián)合應(yīng)用12通道體部及脊柱線圈?；颊邟呙枨斑M(jìn)食4 h。常規(guī)方法，F(xiàn)OV(300～380)mm ×380 mm，平掃層厚5～7 mm，同反相位T1WI TR 170 ms，TE 2.3 ms、3.67 ms，翻轉(zhuǎn)角65°。T2WI TR 4000 ms，TE 103 ms。DWI TR 4700 ms，TE 70 ms，b值原則0 s/mm2、150 s/mm2、800 s/mm2。GRE Dixon序列，層厚5 mm，TR 200 ms，TE 2.46 ms、6.15 ms、9.84 ms、12.30 ms、14.76 ms、17.22 ms，翻轉(zhuǎn)角30°。系統(tǒng)自動(dòng)重建出水相位圖、脂相位圖、水像、脂像、T2*像、R2*像。水/脂相位圖由公式：水(脂)相位圖=水(脂)/(水+脂)計(jì)算生成[5]。

表1 實(shí)驗(yàn)室檢查病理結(jié)果(例)Tab.1 Results of pathologic about laboratory examination(n)

表2 磁共振影像表現(xiàn)(例數(shù)/百分?jǐn)?shù))Tab.2 Finding on magnetic resonance imaging(n/%)

1.3 圖像分析

由兩名有肝臟影像診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生分析圖像，并在R2*像和水像上分別測(cè)量病灶與周圍肝組織R2*值與水的百分含量，采樣面積為1 cm2，較大(直徑大于2 cm)病灶取多點(diǎn)(2～5)平均。測(cè)量并計(jì)算水像、R2*像、同相位T1加權(quán)像、T2加權(quán)像的信噪比(signal noise ratio，SNR)、R2*像、T2加權(quán)像腫瘤與肝組織的對(duì)比噪聲比(contrast to noise ratio，CNR)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

不服從正態(tài)分布數(shù)據(jù)使用SPSS 16軟件中秩和檢驗(yàn)對(duì)圖像的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果及病理表現(xiàn)

16例肝細(xì)胞癌血中甲胎蛋白(1.4～11794.0)ng/mL，2例大于200 ng/mL，中位平均數(shù)為25.3 ng/mL。6例膽管細(xì)胞癌糖鏈抗原19-9(3.2～1000.0)U/mL，4例大于37 U/mL，中位平均數(shù)66.7 U/mL。血中鐵蛋白含量(19例)(36.4～761.2)ng/mL，中位平均數(shù)195.1 ng/mL。22例患者中手術(shù)切除12例，穿刺活檢10例。病理結(jié)果(表1)見(jiàn)肝細(xì)胞癌16例(其中11例中分化，2例中低分化，3例低分化)，5例病灶內(nèi)見(jiàn)脂肪變(均為中分化肝細(xì)胞癌)，膽管細(xì)胞癌6例(其中3例中分化，3例低分化)，5例膽管細(xì)胞癌腫瘤內(nèi)見(jiàn)較豐富的纖維結(jié)締組織。

2.2 影像表現(xiàn)

腫瘤大小(13 mm×11 mm)～(83 mm×52 mm)，15例腫瘤位于肝右葉(11例肝細(xì)胞癌)，7例腫瘤位于肝左葉，4例伴有腫大淋巴結(jié)(位于肝門及腔靜脈旁，＞10 mm)。磁共振影像表現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。R2*像SNR平均值為15.3，T2加權(quán)像SNR平均值為38.4，水像SNR平均值為49.8，同相位SNR平均值為77.0。T2WI、R2*像腫瘤與肝組織的對(duì)比噪聲比平均值分別為19.7、5.3，在同/反相位T1加權(quán)像上共13例病灶信號(hào)不均勻，8例病理示腫瘤內(nèi)壞死或出血，1例腫瘤內(nèi)脂肪變伴淤血。在抑脂T2加權(quán)像上10例病灶信號(hào)不均勻，8例病理示腫瘤見(jiàn)壞死或出血，1例腫瘤內(nèi)較豐富纖維結(jié)締組織。

