钆塞酸增强MRI肝胆期高信号肝脏病变丨影像表现(机制及分类)


钆塞酸(Gadoxetic acid)是一种用于MRI的肝胆特异性对比剂,在肝脏病变的检测和表现中变得越来越重要。
钆塞酸可被有功能性的肝细胞吸收,肝实质在肝胆期(hepatobiliary phase,HBP)明显强化,不含有此类功能肝细胞的肝脏肿块通常表现为低信号。
然而,一些肝脏病变在HBP可表现为高信号。
  • 局灶性结节增生 (FNH) 和 FNH 样病变,由于其增生的正常肝细胞摄取钆塞酸,而在HBP中显示出高信号。

  • 某些类型的肝细胞腺瘤(如β-连环蛋白激活型、炎症型)和肝细胞癌(如绿色肝癌)的肿瘤细胞可显示对钆塞酸的摄取。

  • 由于钆塞酸的细胞外造影剂特性,钆塞酸在细胞外间隙的滞留可导致HBP期间纤维性肿瘤或血管瘤表现为高信号。

  • HBP期间,在一些肿瘤中可观察到瘤周滞留,如肝细胞癌、胃肠道间质瘤和神经内分泌肿瘤。

  • 钆塞酸排泄到胆汁中,因此在胆管导管内乳头状肿瘤的囊性成分中可观察到胆道显影。在恶性淋巴瘤中可观察到瘤内胆管。

了解这些引起HBP高信号的病理或分子背景的具体机制,不仅对于基于影像的精确诊断很重要,而且对于理解肝脏病变的发病机制也很重要。
钆塞酸增强MRI肝胆期高信号的病变及其机制

(高信号的机制、发病率、高信号的强度)

被增生的正常肝细胞吸收:
  • FNH:0.9%、中度-明显;

  • FNH样病变:肝硬化中3.4%、中度-明显

  • NRH:活检病例中2.6%、中度-明显

被肿瘤细胞吸收:

  • HCA:3-4/十万、轻度-中度

  • HCC:6.2/十万、轻度-中度

细胞外间隙的滞留:

  • 纤维性肿瘤:轻微-中度

  • 海绵状血管瘤:≤20%、轻微-中度

瘤周滞留:

  • HCC:6.2/十万、轻微-明显

  • GIST:转移性GISTs的54%、轻微-明显

  • NET:转移性NETs的82%(原发性肿瘤罕见)、轻微-明显

胆管强化:

  • IPNB:罕见、明显

  • 恶性淋巴瘤:原发性(结外淋巴瘤<1%)& 继发性(IV期淋巴瘤的15%)、明显

FNH = focal nodular hyperplasia 局灶性结节性增生
GIST = gastrointestinal stromal tumor 胃肠道间质瘤
HCA = hepatocellular adenoma 肝细胞腺瘤
HCC = hepatocellular carcinoma 肝细胞癌
IPNB = intraductal papillary neoplasm of the bile duct 胆管导管内乳头状肿瘤
NET = neuroendocrine tumor 神经内分泌肿瘤
NRH=nodular regenerative hyperplasia 结节性再生性增生
肝胆期高信号肝脏病变的鉴别诊断示意图
(具体内容基本同上)

示意图:钆塞酸在肝细胞中的转运机制。肝血窦一侧的OATP1B3 是钆塞酸的主要摄取转运蛋白。肝血窦侧的MRP1和MRP3和在毛细胆管侧的MRP2是钆塞酸的输出转运蛋白。

钆塞酸用于MRI的优劣势
优点:
  • 肝胆期小病变的高检测率

  • 可用于诊断交界性病变(例如,DN和早期HCC)

