原发性肝细胞癌的DCE-MRI与其组织病理学分级的相关性研究

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分类号：R445.2参照中国图书馆分类法学校代码：10392学科专业代码：105107学号：2121003347密级：硕士学位论文原发性肝细胞癌的DCE-MRI与其组织病理学分级的相关性研究ACorrelationStudyBetweenDCE-MRIandHistopathologyGradingofHepatocellularCarcinoma学位类型：临床医学硕士所在学院：协和临床医学院申请人姓名：郝盈学科、专业：影像学与核医学导师：段青教授研究起止日期：2013年12月至2014年10月答辩委员会主席：陈韵彬教授答辩日期：2015年5月25日二○一五年六月 福建医科大学硕士研究生毕业论文原发性肝细胞癌的DCE-MRI与其组织病理学分级的相关性研究硕士研究生：郝盈指导教师：段青教授专业名称：影像医学与核医学摘要目的：通过对原发性肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma,HCC）行动态增强磁共振成像（DynamicContrastEnhancedMagneticResonanceImaging,DCE-MRI）并对其动态增强参数进行量化分析，同时将其强化特征与组织病理学分级进行对照，研究二者的相关性，旨在探讨DCE-MRI用于评估HCC组织病理学分级的应用价值，探索无创性影像学技术对肿瘤的组织病理学分级进行评价的可行性。材料与方法：1.研究对象：选取2013年12月至2014年10月期间，福建医科大学附属协和医院收治的HCC患者35例，年龄37-66岁，平均年龄51.8岁，其中男性31例，女性4例，所有病例均经手术或穿刺病理证实，符合肝细胞癌诊断标准。2.磁共振扫描技术与图像后处理：35例HCC均于术前行常规MRI扫描及DCE-MRI检查。DCE-MRI采用肝脏容积加速采集技术（liveracquisitionwithvolumeacceleration,LAVA），对比剂使用钆贝葡胺注射液（0.1mmol/kg），注射对比剂前先平扫一期，再于注药完成后重复扫描3次。利用GE-ADW4.5工作站自带的Functool自动分析软件中的SER及MRStandard工具，分析不同时相肿瘤与正常肝实质感兴趣区的时间-信号强度曲线（time-signalintensitycurve,TIC）及多个量化参数。1 福建医科大学硕士研究生毕业论文(1)HCC的TIC类型：35例HCC的TIC共分为三种类型，Ⅱ型（缓升型），Ⅲ型（速升平坦型）、Ⅳ型（速升速降型）；(2)HCC的DCE-MRI参数：最大上升斜率（MaximumSlopeofIncrease,MSI）、信号增强比率（SignalEnhancedRatio,SER）、信号增强幅度（SignalEnhancedExtent,SEE）、达峰时间（TimetoPeak,TTP）及峰值信号强度（SignalIntensityofPeak,SIpeak）。3.HCC的组织病理学分级：病理分级采用Edmondson-Steiner肝癌四级分级法，主要根据肿瘤细胞的分化程度、核/质比及肿瘤细胞异型性三个方面进行分级评估。4.统计学处理：应用SPSS20.0统计软件进行统计学分析。(1)对HCC的TIC类型与其组织病理学分级的差异性采用Kruskal-WallisH非参数检验；两两比较采用Mann-WhitneyU非参数检验；(2)对HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级的差异性采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；方差不齐者选用Kruskal-WallisH非参数检验；(3)对HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级的相关性采用Spearman相关法检验。结果：1.35例HCC的TIC类型中，7例为Ⅱ型，16例为Ⅲ型，12例为Ⅳ型。所有病例中均未出现Ⅰ型TIC。35例HCC的TIC类型能够反映其组织病理学分级，TIC类型分别为Ⅱ型和Ⅲ型（P=0.027＜0.05）、Ⅱ型和Ⅳ型（P=0.001＜0.01）、Ⅲ型和Ⅳ型（P=0.020＜0.05）的病例，其组织病理学分级有统计学差异。反之，组织病理学分级为Ⅰ级与Ⅳ级（P=0.017＜0.05）、Ⅱ级与Ⅳ级（P=0.005＜0.01）、Ⅲ级与Ⅳ级（P=0.039＜0.01）的病例，其TIC类型亦具有统计学差异。而组织病理学Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级的病例，其TIC类型则无统计学差异，即已知HCC的组织病理学分级，无法准确推断其可能产生的TIC类型。2.HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级对照：HCC的MSI、SER、SEE、TTP及SIpeak与其组织病理学分型之间均存在相关关系，差异有显著统计学意义（r值分别为0.938、0.797、0.938、-0.93、0.845，P＜0.01）。依据MSI、2 福建医科大学硕士研究生毕业论文SER、SEE、TTP及SIpeak可以对组织病理学Ⅰ-Ⅳ级间的HCC病例进行两两鉴别。结论：1.HCC的TIC类型能够反映其组织病理学分级。DCE-MRI上TIC为Ⅱ型者其组织病理学分级为Ⅰ-Ⅲ级，且主要集中于组织病理学分级为Ⅱ级的病例中；TIC为Ⅲ型者，组织病理学分级为Ⅰ-Ⅳ级，相对较离散，主要集中在Ⅱ级及Ⅲ级；而TIC为Ⅳ型者，组织病理学分级主要集中在Ⅲ-Ⅳ级。2.根据HCC组织病理学分级无法准确推断其可能产生的TIC类型。组织病理学分级为Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级的HCC，其DCE-MRI的TIC类型无统计学差异。3.HCC的各项DCE-MRI参数，即MSI、SER、SEE、TTP、SIpeak，与其组织病理学分型之间均存在相关关系。上述参数能够反映其组织病理学分级，且依据MSI、SER、SEE、TTP、SIpeak可以进行组织病理学Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级间的两两鉴别。关键词：原发性细胞肝癌，动态增强磁共振成像，组织病理学分级3 福建医科大学硕士研究生毕业论文ACorrelationStudyBetweenDCE-MRIandHistopathologyGradingofHepatocellularCarcinomaMasterdegreecandidate:HaoYingSupervisor:Prof.DuanQingMajor:ImagingandnuclearmedicineAbstractObjective:Toresearchtherelationshipbetweenthecharacterist-icsofDynamicContrastEnhancedMagneticResonanceImaging(DCE-MRI)andhistopathologygradingofhepatocellularcarcinoma(HCC).ToexplorethevalueofDCE-MRItoassessthehistopathogygradingofHCC.MaterialsandMethods:1.Casedata:Wechose35casesofHCCfortreatmentinDecember2013toOctober2014inFujianUnionHospital.Aged37-66,withanageof51.8yearsonaverage.Allcaseswerediagnosedbysurgeriesorbiopsies.2.MRtechnologyandimagepost-processing:35patientswithHCCund-erwentconventionalMRscanningandDCE-MRI,liveracquisitionwithvolumeacceleration(LAVA)wasusedinDCE-MRIandcontinuousscanningof3phasesafterGd-BOPTAinjection.UsingFunctoolautomaticanalysissoftwareoftheGEADW4.5workstation,weanalyzedthetime-signalintensitycurve(TIC)oftumorandnormalliverindifferentphasesandmultiplequantizationparameters.