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背景:肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是肝脏最常见的原发性恶性肿瘤。HCC主要由乙型肝炎肝硬化结节进展而来。对具有乙型肝炎、慢性肝病等HCC高危人群的筛查,有助于HCC的早期诊断和早期治疗,从而提高患者的治疗效果和生活质量。超声因其方便快捷、图像实时动态等优点成为HCC高危人群筛查和随访最普遍的影像学检查手段,但常规超声检查对部分HCC的诊断灵敏度较低,还需要结合其他影像学检查才能确诊。超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)技术和钆塞酸二钠增强磁共振成像(gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriamine pentaacetic acid-enhanced magnetic resonance imaging,Gd-EOB-DTPA MRI)是近年来两种新兴的影像学技术,CEUS技术通过静脉注射造影剂能够实时动态地显示动脉期、门脉期和延迟期肝脏肿瘤内部及周边的血流灌注特点,钆塞酸二钠(gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetriamine pentaacetic acid,Gd-EOB-DTPA)是用于肝肿瘤T1加权MRI检查的特异性对比剂,也称为“肝脏肿瘤特异性对比剂”,不仅能获得上述三期肝内肿瘤的增强图像,还具有能提供正常肝细胞功能信息的肝胆特异期,两种影像学技术均大大提高了HCC的检出率。但二者在HCC中的诊断准确率以及各自的优缺点还有争议,特别是二者对不同大小HCC病灶的诊断准确率还需要进一步探讨。目前认为肝切除、肝移植和局部消融治疗是HCC根治性治疗的3种方法。尽管首选方法是肝切除术,但多数患者由于肝功能差难以接受手术治疗或确诊时已达中晚期而失去了手术切除的机会。近年来,以射频消融(Radiofrequency ablation,RFA)为代表的局部消融治疗发展迅速,因其具有创伤小、疼痛轻、疗效确切等优点,使一些不适合外科手术的HCC患者获得治疗机会。超声因其简便易行、实时性好的优点,已经成为肝脏RFA最常用的引导技术。然而RFA手术治疗时狭小的手术视野和操作空间增加了临床医师掌握该类手术的难度。应用三维可视化技术在CT、MRI等影像学断面基础上建立肝脏三维可视化模型,能清晰地显示病灶与周边重要脏器和大血管的相互位置关系。在肝脏的三维可视化模型上设计和规划RFA穿刺路径,并完成模拟消融手术,将有助于提高RFA治疗的精确性和安全性。目的:(1)对比分析HCC的CEUS及Gd-EOB-DTPA MRI检查的影像学特征,探讨二者在诊断HCC中的准确率和各自的优缺点。(2)在Gd-EOB-DTPA MRI断面基础上建立个性化的肝脏三维可视化模型,在此基础上按照超声引导的特点规划安全的RFA虚拟穿刺路径,研究和探讨其联合超声在精准引导肝癌RFA中的应用价值。方法:本课题分以下两部分进行研究:1.CEUS与Gd-EOB-DTPA MRI诊断HCC的临床价值:收集2017年1月至2018年12月在我院就诊的250例肝肿瘤患者、共计274个肝内病灶的临床病理资料,所有患者均经CEUS与Gd-EOB-DTPA MRI检查,分析肝内病灶的两种影像学特征,并比较两种影像方法诊断HCC的灵敏度、特异度及准确率。所有病灶均通过穿刺或手术切除取得明确的病理结果。2.基于MRI数据的肝脏三维可视化模型联合超声在精准引导肝癌RFA中的应用研究:收集我院21例RFA治疗患者的Gd-EOB-DTPA MRI检查数据。将MRI数据导入Amira 5.2.1(法国TGS公司)软件中,分割出皮肤、肝脏、肝动脉、门静脉、肝静脉、胆囊以及肝肿瘤等结构建立个性化的肝脏三维可视化模型,按照超声引导的特点,设计规划RFA虚拟穿刺路径,研究和探讨其联合US在精准引导肝癌RFA中的应用价值。结果:1.CEUS与Gd-EOB-DTPA MRI检查诊断HCC的临床价值:(1)HCC的两种检查不同时相的图像特征分析:病理结果显示274个病灶中223个为HCC,51个为非HCC。223个HCC病灶CEUS检查中,167个符合“快进快出”表现,7个漏诊,49个误诊。223个HCC病灶Gd-EOB-DTPA MRI检查中,178个符合“快进快出”表现,1个漏诊,44个误诊。223个HCC病灶中,动脉期CEUS检查表现为高增强病灶占比为92.83%(207/223),高于Gd-EOB-DTPA MRI检查的80.72%(180/223),两者比较,差异有统计学意义(P<0.05)。门静脉期或延迟期CEUS检查表现为低增强病灶占比为78.48%(175/223),低于Gd-EOB-DTPA MRI检查的96.41%(215/223),两者比较,差异有统计学意义(P<0.05)。Gd-EOB-DTPA MRI肝胆期表现为低信号的病灶占比为98.2%(219/223),与Gd-EOB-DTPA MRI门静脉期或延迟期表现为低信号的病灶占比比较,差异无统计学意义(P(29)0.05)。(2)对比研究两种检查方法及二者联合在≤5cm HCC中的诊断效能:在所有病灶及病灶最大径为≤2cm、(29)2cm且≤3cm、(29)3cm且≤5cm组中,两种检查方法诊断HCC的灵敏度、特异度、准确率差异均无统计学意义(校正P(29)0.05),二者联合诊断HCC的灵敏度、准确率均高于单独应用CEUS,差异有统计学意义(校正P<0.05),而诊断特异度差异无统计学意义(校正P(29)0.05)。2.基于MRI数据的肝脏三维可视化模型联合超声在精准引导肝癌RFA中的应用研究:(1)个性化肝脏三维可视化模型的建立:在HCC患者的Gd-EOB-DTPA MRI数据集基础上成功建立的个性化肝脏三维可视化模型,能清晰立体地显示肝脏内肿瘤及其周围血管和重要脏器,并能进行任意方位的旋转、拖动、调节大小等交互式操作,有利于全面观察肿瘤的位置,结合超声引导的特点,设计安全的RFA虚拟穿刺路径。(2)临床验证:本研究所建立的个性化肝脏三维可视化模型能按照超声引导的特点设计RFA安全进针路径,能有效指导RFA术的实施,提高消融成功率。本研究中21例患者在个性化肝脏三维模型引导下均1针准确进入肿瘤中心进行RFA治疗,且没有1例发生严重并发症。结论:1.CEUS与Gd-EOB-DTPA MRI对≤5cm HCC的诊断各有优势,CEUS对HCC病灶动脉血供的实时监测能力优于Gd-EOB-DTPA MRI,Gd-EOB-DTPA MRI对廓清的评价优于CEUS,二者对≤5cm的不同大小HCC均有良好的诊断准确率,CEUS结合Gd-EOB-DTPA MRI能显著提高单用CEUS诊断HCC的灵敏度和准确率。2.本研究建立的个性化肝脏三维可视化模型能够辅助临床医师制定精准的RFA穿刺路径,为实现精准肝癌RAF治疗奠定了基础,也为后续结合MRI、CT等其他影像学优点深入研究超声的诊疗一体化功能奠定了研究基础。