肝脏疾病影像学检查技术进展

1、CT

CT的医学应用已有40余年历史，经历了从单层CT到多层螺旋CT，从二维断层成像逐渐走向多维、多能量成像的发展过程。2007年，320层CT的问世标志着宽幅探测器CT正式从实验室走向临床应用。多能量CT成像概念在1970年就已提出，但受限于当时硬件制造水平，能谱CT直至2006年才正式应用于临床，并成功实现了多能量CT成像。在2014年北美放射学年会(RSNA2014)上，能谱CT的多能量成像依然是整个会议CT部分的关注重点，也将会成为今后CT研究的热点。

1.1能谱CT:能谱CT基于人体同一组织对不同光子能量及不同组织对同一光子能量吸收能力的差异成像

可提供除传统CT图像外的单能量图像、基物质图像、能谱曲线以及有效原子序数等，实现物质成分鉴别、定量分析，提高疾病诊断准确性。能谱CT在肝脏疾病诊断中应用广泛。多项研究表明，能谱CT在低能量条件下(40KeV-70KeV)，能够通过增加图像对比噪声比(contrasttoratio，CNR)，提高肝脏富血供小病灶的检出率［4-7］。其次，能谱CT具有鉴别不同物质的能力，通过使用碘造影剂，能谱CT可将碘和水作为基本标准物质，得到可量化的碘基、水基图像。Lv等［6］研究指出，碘基图的应用可显著提高CT鉴别诊断微小肝血管瘤与小肝癌的能力。同时，得益于碘基图对新生血管的高度敏感性，能谱CT还是评价肿瘤进展、治疗效果、预后情况的可靠手段［8-10］。Kaza等［11］发现，基于门静脉癌栓与普通血栓组成成分不同而导致的血供差异，碘基图可用于鉴别门静脉内癌栓与单纯血栓，并且碘基物质分析不受病变血管直径及强化程度差异影响，可减少测量误差。不仅如此，通过分析碘浓度差异，观测肝硬化患者的血流动力学变化，能谱CT还能对肝硬化严重程度进行分级。此外，能谱CT通过生成虚拟无造影剂增强图像(virtualnon-contrast-enhancedimages，VNC)，在获得高质量增强图像的同时，能够显著减少患者腹部检查时的辐射剂量，并为肝内胆管系统结石诊断提供重要信息。相信随着使用成本降低以及软硬件设备的不断完善，能谱CT将以其低辐射、多参数成像的优势，逐渐取代常规CT，在肝脏疾病的诊断中发挥日益重要的作用。

1.2CT造影剂:CT造影剂在肝脏诸多疾病的鉴别诊断中有着不可替代的作用

如今的CT造影剂已具备高水溶性、低毒性、高生物耐受性等优点，但目前增加CT造影剂水溶性、降低渗透压和粘度，赋予其靶向功能等依然是业内关注的焦点。目前碘美醇与GE-145等新型造影剂在改善生物毒性、提高生物耐受性及图像质量等方面取得了进展，并已进入临床实验阶段。

2、MR

目前，肝脏疾病的MR诊断技术热点主要集中在MR弥散加权成像(diffusion-weightedimaging，DWI)、MR灌注成像(MRperfusion，MRP)、MR弹性成像(MRelastography，MRE)以及肝脏特异性MR对比剂的应用等方面。

2.1DWI:DWI是基于组织内水分子布朗运动的MR成像技术，通过测量表观弥散系数(Apparentdiffusioncoefficient，ADC)定量反映组织水分子的活动能力

过去数年里，利用DWI诊断和评估肝脏纤维化程度是该领域的研究热点之一。纤维化导致受累肝组织细胞外间隙胶原蛋白沉积，影响水分子自由扩散，在DWI成像中表现为纤维化肝组织的ADC值明显低于正常肝组织，且ADC值降低程度与肝脏纤维化程度具有良好的相关性。但也有研究指出，常规ADC测量对肝纤维化的分级准确度较低，且存在较多重叠区，该技术并不优于血清学检查以及超声弹性成像［12］。这可能是由于ADC易受肝脏内脂肪和铁的干扰，且无法有效区分组织内微灌注与弥散，导致对肝纤维化的评价不准确。此外，近年来大量研究表明，DWI在肝脏良、恶性结节的鉴别中也扮演着重要角色。通常情况下，以肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma，HCC)为代表的肝脏恶性肿瘤的细胞排列及胞内结构与良性结节存在显著差异，恶性肿瘤的组织密度较周围正常肝组织和良性结节更高，水分子的自由弥散受到限制，导致恶性肿瘤较良性肿瘤常具有更低的ADC值。DWI在肝脏恶性肿瘤的应用中具有许多优势:首先，DWI能显著提高微小肝癌的检出率［13-16］，从而增加了肝癌早期诊断的敏感性与准确性。其次，DWI可用于预测肝癌病理分级［17-19］。第三，DWI可用于抗肿瘤治疗的疗效监测与评估。研究发现，DWI能够定量评价肝癌患者TACE术后及系统性治疗后肿瘤组织坏死情况［20-22］。最后，DWI不需要使用造影剂，因此不会对患者的肾功能造成影响，是合并肾功能不全患者的理想选择。近年来，在DWI技术的基础上，体素内不相干运动成像(intravoxelincoherentmotion，IVIM)得到了迅速的发展。与传统DWI不同，应用双指数模型的IVIM能将组织中水分子布朗运动的弥散信号与来自于毛细血管微循环的关注信号作为两组不同的信号来源，从而更好地描述生物体内复杂的信号衰减方式。IVIM模型认为，在DWI中使用低b值成像时(＜100s/mm2)，信号主要源于血流灌注，而使用高b值成像时，信号主要源于水分子的弥散运动。因此，IVIM成像能够克服传统DWI弊端，更加准确地诊断与评价肝脏纤维化、HCC等多种肝脏疾病。目前在肝脏疾病诊断领域，DWI技术已涌现了大量科研成果，虽然仍在一定程度上受制于MR硬件以及序列一致性、周围脏器运动伪影干扰、测量误差等因素，DWI仍然在肝脏影像学中前景广阔。

