作者簡介:張磊,解放軍第306醫(yī)院,醫(yī)學(xué)影像科。
醫(yī)學(xué)影像科磁共振室主任醫(yī)師,1983年就讀于第四軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)系,專攻醫(yī)學(xué)磁共振診斷,并同時致力于腦功能磁共振成像研究。于德國弗萊堡大學(xué)醫(yī)院(UniversityHospitalFreiburg)放射科從事神經(jīng)放射及視網(wǎng)膜皮層映射的功能成像研究2年。
肝細胞肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)的發(fā)生在中國與肝炎后肝硬化有著密切關(guān)系,乙型肝炎、丙型肝炎、肝硬化、黃曲霉素、過度飲酒、合成類固醇、血色素沉著病均是肝癌的致病因素。其具有發(fā)病隱匿、惡性度高、容易轉(zhuǎn)移及預(yù)后差的特點,很多患者發(fā)現(xiàn)病變時已經(jīng)失去手術(shù)機會。HCC最明顯的特征是血管豐富,新生血管的形成在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中十分重要,與腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移、分期及預(yù)后密切相關(guān)。
研究表明,腫瘤的生長分為無血管期和血管期,在無血管期由于腫瘤主要依賴周圍組織的彌散來獲取營養(yǎng)物質(zhì)和排泄代謝物,所以明顯抑制了腫瘤的持續(xù)性快速生長,腫瘤直徑一般不超過1~2 mm。在血管期,腫瘤內(nèi)出現(xiàn)新生毛細血管并獲得進一步生長的能力,腫瘤從而迅速生長并發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此腫瘤生長過程中直徑大于1.0 mm時,正常循環(huán)灌注已不能夠提供足夠的營養(yǎng)支持,新生血管生成是腫瘤生長的必要條件。但是腫瘤新生血管與正常血管具有顯著不同。腫瘤血管生成后,血管分支較多,扭曲并直徑擴大且不均,且不再進一步分化或改建成相應(yīng)的動脈和靜脈,缺乏正常的小動脈-毛細血管-小靜脈結(jié)構(gòu),存在動靜脈瘺等。血管內(nèi)皮細胞結(jié)構(gòu)不完整,無平滑肌與神經(jīng)末梢,故腫瘤內(nèi)微血管無舒縮功能,其內(nèi)的血液灌注及血流量明顯增加,也加大了血液與組織液之間的交換面積。新生微血管通透性增加,大量的蛋白質(zhì)外滲使細胞外膠體滲透壓增加,從而使血液向組織液的滲透增加。
腫瘤血管生成圖示
新生的腫瘤血管雖然不能在影像學(xué)圖像上直接顯示出來,但腫瘤血管增生及其生理特性可以導(dǎo)致腫瘤細胞外間隙容量、灌注和毛細血管滲透性都明顯增高,此時,注入血管內(nèi)的對比劑能夠通過腫瘤血管數(shù)量增加、速度加快這些改變來直接影響螺旋CT和動態(tài)MRI強化時的影像征象,因而在影像學(xué)圖像中能夠間接反映腫瘤血供的變化。
螺旋CT 和動態(tài)MRI強化都是通過靜脈注射對比劑。CT通過含碘對比劑強化的影像是對比劑本身對X 線的阻擋作用直接造成的;而MR常用的對比劑GD-DTPA則是通過影響質(zhì)子的弛豫時間,間接改變質(zhì)子形成的信號強度所造成的。兩種對比劑的生物學(xué)分布沒有專一性,在各組織的分布取決于該組織的血流量的多少,血液灌注和微血管通透性。雖然兩種對比劑人體內(nèi)分布不存在差異,但是由于MRI的多參數(shù)成像特點,能夠利用參數(shù)凸顯對比劑增強效應(yīng),因此具有更高的增強敏感性與成像顯著性。
多期動態(tài)增強MRI顯示一患者肝內(nèi)病灶,快速強化-快速廓清,肝癌典型特征。
螺旋CT 和新的MRI掃描序列的應(yīng)用,允許動態(tài)的觀察對比劑通過組織時所形成的強化圖像,并對其進行分析。在早期強化階段,組織的強化很大程度決定于血液的灌注(組織內(nèi)單位體積血液的流動)。在同一病人,其不同組織中的強化峰值則反映了其灌注情況。在強化的后期,組織的強化是由細胞外間隙(包括血管內(nèi)和血管外兩部分)對比劑所決定的。血管內(nèi)的對比劑決定于該組織的血容量和血液內(nèi)造影劑的含量,而血管外對比劑是對比劑經(jīng)毛細血管滲透到細胞間隙中的。血管外對比劑的分布受毛細血管的數(shù)量、面積和通透性等影響。
肝臟肝動脈-門靜脈的雙重血供系統(tǒng)決定了對比劑增強肝臟顯影的特殊性
肝臟由肝動脈和門靜脈雙重供血的特點使肝臟的增強有其特殊性,將肝臟的強化依此分為動脈期和門脈期以及延遲期。肝癌是富血供的腫瘤,其發(fā)生常伴有肝動脈供血增多,門脈血流減少。動脈期對比劑主要經(jīng)過動脈到達肝臟,動脈血將對比劑輸送到肝實質(zhì)的同時也供給病灶,對比劑的灌注使病灶強化。肝實質(zhì)雖然也有肝動脈來的對比劑充盈,但此時門脈內(nèi)尚無對比劑,門脈來的大量血液將動脈輸送來的對比劑稀釋,使肝實質(zhì)僅呈現(xiàn)輕微強化。因此,強化的病灶在輕微強化的肝實質(zhì)背景的襯托下,密度差異明顯增大,形成動脈期強化表現(xiàn)。因為其強化早于肝實質(zhì),因此稱為“早期強化”。早期強化是肝癌的特征之一,研究表明,動脈期出現(xiàn)強化的肝癌病灶約有80%~90%。在門脈期,大量含對比劑的血液從脾臟和消化道臟器經(jīng)門靜脈系統(tǒng)進入肝臟,肝實質(zhì)顯著強化,而此時肝癌與肝實質(zhì)相比強化較弱。由于強化只在動脈期出現(xiàn),持續(xù)時間短暫,臨床上將這種增強表現(xiàn)稱為“快進快出”。大量的研究發(fā)現(xiàn),肝癌的新生血管與患者的病理學(xué)特點和預(yù)后緊密聯(lián)系,而腫瘤血管增生與通過螺旋CT和動態(tài)MRI 增強密切相關(guān)。
【解放軍第306醫(yī)院MRI精準診斷肝癌】
通過研究肝癌的新生血管與而腫瘤血管增生與通過螺旋CT和動態(tài)MRI 增強之間的關(guān)系,可以從影像學(xué)上提高肝癌的檢出率,更詳盡的描述肝癌的病理學(xué)特點,對肝癌患者的預(yù)后作出評價,更好的指導(dǎo)臨床治療,從而最終提高肝癌患者的生存率。
解放軍第306醫(yī)院核磁檢查通過系統(tǒng)肝癌患者動態(tài)增強數(shù)據(jù)測量,總結(jié)出肝臟、肝癌、不同血管隨對比劑注射后而顯影的信號強度特點,通過半定量數(shù)據(jù)分析更精確地進行診斷及鑒別診斷。