TACE术后残留肝癌的影像学研究进展

国际医学放射学杂志IntJ MedRadioi2009May；32(3)：250-254 l腹部放射学立 TACE术后残留肝癌的影像学研究进展 ProgressinimagingofresidualhepatocellularcarcinomaafterTACE 冯峰施裕新夏淦林+ 【摘要】经导管动脉化疗栓塞(TACE)已成为治疗原发性肝癌非手术治疗的有效和首选方法。肝癌TACE 术后残留肝癌的检出是进一步提高肝癌介入治疗效果的关键所在。介绍肝癌TACE术后残癌的影像学研究进展， 阐述其优势、前景与不足。 【关键词】肝癌；经导管动脉化疗栓塞术后；超声检查；体层摄影术，x线计算机；磁共振成像；正电子 发射断层显像术 经导管动脉化疗栓塞(transcatheterarterial chemoembolization．TACE)已成为治疗原发性肝癌非 手术治疗的有效和首选方法⋯。但文献报道肝TACE 治疗后行二期手术切除的病例中，仅22％。72％的肿 瘤组织完全坏死[2】，如何应用超声、CT、MRI、PET／CT 等影像学手段客观评估介入治疗后肿瘤的坏死与 存活情况并制定合理的治疗是进一步提高肝 癌介人治疗效果的关键所在。本文就它们各自的优 势与不足予以综述。 1超声 由于残留活性肝癌存在滋养动脉和静脉血供， 而灰阶超声不能提供血供信息。所以对肝癌的 TACE术后残癌评价作用不大。彩色多普勒超声和 能量多普勒超声可显示肿瘤动静脉血流，对残留活 性肿瘤的检测敏感度为75％～87％．特异度为75％- 85％e31．明该方法检测肝癌TACE术后残留活性 肿瘤价值较大。 近年来，超声对比剂和超声谐波成像技术发展 迅速，对比增强的宽带二次谐波灰阶超声对微气泡 对比剂高度敏感。能很好地显示肿瘤的血流灌注， 所产生的伪影少于对比增强的常规能量多普勒，对 发现TACE术后存活肿瘤有很高的价值[4l。TACE术 后存活肿瘤增强后强化，门静脉期比动脉期更明 显．在门静脉期可以直观地显示血供丰富区，TACE 作者单位：226361，南通市肿瘤医院影像科(冯峰、夏淦 林)；上海市公共卫生临床中心影像科(施裕新) 通讯作者：施裕新，E-maihshiyuxin@shaphc．o瑁 ·审校者 DOI：10．3784／j．issn．1674-1897．2009．03．Z0308 250 术后坏死区血流完全消失，表现为门静脉期圆形或 卵圆形灌注缺损区和周围正常肝组织的分界。对肝 脏深部残留肿瘤(于皮下10cm以下)检测敏感度高 于浅部肿瘤[5J。Kono等[6将对比增强的宽带二次谐 波灰阶超声与组织学及DSA进行对照研究发现，前 者在肝癌TACE术后1d-2周内评价肿瘤残留的敏 感度为100％。特异度为81％，提示该方法对指导肝 癌TACE术后病人行进一步治疗具有重要意义。 Yamakado等[7J对97例直径<5cm的肝癌TACE术 后2周的病人行射频消融治疗，结果显示，1年生存 率为98％且无一例复发，明显高于单纯TACE术后 的42％～82％的1年生存率。 总之．TACE术后残留活性肿瘤的检出常规灰 阶超声价值十分有限．彩色多普勒超声和能量多普 勒超声有较大价值，对比增强超声价值最大，但是， 超声对比剂价格昂贵，目前尚未在临床广泛应用。 加之超声存在检查依赖性，且可重复性差，故其作 为TACE后残癌的检测手段尚存在某些不足。 2 CT 2．1常规CT 2．1．1肝癌TACE治疗后，CT平扫能清楚显示肿瘤 大小的变化．肿瘤内碘油沉积范围、聚集量及滞留 时间，但不能检测残留肿瘤。螺旋cT肝双期扫描及 3DCT反映肝癌介入治疗后存活实体瘤组织的血管 结构、供血情况以及残留肿瘤组织的血流动力学变 化。刘等【副用CT动态增强与DSA对照检测TACE 治疗后的残留肝癌，判断肿瘤残留的敏感度为 64．5％，准确度为76．1％。值得注意的是CT扫描碘 万方数据 国际医学放射学杂志InternationalJournalofMedicalRadiology2009May；32(3) 油沉积致密的区域也可能有存活肿瘤，增强扫描门 静脉期强化病灶可能为炎性肉芽组织。因此CT扫 描对评价TACE术后残留肝癌也存在局限性。 2．1．2CT动脉性门静脉成像(CTarterialportogra． phy．CTAP)以及CT肝动脉成像(CThepaticarteri． ography，CTHA)对肿瘤周边部残留的诊断具有重要 价值，是目前检测肝内小病灶和微小病灶最敏感的 方法，敏感度为80％。95％。