R2*像上病灶內(nèi)可見(jiàn)呈片狀、斑片狀、條狀高信號(hào)者共13例，其中11例(84%)在鏡下病理見(jiàn)壞死(伴/不伴出血)(圖1)。另外1例腫瘤內(nèi)見(jiàn)脂肪變伴淤血，1例穿刺病理未見(jiàn)出血壞死。11例伴壞死的病灶中，1例在R2*像上病灶內(nèi)大部呈片狀高信號(hào)(圖2)，鏡下病理腫瘤內(nèi)廣泛出血壞死；另外10例中4例腫瘤內(nèi)伴出血，3例腫瘤內(nèi)伴出血及脂肪變。在R2*像上表現(xiàn)較均勻低信號(hào)的9例病例中，有1例鏡下病理見(jiàn)腫瘤內(nèi)壞死，但在R2*像上病灶呈均勻低信號(hào)，T2WI呈較均勻高信號(hào)，此例病灶大小約為13 mm×11 mm×11 mm。而在T2WI或T1WI發(fā)現(xiàn)6例病灶有壞死或3例出血。

水像上9例病灶呈較均勻等信號(hào)，其中7例在T2WI上信號(hào)較均勻高信號(hào)，6例在反相位T1加權(quán)像呈等信號(hào)。水像上4例不均勻等信號(hào)病灶中3例在鏡下病理可見(jiàn)病灶內(nèi)壞死或出血，T2WI上都呈不均勻高信號(hào)，在反相位T1加權(quán)像3例成不均勻低信號(hào)。水像上7例低信號(hào)病灶中病理示4例腫瘤內(nèi)脂肪變(2例伴壞死)，3例腫瘤內(nèi)含纖維結(jié)締組織(其中2例伴壞死)，在T2WI上6例呈不均勻高信號(hào)，在反相位T1加權(quán)像7例不均勻低信號(hào)。水像上2例高信號(hào)病例中腫瘤外肝組織信號(hào)減低(鐵沉積所致)導(dǎo)致腫瘤組織相對(duì)呈高信號(hào)，肝實(shí)質(zhì)信號(hào)明顯不均勻。5例含脂變病灶中4例在脂像、反相位T1加權(quán)像上可明確病灶內(nèi)含脂變，另1例鏡下病理示病灶內(nèi)脂變小于5%。

6例膽管細(xì)胞癌中，纖維組織不豐富的1例病灶在水像、T1加權(quán)像上呈等信號(hào)，在R2*像呈低信號(hào)。富含纖維組織3例在水像、T1加權(quán)像、R2*像呈稍低信號(hào)(圖3)，其中2例伴壞死，在水像、R2*像上信號(hào)不均勻。另外2例富含纖維組織伴大量壞死的病灶在水像上呈不均勻等信號(hào)，在R2*像表現(xiàn)為低信號(hào)少量條狀稍高信號(hào)及斑片影。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)(Kolmogorov-Smirnov)R2*測(cè)量值(P=0.014)與水百分含量(P＜0.001)不服從正態(tài)分布。以上數(shù)據(jù)利用秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis H)進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 研究對(duì)象的統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.3 Results of statistical about research object

3 討論

傳統(tǒng)Dixon序列利用水分子與脂肪分子中氫質(zhì)子進(jìn)動(dòng)頻率的差別，在特定時(shí)間點(diǎn)(水與脂中質(zhì)子磁矩相位差在180度的時(shí)間間隔)采集兩次回波(同/反相位回波)，可以得到水與脂的同/反相位圖像[6-7]。由于多回波技術(shù)采集時(shí)間的縮短，可以利用多回波采集肝臟圖像，而GRE Dixon序列就是利用多個(gè)回波時(shí)間(一般6個(gè)，最多12個(gè)回波)采集圖像信息，而前兩個(gè)回波時(shí)間是傳統(tǒng)Dixon序列相同(同/反相位的回波)，之后采集均為同相位的回波。全部的同相位回波用來(lái)生成T2*圖像，經(jīng)過(guò)相位校正演算得出同/反相位圖像[3，5，8]。與傳統(tǒng)的DIXON序列比較，新序列增加了T2*、R2*像及水/脂相位圖。由于全部采用同相位回波計(jì)算能夠得出更準(zhǔn)確T2*圖像[5]。需要說(shuō)明的是目前GRE Dixon中的水/脂像不同于傳統(tǒng)Dixon序列中同/反相位圖像，GRE Dixon序列是通過(guò)原始像重建的水/脂像，由于翻轉(zhuǎn)角降低和相對(duì)長(zhǎng)的TR時(shí)間，減少了T1的影響。肝臟MR信號(hào)的主要來(lái)源于水，脂與順磁性物質(zhì)。新序列能夠在一次掃描中將3種信號(hào)分離出來(lái)得到二維圖像，更直觀地觀察腫瘤與肝組織的對(duì)比及腫瘤內(nèi)部信號(hào)。