(1)TICtypesofHCC:TICweredividedintothreetypesforthe35cases4 福建医科大学硕士研究生毕业论文ofHCC:typeⅡ(slowlyrisingtype),typeⅢ(speedupflattype),typeⅣ(speedupfallingtype);(2)ParameterswhichcanreflecttheDCE-MRIcharacteristicsofHCC:MaximumSlopeofIncrease(MSI),SignalEnhancedRatio(SER),SignalEnhan-cedExtent(SEE),TimetoPeak(TTP)andSignalIntensityofPeak(SIpeak).3.Histopathologygrading:AccordingtotheEdmondson-Steinergradi-ngsystem,weclassifiedthe35casesofHCCintogradeⅠ-Ⅳbasedonthedegreeoftumordifferentiation,karyoplasmicratioandcellularatyp-ia.4.Statisticalanalysis:AllthedatawereanalyzedusingSPSSstati-sticalanalysissoftware(Version20.0).(1)WeuseKruskal-WallisHandtheMann-WhitneyUnonparametricteststoanalyzethediagnosticefficacybetweenⅠ-ⅣTICtoassessthehisto-pathologygradingofHCC;(2)WeusesinglefactoranalysisofvarianceandKruskal-WallisHnonparametrictesttoanalyzethedifferencesofDCE-MRIparametersingradeⅠ-ⅣHCC;(3)WeusetheSpearmancorrelationmethodtoanalyzethecorrelationbetweenDCE-MRIparametersandhistopathologygradingofHCC.Results:1.ContrastofTICtypesandhistopathologygradingofHCC:Withinthe35casesofHCC,7casesshowtypeⅡ,16casesshowtypeⅢ,12casesshowtypeⅣ.NocaseshowtypeⅠ.Forthehistopathology,3casesofgradeⅠ,9casesofgradeⅡ,16casesofgradeⅢ,7casesofgradeⅣ.TICtypescanreflectthehistopathology.Wecanseesignificantdiffer-encebetweentypeⅡandtypeⅢ(P＜0.05),typeⅡandtypeⅣ(P＜0.01),typeⅢandtypeⅣ(P＜0.05).Moreover,therewasnosignificantdifferenceofTICtypebetween5 福建医科大学硕士研究生毕业论文gradeⅠandgradeⅡ,gradeⅠandgradeⅢ,gradeⅡandgradeⅢ(P＞0.05).HistopathologygradingcannotdecidetheTICtypedefinitely.2.ContrastofDCE-MRIparametersandhistopathologygradingofHCC:QuantizationparametersofMSI,SER,SEE,TTP,SIpeakhavecorrelationwithhistopathologygradingofHCC(Thecorrelationcoefficientsare0.938,0.797,0.938,-0.93,0.845,P＜0.01).HCCwhichhashighervalueofMSI,SER,SEE,SIpeakandlowervalueofTTPhashigherhistopathologygrading-s(P＜0.01).AnytwogradingscanbeidentifiedfromgradeⅠ-Ⅳ,accordi-ngtothevalueofMSI,SER,SEE,TTP,SIpeak.Conclusions:1.TICtypescanreflectthehistopathology.2.HistopathologygradingcannotdecidetheTICtypedefinitely.3.DCE-MRIparametersofMSI,SER,SEE,TTP,SIpeakhavecorrelationwithhistopathologygradingofHCC.AnytwogradingscanbeidentifiedfromgradeⅠ-Ⅳ,accordingtotheparametersabove.Keywords:Hepacellularcarcinoma;Dynamiccontrastenhanced-MRI;Histopathologygrading6 福建医科大学硕士研究生毕业论文原发性肝细胞癌的DCE-MRI与其组织病理学分级的相关性研究硕士研究生：郝盈指导教师：段青教授专业名称：影像医学与核医学前言原发性肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma,HCC）是临床常见的，起源于肝脏的恶性肿瘤。流行病学资料显示，HCC的全球发病率和死亡率分别居全部恶性肿瘤的第5位和第3位，严重威胁人类的健康和生命。HCC的恶性程度、浸润和转移能力随着其组织病理学分级的增高而增强，有研究显示肿瘤细胞的组织[1]病理学分级是影响HCC预后的因素之一，因而早期发现病灶，准确判断肿瘤的[2]生物学行为并确定其数目和范围等已成为临床诊治的重要环节，为设计正确的治疗计划提供了一定的理论依据。目前临床上常用且可以早期发现HCC的影像学检查方法主要有超声（ultrasonography,US）、核医学（nuclearmedicineimaging,NMI）、数字减影血管造影（digitalsubtractionangiography，DSA）、计算机体层成像（computedtomography，CT）及磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）。MRI因其具有多方位、多参数成像，软组织分辨率高而无电离辐射影响等优点，且相对于其他对比剂而言，钆造影剂发生过敏反应的情况亦比较少见，使得该成像方法成为近年来诊断与评估多种疾病，尤其是多器官系统肿瘤的最佳影像学手段。随着影像技术的飞速发展，MRI技术的应用正在从传统的以病理解剖为基础的单纯形态学检查向反映组织细胞生理生化水平的功能学方向转化。良、恶性肿7 福建医科大学硕士研究生毕业论文瘤在功能学上的差异，除归因于微血管的数量上的不同，二者新生血管的质亦存在较为明显的差异。恶性肿瘤的新生血管多而不成熟，其血管壁往往仅具有一层血管内皮细胞，加之血管基膜形成欠完整，故血管壁通透性较高，其强化程度及速度较之良性肿瘤呈明显增高趋势。