但CTAP和CTHA均为 有创性检查，限制了其在TACE术后随访中的常规 应用【91。 2．2功能CT单层或多层螺旋CT灌注成像(CT perfusionimaging，CTPI)是通过肝动脉灌注量 (hepaticarterialperfusion，HAP)、f-j静脉灌注量 (hepaticportalperfusion，HPP)、平均通过时间mean transittime。MYr)和肝动脉灌注指数(hepaticarterial perfusionindex，HPI)等参数来定量分析评价组织器 官的灌注状态。以HPI>40％、MTI>125s,HPP<100mI_／ (min·100mE)作为早期检测肝癌的阈值，检测敏感 度为73％～87％。特异度为75％～80％flo]。Tsushima 等[¨]对22例原发性肝癌在动脉栓塞治疗前1周、 治疗后2-6d及治疗后1个月进行CT灌注成像。 结果显示．HAP于治疗后2-6d明显增加，治疗后 1个月下降。其原因可能是化疗药物及栓塞物质引起 的肝实质炎症和反应性肝动脉充血所致。Kan等[12] 对鼠移植型肝癌TACE术后灌注的实验研究也证 明了各种灌注值的变化与TACE术后的间隔时间 有关。郑等【-，]采用多层螺旋CT对2l例肝癌治疗前 及TACE术后1个月行灌注扫描，结果显示肿瘤残 留区仍有血流灌注．与DSA对照，DSA表现与CTPI 结果也具有较好的一致性，表明CTPI有望代替血 管造影评价TACE术后残留活性肿瘤的血供变化。 CTPI除了观察影像以外，还可以通过测量HAP值 对肿瘤内各区域的血供进行定量分析，增加了评价 的准确性和客观性。随着多层螺旋CT硬件、软件不 断发展，全肝cT灌注成像已成为可能。全肝CT灌 注成像能够对肝癌病灶提供比较高的时间和空间 分辨力影像。但低剂量全肝CT灌注扫描时病人接受 的射线量为常规三期肝脏扫描的3-6倍。因此不宜 常规应用全肝CT灌注扫描检测残留肝癌[14】。 总之。CT是目前肝癌TACE治疗后最常用的随 访监测手段。平扫不能用于检测残留活性肿瘤。螺 旋CT双期、三期扫描及3DCT对残留活性肿瘤有 较高的诊断价值．但在碘油沉积区存在一定假阴 性，在炎性肉芽组织中存在一定假阳性。CTAP、 CTHA是目前检测残留活性肿瘤最为有效的技术． 但因其为有创性检查，故不宜推广。多层螺旋CT灌 注成像在检测残留活性肿瘤方面可与CTAP、CTHA 媲美。但病人接受射线量较大，限制其应用。相信随 着320层CT的临床应用，低剂量灌注成像有望成 为检测TACE术后残留活性肿瘤的常规方法。 3 MlU 3．1常规MRIMRI信号强度受碘油沉积影响非 常轻微．故其在TACE术后残留肝癌的检出方面的 价值逐渐体现出来。有研究者认为T，WI对判断肿 瘤坏死和存活无价值，T2WI等、低信号代表凝固性 坏死。高信号为肿瘤残存、凝固性坏死伴出血以及 液化性坏死㈣。碘油栓塞后残留活性肿瘤在增强早 期明显强化，而无强化区域为肿瘤坏死、出血。中后 期增强扫描能清楚显示肿瘤残留的信号变化[16】。提 示动态增强MRI能区分无血供的坏死或出血区和 有血供的肿瘤存活区。可准确地判断肿瘤坏死和存 活的程度。刘等[17】对68例经TACE治疗的HCC病 人于治疗后2~9个月行MRI检查。MRI检查后00d 行DSA，以临床6个月随访为。MRI显示原发 病灶肿瘤残留的敏感度为93．9％，特异度为100％。 准确度为90．3％。其诊断价值较CT和多普勒超声 为高，在临床随访中起重要作用[15]。值得注意的是， 在增强门脉期和延迟期残留活性肿瘤、纤维包膜和 肿瘤内纤维间隔均可强化。MRI难以区分包膜下、 纤维分隔包裹中的少量存活肿瘤和纤维组织增生 以及单纯炎性反应。另外。增强前即为高信号的病 灶，也不适合用增强MRI评价TACE术的疗效[16]。 但随着组织特异性对比剂的开发应用。如肝细胞特 异性对比剂Mn—DPDP的应用。有望提高残留肝癌 检出的敏感性和特异性[19q9】。 3．2功能MRI 3．2．1磁共振扩散加权成像(DWI)是目前唯一能 检测活体组织内水分子扩散运动的影像技术，表观 扩散系数(ADC)图可反映活体组织的微观结构。水 分子的扩散能够显示存活细胞与坏死细胞之间明 显的信号差异。存活肿瘤内细胞丰富，有完整的细 胞膜，限制了水分子的扩散并导致ADC值的下降； 相反，坏死细胞的细胞膜渗透性增高，水分子自由 扩散，ADC值明显增高．可显示早期的细胞坏死。