在磁共振的臨床應(yīng)用早期，曾通過(guò)T2信號(hào)做過(guò)肝腫瘤與正常組織間水含量的研究，結(jié)論一般認(rèn)為腫瘤的T2對(duì)比與含水多少有關(guān)，但腫瘤有更寬的T2值[9-10]。近來(lái)研究認(rèn)為腫瘤的信號(hào)受更多的因素影響，如脂肪、鐵離子等[11-12]。本研究顯示腫瘤與周圍肝組織中水信號(hào)相似者占多數(shù)(59%)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示腫瘤與周圍組織內(nèi)水含量無(wú)顯著差異，表明腫瘤組織與周圍肝組織的水含量相似。在同相位T1加權(quán)像上大部分腫瘤組織與周圍肝組織比較呈低信號(hào)，GRE Dixon序列水像病灶呈等信號(hào)的更多，表明在同相位T1加權(quán)像上腫瘤組織與肝組織對(duì)比更好，兩者相比同相位T1加權(quán)像更容易發(fā)現(xiàn)病灶。GRE Dixon序列水像與傳統(tǒng)Dixon T1加權(quán)像顯示腫瘤內(nèi)信號(hào)不均勻的比例相似，表明兩者在顯示組織內(nèi)部均一性上差別不大。本組5例膽管細(xì)胞癌的GRE Dixon圖像，1例含有少量纖維組織病例在水像中呈等信號(hào)。2例富含纖維組織的病例的水像呈低信號(hào)(圖3)，2例富含纖維組織并存在壞死及出血的水像也呈低信號(hào)。說(shuō)明富含纖維成份的腫瘤在水像上可呈低信號(hào)，但可能受腫瘤內(nèi)壞死或出血的影響。此序列有利于分辨富含纖維的腫瘤，但需要與含脂較多病變區(qū)分(脂像/脂相位圖顯示病灶較周圍肝實(shí)質(zhì)信號(hào)高)。膽管細(xì)胞癌富含纖維成份，含有脂類很少，這一點(diǎn)有利于與肝細(xì)胞癌的鑒別。

圖1 男，69歲，乙型病毒肝炎病史10年，甲胎蛋白 182.7 ng/ml。反相位T1加權(quán)像(A)示肝左葉外側(cè)段橢圓形占位，呈T1低信號(hào)；抑脂T2加權(quán)像(B)病灶呈較均勻高信號(hào)；水像(C)示病灶大部呈等信號(hào)，少部片狀高信號(hào)；R2*像(D)可見(jiàn)病灶大部成低信號(hào)，病灶邊緣可見(jiàn)斑片狀高信號(hào)；病理診斷(E)低分化肝細(xì)胞癌，伴壞死 圖2 男，41歲，乙型病毒肝炎病史10年，甲胎蛋白17.1 ng/ml。同相位T1加權(quán)像(A)，肝右葉前下段橢圓形病灶大部呈高信號(hào)，信號(hào)不均勻；反相位T1加權(quán)像(B)病灶信號(hào)明顯降低；脂像(C)病灶呈稍高信號(hào)；R2*像(D)病灶呈高信號(hào)，中心呈低信號(hào)；病理診斷(E)中低分化肝細(xì)胞癌，病理示腫瘤內(nèi)脂變及出血壞死 圖3 男，40歲，既往無(wú)肝病史，甲胎蛋白 74.7 ng/ml。反相位T1加權(quán)像(A)肝右葉類圓形低信號(hào)，信號(hào)較均勻；抑脂T2加權(quán)像(B)可見(jiàn)病灶呈高信號(hào)，中心見(jiàn)更高信號(hào)；水像(C)病灶大部呈低信號(hào)；R2*像(D)呈較均勻低信號(hào)；病理診斷(E)中分化膽管細(xì)胞癌，腫瘤內(nèi)較致密纖維結(jié)締組織Fig.1 Hepatocellular carcinoma in a 69 years old man with ten years hepatitis B and with serum alpha-fetoprotein levels,182.7 ng/ml.Inphase T1 weighted imaging(A)shows an oval occupy-spacing hypointensity lesion in the segment Ⅲ; The lesion is homogeneous hyperintensity in fat suppressed T2 imaging(B); Isointensity in water image(C)and hypointensity in R2* mapping(D); Histopathological diagnosis(E)is poor differentiated hepatocellular carcinoma with necrosis.Fig.2 Moderately differentiated hepatocellular carcinoma in a 41 years old man with ten years hepatitis B and with serum alpha-fetoprotein levels,17.1 ng/ml.The tumor in segment Ⅴ is heterogeneous hyperintensity in inphase T1 weighted imaging(A)and reduction in oppose phase(B).The lesion is hyperintensity in fat image(C)and hyperintensity in R2* mapping(D).Histopathological diagnosis(E)is moderately differentiated hepatocellular carcinoma.Fig.3 Moderately differentiated cholangiocarcinoma in a 40 years old man without chronic liver disease and with serum alphafetoprotein levels,74.7 ng/ml.Oppose phase T1 weighted imaging(A)shows an oval occupy-spacing hypointensity lesion in the right lobe.The lesion is heterogeneous hyperintensity in fat suppressed T2 imaging(B),heterogeneous hypointensity in water image(C)and homogeneous hypointensity in R2*mapping(D).Histopathological diagnosis(E)is moderately differentiated cholangiocarcinoma with rich fi brosis.

