陳闖,何健,伏旭,孫士全,唐敏,毛諒,金楊,丁志龍,仇毓東
(1.徐州醫(yī)科大學附屬淮安醫(yī)院肝膽胰外科,江蘇淮安 223002;南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院2.影像科3.肝膽外科,江蘇南京 210008)
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC) 的微血管侵犯(microvascular invasion,MVI) 是導致肝切除或肝移植術后早期復發(fā)的重要危險因素[1-3],解剖性肝切除或較寬切緣的肝切除對于合并有MVI的HCC 患者是首選[4-5]。目前MVI 只能通過術后組織病理學進行診斷,因此,如何在術前通過影像學征象來預測是否存在MVI,對制定HCC 患者個體化治療方案具有重要臨床意義。 普美顯(gadolinium-ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid, Gd-EOB-DTPA)是一種新型磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)增強對比劑,通用名為釓塞酸二鈉,兼具非特異性細胞外對比劑與肝膽期特異性對比劑的雙重特性[6],在HCC 患者圍手術期評估中發(fā)揮越來越重要的作用[7-8]。既往研究[8-10]中發(fā)現(xiàn),普美顯增強MRI(EOB-MRI)可提高肝臟局灶性病變的檢出率及定性診斷能力,且能提供特異的肝膽期功能信息,在術前的影像學預測中發(fā)揮越來越重要的作用。本研究通過回顧性分析HCC 患者臨床病理資料和術前EOB-MRI影像學特征,探討術前EOB-MRI 對HCC 患者MVI的預測價值。
回顧性分析2014年7月—2017年6月南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院肝膽外科147 例術前行EOBMRI 檢查并接受根治性肝切除術或肝移植的HCC患者的病理資料及影響學資料。其中男128 例,女19 例;年齡35~80 歲。納入標準:⑴術前行EOBMRI 檢查;⑵根治性肝切除術前未行其他治療,如射頻或微波消融、肝動脈化療栓塞術、放療等;⑶術后病理證實HCC;⑷術前增強CT 或MRI 未發(fā)現(xiàn)大血管侵犯或肝內(nèi)外轉(zhuǎn)移。排除標準:⑴術后病理證實為肝膽管細胞癌或混合性肝癌;⑵術前影像學檢查發(fā)現(xiàn)大血管侵犯;⑶肝多發(fā)腫瘤;⑷行根治性肝切除前曾行其他治療;⑸影像資料或臨床病理資料不完整。收集患者年齡、性別、乙肝病毒表面抗原(HBsAg)、丙型肝炎病毒(HCV)、甲胎蛋白(AFP)、血小板(PLT)、肝硬化、 終末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD) 評分、吲哚菁綠15 min 潴留率(ICG-R15)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、總膽紅素(TBIL)、腫瘤大小,腫瘤EOB-MRI 影像學特征(腫瘤的大體分型、動脈期瘤周強化、動脈期瘤周強化環(huán)、肝膽期腫瘤信號及瘤周低信號等);MVI 是指在顯微鏡下于內(nèi)皮細胞襯覆的腫瘤周圍血管腔內(nèi)(門靜脈、肝靜脈小分支)見到的癌細胞巢團[7]。本研究經(jīng)過南京鼓樓醫(yī)院倫理委員會批準(審批號:2015-106-11)。
采用飛利浦Ingenia 3.0T 磁共振儀器和32 通道體線圈進行掃描。檢查中患者取仰臥位,掃描范圍上至膈頂,下至雙腎下緣,掃描前空腹6 h 以上。首先使用多回波Dixon 技術進行軸位T1 加權(quán)掃描,TR/TE 3.5 ms/1.21 ms,層厚2.5 mm,視場400 mm×349 mm,矩陣252×218。對比劑采用Gd-EOB-DTPA(拜耳醫(yī)藥有限公司,德國),經(jīng)肘靜脈推注,注射劑量為0.025 mmol (0.1 mL)/kg,注射速率為2 mL/s,注射完對比劑后立即使用10 mL 生理鹽水以相同注射速率沖洗,在注射Gd-EOB-DTPA 后16、24、32 s 分別進行動脈早、中、晚期掃描。門靜脈期及平衡期圖像分別在1 min 5 s 和3 min 時獲取,肝膽期則在注射Gd-EOB-DTPA 后5 min 到120 min 之間獲取,一般選定20 min。