平 面回波成像(EPI)序列是目前最快的成像方法，在 数十毫秒内完成单幅图像信号采集，可以防止生理 25l 万方数据 国际医学放射学杂志IntJ MedRadiol2009May；32(3) 性活动的影响，目前DWI常采用EPI序列采集。 Geschwind等【∞]通过动物实验证明，TACE术后l周 肝癌坏死区域的ADC值显著高于存活肿瘤成分的 ADC值，并经过病理证实DWI能有效地检测出介 入治疗前后肿瘤内部坏死变化情况。Kamal等[21]对 38例病人进行评价．治疗前后行动态增强MRI和 DWI．病灶直径>2em者行ADC值测量。结果显示， TACE术后4～6周ADC值升高20％，差异有统计学 意义．而同时测量正常肝脏、脾、肌肉．其ADC值无 变化。认为动态增强MRI结合DWI技术有助于肝 癌TACE术后早期残癌的检出，并能指导临床进行 下一步处理。然而，TACE术后MRI随访最佳时间 还需继续研究[引。尚等【笛J对25例肝癌TACE术后 不同时间行DWI。术后30，38d大部分病灶的平均 ADC值较术后7～10d明显下降，表明这些病灶均 有不同程度复发。目前的研究表明。DWI影像及 ADC值可以反映TACE术后残留活性肿瘤组织内 的微观及超微结构的变化．平均ADC值可以为其 早期疗效的判断提供量化标准．为肝癌TACE术后 早期活性实体瘤以及活性细胞的检测提供了一条 无创安全的新途径【241。 3．2．2磁共振波谱(MRS)对在体肝脏病变，特别 是恶性肿瘤的诊断应用，属前沿技术。肝脏MRS可 测定原子核，目前主要有1H、31P。1H的自然丰富和 感应度在所有应用核中最高。可用来检测肝内许多 代谢物，如胆碱(Cho)、脂质(Lip)等。实验研究表明， 胆碱含量与肿瘤恶性程度呈正相关，可以用于判断 肿瘤细胞的活性程度。同时认为其在治疗前后的变 化反映肿瘤内部的代谢过程和细胞活性的改变。可 以用来定量地评价治疗效果【蚓。Kuo等[26】应用1H— MRS研究发现化疗栓塞后2-5dCho／Lip显著下 降。提示·H—MRS也可用来监测肝脏恶性肿瘤化疗 栓塞后的早期代谢改变。有研究者对15例肝癌于 TACE治疗前及治疗后l周进行1H—MRS检查，发 现TACE术治疗后胆碱复合峰的峰高及峰下面积 均呈下降趋势，以后者明显，从而提示细胞活性程 度有所减弱[驯。亚甲基脂肪峰上升，与治疗后肿瘤 细胞发生变性坏死、细胞崩解释放出较多的游离脂 质成分有关。胆碱与亚甲基的脂肪峰高峰下面积之 比反映了这两方面的变化，治疗前后存在明显差 异。提示，H—MRS能敏感地监测到肝癌TACE术后 早期代谢物的变化，提供了疗效评价的新手段。 3．2．3磁共振灌注成像是一种能提高诊断肝疾 252 病敏感性、特异性的新方法。目前，最常用的方法为 动态对比增强磁敏感加权灌注MRI。Taouli等[荔】 和Shimizu等㈣报道．TACE术前所有的肿瘤，除了 坏死区域在局部肝血容量(re百onMhepaticblood flow，rHBV)图上都表现为高灌注，术后大部分肿瘤 都表现为明显的低灌注．时间一信号曲线表现为灌 注阶段信号幅度快速大幅回落。一旦对比剂重分布 至细胞外间隙，信号回落消失。肝癌TACE治疗后 残留瘤组织显示为高灌注区，血管造影为富血供 区。Tsui等⋯研究发现。肝细胞癌经动脉化疗栓塞 后肝血流灌注图显示灌注值下降。时间一信号强度 曲线波动幅度较动脉化疗栓塞前减小。Yoshioka等[3l】 报道在检测肝内肿瘤病灶时．对于lcm或更小的肝 细胞癌其敏感度也可达78．6％。随着MR快速或超 快速成像技术如梯度回波序列、回波平面成像序列 的发展，全肝灌注成像的逐步应用．MRI灌注成像 这项无辐射、无创性技术可作为TACE术后残留肿 瘤组织常规的检测方法。 3．2．4血氧水平依赖(BOLD)磁共振成像是一种 无需对比剂的灌注成像。BOLDMRI的成像基础是 由于血红蛋白的氧化或去氧化状态的磁化特征不 同。周围水分子的T2木值不同．因此，T2*WI上的 MRI信号不同。Thomas等[32]通过动物实验。对家兔 肝肿瘤TACE治疗前后行BOLD扫描，T2木值从栓 塞前55Ins减少到41ins。其差异有统计学意义。与 肝肿瘤氧合后病灶内脱氧血红蛋白相对降低相符 合。因此利用BOLD监测肝肿瘤TACE治疗前后的 脱氧血红蛋白是可行的。这种无创的功能成像必将 成为将来的研究方向。 总之．MR常规成像对检测残留肿瘤有较高价 值。DWI、MRS、肝脏灌注成像进一步确定活性残留 肿瘤的生物特性．提高活性肿瘤与非活性肿瘤的鉴 别能力。肝脏灌注成像，尤其是BOLD成像有望成 为检测残留活性肿瘤的常用手段。