肝癌是男性中第五位最常被诊断出的恶性肿瘤，女性中排名第九。最近，它已经从癌症死亡的第三位上升到第二位，2012年将近74.6万人死亡。在一些地区，如东亚和东南亚，死亡率几乎等于发病率，总体比率为0.95。最常见的肝癌组织学亚型是肝细胞癌（HCC），占病例的90％以上。HCC的发病率随着年龄的增长而增加，至少在发达国家达到70岁时的峰值。在高达90％的病例中，HCC发生在肝硬化的环境中，总体而言，三分之一的肝硬化患者在其一生中会发生HCC。
　　 HCC的主要危险因素仍然是慢性乙型肝炎病毒（HBV）或丙型肝炎病毒（HCV）感染，东部国家的病毒B感染率较高，西方国家的病毒感染率较高。肝硬化的其他原因包括酒精滥用，非酒精性脂肪肝病（NAFLD）和较少发生的疾病，如血色素沉着症。所有病因都可能导致肝硬化，并可能因肿瘤形成而复杂化，但肝炎感染患者的风险更高。在未来几年，新的抗病毒药物的扩散，疫苗接种和治疗HBV预计预防运动可以减轻慢性病毒性肝病及其并发症的负担，包括HCC。在另一方面，肥胖的广泛流行，预计以诱导NAFLD及其并发症，如NASH，肝硬化的发生率增加显著和HCC。肝硬化是与肝癌晚期发生相关的常见潜在病症。肝硬化是在长期慢性肝病之后发展的，当时HCC的风险仍然很低。可能在肝硬化肝脏中发现的结节包括：小型和大型再生结节（RN），低级别发育不良结节（LGDN），高级别发育不良结节（HGDN），早期HCC，分化良好的HCC，并且适度-极分化的HCC。肝癌晚期发生是一个多步骤事件，其中细胞密度增加，Kuppfer细胞减少，结节增大，血流动力学改变。在初始阶段，正常动脉供应减少但仍然存在门静脉灌注。后来，由于未成对动脉的出现（毛细血管化），结节内动脉血管分布增加，而门静脉血供逐渐减少。同时，有机阴离子转运多肽（OATP），胆汁盐转运蛋白逐渐减少。OATP表达水平在RN和LGDN中高，在许多HGDN，早期HCC和进展的HCC中较低。在动态多检测器计算机断层扫描（MDCT）和磁共振成像（MRI）中很好地描述了血流动力学变化，并且基于动脉血管过多的典型特征，欧洲和美国的指南都认可该技术用于诊断HCC>1cm。相位与在门脉期洗出，从而避免了肝活检。
　　然而，仍存在高速率假阴性的，范围从25％-30％，特别是用于结核<2厘米，这实际上是最经常遇到的肝脏局灶性病变，悄然而至监视计划的。在这些小结节中，肝癌发生的血流动力学变化处于早期阶段，因为新血管生成是不完全的，并且它们仍主要由门静脉血管填充，与进展的HCC相反。MRI部分克服了这些限制。最近已经证明，这种诊断技术在检测高风险结节时具有比计算机断层扫描（CT）更高的诊断性能。这是由于其高对比度分辨率及其多参数特性。事实上,众所周知，T2加权序列的高信号和弥散加权图像（DWI）中的受限扩散是恶性肿瘤的特征。而且，最近推出hepatospecificMRI造影剂钆乙氧基-要死-ylenetriamine三胺五乙酸的（GD-EOB-DTPA，钆塞酸二钠;拜耳先灵医药，柏林，德国），其给出不仅对血管的变化，而且对肝细胞功能的信息，将检测早期HCC的敏感性提高到91％-93％。基于此功能，KimBR及其同事证明读者对MRI早期HCC的检出灵敏度明显高于多排CT（78.6％vs52.4％，P=0.001;71.4％vs50.0％，P=0.011;73.8％vs50.0％，P=0.001，如在MRI中鉴定的30多个LI-RADS类别4早期HCC所示。对肝硬化肝脏中可能遇到的所有结节的正确表征至关重要，因为它们的管理方式完全不同。事实上，虽然再生和发育异常的结节需要严格随访，但HCC应该根据其阶段用更合适的治疗选择进行治疗。巴塞罗那临床肝癌（BCLC）分期系统明确界定了这一点，该系统在所有西方国家都采用并得到美国和欧洲指南的认可。