动态增强磁共振成像（DynamicContrastEnhancedMagneticResonanceImaging,DCE-MRI）正是一种通过静脉团注对比剂来评价组织和肿瘤血管特性的新型功能性成像方法，国内外已有大量学者将DCE-MRI与血管分化程度不尽相同的多种肿瘤进行分级对照研究，结果发现二者具有明显的相关性。DCE-MRI可以根据不同动态时相MRI的信号变化，从血流动力学角度反映活体组织和肿瘤内的血管生成、血流灌注、血管通透性以及对比剂在血管内外分布等信息，而其多种参数亦可以以量化的方式反映病变的微观结构，为HCC提供大量的病理信息，用以评估肿瘤的分化程度、治疗效果及预后；加之DCE-MRI为无创性技术，其应用价值已为国内外医疗影像界所重视和认可。[3]朱文良等报告DCE-MRI用于诊断肝癌的敏感性约在97.4%，特异性约为82%，又因其高软组织分辨率及任意断面成像的特点，逐渐成为HCC诊断的最佳影像学[4,5]技术。目前临床上已经将DCE-MRI应用于多种组织器官疾病的诊断与鉴别诊断，如[6-11]乳腺癌、肝癌、前列腺癌及脑内胶质瘤、肺和直肠等，甚至可用于恶性肿瘤的组织病理学分级评估，现已证明部分DCE-MRI参数与肿瘤的分级诊断有相关性，如强化早期（注药后2分钟）及延迟期（注药后6分钟）的信号增强比率（SignalEnhancedRatio,SER）有助于乳腺癌的分级诊断，而最大上升斜率（MaximumSlopeofIncrease,MSI）与达峰时间（TimeToPeak,TTP）则对前列腺癌的分级诊断有帮助。过去，由于MRI的扫描速度较之其他影像检查手段相对较慢，且其在轴位及Z轴上的分辨率相对较低，加之肝脏的MRI扫描成像容易受到呼吸、心脏大血管搏动等邻近器官运动的影响，使得肝脏MR扫描的临床应用受到了一定程度的限制。不过近年来，随着影像技术的发展，肝脏的MR扫描速度得到了巨大的提升。如GE公司近期研发并推出的肝脏容积加速采集技术（liveracquisitionwith8 福建医科大学硕士研究生毕业论文volumeacceleration,LAVA）即可以在数秒内完成全肝扫描，甚至可以在肝动脉、门静脉及实质期行全肝反复多次扫描，扫描时间大大缩短，且因其具有较薄的层厚，从而大大减小了部分容积效应对于图像质量的影响。DCE-MRI技术的飞速发展，使得肝脏多期动态扫描得到了真正意义上的实现。鉴于目前DCE-MRI在HCC方面的应用及研究现状，本课题通过对HCC行DCE-MRI检查并对其动态增强参数进行量化分析，同时将其强化特征与组织病理学分级进行对照，研究二者的相关性，旨在探讨DCE-MRI用于评估HCC组织病理学分级的应用价值，探索无创性影像学技术对病变的组织病理学分级进行评价的可行性。9 福建医科大学硕士研究生毕业论文材料和方法1.研究对象选取2013年12月至2014年10月期间，福建医科大学附属协和医院收治的HCC患者35例，年龄37-66岁，平均年龄51.8岁，其中男性31例，女性4例，所有病例均经手术或穿刺病理证实，符合肝细胞癌诊断标准。纳入标准：临床怀疑HCC和（或）其他影像学检查方法已发现病灶；磁共振图像信噪比（SignaltoNoiseRatio,SNR）满足观察需要，即磁共振图像质量为优或良者（优：无呼吸运动伪影及心脏大血管搏动伪影、设备伪影等，解剖结构清晰；良：有轻微呼吸运动伪影或大血管搏动伪影，但肝脏解剖结构显示尚清，无变形；差：呼吸运动伪影较重，图像有鬼影，变形明显，解剖结构模糊）；行MRI扫描前未经放、化疗等任何形式的治疗，并在MRI检查后2周内行手术切除，病理诊断明确。2.磁共振扫描技术与图像后处理2.1主要设备与药物采用美国GE公司DiscoveryMR750超导型全身磁共振扫描仪，8通道腹部线圈。美国Medrad公司生产的SpectrisSolaris磁共振专用注射器。钆贝葡胺注射液（Gd-BOPTA，莫迪司，钆贝葡胺含量529mg/ml），上海博莱科信谊药业有限责任公司生产。0.9%氯化钠注射液。2.2检查前准备检查前一天内勿食用含铁的食物或药物，禁食禁水4小时以上。向患者耐心、详细地介绍检查过程，消除其紧张心理。嘱咐患者在检查过程中尽量平静规10 福建医科大学硕士研究生毕业论文律呼吸，并训练患者吸气后屏气约16-20s，平均17s，以减少呼吸运动伪影的产生。2.3检查方法患者仰卧位，头先进，身体左右居中，将体部线圈upper中心放在患者剑突水平，确保肝脏位于磁体中心，并加用呼吸门控及空间预饱和技术。2.4扫描序列与参数2.4.1平面定位像（3Plane）扫描参数：重复时间（ReperirionTime,TR）=1084.5ms，回波时间（EchoTime,TE）=80ms，视野（FieldofView,FOV）=44×44，层厚8.0mm，扫描时间19s。2.4.2平扫RTrCorSSFSEARC：TR=1395.1ms，TE=47.5ms，FOV=42×42，激励次数（NumberofExcitation,NEX）=1.0，矩阵384×256，层厚6.0mm，层间距1.8mm，扫描时间1min29s。AxT2FSRTrPROPELLER：TR=4000ms，FOV=36×36，NEX=1.0，层厚6.0mm，层间距1.0mm，扫描时间1min20s。DWI扫描参数：TR=9230.0ms，TE=80.5ms，FOV=36×36，NEX=1.0，矩阵128×192，层厚5.0mm，层间距1.5mm，扫描时间4min55s。2.4.3动态增强LAVA采用轴位：TR=3.9ms，TE=1.2ms，FOV=32×32，NEX=1.0，矩阵260×224，层厚4.0mm，扫描时间16-20s，平均17s。注射对比剂前先平扫一期，于开始注射对比剂20s后开始扫描，并重复3次，每次扫描之间时间间隔约6s。用高压注射器以1.0-1.5ml/s的流速，按照0.1mmol/kg的剂量注入对比剂Gd-BOPTA，随后再注入生理盐水12-15ml。2.5DCE-MRI图像后处理将DCE-MRI图像推入GE-ADW4.5工作站，应用Functool自动分析软件中的11 福建医科大学硕士研究生毕业论文SER及MRStandard工具，浏览HCC动态增强图像，在肿瘤强化最显著的层面内划取感兴趣区（regionofinterest,ROI），绘制病灶的时间-信号强度曲线（time-signalintensitycurve,TIC）。各ROI的TIC及多个量化参数由软件自动分析生成，以此观察病变的强化模式。具有以下情况者不能用于分析：图像质量差；强化效果不佳者。2.5.1ROI的选择划定2个ROI，分别命名为ROI-1和ROI-2。ROI-1应尽可能大，但以不超过癌灶边缘为界，同时病变的实质区应尽可能避开明显可见的血管影及明显坏死区，以避免容积效应的影响。ROI-2选择同层面正常肝实质进行划定，注意事项与ROI-1的划定相同。本研究所涉及的各类量化参数均指ROI-1，即划在肿瘤强化最显著层面内的，病灶实性区域的各项ROI参数。2.5.2TIC的类型[12]依照Yamashita对肝癌的TIC分型方法，将反映HCC瘤体强化特征的TIC共分为以下4型：Ⅰ型：平坦型。肿瘤乏血供，曲线走行平坦，无明显上升趋势；Ⅱ型：缓升型。肿瘤主要由门脉供血，曲线呈缓慢增高表现；Ⅲ型：速升平坦型。肿瘤拥有动脉及门脉双重供血，于强化早期瘤体信号强度显著增高，之后则保持稳定，或仅有轻度上升或下降趋势；Ⅳ型：速升速降型。肿瘤血供主要来自于肝动脉，于强化早期瘤体信号强度显著增高，而后下降，呈“快进快出”表现。2.5.3TIC的生成及相关参数选择合适的ROI后，GEFunctool图像后处理软件即自动生成TIC及相关参数。动态增强参数包括最大上升斜率（MaximumSlopeofIncrease,MSI）、信号增强比率（SignalEnhancedRatio,SER）、信号增强幅度（SignalEnhancedExtent,SEE）、达峰时间（TimetoPeak,TTP）及峰值信号强度（SignalIntensityofPeak,SIpeak）。3．HCC的组织病理学分级12 福建医科大学硕士研究生毕业论文病理分级采用Edmondson-Steiner肝癌四级分级法，主要根据肿瘤细胞的分化程度、核/质比及肿瘤细胞异型性三个方面进行分级评估（表1）。