常规与功能成像 结合多序列成像能明显提高活性残留肿瘤的检测 能力。 4瞰，睨 PET是分子水平上的成像，能够反映组织的代 谢情况。PET／CT是PET与CT组成的一体设备，是 功能成像与解剖成像的结合。目前PET大多使用 1叩一脱氧葡萄糖(fluorodeoxysluco跎，FDG)作为示踪 剂．其在肿瘤细胞内的浓聚程度与细胞内的葡萄糖 代谢水平呈正相关，可反映肿瘤细胞的代谢和增殖 万方数据 国际医学放射学杂志InternationalJournalofMedicalRadiology2009May；32(3) 情况。肝癌TACE治疗后肿瘤残留区因肿瘤细胞存 活，仍有放射性浓聚而显影。有研究者用埽F—FDG PET对TACE治疗后残留肝癌病灶进行了研究，发 现其敏感度和特异度分别为90．3％和95．2％，明显 高于常规CT检查[331。Chae等m研究也表明PET／CT 具有较高的诊断敏感性，墉F—FDG示踪剂的应用可 以作为碘油沉积致密区域残留肝癌检出的一种有 效补充手段。 有研究者报道．由于高分化的肝癌细胞中葡萄 糖一6一磷酸酶的活性较高。1sF—FDGPET显像与肝脏 本底相似．故无法准确区分有无肿瘤残留，导致假 阴性。因此高分化肝癌不宜用1sF—FDGPET显像检 测TACE治疗后的残留活性肿瘤[圳。TACE治疗后 的炎性肉芽组织表现为放射性浓聚，导致假阳性结 果．可进行延迟扫描加以鉴别。近年来研究表明， ¨C一乙酸盐(¨C—Acetate)对分化良好的肝细胞癌显 像效果较好．而-叩一FDG对低分化的肝细胞癌显像 效果较好。两种示踪剂联合应用对肝细胞癌显像的 敏感度可以达到100％I躺1。因此，根据不同的病理 类型选择不同的示踪剂检测残留活性肝癌会取得 更好的效果。但由于PET／CT的价格过于昂贵，故限 制了其在临床的广泛应用。 5与展望 综上所述．TACE术后残留肝癌的血供检测是 影像学检查的重点。彩色多普勒超声、能量超声、双 期及三期CT和MRI扫描均有较高的诊断价值。 CT、MR灌注成像是目前反映残留活性肿瘤血供最 为准确的方法，MRI由于无放射损伤，有望成为今 后常规检查方法。PET／CT对于肝癌介入后残留肝 癌的显示具有高度敏感性，但价格昂贵使其目前很 难在临床广泛应用。多种方法联合应用能够明显提 高残留活性肝癌的检测能力。另外，TACE术后检测 时间的选择也会影响检测的准确性。总之，TACE术 后残留肝癌的影像学评价手段多种多样，各有优 势。如何选择最佳时机合理应用，进一步提高TACE 术后残留肝癌检出的敏感性和特异性仍是今后研 究的重点。 参考文献： [1]ComfierJN，ThomasKT,ChariRS，eta1．Managementofhepatocel· lularearcinoma[J]JGastrointestSurg,2006，10：761-780． [23PalmaLD．Diagnosticimagingandinterventionaltherapyofhepatu- cellulareareinoma[J]．BrJRadiol，1998，71：808-818． [33 KoitokNamienoT，lehimuraT．耽a1．PowerDopplersonography： evaluationofhepatocellularcarcinomaaftertreatmentwithtIans脚_ terialembolizationorpereutaneousethanolinjectiontherapy[JJ． AJ咒2000，174：337—341． [4]KimILl，KimTILKimPN，eta1．Assessmentoftherapeuticresponse ofhepatocellularcarcinomatreatedwithtranscatheterarterial ehernoembolization：eo／npansonwit}lcontrast-enhancedsonogya- phyand3-phasecomputedtomography[1]．JUltrasoundMed,2006， ． 25：447--486． [5]MorimotoM，Shiratol(’Sllgimfiketa1．Contrast-enhancedhat- monicgray-scalesonographie-histologiecorrelationofthethera- peuticeffectsoftranscatheterarterialehemoembolizationinpa- tientswithhepatocellulareareinomo[J]．