  • 有利于肝脏肿块特征的显示

缺点:
  • 动脉期和静脉期强化程度减低

  • 由于暂时性呼吸困难和/或暂时性剧烈运动导致动脉期成像伪影频率更高

  • 由于肝功能障碍和/或纤维化导致肝实质摄取减少

钆塞酸被增生的肝细胞摄取

Gadoxetic Acid Uptake by Hyperplastic Hepatocytes

FNH是仅次于血管瘤的第二大常见良性肿瘤,患病率为0.9%。FNH通常见于年轻女性,单发多见。多为30-50岁女性偶然发现。FNH主要由两部分组成:增生的肝细胞和中央瘢痕。肝细胞增生被认为是继发于潜在灌注障碍的肝细胞增殖反应。中央瘢痕不是真正的瘢痕,它代表了血管和胆管的聚集。

FNH样病变是一种良性病变,多见于肝硬化,尤其是酒精性肝硬化。在3.4% 的肝硬化肝脏中观察到FNH样病变。被认为是肝硬化相关血管改变的所引起的获得性增生反应。据报道,在非肝硬化肝脏中,FNH样病变在组织病理学上与FNH无法区分。因此FNH样病变的影像学表现与FNH相似。在肝硬化中,类似于FNH的FNH样病变被认为是良性的。

19岁女性,FNH的典型MRI表现。(a)轴位T2WI显示等信号增生区(箭)和高信号中央瘢痕(箭头)。(b)轴位T1WI显示轻度高信号增生病变(箭)和低信号中央瘢痕(箭头)。(c)动脉期图像显示增生区域(箭)的强化和无强化的中央瘢痕(箭头)。(d)在肝胆期图像上,增生区(箭)为高信号,中央瘢痕(箭头)为低信号。
37岁男性,小FNH并中央小瘢痕。(a)轴位T2WI显示轻微高信号病变(箭)和小的高信号中央疤痕。(b) 轴位T1WI显示病变(箭)呈较低信号。(c)动脉期图像显示病变(箭)全瘤性明显强化。(d) 肝胆期MR图像清晰显示周边高信号增生区和低信号中央瘢痕(箭)。
65岁男性,小FNH,中央大瘢痕。(a)轴位T2WI显示高信号中央疤痕和少量轻度高信号外周增生区(箭)。(b)轴位T1WI显示病变(箭头)呈较低信号。(c)动脉期图像显示病变(箭)周边明显强化,中央瘢痕轻度强化。(d)肝胆期MR图像显示外周强化的增生区域(箭)及大的低信号中央瘢痕。
57岁男性,乙肝相关肝硬化,FNH样病变。(a)轴位T1WI显示病变(箭)呈略高信号。(b)动脉期有强化(箭)。(c)肝胆期呈高信号。

钆塞酸被肿瘤细胞摄取

Gadoxetic Acid Uptake by Tumor Cells

使用Bordeaux分组系统,根据基因型和表型,将肝细胞腺瘤(HCA)分为四种不同的亚型:

  • β-连环蛋白激活HCA(B-HCA)

  • 炎症型HCA(I-HCA)

  • 肝细胞核因子1α-突变型HCA(H-HCA)

  • 未分类的 HCA (U-HCA)

肝细胞腺瘤亚型的影像表现

(亚型、钆塞酸摄取比例、典型影像表现、并发症)

  • B-HCA:>80%,钆塞酸摄取,恶变风险高
  • I-HCA:26%–33%,T2高信号,出血风险高

  • H-HCA:罕见,瘤内脂肪,侵袭性最小的亚型

  • U-HCA:罕见,未知,未知

14 岁女孩,B-HCA。(a)T2WI显示病灶呈稍高信号(箭)。(b)T1WI显示病变呈等信号。(c) 动脉期病变轻度强化。(d) 肝胆期病变与周围肝组织信号基本一致,表明摄取了钆塞酸。
33 岁女性,I-HCA。(a)T2WI显示病灶呈高信号(箭)。(b) T1WI上病变呈等信号。(c) 动脉期病变明显强化。(d)肝胆期病变呈外周高信号,表明摄取了钆塞酸。