表1Edmondson-Steiner肝癌四级分级法Ⅰ级癌细胞呈高分化状态，核/质比接近正常Ⅱ级癌细胞中度分化，核/质比增加，核染色更深Ⅲ级癌细胞分化较差，核/质比更高，核异质明显，核分裂多见Ⅳ级癌细胞分化最差，胞质少，核染色质浓染，细胞形状极不规则，排列松散4.统计学处理应用SPSS20.0统计软件进行统计学分析，全部计量资料用mean±SD表示。4.1对HCC的TIC类型与其组织病理学分级的差异性采用Kruskal-WallisH非参数检验；两两比较采用Mann-WhitneyU非参数检验；4.2对HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级的差异性采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；方差不齐者选用Kruskal-WallisH非参数检验；4.3对HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级的相关性采用Spearman相关法检验。P＜0.05提示差异有统计学意义，P＜0.01提示差异有显著统计学意义。13 福建医科大学硕士研究生毕业论文结果1.HCC的TIC类型与其组织病理学分级对照35例HCC的TIC类型中，7例为Ⅱ型，16例为Ⅲ型，12例为Ⅳ型。因HCC为富血供肿瘤，故大多数病例表现为Ⅲ型及Ⅳ型，强化早期斜率及幅度均较高。少数病例的TIC则以Ⅱ型为主，其斜率及幅度小于Ⅲ型及Ⅳ型，但仍高于正常肝实质。所有病例中均未出现Ⅰ型TIC。35例HCC的组织病理学分级中，3例为Ⅰ级，9例为Ⅱ级，16例为Ⅲ级，7例为Ⅳ级（图1）。abcd图1Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级HCC组织切片HE染色图（×400）aⅠ级，癌细胞呈高分化状态，核/质比接近正常bⅡ级，癌细胞中度分化，核/质比增加，核染色更深14 福建医科大学硕士研究生毕业论文cⅢ级，癌细胞分化较差，核/质比更高，核异质明显，核分裂多见dⅣ级，癌细胞分化最差，胞质少，核染色质浓染，细胞形状极不规则，排列松散35例HCC的TIC类型与其组织病理学分级对照情况见表2。表235例HCC的TIC类型与其组织病理学分级对照表TIC类型Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型合计组织病理学分级Ⅰ级02103Ⅱ级04419Ⅲ级0110516Ⅳ级00167合计07161235由表2可知，35例HCC的TIC类型所对应的组织病理学分级（Kruskal-WallisH非参数检验，H=14.419，P=0.001＜0.01）具有显著统计学差异。TIC为Ⅱ型者其组织病理学分级为Ⅰ-Ⅲ级，且主要集中于组织病理学分级为Ⅱ级的病例中；TIC为Ⅲ型者，组织病理学分级为Ⅰ-Ⅳ级，相对较离散，主要集中在Ⅱ级及Ⅲ级；而TIC为Ⅳ型者，组织病理学分级主要集中在Ⅲ-Ⅳ级。进一步比较（Mann-WhitneyU非参数检验）提示TIC类型分别为Ⅱ型和Ⅲ型（P=0.027＜0.05）、Ⅱ型和Ⅳ型（P=0.001＜0.01）、Ⅲ型和Ⅳ型（P=0.020＜0.05）的病例间，其组织病理学分级有统计学差异。由上可见，35例HCC的TIC类型能够反映其组织病理学分级。同理，35例HCC组织病理四级分级所对应的TIC类型（Kruskal-WallisH非参数检验，H=14.374，P=0.002＜0.01）亦具有显著统计学意义。组织病理分级为Ⅰ级者其TIC类型为Ⅱ型和Ⅲ型；病理学分级为Ⅱ、Ⅲ级者，TIC类型则为Ⅱ-Ⅳ型，Ⅱ级者TIC类型主要为Ⅱ型和Ⅲ型，Ⅲ级者TIC类型主要为Ⅲ型和Ⅳ型；病理分级为Ⅳ级者，TIC类型集中于Ⅲ型和Ⅳ型，主要为Ⅳ型。15 福建医科大学硕士研究生毕业论文进一步比较（Mann-WhitneyU非参数检验）可知组织病理学分别为Ⅰ级与Ⅳ级（P=0.017＜0.05）、Ⅱ级与Ⅳ级（P=0.005＜0.01）、Ⅲ级与Ⅳ级（P=0.039＜0.01）的病例间，其所对应的TIC类型具有统计学差异。而组织病理Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级的病例，其TIC类型分布则无统计学意义。由此可见，即使已知HCC的组织病理学分级，亦无法准确推断其可能产生哪种类型的TIC。ab图2组织病理学Ⅱ级HCC的LAVA增强图及TIC图aLAVA增强图，瘤体可见团片样强化bTIC图，曲线2代表同层面正常肝实质强化特征，呈Ⅰ型，走行平坦；曲线1呈Ⅱ型，代表瘤体强化特征，其斜率及幅度较小，但仍高于正常肝实质16 福建医科大学硕士研究生毕业论文ab图3组织病理学Ⅲ级HCC的LAVA增强图及TIC图aLAVA增强图，瘤体明显强化，呈结节样强化bTIC图，曲线1代表瘤体强化特征，呈Ⅲ型，早期增高明显；曲线2代表正常肝实质ab图4组织病理学Ⅳ级HCC的LAVA增强图及TIC图aLAVA增强图，瘤体强化较明显，可见斑片样强化，中央可见无强化坏死区bTIC图，曲线1代表瘤体强化特征，呈Ⅳ型，于强化早期瘤体信号强度显著增高，而后下17 福建医科大学硕士研究生毕业论文降；曲线2代表同层面正常肝实质强化特征，其斜率及幅度均小于瘤体2.HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级对照2.135例HCC的MSI、SER与其组织病理学分级对照情况见表3。表335例HCC的MSI、SER与其组织病理学分级对照表DCE-MRI参数MSISER组织病理学分级Ⅰ级218.090000±23.47941915.629000±5.171019Ⅱ级306.230000±33.33499160.424444±21.443225Ⅲ级465.720625±79.027368116.327206±45.609920Ⅳ级765.325714±171.802796313.826286±385.149815H29.90476221.708503P0.0000010.000075由表3可见，MSI及SER值较高者，其所对应的组织病理学分级较高（图5，图6。方差不齐，采用Kruskal-WallisH非参数检验，H值分别为29.904762、21.708503，P＜0.01）。MSI及SER在I-Ⅳ级间具有显著性差异（P＜0.05），通过两两比较可知MSI在组织病理学分级Ⅰ级与Ⅱ级（P＜0.01）、Ⅰ级与Ⅲ级(P＜0.01)、Ⅰ级与Ⅳ级(P＜0.05)、Ⅱ级与Ⅲ级（P＜0.01）、Ⅱ级与Ⅳ级(P＜0.01)、Ⅲ级与Ⅳ级（P＜0.01）之间均存在统计学差异。SER在组织病理学分级Ⅰ级与Ⅱ级（P＜0.01）、Ⅰ级与Ⅲ级(P＜0.05)、Ⅰ级与Ⅳ级(P＜0.05)、Ⅱ级与Ⅲ级（P＜0.01）、Ⅱ级与Ⅳ级(P＜0.01)、Ⅲ级与Ⅳ级（P＜0.05）之间亦均存在统计学差异。据此可知，35例HCC的MSI及SER能够反映其所对应的组织病理学分级。18 福建医科大学硕士研究生毕业论文图535例HCC的MSI与其组织病理学分级对照箱图图635例HCC的SER与其组织病理学分级对照箱图2.235例HCC的SEE、TTP与其组织病理学分级对照情况见表4。表435例HCC的SEE、TTP与其组织病理学分级对照表DCE-MRI参数SEETTP组织病理学分级Ⅰ级247.500000±67.5589374.366667±0.364600Ⅱ级368.645556±28.3061553.840000±0.209523Ⅲ级535.400000±83.9893723.109375±0.424554Ⅳ级766.771429±147.5824262.138571±0.134465H29.90476229.709766P0.0000010.000002由表4可见，SEE值较高者，其所对应的组织病理学分级较高（图7）；而随着TTP的降低，组织病理学分级逐渐增高（图8。因本组数据方差不齐，采用Kruskal-WallisH非参数检验，H值分别为29.904762、29.709766，P＜0.01）。SEE及TTP在Ⅰ-Ⅳ级间具有显著性差异（P＜0.01），通过两两比较可知SEE在组织病理学分级Ⅰ级与Ⅱ级（P＜0.01）、Ⅰ级与Ⅲ级(P＜0.01)、Ⅰ级与Ⅳ级(P＜0.05)、Ⅱ级与Ⅲ级（P＜0.01）、Ⅱ级与Ⅳ级(P＜0.01)、Ⅲ级与Ⅳ级（P＜0.01）之间均存在统计学差异。