影像学在原发性肝癌中的应用意义及研究进展

Application and Research Progress of Imaging in Primary Liver Cancer

摘要: 原发性肝癌最常见的恶性肿瘤之一，死亡率较高，因此对于原发性肝癌的诊断和治疗备受关注。由于原发性肝癌的侵袭性强，癌转移的速度快，早期诊断对患者预后十分重要。影像学是原发性肝癌诊断和管理的重要方式，影像学的应用贯穿原发性肝癌的整个诊治过程，选择正确的影像学方法进行筛查、诊断、分级、治疗以及治疗后的评估对原发性肝癌患者有着重要的意义。现将影像学在原发性肝癌中的临床应用及研究进展进行综述如下。

Abstract: Primary liver cancer is one of the most common malignant tumors with high mortality, so the diag-nosis and treatment of primary liver cancer need to be concerned. HCC rapidly develops and easily metastasizes, so early diagnosis is very important for the prognosis of patients with primary liver cancer. Imaging is an important way of diagnosis and management of primary liver cancer. The ap-plication of imaging runs through the whole process of diagnosis and treatment of primary liver cancer. It is of great significance for patients with primary liver cancer to select the correct imaging methods for screening, diagnosis, grading, treatment and evaluation after treatment. The clinical application and research progress of imaging in primary liver cancer are summarized as follows.

1. 引言

原发性肝癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，在全球癌症相关死亡的原因中排名第四。2020年我国新发病例数为41万例，居恶性肿瘤的第五位；肝癌致死人数达39万，仅次于肺癌，位居恶性肿瘤第二位。据报道全球每年新发病例一半在中国 [1]。严重危及人们的生命健康。原发性肝癌根据病理学类型分为肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)、肝内胆管癌(intrahepaticcholangio carcinoma, ICC)和混合型肝癌。原发性肝癌只有早期肝癌才有机会获得手术根治，但可获得手术切除的病例仅占20%~30% [2]。同时原发性肝癌具有侵袭转移快的特点，在疾病发生早期无特异性症状，较为隐匿，发现时通常已发展至中晚期，患者预后差。因此筛查，早期诊断，准确分级以及个体化治疗对于肝癌的患者尤为重要，影像学检查是整个诊疗过程中的重要手段，对肝癌患者的诊断及分级评估甚至治疗都有着重要的意义。

肝癌的独特之处在于它可以根据影像学特征进行诊断而不需要有创活组织检查 [3]。目前，超声检查是肝癌首选的筛查方式，CT、MRI是肝癌早期确诊的首选方式 [4]。通过影像学检查，可以先了解肝脏的大小和形状，通过正常组织和癌变组织的回声信号或密度差异等发现异常。扫描过程中注射造影剂可以详细描述癌变部位、肿瘤大小等特征，对诊断和治疗提供重要信息。本文针对影像学在原发性肝癌临床诊断和治疗中的应用及进展进行综述。

2. 超声检查

2.1. 常规超声

常规超声(ultrasound, US)作为肝癌首选的筛查方式，具有实用性广泛、无侵入性、移动便捷、成本低等特点，也是临床上常用的肝脏影像学检査方法 [5]。肝癌早期肿瘤体积小，超声图像表现为肝脏内局灶性低回声，病变可由脂肪、出血或坏死引起，内部回声均匀，边界较为清楚，肿瘤周围可见无回声晕带 [6]。随着肿瘤体积的增大，内部回声不均匀并逐渐增强，肿瘤边界不规则，肿瘤周围无回声晕带逐渐消失，癌组织可浸润至邻近结构，可侵犯门静脉及其分支，在门静脉或肝静脉内有癌栓形成 [7]。肿瘤内部出现出血及坏死液化时表现为肿块内部液性暗区。如肿瘤内胆管细胞癌成分较多时，则病灶血流信号较弱 [8]。虽然常规超声可检查出肝内占位病变及基本情况，但研究发现，对小于20 mm的早期肝癌，超声检查的灵敏度是非常有限的 [9]。另外，在肝癌的超声检查中，还需要注意与肝血管瘤、肝脓肿以及转移性肝癌进行准确的鉴别 [10]。