在这种情况下，除了传统的放射技术之外，在临床实践中引入了新的功能成像工具，以便不仅提供形态信息而且提供功能数据信息。除了从标准形态学成像获得的那些之外，功能性磁共振成像还包括能够通过分析定量数据来评估组织的生理和病理学修改的各种先进技术。这些技术可包括扩散加权序列，肝胆造影剂，灌注成像，MR弹性成像，以及最近的放射学分析。特别地，灌注成像（与血管轮廓）和扩散成像（与多孔型材）在HCC进化的各个步骤中，从肝硬化肝脏血管修改的初始评估，肿瘤病变的进展，最后到治疗后的随访，已经广泛研究了技术。因此，在本综述中，研究人员概述了MR研究中用于HCC诊断和分期的最新进展和技术。
　　 钆是一种顺磁离子，可缩短组织中的T1弛豫时间，从而增加信号强度。基于生物分布，有三类钆造影剂：细胞外液剂（ECFA），血池试剂（BPCAs），靶向和器官特异性造影剂，如肝细胞特异性造影剂（HCA）。ECFA和HCA是肝脏成像中最常用的。ECFAs由螯合成有机化合物的钆组成，如DTPA。它们在标准弛豫大环剂，标准弛豫线性剂和高相关性的线性剂。关于每种对比类别的优缺点的细节超出了本文的范围，但总的来说，几乎没有临床差异。标准剂量为0.1mmol/kg，通常以2mL/s的速率静脉内注射，然后是20至50mL的生理盐水“冲洗”。注射后，ECFA通过毛细血管迅速从血管内空间清除进入细胞外空间。它们主要通过肾脏排泄来消除，并且具有与CT中使用的细胞外碘化造影剂相当的成像动力学。然而，MRI对钆的影响比CT对碘的影响更敏感，因为由于单个钆原子放松的相邻水质子的数量，钆具有放大效应。总之，ECFAs通过肝动脉和门静脉进入肝脏，并自由地重新分配到间质空间;他们通过分布并通过评估血管分布来评估肝脏病变来证明血管灌注。随后在门静脉冲洗外观或延迟的相位动脉相高增强的组合是肝癌晚期。
　　 HCC动脉期高强化的病理生理基础与肝癌发生过程中结节内动脉供应的增加有关。HCC中冲洗外观的机制取决于一系列因素：来自肿瘤的造影剂的早期静脉引流，背景肝脏的逐渐增强，结节内门静脉血供的减少，肿瘤细胞过多以及细胞外体积的相应减少，以及内在的低衰减/低强度。在肝硬化患者中，这种增强模式对于大于2cm的病灶具有大约100％的特异性，对于1-2cm的病变具有大约90％的特异性。然而，ECFAs对于诊断和分期HCC的主要限制是低病变敏感性，因为非典型血管行为在小（<2cm）结节中非常常见，其中约三分之一是恶性的（''第三条规则''）。确实，致癌过程中的结节内血流动力学变化始于动脉血管减少，门静脉灌注仍然存在，随后动脉和门静脉血供减少，然后动脉血管增加到异血管，最后变为血管模式。
　　 另一方面，最近的几项研究表明，在肝癌发生过程中OATP的表达减少。此外，OATP8表达水平在完全新血管生成之前降低，随着动脉血流的增加和门静脉血流的减少。由于它们的亲脂性特征，HCA在血管内/间质分布后被功能性肝细胞吸收，通过OATP8代谢并排泄到胆汁中：因此，OATP表达低或无的结节（大多数HCC，许多肝癌的早期，和一些高档不典型增生结节）不摄取的HCA和在肝胆相（HBP）。最近的一项荟萃分析显示，HBP对每病变敏感性的影响是显着的，特别是使用Gd-EOB-DTPA可使灵敏度分别为87％和74％（P=0.03），而无HBP。基于这些考虑，目前的造影剂在肝中的研究应用是钆贝葡胺（GD-BOPTA/Dimeg，莫迪，Bracco公司，米兰，意大利），这与两个分子盐化顺磁性钆离子的螯合物葡甲胺，钆乙氧基二亚乙基三酸（GD-EOB-DTPA，钆塞酸二钠，BayerScheringPharma，Berlin，Germany），这是一种高度水溶性造影剂，其中乙炔基与二亚乙基三胺五乙酸钆相连。用于肝脏成像的Gd-BOPTA批准剂量为0.05mmol/kg（0.1mL/kg0.5mol/L溶液），应该不经稀释，然后用20至50的生理盐水“冲洗”毫升。肝摄取占Gd-BOPTA注射剂量的2％-4％，并且HBP通常在注射后45和120分钟之间进行，并且为了获得足够的增强是必要的。