TTP在组织病理学分级Ⅰ级与Ⅱ级（P＜0.05）、19 福建医科大学硕士研究生毕业论文Ⅰ级与Ⅲ级(P＜0.01)、Ⅰ级与Ⅳ级(P＜0.05)、Ⅱ级与Ⅲ级（P＜0.01）、Ⅱ级与Ⅳ级(P＜0.01)、Ⅲ级与Ⅳ级（P＜0.01）之间亦均存在统计学差异。由此可见，35例HCC的SEE及TTP能够反映其所对应的组织病理学分级。图735例HCC的SEE与其组织病理学分级对照箱图图835例HCC的TTP与其组织病理学分级对照箱图2.335例HCC的SIpeak、S0与其组织病理学分级对照情况见表5。表535例HCC的SIpeak、S0与其组织病理学分级对照表DCE-MRI参数SIpeakS0组织病理学分级Ⅰ级589.933333±101.962019342.433333±81.982457Ⅱ级788.390000±80.345486419.744444±65.635625Ⅲ级923.962500±99.472830388.562500±59.729634Ⅳ级1165.814286±169.352959399.042857±53.304623F23.7094351.271298P0.0000000.301381注：S0为MRI平扫信号基线值。由表5可见，SIpeak值较高者，其组织病理学分级亦较高（图9）。S0为MRI20 福建医科大学硕士研究生毕业论文平扫时信号强度的基线值，SIpeak为造影剂峰值信号强度。由上表可见各组织病理分级之间的S0均无统计学差异，在SEE一定的情况下，可以认为SIpeak的差异不受组间S0异质性的干扰，其影响因素仅为组织病理学分级。Ⅳ级病例SIpeak明显高于其他组织病理分级（P＜0.01）；组织病理学Ⅲ级者高于Ⅱ级（P＜0.01）及Ⅰ级病例（P＜0.01）；而Ⅰ级者SIpeak则明显小于Ⅱ级（P＜0.05）、Ⅲ级(P＜0.01)及Ⅳ级组（P＜0.01）。各组间差异均有统计学意义，由此可知，35例HCC的SIpeak能够反映其相对应的的组织病理学分级。图935例HCC的SIpeak与其组织病理学分级对照箱图2.435例HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级相关性见表6。表635例HCC的DCE-MRI参数与其组织病理学分级相关性分析表DCE-MRI参数MSISERSEETTPSIpeak相关系数与P值r0.9380.7970.938-0.9350.845P0.0000.0000.0000.0000.000由表6可知，本研究所涉及的HCC各项DCE-MRI参数与其组织病理学分型之21 福建医科大学硕士研究生毕业论文间均存在相关关系，差异有显著统计学意义（P＜0.01）。其中，MSI、SER、SEE及SIpeak与组织病理学分级呈正相关关系，即随着各DCE-MRI参数数值的增大，其所对应的组织病理学分级亦逐渐增高，且以MSI及SEE与其组织病理学分级的相关性最好（r=0.938）。而TTP则与组织病理分级呈负向高度相关（r=-0.935），即组织病理学分级越高，TTP越小。22 福建医科大学硕士研究生毕业论文讨论许多研究报告指出，肿瘤的发生与发展须经历血管前期和血管期两个阶段。前者主要见于原位癌，此阶段肿瘤细胞生长、增殖所需要的养分主要来自于邻近组织的扩散；后者则普遍存在于各种实体肿瘤，此期肿瘤细胞的生长需要充足的血液供应，肿瘤新生血管的总长度随肿瘤组织的增大而呈幂级增加是肿瘤得以持续、快速生长的必要条件，以保证肿瘤组织内营养物质的供应。随着新生血管的增多及动静脉短路的开放，肿瘤表现出更高程度的侵袭性，其发生、发展、转移与复发的几率增高，恶性程度及组织病理学分级也相应增高。同时，其血流动力学也表现出不同程度的变化。HCC是最常见的起源于肝脏的原发性恶性肿瘤，多血管性是HCC的显著特征。正常肝脏具有双重血液供应，其中肝动脉供血约占25%，为肝脏的营养血管；门静脉供血占75%，是肝脏的功能血管。而HCC的血液供应则与正常肝组织表现出明显的不同，同时，随着病变组织由非典型性增生结节向低分化HCC的逐步转化，其血流动力学亦不断发生改变，具体表现为随着病变的分化进展，HCC内门静脉[13]供血成分的逐渐下降，以及肝动脉供血比例的不断增加。Ichikawa报道的58例HCC患者中，有46%呈现高灌注，即肿瘤组织主要由肝动脉供血。肿瘤恶性程度越高，血管生成的密度越高。DCE-MRI技术是目前最常用的基于T1WI的新型MRI灌注成像技术，通过对静脉团注顺磁性对比剂后的不同时相进行连续性扫描，跟踪造影剂对毛细血管外质子产生的影响，以及肿瘤组织与正常组织之间的磁化率差别，以此来显示对比剂灌注和廓清的过程。由于任何组织与病灶的强化方式均以局部血管的特性及血流量为基础，因此DCE-MRI的强化特征可以在活体上无创性地反映组织的血管生成，推断肿瘤新生血管的数量与通透性，评价肿瘤血管的生成以及血管化程度，评估肿瘤组织的功能和活力；同时，由于肿瘤的血管特性与其恶性程度及生物学行为具有明确的相关性，这使得通过DCE-MRI推断肿瘤的生物学行为成为可能，[14-15]成为一项能够反映其组织病理学分级的医学影像学检查方法。目前，在DCE-MRI与多种恶性肿瘤，如肝癌、乳腺癌、前列腺癌、肾癌等的组织病理学分23 福建医科大学硕士研究生毕业论文级的对照研究，以及通过影像学方法对HCC的血管生成及分化程度进行评价方面，国内外学者已取得了较多进展。DCE-MRI的无创性以及良好的可重复性为临床评估HCC的组织病理学分级开辟了新思路。TIC代表注射对比剂前后HCC的信号强度随时间的变化规律，是HCC血液灌注与流出的综合反映，通过直观的曲线变化反映出不同组织病理学分级的HCC的供血成分、血管密度、血管直径以及毛细血管通透性的差异；通过TIC计算得出的多项动态增强参数，则使HCC的血流灌注情况以及微循环结构和功能以量化的方式得以呈现。1.HCC的TIC类型对其组织病理学分级的诊断价值在DCE-MRI的各项非量化表现形式中，TIC能够较为直观地反映肿瘤的血流灌注与廓清情况，并以动态的方式反映对比剂的药代动力学过程，从而对肿瘤组[16-17][18]织的血管结构与功能做出较为全面、准确的评估。Bartolozzi等研究发现，[19]大部分HCC表现为延迟期信号减低。CarolineWitjes等在对87例HCC病例行DCE-MRI扫描时亦发现，造影剂于延迟期流出以及微循环受累更多见于中低分[20]化的HCC。ChansikAn等在对201例HCC进行DCE-MRI与组织病理学分级对照研究中指出，强化早期，即动脉期病灶的强化程度对于评估HCC的分化程度有统计学意义，所有动脉期无强化或强化不明显者均为高分化HCC，且强化早期病灶[21]强化程度越高者，其组织病理学分级越高。DaisukeOkamoto等指出，高级别HCC表现出造影剂较早退出的趋势，TICⅣ型者是提示高级别肝细胞癌的指征。本研究所涉及的35例HCC病例中，并无代表乏血供肿瘤的TICⅠ型者，这可能与本研究中低级别HCC病例较少而造成的偏倚有关。典型的HCC为富血供肿瘤，病变级别越低，肝动脉供血的比例越低，而门静脉血供则相对较高，因此若欲显示低级别HCC的流入信号峰值，应适当延长扫描时间，增加扫描期数，以捕捉低级别HCC病例的造影剂流入峰值。Ⅱ型者所对应的组织学分级主要为Ⅱ级（4/7例），Ⅲ型者组织病理学分级多数为Ⅲ级（10/16例），而Ⅳ型者则集中在组织病理学Ⅳ级的病例中（6/12例）。肿瘤恶性程度越高，其新生血管数量越多，且因高级别肿瘤的血管仅具有单层内皮细胞，缺乏儿茶酚胺受体，受体液调节影响较24 福建医科大学硕士研究生毕业论文小，血流灌注丰富，因此在强化早期其信号强度快速上升。在本研究中，TICⅢ型和Ⅳ型曲线的分布相对较离散，其中有1例组织病理学Ⅰ级者出现了Ⅲ型曲线，1例组织病理学Ⅱ级者出现了Ⅳ型曲线，1例组织病理学Ⅲ级者出现了Ⅰ型曲线，这可能与本研究例数较少或HCC的病理异质性有关。2.HCC的DCE-MRI参数对其组织病理学分级的诊断价值MSI是一个代表微循环血流量及血流灌注成分的参数，指强化早期两个动态时相之间信号强度的最大增幅，以肝动脉供血为主者MSI值较高，以门静脉供血[22]为主则相反。于钦森等指出，MSI值越高，HCC的组织病理学分级越高。