所有病例的EOB-MRI 影像分析均由2 名高年資、經(jīng)驗豐富的影像科腹部組醫(yī)生獨立進行。根據(jù)腫瘤的大體分型分為結(jié)節(jié)型和非結(jié)節(jié)型,結(jié)節(jié)型是指邊界清晰規(guī)則的圓形或類圓形結(jié)節(jié)(圖1A),非結(jié)節(jié)型則表現(xiàn)為邊界不規(guī)則(圖1B)。動脈期瘤周強化是指動脈期緊靠腫瘤周圍不規(guī)則的高信號區(qū)域(圖1C)。動脈期瘤周高信號環(huán)是指動脈期腫瘤周邊出現(xiàn)相對于腫瘤中心低信號區(qū)的規(guī)則或不規(guī)則的圓形高信號環(huán)(圖1D)。肝膽期腫瘤信號是指肝膽期腫瘤相對于周圍正常肝實質(zhì)的信號,如低于周圍肝實質(zhì)的信號強度定義為低信號(圖2A),如腫瘤內(nèi)呈高或高低不等信號定義為高信號或混雜信號(圖2B);肝膽期瘤周低信號是指在肝膽期腫瘤外周出現(xiàn)楔形、火焰狀或片狀的低信號區(qū)(圖2C-D)。在醫(yī)生閱片后行觀察者間一致性檢驗。
應用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差(±s) 表示,組間比較采用LSD-t檢驗,偏態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(四分位間距)[M(IQR)]表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。分類變量以例數(shù)(百分比)的形式表示,組間比較采用χ2和Fisher's 確切概率法。單因素和多因素Logistic 回歸模型來分析預測MVI 的獨立危險因素。應用受試者工作特征曲線(ROC 曲線) 來評價預測效能,ROC 曲線下面積(AUC) ≥0.90 表示有較高的準確率,0.70≤~<0.90 表示準確率中等,>0.50~<0.70 表示準確率較差。并計算相應的敏感度、特異度。影像學觀察者間的一致性檢驗采用κ檢驗。κ≥0.75 表示一致性很好,<0.40 表示一致性較差,0.40~<0.75 表示一致性中等。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
147 例患者中,HBsAg 陽性116 例,HCV 陽性2 例, 合并肝硬化95 例, ICG-R15 范圍為1.1%~32.5%,中位數(shù)值為5.0%。血清AFP 范圍為0.8~20 000.0 ng/mL,中位數(shù)值為36.3 ng/mL。根據(jù)術后病理檢查,MVI 陰性98 例,MVI 陽性49 例。在EOB-MRI 影像上表現(xiàn):結(jié)節(jié)型50 例,非結(jié)節(jié)型97 例。動脈期瘤周強化20 例,動脈期瘤周高信號環(huán)27 例,肝膽期腫瘤呈低信號95 例,呈高信號或混雜信號52 例,肝膽期瘤周低信號40 例。
單因素分析結(jié)果顯示,腫瘤直徑(OR=3.598,95%CI=1.727~7.498,P=0.001)、 腫瘤大體分型(OR=9.167,95%CI=3.351~25.073,P<0.001)、動脈期瘤周強化(OR=3.207,95%CI=1.246~8.256,P=0.016)、動脈期瘤周高信號環(huán)(OR=2.885,95%CI=1.242~6.698,P=0.014)、肝膽期腫瘤信號(OR=3.506,95%CI=1.709~7.194,P=0.001)和肝膽期瘤周低信號(OR=13.895,95%CI=5.817~33.187,P<0.001)是MVI 的預測因素(表1)。