　　 批准的Gd-EOB-DTPA剂量为0.025mmol/kg，这被认为是检测肝胆相中肝脏病变的最小有效剂量。在ESGAR共识声明（流速为1-2mL/s，然后使用推注触发技术以1-2mL/s冲洗20mL生理盐水）中解决了钆托酸给药的方式。Gd-EOB-DTPA的肝吸收率为50％，注射钆喷酸二钠后约20分钟HBP达到最大强度，持续数小时。肝脏特异性造影剂的临床应用允许放射科医师获得形态学和血管相关信息，尽管在动态评估期间必须考虑延迟期和肝细胞期之间的重叠。最近的一项荟萃分析报道，在使用不同造影剂直接比较检测性能的MRI试验中，使用HCA与ECA相比具有更高的敏感性（差异为13％），特异性无差异。对于小于2cm的HCC病变，差异稍大（15％的差异）。ESGAR共识强调了这些发现，他们表示应进行Gd-EOB-DTPAMR检查，以表征肝硬化肝脏中未确定的肝脏病灶10mm或更大。总之，HCA允许在单次检查中对肝实质，肝内病变描述或表征，肝血管和胆管树进行全面的非侵入性成像评估。它们在评估肝硬化方面具有几个优点，包括：（1）对HCC的诊断具有更高的敏感性，特别是对于小于2cm的病变;（2）改善动脉粥样硬化病变的表征，在随后的成像中没有明确的清除;（3）区分动脉病变与假性病变的可能性;（4）检测到摄取量减少的病变，仅在HBP中证实可能是癌前病变或临界病变。灌注MRI在HCC的评估重点检测和病变，对治疗的反应的评估，和预后的判定。动态对比增强（DCE）灌注MR成像的基础是在注射钆之后，每隔几秒，通过肿瘤或尽可能多的器官获取多个图像集。对比度增强的速率和模式反映了造影剂在组织内的时间演变，其由于微循环病理生理学变化而发生。灌注MRI可以通过应用定量指标来描述其血管行为，从而扩展目前用于病变鉴别诊断的定性评估。MRI灌注的主要目的是量化HCC的血管特征，因为HCC组织学恶性肿瘤的生长和进展与新血管形成有关（血管生成）。此外，抗血管生成药物，近来用于HCC的治疗，所述目标由这些新血管表示，并且，因此，灌注，作为功能性成像技术，可以适用于评价用这些试剂。动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）提供了可以测量肿瘤血流的变化，血管通透性，和间质和血管内体积，并且可以预测在患者的生存结果与HCC。通常，DCE-MRI包括在静脉注射钆造影剂之前，期间和之后采集T1加权MR图像。造影剂在extravasates肿瘤组织的电平，从血管内到血管外细胞外空间（EES）具有增加的T1-W信号。此外渗到EES在肿瘤组织中取决于容器泄漏（渗透性）和血流量（灌注），并因此与DCE-MRI测量的信号可能是在血管通透性的改变敏感，EES，和血流量。DCE-MRI信号可以使用半定量（无模型）或定量（基于模型）分析来量化。两种分析方法都有与肿瘤血管生成，可以给对肝和肿瘤灌注，来自不同的动态对比度序列。尽管广泛使用，半定量分析是高度受采集系统和这些参数的比较和定量可能难以，因为造影剂在组织中的真实浓度没有估计
　　 定量分析取决于使用基于不同生理假设的几种动力学模型，使用药代动力学技术拟合时间SI曲线与造影剂浓度的变化。这些动力学模型可以是双室模型（考虑到血管和EES）或单室（考虑到血管空间，因为肝脏的典型结构），具有双输入或单输入系统（动脉）和门或单独动脉），常规隔室（CC）模式VS分布参数（DP）的模型。通过定量分析提取的几个参数与造影剂从血管内空间流入EES（Ktrans）及其反向（Kep），EES（Ve）的体积分数（细胞密度的间接表达）有关。