本研究发现，随着MSI值的增高，对应的组织病理学分级亦逐渐增高，MSI能够在Ⅰ-Ⅳ级者间进行两两鉴别。SER可反映整个TIC上升段的信息，通过计算肿瘤强化前后信号强度差值的绝对值与增强前的基线信号之比，以信号的强化比值来显示像素。HCC血供较为[18]丰富，强化时造影剂明显充盈，有报道称动脉期SER较高是提示HCC的指征，阳性预测值可达到100%，为诊断HCC提供了准确的信息。本组HCC的SER随着管理学分级的增高而逐渐增高，SER可以鉴别HCC的各组织学病理分级，这与[18]Bartolozzi等的研究结果一致。反映HCC的DCE-MRI峰值信息的参数包括SEE、TTP及SIpeak。SIpeak及SEE的增高、TTP的缩短是血液流量及流速增加的反映。既往有报道称，SIpeak[22]较高者，其HCC的组织病理学分级亦较高。本研究提示SIpeak及SEE较高的HCC，其组织病理学分级也相应较高，且二者与HCC的组织病理学分级呈明显正相关；而TTP较短者，其组织病理学级别则较高。上述参数可以对各级别HCC进行鉴别。本研究所涉及的各项DCE-MRI参数均显示出与HCC组织病理分级良好的相关性，但国内外部分报道则未提示某一参数与其所对应的组织病理学分级具有明确相关关系，研究结果是否受团注对比剂的剂量与速度影响，尚需进一步研究证实。有研究显示HCC的组织病理学分级是一个重要的独立预后因素，HCC患者的5年生存率随其组织病理学分级的增高而逐渐下降，然而本研究周期较短，随访结果25 福建医科大学硕士研究生毕业论文未能显示出不同组织病理学分级HCC患者的生存率差异；另外本研究病例数较少，样本例数相对不足，导致部分病理分级的TIC类型较为离散，是否存在选择偏倚亦不可知，并且未能将各型TIC与各项动态增强参数的诊断效能进行比较，期待日后能后通过采集大样本病例进行长时间的进一步研究。26 福建医科大学硕士研究生毕业论文结论通过对35例HCC的DCE-MRI与其组织病理学分级的相关性研究，可以得出如下结论：1.HCC的TIC类型能够反映其组织病理学分级。DCE-MRI上TIC为Ⅱ型者其组织病理学分级为Ⅰ-Ⅲ级，且主要集中于组织病理学分级为Ⅱ级的病例中；TIC为Ⅲ型者，组织病理学分级为Ⅰ-Ⅳ级，相对较离散，主要集中在Ⅱ级及Ⅲ级；而TIC为Ⅳ型者，组织病理学分级主要集中在Ⅲ-Ⅳ级。2.根据HCC组织病理学分级无法准确推断其可能产生的TIC类型。组织病理学分级为Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级的HCC，其DCE-MRI的TIC类型无统计学差异。3.HCC的各项DCE-MRI参数，即MSI、SER、SEE、TTP、SIpeak，与其组织病理学分型之间均存在相关关系，上述参数能够反映其组织病理学分级，且依据MSI、SER、SEE、TTP、SIpeak可以进行组织病理学Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级间的两两鉴别。27 福建医科大学硕士研究生毕业论文参考文献1HanKH.Prognosticsignificanceoftheworstgradeinhepatocellularcarcinomawithheterogeneoushistologicgradesofdifferentiation[J].GastroenterolHepatol.2013,28(8)：1384-1390.2李迎春，宋彬，徐隽，印隆林.3.0T磁共振薄层动态增强序列评价肝细胞性肝癌的临床应用研究[J].中国普外基础与临床杂志，2008,15(7)：536-540.3朱文良，楼江华，蔡磊.动态增强MRI在肝脏局灶性病变鉴别诊断中的应用价值研究[J].中国医刊，2013,48(5)：59-61.4秦福双.MRI在诊断肝脏局灶性病变中的应用[J].中国实用医药，2011，6(13)：83-84.5张洪义，冯志强.肝恶性肿瘤的“精准、序贯、综合”治疗“精准、序贯、综合”理念在原发性肝癌治疗中的构建实施[J].中国医刊，2012,47(4)：9.6BailiMA,MetensT,DenolinV,etal.Tumoralandnotumoralpancres:correlationbetweenquantitatⅣedynamiccontrast-enhancedMRimagingandhistopathologicparameters[J].Radiology.2011,261：456.7LiSP,MakrisA,BeresfordMJ,etal.Useofdynamiccontrast-enhancedMRimagingropredictsurvⅣalinpatientswithprimarybreastcancerundergoingneoadjuvantchemotherapy[J].Radiology.2011,260：68.8NgCS,RauningDL,JacksonEF,etal.ReproducbilityofPerfusionParametersinDynamimcContrast-EnhancedMRIofLungandlⅣerTumors:EffectonEstimatesofPatiendSampleSizeinClinicalTrailsandIndividualPatienrResponses[J].AJR.2010,194：134.9张娜，吴垠，张丽娟，邱本胜，钟耀祖，郑海荣，刘新.DCE-MRI技术用于脑胶质瘤分级的研究[J].先进技术研究通报.2011,5(2)：51-56.10AlonziR,PadhaniARC.DynamiccontrastenhancedMRIinprostatecancer[J].EurJRadiol.2007,63：335.11DeBruyneS,VanDammeN,SmeetsP,etal.ValueofDCE-MRIand28 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福建医科大学硕士研究生毕业论文综述肿瘤血管生成的影像学评价及研究进展郝盈综述段青审校肿瘤的血管生成是肿瘤细胞组织得以快速、持续增殖及恶性肿瘤转移的必要[1][2]条件，现已成为致力于抗癌药物研制的国内外学者的研究热点。目前被认作评定肿瘤血管生成金标准的定量分析方法是微血管密度（microvesseldensity,MVD），但因其对取材部位有较为严格的依赖性及操作的复杂性，此项技术被广泛诟病。且其本身为有创性检查，亦无法从功能性方面对肿瘤血管的生成活性进行评价，使得其在临床上的应用大大受限。因此，寻求一种快捷、灵敏而又无创的检查技术，是进行肿瘤血管生成研究亟待解决的问题。近年来，随着影像学技术的飞速发展，利用影像学技术对肿瘤的血管生成进行定量研究已引起国内外学者的广泛关注，有大量报道称肿瘤的影像学表现与其MVD计数表现出了良好的相关性，这一研究结果表明，通过医学影像学技术技术手段来替代MVD这一有创评估技术具有相当的可能性。本文将对多种现代影像学技术在肿瘤血管生成评估方面的研究及进展进行综述。一、肿瘤血管生成与MVD计数（一）肿瘤血管生成血管生成（Angiogenesis），主要是指新的毛细血管生长，其主要生长来源主要包括组织中已经存在的毛细血管及毛细血管后微静脉。血管生成可分为生理性血管生成与病理性血管生成，而病理性血管生成则主要见于肿瘤组织中。此种血管生成不规则，较之生理性血管生成其分布亦显得迂曲紊乱，其主干上可见较多不规则的分支，常伴有动静脉短路的生成。由于肿瘤血管中不成熟血管所占比例较高，其组织学结构往往部分缺如，血管壁仅由单层血管内皮细胞构成，且基31 福建医科大学硕士研究生毕业论文[3]底膜发育常不完整，缺少与细胞之间的紧密连接，因而通透性较高，易出现肿瘤细胞或血管内物质的渗漏。（二）MVD计数目前国际上较为通用的显示肿瘤血管生成的手段是利用对血管内皮细胞进[4]行标记的抗体，通过免疫组化的方法进行。而常用的计数方法为Weidner法。即在行免疫组化染色之后，先用低倍镜（10x或100x）观察标本，寻找被称作“热点（hotspot）”的血管密度最高区域，然后再切换到高倍镜下（200x或400x）对肿瘤血管进行计数。