肝胆期良性病变的MRI表现

  • FNH:均匀等或高信号(40%),环形或甜甜圈样强化(60%)

  • FNH样病变:和FNH表现一样

  • NRH:环形或甜甜圈样强化

  • DN:等或高信号,1/3的高级别DN呈低信号

  • B-HCA:等或高信号(>80%)

  • I-HCA:等或高信号(30%)

79岁男性,乙肝,肝硬化,HCC(绿色肝癌)。(a) T1WI上肿瘤(箭)呈较低信号。(b)动脉期肿瘤明显强化。(c)肝胆期呈高信号,表明摄取了钆塞酸。(d) 大体病理显示肿瘤为绿色结节。(e) 镜下示中分化HCC由假腺体样(箭)、小梁样和胆管栓(箭头)组成。(HE×200)

钆塞酸在细胞外间隙滞留

Retention of Gadoxetic Acid

in the Extracellular Space

53 岁男性,胆管细胞癌。(a)T1WI显示病变(箭头)呈较低信号。(b)动脉期外周强化。(c)由于钆塞酸滞留在细胞外间隙,肝胆期肿瘤与周围的肝实质信号一致。
48 岁男性,神经内分泌癌。(a)T1WI上,病变(箭)呈较低信号,中央有明显低信号区域(箭头)。(b)动脉期肿瘤明显不均质强化,中央可见低信号区。(c) 冠状位肝胆期图像显示肿瘤局部呈高信号,这由于钆塞酸滞留在细胞外间隙所致,而中央低信号区与肿瘤变性相关。
42岁男性,血管瘤。(a)T2WI显示病变(箭)呈明显高信号。(b) T1WI上,病变呈低信号。(c)动脉期病变周边强化。(d)肝胆期病变呈低信号,其腹侧可见局灶性高信号(即充填)(箭头)。

瘤周滞留

Peritumoral Retention

73岁女性,HCC。(a)动脉期肿瘤有强化(箭)。(b)肝胆期病变呈低信号,并周边环状高信号,提示瘤周滞留。
51岁女性,转移性胃肠道间质瘤。(a)动脉期图像显示肿瘤明显强化(箭)。(b)轴位肝胆期MR图像上,肿瘤(箭)呈低信号并高信号环,提示存在瘤周滞留。
65岁女性,转移性神经内分泌肿瘤。(a)动脉期图像显示肿瘤明显强化(箭)。(b)冠状肝胆期MR图像显示肿瘤(箭)呈低信号,周围见环状高信号,提示存在瘤周滞留。

胆道强化

Biliary Tract Enhancement

52岁女性,胆管导管内乳头状肿瘤(IPNB)。(a)CT增强显示囊性肿瘤(箭)与实性成分(箭头)。(b) 肝胆期MR图像显示囊性成分,即扩张的胆管(箭),明显强化。

83岁女性,恶性淋巴瘤。(a)动脉期显示肿瘤轻中度强化(箭)。(b)冠状位肝胆期图像显示肿瘤内穿行的非扭曲胆管显影(箭)。

知识点

  • 肝脏病变在肝胆期可部分或全部显示高信号,原因如下:(a) 增生肝细胞摄取,(b) 肿瘤细胞摄取,(c) 细胞外间隙滞留,(d) 瘤周滞留, (e) 肿瘤胆道强化。
  • B-HCA是最常见的HCA亚型,它吸收钆塞酸。根据之前的报道,超过 80%的B-HCA病灶在肝胆期呈等信号或高信号。
  • 大约10%–15%的HCC在肝胆期呈高信号,并且已经报道了高信号HCC 具有独特的病理和生物学特征。
  • 肝细胞外间隙扩大的病变,例如纤维化和坏死,由于钆塞酸的性质与常规细胞外造影剂的性质相似,因此在肝胆期能够显示钆酸滞留在细胞外间隙。
  • 组织病理学上,瘤周滞留与瘤周增生一致,其可定义为肿瘤周围环状的增生肝细胞。

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