AJIL2003。181：65-69． [6]KonoY，LucidarmeO，ChoiSH，eta1．Contrast-enhancedultra- soundaSapredictoroftreatmentefficacywithin2weeksafter transarterialchemoembolizationofhepatocellularcarcinoma[J]．J VaseIntervRadiol，2007，18：57--65． [7]YamakadoKNakatsuka气OhmoriS，eta1．Badiofrequencyabh- tioncombinedwithehemoembolizationinhepatoceUularcarcinoma： treatmentresponsebasedontumorsizeandmorphology[J]．JVase IntervRadiol，2002，13：1225—1232． [8]刘蝾，王建华，周康荣，等原发性肝癌TACE后cT和MRI随访 的对照研究[J]．实用放射学杂志，2003，19：902-905． [9]NishieA，YoshimitsukAsayamaY。eta1．Badiologlcdetectability ofminuteportalvenousinvasioninhepatocellularcarcinoma[J]． ／dR，2008，190：81-87． [10]FoamierLS，CuenodCA，BazelaireC，eta1．Earlymodifieationsof hepaticperfusionmeasuredbyfunctionalCTinaratmodelofhepa- tocellularcarcinomausingabloodpoolcontrastagent[J]．EurRadiok 2004，14：2125-2133． [11]TaushimaY，FunsbassnmS，AokiJ，eta1．Quntitativeperfusionmap ofmalignantlivertumorscreatedfromdynamiccomputedtomogra- phydala[J]．Ac8dRadiol，2004，1h215-223． [12]Kanz’KobayashiS，Phongkitkaruns，da1．FunctionalCTquan— tifieationoftumorperfusionaftertranshepatiearterialembolization inaratmodel[J]．Radiology，2005，237：144一150． [13]郑加贺，郭启勇，卢再鸣，等．cT灌注成像评价肝细胞癌TACE 前后血供的初步经验[J]．中国医学影像杂志，2007，15：5-8． [14]PondharipandePV。KrinskyGA，RusinekH，eta1．Perfusionimping ofthefiver．currentchallengesandfuturegoals[J]．Radiology,2005， 234：661—673． [15]YahFH，ZhouKILChengJM，eta1．RoleandlimitationofFMPSP- GRdynamiccontrastscanninginthefollow—upofpatientswith hepatoeellularcarcinomatreatedbyTACE[J]．WorldJGastroentorol， 2002．8：658-662． [16]KubotaKl-lisaN，NishikowaT，eta1．Evaluationofhepatocellular carcinomaaftertreatmentwithtranscatheterarterialchemoem- bolization：comparisonofLipiodol-CT,powerdopplersonography， anddynamicMRIEJ]．Abdomimoging，2001，26：184--190． [17]刘蝾，王建华，周康荣，等．原发性肝癌碘油栓塞治疗后MRI随 访研究[J]．中国临床医学，2006，13：663-665． [18]TaouliB，Lo目tdaM，HollandA，eta1．