MVD从形态学的角度，以直观和量化的方式使肿瘤血管的生成状态得以展现，尽管其已被认作是评定肿瘤血管生成的“金标准”，但其在临床上的推广或实施仍因种种原因而遭到诸多限制。因此，尽管MVD计数是当今评估肿瘤血管生成情况的最佳手段，却并不是一种最为理想的诊断方法。二、影像学在用于评价肿瘤血管生成的应用现状和研究进展随着现代医学影像学技术的进步，肿瘤血管造影、US、增强CT、增强MRI、显微光学成像及核医学等影像学技术在评定肿瘤血管生成方面取得了广泛瞩目。作为传统的血管显像技术，上述手段可以从不同角度和水平上，通过一种间接而形象的方式反映肿瘤病灶内部的血管生成特征。值得一提的是，当下的影像学手段已经逐渐由以大体病理解剖为基础的形态学诊断，向将形态学与基于细胞分子水平生物化学代谢的功能学诊断二者相结合的方向发展。宏观到微观的逐渐过渡，使得通过影像学手段进行组织学级别的肿瘤血管生成水平评价成为可能。目前较为成熟的医学影像学技术手段包括核医学（包括PET与SPECT）、US与MRI（包括DWI与PWI），而近年出现的多层螺旋CT灌注成像也逐渐成为研究较为集中的领域。上述技术主要是以肿瘤的血流动力学为基础，通过各项量化参数来反[5-7]映肿瘤血管生成情况以及新生血管的功能状态。而近年来随着基因组学、蛋白质组学的蓬勃发展，现代医学影像学领域出现了一种将医学影像学与分子生物学充分结合的新技术——分子影像学（molecularimaging），它将新的研究手段引入了肿瘤血管生成的研究，可以对32 福建医科大学硕士研究生毕业论文活体状态下的生物过程进行细胞分子水平的研究，开启了国内外学者利用影像学手段进行肿瘤血管生成研究的新型思维。（一）肿瘤血管造影常用的血管造影方法包括DSA、CT血管造影（CTangiography，CTA）和MR血管造影（MRangiography,MRA）。而DSA，不仅是临床上进行肿瘤介入穿刺治疗的手段和方法，亦是目前诊断肿瘤的重要影像学手段之一。DSA图可以清晰[8-9]地显示肿瘤紊乱的血管细节甚至二、三级血管分支，有报道称DSA的灵敏度高于CTA及MRA。但其缺乏客观参数，无法反映肿瘤组织微循环状态的缺点却不容忽视。（二）US成像方法US造影是评价血管生成情况的要手段，其无电离辐射的成像基础使其成为评价肿瘤血管生成的较为理想的影像学手段。其中以彩色多普勒成像及超声造影检查在当前临床上的应用最多。彩色多普勒血流显像是通过探测肿瘤内部的血流信号来了解肿瘤血管的生成情况，但因其易受血流方向及探测角度的影响，因此对于直径＜200μm的血管显示欠佳，易造成图像重叠，无法准确反映该处肿瘤血管的真实生长状态及肿瘤的组织生物学特性。超声造影检查是将含有微小气泡的造影剂，以胶囊气泡的形式引入肿瘤血管，从而进行肿瘤组织显像的技术。该方法的优点在于大大提高超声的信号强度，可以探及70μm以下的血管，使得超声在肿瘤血管生成方面的应用价值大大提[10]高，近年来超声造影检查已广泛应用于肿瘤血管生成的检测与评估。作为一种可以对肿瘤血管进行定量或半定量分析的影像诊断技术，超声造影无疑能为评价肿瘤血管状况的评价及临床的诊治提供足够有效的信息，然而超声造影中所引入的对比剂中所含有的微小气泡终究无法通过血管壁进入组织间隙，故难于评价肿瘤血管的通透性高低，而该项指标恰恰与肿瘤的转移特性密切相关，因而不应忽略该项技术的片面性。（三）CT成像分析增强CT的强化特征与肿瘤新生血管的特性密切相关。X线在穿透软组织时33 福建医科大学硕士研究生毕业论文主要发生康普顿散射，普通增强CT的CT值变化不仅包含了康普顿散射，同时也包含了光电吸收效应；目前影像技术上大力推进的双源CT与普通CT的区别在于，前者可以利用不同能量级别的X线通过组织的CT值变化来获得反映组织内部化学构成的特异性图像，以更加精准的方式显示肿瘤组织内的碘剂分布特点，使得增强扫描的CT值从一定程度上将组织的血流灌注水平间接地反映出来，结合伪彩图，较为准确地得出肿瘤的真实强化程度，尽管双源CT具有诸多优势，但其评价参数较为单一，仅反映特定时间内通过肿瘤内部的造影剂仍是其短板所在。新近发展起来的CT灌注成像（computedtomographyperfusionimaging,CTPI）是一种功能成像技术，通过快速团注对比剂并在特定的感兴趣层面内进行连续反复的动态扫描，获取感兴趣区的时间-密度曲线并由此计算出平均增强时间、达峰时间、表面渗透系数等多项参数，并以此反映组织器官的灌注状态、局[11]部血流灌注与组织血管化程度等方面的信息。尽管CTPI已有成功应用于肿瘤[12-13]血管生成评价的成功报道，但对于易受呼吸运动影响的器官，如肺及肝脏等，使其在扫描过程中难以避免地存在空间配准欠佳等问题，这对于后处理及量化参数的测量仍具有较为明显的影响。当然，其直观、无创、客观、量化等特点，依然为肿瘤生长状态的评价提供了有力依据。（四）核医学成像方法肿瘤血管生成不仅受肿瘤本身产生的多种介质影响，同时亦与肿瘤与宿主间多种因素的相互作用有关。目前常用的2种成像方式，PET及SPECT均可以对肿瘤发生的原因、过程与结果等方面进行较为全面且非侵袭性的评价。常用的可以评价肿瘤血管生成的核医学成像方法包括葡萄糖代谢显像、血容量检测及血流灌18注显像等。上述成像方法常用的核素显像剂分别为F-脱氧葡萄糖（fluorode99deoxyglucose,FDG）、Tc-甲氧基异丁基异腈（Methoxyisobutylisonitrile,2019999mMIBI）、Ti及Tc-RBC、Tc，多种显像剂的使用大大提高了肿瘤血管成像的敏感性及特异性。（五）显微光学成像方法显微光学成像是将示踪剂引入活体组织后，通过示踪技术来反映细胞组织的34 福建医科大学硕士研究生毕业论文功能信息。目前光学成像方法对于肿瘤血管生成的研究尚未进入临床应用阶段，但却是动物实验中较为常用且简单的方法。国内外报道称活体显微镜技术、绿色[14]荧光蛋白技术等已成功应用于实验研究，亦有文献称，将红外线及近红外线感受器结合使用，即可通过局部温度的异常进行肿瘤血管生成情况的评价。光学成[15]像的局限性则在于光本身通透性较差且所获得图像的空间分辨率较低，活体组织内存在的屏蔽效应亦不容忽视，但其仍不失为一种具有重要价值的检查手段。（六）MRI成像技术MRI具有高空间分辨率，可以清晰显示器官组织的解剖结构。因其具有多序列、多参数、多方位成像的独特优势，使得其在功能成像的重要性日益增高的今天成为了最具有发展前景的医学影像学技术。目前用于测定肿瘤组织血管生成的MRI技术主要包括水分子扩散加权成像（Diffusion-WeightedImaging,DWI）、血流灌注加权成像（Perfusion-WeightedImaging,PWI）、动脉血质子自旋标记法（arterialspinlabeling,ASL）和血管水平依赖（bloodoxygenationleveldependent,BOLD）对比增强技术。DWI作为一种观察活体组织水分子微观运动的功能成像技术，其量化参数——表观扩散系数（apparentdiffusioncoefficient,ADC）主要取决于组织细[16]胞密度。由于肿瘤细胞体积增大，核质比较高，使得细胞外水分子的自由弥散明显受限，故DWI可以通过对组织中水分子扩散运动的能力进行测量，间接反映[17]肿瘤血管的生成情况，对肿瘤进行辅助诊断。PWI是通过静脉团注对比剂并连续采集一系列MRI图像，并通过分析对比剂流入和流出各时相的特征来分析肿瘤血管生成的成像方法。因顺磁性对比剂对于T2值的影响更为明显，因此注药后可以在正常组织与周围组织间形成较为明显的磁化率差异。又因为MRI的软组织分辨率较高，故其各项参数对于肿瘤微循环评判的价值较CT成像高，此项技术目前已广泛应用于肿瘤良恶性辨别及肿瘤分级等多个方面。ASL可以分为连续式和脉冲式ASL，其原理为通过检测流经扫描层面的被反转脉冲标记的动脉血质子而成像，或者对进入施以饱和脉冲的成像层面的不饱和35 福建医科大学硕士研究生毕业论文脉冲质子进行检测来完成。但ASL通常只适用于血流方向单一的器官。BOLD所应用的血样水平依赖效应，由Ogawa于1990年提出。组织中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白的比例不同可以引起组织T2信号的改变，可以间接地反[18]映组织中血管生成状态的差异。