表1 預測MVI的單因素分析Table1 Univariate analysis of predictors for MVI
多因素回歸模型分析結(jié)果顯示腫瘤大體分型(OR=5.075,95%CI=1.587~16.223,P=0.006)、肝膽期腫瘤信號(OR=2.750,95%CI=1.102~6.866,P=0.030)和肝膽期瘤周低信號(OR=7.130,95%CI=2.679~18.977,P<0.001) 是MVI 的獨立預測因素(表2)。
表2 預測MVI的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis of predictors for MVI
采用ROC 曲線分析腫瘤的大體分型、肝膽期腫瘤信號及瘤周低信號單獨或聯(lián)合應用時對HCC MVI 的預測效能,結(jié)果顯示:3 個因素單獨預測時AUC 分別為0.704 (95%CI=0.619~0.789), 0.648(95%CI=0.552~0.744) 和 0.755 (95%CI=0.664~0.846),3 個因素兩兩聯(lián)合及三者聯(lián)合應用時ROC曲線下的面積分別為0.663 (95%CI=0.562~0.764)、0.694 (95%CI=0.598~0.790)、0.679 (95%CI=0.579~0.778)和0.740(95%CI=0.647~0.833)(圖3)。腫瘤大體分型、肝膽期腫瘤信號和瘤周低信號的敏感度分別為89.8%、51%、63.9%,特異度分別為57.1%、 72.4%、 67.3%, 準確率分別為61.2%、89.8%、80.3%;當3 個因素聯(lián)合應用時,其敏感度分別53.1%、57.1%、38.8%、34.7%,特異度分別為85.7%、90.8%、96.9%、98.0%,準確率分別為74.8%、79.6%、77.6%、76.9%。聯(lián)合應用后敏感度逐漸降低,特異度在逐漸升高,當3 個因素同時并存時,預測特異度可高達98.0%。
采用κ檢驗對兩位影像科醫(yī)生的觀察結(jié)果進行一致性分析,結(jié)果顯示,腫瘤大體分型(κ=0.813),肝膽期腫瘤信號(κ=0.899) 和肝膽期瘤周低信號(κ=0.834)均有良好的一致性。
是否存在MVI 對于評估HCC 的療效和預后有重要意義[11-14],對合并有MVI 的HCC 行解剖性肝切除或較寬切緣的肝切除可能切除更多的MVI,從而減少復發(fā)率,改善患者的無瘤生存率和總生存率[4-5]。但MVI 是基于術后組織病理學的診斷,因此術前準確預測MVI 對HCC 個體化治療方案的制定有著重要價值。Gd-EOB-DTPA 最大優(yōu)勢在于肝膽期的特異性影像表現(xiàn),因此,在肝膽期行EOBMRI 能清晰顯示病灶的邊界,大大提高了對病灶的顯示及診斷能力。本研究中單因素分析結(jié)果顯示,腫瘤直徑(>5 cm)、腫瘤大體分型(非結(jié)節(jié)型)、動脈期瘤周強化、動脈期瘤周高信號環(huán)、肝膽期腫瘤信號(混雜信號)和肝膽期瘤周低信號是MVI的預測因素,而多因素分析結(jié)果顯示,腫瘤的大體分型(非結(jié)節(jié)型)、肝膽期腫瘤信號(混雜信號)和肝膽期瘤周低信號是MVI 的獨立預測因素。這3 個預測因素均是EOB-MRI 的影像學特征,且均體現(xiàn)在EOB-MRI 的肝膽期上。Hong 等[15]的Meta 分析顯示腫瘤直徑>5 cm、邊緣動脈強化、瘤周動脈強化、瘤周低信號、結(jié)節(jié)邊緣不光滑、多結(jié)節(jié)是預測MVI 的重要因素。