2.2MRP:MRP技术包括动态对比增强成像(Dynamiccontrast-enhanced，DCE)、动态磁敏感增强成像(dynam-icsusceptibilitycontrast，DSC)、动脉自旋标记成像(ar-terialspinlabeling，ASL)等。

DCE-MRI在静脉团注顺磁性对比剂后，可动态观察动脉期、门静脉期、平衡期对比剂的分布变化及测量容积转运参数(Volumetransfercoefficient，Ktrans)、血管外细胞外容积分数(Ve)、速率常数(Kep)，从而定量地反映不同扫描时间正常肝脏组织及病灶区域的血流动力学变化。因此，DCE-MRI能够评价肝纤维化的微循环改变，有助于纤维化的分级诊断［23］，并能鉴别肝脏结节良恶性，提供恶性病灶周围微血管浸润信息，也可用于肝癌患者的预后分析以及评估局部化疗、TACE及抗血管生成药物的疗效等［24-26］。ASL虽然目前在肝脏领域的应用仍十分有限，但其具有无创、可重复使用且无需注射对比剂等优点，可以很好地显示肠系膜上静脉及肝内门静脉的结构及灌注情况，在肝脏疾病的诊断与评估中具有广阔的应用前景。

2.3MRE:MRE的基本原理是通过检测组织在外力作用下产生的质点位移，使用运动敏感梯度获得MR相位图像，并计算出组织或器官内各点的弹性系数分布图

该技术能够定量地显示肝脏的弹性程度，从而无创地检测并评估肝脏的纤维化程度。多项研究指出，MRE对肝纤维化的分级诊断具有较高可重复性及准确性，优于超声弹性成像以及血清学检查［27-29］，甚至可替代肝脏穿刺活检［30］。其次，由于肝纤维化、肝炎、胆管炎、门脉高压等肝脏疾病具有不同的机械特性，MRE可用于上述疾病的鉴别诊断。不仅如此，由于肝脏恶性肿瘤的平均剪切弹性明显高于正常肝组织、纤维化的肝组织或肝脏良性肿瘤，MRE具有鉴别肝脏良恶性肿瘤的潜力。此外，MRE能够帮助非酒精性脂肪性肝炎的早期诊断，且对肝移植后肝实质的早期病变较为敏感。

2.4肝脏特异性MR对比剂:目前，肝脏特异性MR对比剂主要包括网状内皮系统特异性的超顺磁性氧化铁颗粒(Superparamagneticironoxid，SPIO)以及肝细胞特异性的Gd-EOB-DTPA、Gd-BOPTA等

其中，SPIO颗粒能被肝内Kupffer细胞摄取并显著缩短T2弛豫时间，而Gd-EOB-DTPA及Gd-BOPTA可被肝细胞特异性摄取并排泌入胆道系统，在该过程中提高T1信号。由于肝癌细胞没有或仅含少量Kupffer细胞且正常分泌功能缺失，因此上述两种对比剂均可用于鉴别肝脏良恶性结节，并反映肝癌的分化程度。除上述MR技术外，血氧水平依赖MR成像(blood-oxygen-leveldependent，BOLD)、磁敏感MR成像(susceptibility-weightedimaging，SWI)、MR波谱成像(MRspectroscopy，MRS)等功能成像技术，在肝脏疾病的研究中也备受关注。BOLD对组织血氧含量变化高度敏感，可用于肝纤维化、肝脏肿瘤新生血管、肝脏良、恶性结节的定性诊断及肝癌治疗疗效的评价等。SWI在肝纤维化分级诊断、肝脏铁质沉积以及肝脏肿瘤微小出血灶评估中扮演了重要角色。MRS是目前无创评估组织生化代谢的唯一手段，其肝脏研究主要集中在弥漫性肝脏疾病(如脂肪肝的精确定量评估)及局灶性肝脏疾病两大领域。综上，随着临床工作对肝脏疾病诊断与评估要求的不断提高，医学影像技术正面临着前所未有的发展机遇与挑战。超声、CT、MR正经历着从二维解剖成像向功能相关成像的转变，且涌现出了大量研究成果。目前，虽然这些新技术还存在应用相对局限、可重复性不佳、缺乏大规模多中心临床数据验证等不足，但其终将为肝脏疾病的早期、准确诊断及预后评价、治疗方案选择及疗效评估等提供更多选择与可能性。本期专题，我们在近期影像学研究热点的基础上，结合本地特色与优势，利用不同设备与技术方法对肝脏转移瘤展开研究;分析了肝癌TACE治疗后，CT评价指标与血清学指标间的联系;通过回顾研究，为肝脏少见乏脂肪肝脏血管平滑肌脂肪瘤的CT诊断提供指导与依据;我们还对2010年以来，肝母细胞瘤的多学科研究热点进行归纳，同时也总结了磁共振成像在胆道闭锁中的应用进展，以上可为今后相关研究方向的选择以及研究策略的制定提供参考。