Magneticre∞nanceimagingof hepawcellularcarcinoma[J]．Gastroenterology,2004,127：S144-152． 253 万方数据 国际医学放射学杂志IntJ MedRadiol2009May；32(3) [19]OudkerkM，TomesCG，SongB．eta1．Characterizationofliverh— sionswithmangafedipirtrisodium—enhancedMRimaging：multi- centerstudycomparingMRanddual--phasespiralCT[J]．Radiolo- gy’2002，223：517-524． [20]Geechwind．IF，ArtemovD。AbrahamS，eIa1．Chemoembolizationof livertumorinarabbitmodel：assessnmntoftumorcelldeathwith diffusion-weig}ltedMRimagingandhistologicanalysis[J]．JVaseIn- tervRadiol，2000，1l：1245—1255． [21]KamelI凡BluemkeDA,RBmseyD，eta1．Roleofdiffusion-weight- edimaginginestimatingtumornecrosisafterchemcembolizationof hepatocellularcarcinoma[J]．AJ＆2003，181：708—710． [22]KamdIR，BluemkeD气EngJ，eta1．TheroleoffunctionalMR imagingintheassessmentoftumorresponseafterchemombdization inpatientswithhepatoceUularcarcinoma[J]．JVaseIntervRadiol， 2006，17：505-512． [23]尚全良，肖恩华，贺忠，等．肝癌经导管动脉灌注化疗检塞术疗 效的MR扩散加权成像动态研究[J]．中华放射学杂志，2006,40： 235-240． [24]RothY，TicMerT．KostenichG。eta1．Hish—b—valuediffusion— wet’ghtedMRimagingforpretreatmentpredictionandearlymoni— toringoftumorresponsetotherapyinmice[J]．Radiology，2004,232： 685—692． [25]MabpnMM，WilliamsAD,SoutterWP，elal。’Hmagneticrt∞onance spectroscopyofinvasivecervicalcancG。r：蛐invivocorroboration [J3．NMRBiomed，2004，17：1-9． [26]KuoYT。LiCW，ChenCY，eta1．Inriveprotonmagneticrt镕onallce spectroscopyofla弹focalhe’pilelesionsandmetabolitechangeof hepatocellularcarcinomabeforandaftertranscatheterarterial chemoembolizationusin93．0-TMRscanner[J]。JMagnRosonImag- ing,2004,19：598-604． [27]wuB，PengWJ，WangPJ，eta1．Invivo‘Hmagneticresonance spectroscopyinevaluationofhepatocellularcarcinomaanditsearly responsetotranscatheterarterialchenmembolization[J]．ChinMed SciJ，2006，21：258-264． [28]TaouliB，LessdaM，HollandA，eta1．MagneticrLs$onanceima画．gof hepatocellularcarcinoma[J]．Gastroenterology,2004,127：144—152 [29]ShimimA。[tokKoikeS，eta1．Cirrhosisorchronoichepatitiseval． uationofsmall(