HCC 的大體分型是HCC 預后的獨立危險因素[16];根據(jù)筆者以往的研究[17],HCC 的大體可分為結(jié)節(jié)型、結(jié)節(jié)凸起型、結(jié)節(jié)融合型和浸潤型,其中結(jié)節(jié)凸起型、結(jié)節(jié)融合型和浸潤型統(tǒng)稱非結(jié)節(jié)型。日本學者Nakashima 等[18]及韓國學者Lee 等[16]研究發(fā)現(xiàn),HCC 的大體分型與腫瘤的生物學行為、腫瘤微環(huán)境、病理及預后均存在相關性[19-21],非結(jié)節(jié)型HCC 較結(jié)節(jié)型HCC 更容易發(fā)生肝內(nèi)轉(zhuǎn)移和門靜脈癌栓,且非結(jié)節(jié)型HCC 患者的預后明顯差于結(jié)節(jié)型,并建議盡量行解剖性肝切除術以改善預后。本研究發(fā)現(xiàn),結(jié)節(jié)型HCC 中MVI 的發(fā)生率為10%,MVI 陽性的HCC 中,非結(jié)節(jié)型腫瘤占89.8%。肝膽期對于腫瘤邊界輪廓的清晰顯示具有獨特優(yōu)勢,為更精準地預測提供了有力依據(jù)[17]。
在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)肝膽期瘤周規(guī)則或不規(guī)則的更低信號與MVI 的存在密切相關,瘤周更低信號可能表現(xiàn)為楔形、火焰形或不規(guī)則形。Kim等[22]研究表明Gd-EOB-DTPA 肝膽期上瘤周低信號是MVI 的預測因素,合并MVI 的HCC 在EOB-MRI肝膽期出現(xiàn)瘤周低信號的機制可能是由于MVI 導致瘤周血流灌注的減少,導致肝細胞功能的改變[23-24]。Wang 等[25]研究發(fā)現(xiàn)還發(fā)現(xiàn),合并MVI 的HCC 在EOB-MRI 肝膽期出現(xiàn)瘤周低信號可能提示更差的病理學分級。本研究發(fā)現(xiàn)瘤周低信號是預測MVI 最顯著的指標(P<0.001),雖然其預測的敏感度較低,但其特異度較高,單獨預測時特異度達到89.8%,如果結(jié)合大體分型和肝膽期腫瘤混雜信號聯(lián)合預測時,其特異度達到98.0%,其對制定個體化治療方案具有一定的指導作用。
此外,肝膽期腫瘤信號也是一個預測MVI 的重要因素,本研究結(jié)果顯示,肝膽期呈混雜信號的HCC 具有更高的MVI 發(fā)生率,提示預后可能更差。肝膽期Gd-EOB-DTPA 通過肝細胞膜上的有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽1B3 (organic anion transporting polypeptide 1B3,OATP1B3) 被正常功能的肝細胞所攝取后呈現(xiàn)高信號,而不能攝取Gd-EOB-DTPA的HCC 呈現(xiàn)低信號[26],但有5%~10%的HCC 在肝膽期呈等信號或高信號[27-28]。在本研究中,完全呈高信號的HCC 較少,多是高低混雜信號的HCC。肝膽期HCC 信號異質(zhì)性可能是由于部分HCC 細胞膜上有OATP1B3 表達,導致HCC 吸收Gd-EOB-DTPA從而使得腫瘤信號增高[29],Kitao 等[29]研究發(fā)現(xiàn)肝膽期完全高信號的HCC 是一種特殊的HCC 基因亞型,具有OATP1B3 過度表達、侵襲性較小等特征。而Fujita 等[30]研究表明肝膽期上不均質(zhì)的混雜信號較完全低信號或完全高信號的HCC 惡性程度更高,預后更差。
綜上所述,EOB-MRI 通過其特有的肝膽期成像,對HCC 術前預測MVI 提供了更多有臨床價值的影像學信息,發(fā)現(xiàn)腫瘤準確的大體分型、腫瘤信號強度以及瘤周低信號,是預測HCC 患者MVI發(fā)生率的獨立危險因素,當三者聯(lián)合應用時具有較高的特異度,能夠為臨床個體化方案的制定提供一定的幫助。當然,小樣本及單中心研究具有一定的局限性,隨著對EOB-MRI 及分子影像研究的深入,術前預測MVI 會更加精準,其具體分子機制是進一步研究的方向。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。