MR定量诊断新篇章--肝脏自动化铁定量技术有助于HCC的早期识别
肝细胞癌(HCC)是最常见的肝脏原发恶性肿瘤,在东方人群中,80%-90%的HCC伴有肝硬化背景,而12%-20%的肝硬化也将进展为HCC。肝硬化背景下的HCC生成多经历了肝硬化结节的多步癌变过程:由再生结节(RN)、不典型增生结节(DN)、DN癌变到小肝癌(sHCC)。HCC预后极差,进展期HCC五年生存率在12%以下,而小肝癌5年生存率可达50%-60%。因此,早期识别癌变结节并积极干预治疗对于改善预后具有重要意义。
MRI是肝硬化背景下sHCC与癌前结节鉴别的重要方法,尤其是肝脏多期动态增强扫描,可以通过结节血供的变化情况鉴别病变性质。但是,由于部分sHCC可接受双重血供、新生血管化不足,尚未表现出典型的HCC以肝动脉供血为主的血流改变,鉴别存在一定困难。
肝硬化时常伴有铁沉积,此前的研究认为肝癌的演变可能与铁过载导致细胞增殖及DNA损害有关。同时,肝硬化背景下肝内结节的铁含量也会随着病变的进展发生相应变化,因此,定量评估肝铁含量有助于鉴别肝脏结节的性质,从而提高对sHCC早期诊断的敏感性。
病史及影像所见
女,47岁;
腹胀、腹部不适十余年。
影像表现及诊断:肝脏被膜欠光整,表面凸凹不平,各叶段比例失调,肝内多发类圆形长T1等T2信号影,增强扫描病灶轻度环形强化,其内强化程度略低于正常肝实质;肝胆特异期病灶内呈稍低信号,边缘强化程度同肝实质。LiverLab肝脏定量分析可见肝脏中度铁沉积、脂肪含量正常,部分结节铁含量高于周围肝实质,未见明确铁含量减低结节。考虑为肝硬化伴中度铁沉积、腹水、肝内多发肝硬化结节。
病例讨论
在肝硬化背景上,铁常选择性地沉积于肝硬化结节内,RN和DN均可出现铁沉积。沉积的铁可位于肝细胞内,也可位于网状内皮系统,前者可能与肝细胞膜表面介导内源性铁摄取的转铁蛋白受体表达增加有关,后者主要与Kupffer细胞数目及功能有关。铁与HCC的发生关系密切,既可通过氧自由基的产生对细胞造成直接损害,也可通过改变局部免疫微环境间接促使肝细胞癌变。已有研究表明,肝硬化结节癌变后,肿瘤组织内铁的含量明显减少。在HCC的多步进展中,铁沉积的减少是其早期征象之一,表现为铁沉积背景下的乏铁灶。因此,结节内铁含量的差异有助于HCC与癌前结节的鉴别。
目前用于判定肝脏铁含量的技术比较多元化,包括:测定肝脏与椎旁肌肉的T2信号比值、同反相位信号差异、以自旋回波为基础的R2/T2定量、以梯度回波为主的R2*/T2*定量、磁敏感加权成像(SWI)或定量磁化率成像(QSM)等。其中,Ferriscan的R2定量结果是国际公认的相对金标准。但是,这一商用软件的使用成本较高,难以广泛普及。R2*/T2*定量扫描时间短、后处理简单,已有研究表明R2*/T2*定量结果与Ferriscan具有很好的线性相关性及可重复性,且对轻度铁过载测量敏感性及准确性相对R2更高,是目前多国铁过载治疗的专家指南推荐的检查手段。
西门子LiverLab肝脏定量技术包含多回波Dixon和肝脏波谱成像HISTO两种定量手段,仅需两次屏气扫描,即可同时获得肝组织的R2*/T2* 和R2/T2定量结果,实现对全肝铁含量的准确测定和局部病灶内铁过载的精确评估,为肝硬化背景下的可疑病灶的准确定性提供更丰富的鉴别诊断信息,有助于小肝癌的早期发现、改善患者的预后。
病例来源
图像来源于西门子Spectra 3T
感谢吉林大学附属中日联谊医院放射科提供病例及临床图像!
技术注解
第一步:首先进行单次屏气两点法Dixon成像,初步粗略评价是否存在可疑的脂肪或铁沉积。在此过程中,通过先进的肝脏分割算法,设备会对肝脏组织进行识别,在各个扫描层面将肝脏轮廓自动勾勒出来,此后,所有来源于肝脏的数据被自动整合计算,最后得出粗略定量的结果(正常、脂肪沉积、铁沉积、同时存在脂肪和铁沉积),用户可以根据该结果决定是否进行下一步的更为精准的定量程序。
第二步:使用多回波Dixon法进行成像,并根据上一步中肝脏自动分割的结果自动生成全肝及ROI局部的脂肪及铁含量信息,并以脂肪百分数图及R2*/T2*数值结合彩虹图的形式进行显示,多回波法所得定量指标较两点法更为精准。
第三部:HISTO肝脏波谱成像,使用波谱的手段对感兴趣区进行再次定量,获得R2/T2定量结果,为临床提供更丰富的诊断信息。
参考文献
刘华平,李文政,李海兰,等.磁共振成像技术在肝脏铁过载的应用进展.磁共振成像,2017,8(6):475-479.
李若坤.MR磁敏感加权成像在肝硬化结节多步癌变中的临床应用研究[D].上海:复旦大学医学院影像医学与核医学系,2012:10-11.