2.2. 超声造影

超声造影(Contrast-enhanced ultrasound, CEUS)检查主要是利用超声造影剂实时显示肿瘤血管的分布情况和血流灌注动态过程，由于超声造影剂可增强超声对于散射声波的接收能力，充分显示该组织的毛细血管等微血管的血流状态，通过观察正常组织与肿瘤部位的血流灌注差异发现病灶，提高病灶诊断的敏感性和特异性 [11]。根据这一原理，超声造影可以对病变进行动态评估，并实时评估所有不同阶段的病变，有效显示出病灶情况。CEUS检查能够良好克服常规超声检查的局限性。CEUS检查具有费用低、无创、操作简单、无辐射等优点，因此在肝癌的检查中应用较为广泛 [12]。此外，超声造影也存在着与常规超声相同的局限性，如对操作人员的依赖性，并且对肥胖、肝硬化患者及小病灶的敏感性有限，对肝深部病变的检测能力有限 [13]。

2.3. 内镜超声

内镜超声(endoscopicultrasound, EUS)是将超声检查与内镜相结合，与单纯的超声及超声造影相比，EUS能够进行近距离的检查，提高图像的分辨率。并且，EUS在检测小于10 mm的病变时，有着较高诊断率，EUS对肝恶性病灶的检出能力明显高于CT，其诊断准确度为97%，被视为CT和MRI的补充检查方式 [14]。EUS不仅应用于肝癌的诊断，EUS引导的肿瘤射频消融以及肿瘤注射也被广泛用于肝癌的治疗，EUS更有益于观察和到达解剖位置、更精确地将治疗药物注射至特定位置 [15]。EUS的相关操作技术也具有一定的局限性，主要体现在：EUS对操作的要求较高，学习时间长；而且作为一种侵入性检查，可能有术后出血、感染、胆源性胰腺炎等并发症；同时，EUS费用昂贵，增加了患者的经济负担。但随着技术不断发展，EUS可能在肝癌诊断与治疗中发挥更大的作用 [16]。

3. CT检查

3.1. 增强CT

CT扫描具有速度快，分辨率高的特点，目前应用广泛。CT平扫可发现肝癌病灶，但诊断准确率以及对小肝癌(单个癌结节最大直径 < 3 cm或两个结节直径的总和 < 3 cm [17])的检出率有限。动态增强CT (Dynamic contrast enhanced CT, DCECT)已经成为诊断原发性肝癌的常规检查 [18]。DCECT优势主要是能够准确地显示肝脏形态和病灶情况，实现全肝一次性扫描。通过注射对比剂，能够精准获得动脉期、门脉期和静脉延迟期的图像，从而了解病灶的形态学特征和血供特点。DCECT的扫描可以看到病灶与正常实质之间差异显著，正常肝实质表现为轻度强化或未强化，而原发性病灶动脉期明显不均匀强化，表现为高密度 [19]；门静脉期大概在对比剂注射后60~70秒，对应肝脏门静脉和实质的增强的高峰，最适合静脉评估；静脉延迟期则为注射后的180秒，病灶表现为低密度，有利于肿瘤的检测 [20]。DCECT的具有诊断速度快，漏诊少的特点，而且DCECT的造影剂用量较低，不易引起不良反应 [21]。但对于部分血供较低的病灶，与正常实质差异不够显著，容易出现误诊和漏诊 [22]。

3.2. 能谱CT

能谱CT是一种新的成像技术，根据每种物质有其特定的能谱曲线，可得到肿瘤的密度及原子序数等信息，对肿瘤进行定量分析 [23]。与螺旋CT检查相比，能谱CT使用单个X射线管及快速keV切换设备，可以在80 keV及140 keV间完成切换，获得更加准确、稳定的CT值，结合能量成像、能谱吸收曲线和病变部位含碘量和含水量等参数对肿瘤位置以及是否发生转移和复发进行准确判断 [24]，能谱CT也可对不同类型的原发性肝癌进行鉴别诊断，有针对性地对原发性肝癌进行诊断 [25]。同时，碘选择性显像和低keV虚拟单能显像基于碘含量的差异增加了微小病变的可见性，有效的消除因为容积效应及伪影而导致对小病灶的漏诊，因此能谱CT在小肝癌的临床诊断方面的优势也很明显 [26] [27]。由此可见，能谱CT可以提高诊断特异性、准确度，减少误诊率，对肝癌的诊断和治疗有着重要的临床价值 [28]。

4. 磁共振检查

磁共振检查的优点为安全性高、无辐射、组织分辨率高，在不需要重建的情况下清晰完整地显示肝癌患者肿瘤的性质及情况，与CT相比，磁共振检查不受脂肪的影响，从而提高肝癌临床诊断的敏感性和准确性 [29] [30] [31]。