但当前BOLD对于肿瘤诊断及鉴别的应用仍未得到广泛普及，其原因在于BOLD易受呼吸运动伪影的影响，甚至抗组胺药及咖啡因亦能对其产生影响，同时BOLD普遍使用的梯度回波序列的空间分辨率较低，上述原因在很大程度上限制了BOLD的应用范围。（七）分子影像学成像手段分子影像学反映肿瘤血管生成情况的基础并非通过循环参数的变化直接反映，而是从微观病理生理的角度出发，采用放射性、磁性或光学活性物质修饰的特异性高分子靶向探针，针对肿瘤血管生成的各个阶段分子水平的不同来评定血管生成的状态。近年来已有报道的用于肿瘤血管生成的分子成像手段包括血管内[19]皮细胞的靶向标记，血管干细胞、血管生成因子及其受体的特异性显像等。作为医学影像学发展的里程碑，同时也是对肿瘤新生血管进行靶向显影的新手段，该技术的临床应用价值将随着研究的进一步深入而得到正确的评价。三、存在的不足与展望目前，应用影像学手段和技术对肿瘤血管生成进行评价仍处于起步阶段，尽管国内外诸多文献称多种影像技术的临床应用价值已得到证明，但大部分技术方法的应用仍处于试验阶段，其价值几何尚有待进一步验证。然而随着现代影像技术的飞速发展，其在肿瘤血管生成的功能性评估方面仍具有广阔的应用前景，其可应用于活体及相对无创性等特点无疑是一个巨大的优势。随着对各项技术在肿瘤血管生成方面的定量研究的不断深入，医学影像学技术将为肿瘤的临床诊断和预后评估提供更新更有力的方法和工具，同时，肿瘤的抗血管治疗方案亦将在影像新技术的指导下迈向新的纪元。36 福建医科大学硕士研究生毕业论文参考文献1FolkmanJ,ShingY.Angiogenesis[J].J.Biol.Chem,1992,267(16):10931-10934.2FolkmanJ.Angiogenesisanorganizingprinciplefordrugdiscovery[J].NatRevDrugDiscov,2007,6(4):273-286.3DvorakHF,BrownLFDetmarM,etal.Vascularpermeabilityfactorvascularendothelialgrowthfactormicrovascularhyperpermeabilityandangiogenesis[J].AmJPatho,1995,146(10):29-39.4WeidnerN,FolkmanJ,PozzaF,etal.Tumorangiogenesis:anewsignificantandindependentprognosticindicatorinearly-stagebreastcarcinoma[J].JNatlCancerInst,1992,84(24):1875-1887.5SchimerM,MenradA,StephensA,etal.Molecularimagingoftumorangiogenesis[J].Ann.N.Y.Acad.Sci,2004,1014(1):65-75.6CaiW,ChenX.Multimodalityimagingofvascularendothelialgrowthfactorandvascularendothelialgrowthfactorreceptorexpression[J].FrontBiosci,200712:4267-4279.7OcakJ,BarrettT,etal.Thebiologicbasisofinvivoangiogenesisimaging[J].FrontBiosci,2007,12:3601-3616.8ToyodsH,KumadaT,SoneY,etal.ImpactofaunifiedCTangiogengraphysystemonoutcomeofpatientswithhepatocellularcarcinoma[J].AJRAmJRoentgeno,2009,192(3):766-774.9vanVlietM,vanDijkeCE,WielopolskiPA,etal.MRangiographyoftumor-relatedvasculaturefromtheclinictothemicroenvironment[J].Radiographics,2005,25(S1):S85-S97.10TurkbeyB,KobayashiH,OgawaM,etal.Imagingoftumorangiogenesisfunctionalortargeted?[J].JRadio,2008,89(5Ptl):549-555.37 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福建医科大学硕士研究生毕业论文中英文缩略词表英文缩写英文全称中文全称HCChepatocellularcarcinoma原发性肝细胞癌MRImagneticresonanceimaging磁共振成像DCE-MRIDynamicContrastEnhanced-MRI动态增强磁共振成像LAVAliveracquisitionwithvolumeacceleration肝脏容积加速采集技术SNRSignaltoNoiseRatio磁共振图像信噪比TRReperirionTime重复时间TEEchoTime回波时间FOVFieldofView视野NEXNumberofExcitation激励次数ROIregionofinterest感兴趣区TICtime-signalintensitycurve时间-信号强度曲线MSIMaximumSlopeofIncrease最大上升斜率SERSignalEnhancedRatio信号增强比率SEESignalEnhancedExtent信号增强幅度TTPTimetoPeak达峰时间SIpeakSignalIntensityofPeak峰值信号强度DSAdigitalsubtractionangiography数字减影血管造影USultrasonography超声NMInuclearmedicineimaging核医学CTcomputedtomography计算机体层成像CTPIcomputedtomographyperfusionimagingCT灌注成像CTACTangiographyCT血管造影MRAMRangiographyMR血管造影39 福建医科大学硕士研究生毕业论文PWIPerfusion-WeightedImaging血流灌注加权成像DWIDiffusion-WeightedImaging水分子扩散加权成像ADCapparentdiffusioncoefficient表观扩散系数ASLarterialspinlabeling动脉血质子自旋标记法BOLDbloodoxygenationleveldependent血管水平依赖MVDmicrovesseldensity微血管密度18FDGfluorodedeoxyglucoseF-脱氧葡萄糖99MIBImethoxy1isobutylisonitrileTc-甲氧基异基异腈40 福建医科大学硕士研究生毕业论文致谢本课题是在导师段青教授的精心指导下完成的。在研究过程中，老师倾注了满腔热忱及大量心血，其严谨的治学作风，鞠躬尽瘁的工作态度及救死扶伤的专业精神将永铭吾心。三年来，无论是学习还是生活上，导师都给予了我无微不至的关怀和细致入微的照顾，我的每一点进步都浸透着导师的汗水与辛劳。值此论文完成之际，向给予我谆谆教诲的恩师致以最诚挚的敬意和衷心的感谢！衷心感谢敬爱的段青教授，其循循善诱的教导和独具匠心的思路给予我无限的启迪。他对于年轻学生的鼓励、提携和帮助将使我们受益终生。这三年与段教授交流病例的时光仍历历在目，一种骄傲油然而生。在此，向段青教授献上最诚挚的祝福！衷心感谢福建医科大学附属协和医院影像科的邹松教授、薛蕴菁老师和孙斌老师在本人的学习及课题研究过程中的指导和帮助，使课题顺利进行，同时得到不断完善。衷心感谢影像科卢增华老师、梁辉顺老师、游精航老师、沈东辉老师、王华老师在学习生活中对我不辞辛苦的帮助和支持！协和医院病理科的杨映红主任、董素秋老师、吴雪晶老师在病理分级过程中给予了我全面的帮助，GE公司的张忠平老师在课题实施过程中给予了我耐心的指导和帮助。在此一并表示最诚挚的感谢！医大附属协和医院还有许多帮助过我的老师和同学，在此一并表示真诚的感谢和最真挚的祝福！41