在GRE Dixon序列脂像與傳統(tǒng)Dixon T1加權(quán)像對(duì)含脂腫瘤的檢出兩者基本沒(méi)有差別。但在實(shí)際觀測(cè)圖像時(shí)，GRE Dixon序列中含脂病變與肝組織對(duì)比有時(shí)并不顯著(例如病變與肝組織含脂相似時(shí))，需要在脂相位圖測(cè)量病灶或肝組織，用傳統(tǒng)Dixon序列精確診斷脂肪肝時(shí)需要復(fù)雜計(jì)算[13]，而GRE Dixon能夠生成水/脂相位圖，直接定量測(cè)量水/脂肪百分含量，較傳統(tǒng)Dixon序列更方便直觀。但傳統(tǒng)Dixon序列信噪比更好，GRE Dixon序列中水/脂像的信噪比相對(duì)低。

在肝臟R2*像的研究中大部分集中在肝鐵沉積[14]及肝臟腫瘤血供上[15]。Sun[16]研究認(rèn)為R2*值能夠鑒別肝臟良惡性腫瘤。本次研究中膽管細(xì)胞癌較肝細(xì)胞癌的R2*值更低，有利兩者的鑒別。在GRE Dixon R2*像中腫瘤沒(méi)有等信號(hào)，表明在R2*像上腫瘤較容易被發(fā)現(xiàn)，但R2*像稍低，腫瘤與肝組織的對(duì)比噪聲比相對(duì)低。而R2*序列對(duì)磁場(chǎng)不均勻比較敏感，特別是順磁性物質(zhì)。所以腫瘤內(nèi)的出血很容易被發(fā)現(xiàn)，如圖2，R2*像上較容易發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)片狀高信號(hào)的出血及壞死區(qū)域，而在T1加權(quán)像上未見(jiàn)腫瘤內(nèi)出血的信號(hào)。R2*像上病灶斑片狀高信號(hào)，病理僅見(jiàn)壞死，未見(jiàn)出血灶(圖1)。10例壞死或出血灶中9例在R2*像上可見(jiàn)片狀、條狀、斑片狀高信號(hào)。本組觀察到膽管細(xì)胞癌和肝細(xì)胞癌均有較高比率伴有壞死或出血，在R2*像上的表現(xiàn)基本相似。與T1、T2加權(quán)像比較R2*像在顯示壞死或出血方面有更高的敏感性。但圖像信噪比，與T2加權(quán)像還存在差距。

綜上所述，雖然采用了相位校正計(jì)算，但由于降低了翻轉(zhuǎn)角，使GRE Dixon序列生成圖像的信噪比低。不過(guò)GRE Dixon序列能夠在一次掃描中同時(shí)生成水/脂像、水/脂相位圖、T2*/R2*像，能夠直接測(cè)量水/脂的百分含量，縮短了總檢查時(shí)間。通過(guò)分析圖像能夠判斷肝臟腫瘤組織內(nèi)的出血、壞死、脂變、纖維成份，有利于膽管細(xì)胞癌與肝細(xì)胞癌的鑒別。

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