4.1. 动态增强磁共振成像

动态增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging, DCE-MRI)通过静脉注射磁共振对比剂并进行无间隔快速反复扫描，可以获取Ktrans、Kep及Ve等不同的灌注参数。Ktrans表示对比剂从血管内扩散至血管外的速度，Kep表示组织内对比剂重回血管内的速度，Ve代表对比剂渗透到血管外的容积与血管外整体容积的比值。DCE-MRI不仅可以对患者的病变部位进行准确的呈现，其获得的参数还可反映肿瘤组织生理代谢情况，从而对肿瘤的组织微循环进行定量分析 [32] [33]。崔莹莹对144例原发性肝癌患者研究发现，原发性肝癌患者的Ktrans及Ve值均高于非肝癌患者。由于原发性肝癌患者血管壁的通透性明显升高，对比剂更易渗透到血管外，因此Ve值会出现升高的情况 [34]。游斌等人对DCE-MRI在原发性肝癌与肝转移瘤的鉴别诊断中的价值进行研究发现，DCE-MRI可以通过有效反映血流动力学改变对两种疾病进行鉴别诊断，原发性肝癌作为原发性肿瘤，伴有较多微血管不成熟的新生血管，其通透性较高，因此原发性肝癌的Ktrans、Kep与Ve值高于肝转移瘤，因此DCE-MRI可较好地鉴别原发性肝癌和肝转移瘤 [35]。同时，DCE-MRI可以有效呈现转移灶及相邻器官及血管受累情况，精确判断病灶的位置及浸润程度、淋巴结转移及远处转移情况，对肝内外病灶及小肝癌的诊断准确率高于增强CT检查 [36] [37]。

4.2. 磁共振弥散加权成像

磁共振弥散加权成像技术(Diffusion Weighted Imaging, DWI)通过组织间水分子扩散运动受限情况反应病灶的生理病理改变，是目前唯一能够在活体无创的情况下进行水分子自由扩散活动探测的影像学技术，DWI对多系统病变具有良好的诊断应用价值 [38]。研究表明，约有20%~40%的肝脏恶性肿瘤无法通过常规MRI准确判断。在利用磁共振检查的诊断中，动脉期的强化特点尤为关键，而在延迟期、门静脉期和动脉期中，肝细胞癌的信号减弱，并呈现出典型的“快进快出”，不利于肝细胞癌的诊断。DWI技术可以通过ADC值进行量化分析，对患者早期病变信号加以显示，并反映出病灶的生物学活性 [39]。于世程对90名患者进行扩散加权成像扫描发现，原发性肝癌的ADC值明显低于肝囊肿等其他三种肝脏疾病，说明在肝癌患者中使用DWI能够有效对患者的疾病进行诊断和鉴别诊断 [40]。吉亚峰对43例肝癌患者进行研究发现，与CT相比，DWI可有效提高患者诊断准确率，能够全面降低临床误诊率，DWI在肝癌诊断中灵敏度较高。具有临床应用价值，值得应用推广 [41]。

4.3. 体素内不相干运动磁共振扩散加权成像

体素内不相干运动磁共振扩散加权成像(intravoxel incoherent motion-diffusion weighted imaging, IVIM-DWI)在肝癌的诊断中是一项重要的技术，IVIM最为经典的模型为双指数模型，IVIM成像方法可以描述体素微观运动，包括水分子自由扩散真性运动与微循环灌注两部分，并对其进行量化，更加精准的辨别病灶组织生物学特点 [42] [43]。IVIM-DWI在早期鉴别肝细胞癌中起着重要的作用。在IVIM-DWI的双指数模型中，可获得D、D*、f值三个参数，D值代表组织内水分子的扩散效应，D*代表毛细血管流速，f值代表血管生成速度。肝脏中出现肿瘤组织后，常表现为水分子扩散受限，毛细血管血液运动异常，微循环功能障碍，IVIM的结果表现为ADC、D值下降，D*值和f值明显增高，这对于早期肝癌的发现和鉴别有着较高的应用价值。根据李谋等人对大鼠肝细胞癌的研究结果显示，IVIM-DWI能够鉴别不同程度的肝细胞癌，对于肝癌的病理分级有着重要的意义 [44]。肖伟等人认为肝癌患者在TACE治疗前后均可进行IVIM-DWI检查，根据IVIM参数可以对患者TACE治疗进行预测和评价，为后续治疗提供指导 [45]。目前IVIM-DWI技术已经逐步应用于肝癌中，利用定量分析为患者的诊断和治疗提供更加客观的参考依据。

5. 小结和展望

原发性肝癌是临床常见的恶性肿瘤，而我国早期诊断率不高，导致患者错过了最佳的治疗时机。找到适合肝癌早期诊断的影像学方法对于原发性肝癌的发现与治疗有着重要的临床意义。因此，需要合理的选择影像学诊断途径，使原发性肝癌得以早期检出。