Gd-EOB-DTPA增強MRI對肝細胞癌術(shù)后早期復(fù)發(fā)的預(yù)測價值

趙其煜，戚元剛，郭守芳，張洪，劉淺淺，陳盈秀，姬慧君，李萬湖*

作者單位：1.山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院（山東省腫瘤醫(yī)院）影像科，濟南250117；2.山東第一醫(yī)科大學(xué)（山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院），濟南250117

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一，嚴重威脅人類健康的疾病。對于肝功能保存良好的HCC患者，根治性切除術(shù)是主要治療方法[1]。然而，由于HCC由肝動脈及門靜脈雙重血供、側(cè)支循環(huán)形成等因素導(dǎo)致HCC難以完全壞死[2]，存在復(fù)發(fā)率高的風(fēng)險。高達70%的HCC 患者在術(shù)后五年內(nèi)出現(xiàn)復(fù)發(fā)[3]，而HCC根治性切除術(shù)后1年內(nèi)的早期復(fù)發(fā)(early recurrence，ER)與預(yù)后不良密切相關(guān)[4]。以往的研究已經(jīng)確定了一些病理因素來預(yù)測HCC 術(shù)后ER，如微血管侵犯、組織學(xué)分級和血管內(nèi)癌栓等[5-7]。然而，這些病理特征只能在術(shù)后評估。磁共振成像已成為診斷HCC的重要非侵入性工具，通過術(shù)前MRI 特征及定量參數(shù)評估ER 的應(yīng)用仍然有限。本研究創(chuàng)新性地引入?yún)?shù)病灶與肝臟對比增強比(lesion-to-liver contrast enhancement ratio，LLCER)評估術(shù)后ER，彌補了這些局限性。釓塞酸二鈉(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA)是一種肝細胞特異性對比劑，靜脈注射可增加MRI肝實質(zhì)的對比度[8]，從而提高病變的檢出率?；诖?，本研究旨在探討術(shù)前Gd-EOB-DTPA 增強MRI 影像特征及定量參數(shù)對HCC 術(shù)后ER的預(yù)測價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2016 年1 月至2020 年5 月在山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院行HCC 根治性切除術(shù)的患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) HCC 根治性切除術(shù)前未接受過放化療、消融及栓塞等治療；術(shù)后經(jīng)病理證實為HCC；(2)術(shù)前均進行了Gd-EOB-DTPA增強MRI掃描；(3)術(shù)后定期隨訪至少1年。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在其他嚴重影響患者生存期的疾?。?2)腫瘤侵犯門靜脈或靜脈者；(3)術(shù)后合并其他惡性腫瘤和(或)遠處臟器轉(zhuǎn)移者。

最終本研究納入68 例術(shù)前完成Gd-EOB-DTPA 增強MRI 且病理證實為HCC 的患者，其中術(shù)后隨訪ER者18 例為ER 組，無ER 者50 例為對照組。收集兩組患者的臨床資料，包括性別、年齡、Child-Pugh分級、甲胎蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)水平、乙型病毒性肝炎病史、病理分級。 根據(jù)Edmondson-Steiner 病理分級系統(tǒng)[9]將HCC 分為Ⅰ～Ⅳ級，非低分化(高分化、中分化)HCC為Ⅰ、Ⅱ級，低分化HCC為Ⅲ、Ⅳ級。本研究經(jīng)過山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院(山東省腫瘤醫(yī)院)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)文號：SDTHEC-2021008008)，免除受試者知情同意。

1.2 術(shù)后隨訪

所有患者術(shù)后1 年內(nèi)每隔2 個月定期隨訪一次，復(fù)查肝功能、AFP 水平及腹部超聲等指標(biāo)監(jiān)測復(fù)發(fā)情況，當(dāng)AFP 水平升高或超聲發(fā)現(xiàn)新病灶時，進一步行腹部增強CT 或MRI 評估。肝內(nèi)復(fù)發(fā)定義為殘肝內(nèi)出現(xiàn)新病灶，經(jīng)穿刺或二次手術(shù)病理證實為復(fù)發(fā)，或具有典型的影像學(xué)特征，顯示為肝動脈期病灶增強并且在門靜脈或延遲期強化減低。ER 定義為根治性手術(shù)切除后1年內(nèi)復(fù)發(fā)[10]。

1.3 MRI檢查

1.3.1 檢查方法

采用荷蘭Philips Ingenia 3.0 T 超導(dǎo)型磁共振掃描儀,使用8通道腹部相控陣線圈采集圖像。常規(guī)MRI掃描序列包括：橫斷面T1WI、抑脂T2WI和DWI。掃描參數(shù)如下：T1WI：TR 495 ms，TE 10 ms，F(xiàn)OV 340 mm；抑脂T2WI：TR 4213 ms，TE 120 ms，F(xiàn)OV 340 mm；DWI：采用平面回波成像技術(shù)，TR 7099 ms，TE 5 ms，F(xiàn)OV 340 mm，b 值分別取0 和800 s/mm2。對于Gd-EOB-DTPA 增強MRI，獲得平掃、增強的動脈期(20～35 s)、門靜脈期(60 s)、移行期(3 min)和20 min的肝膽期(hepatobiliary phase，HBP)圖像。采用增強T1 高分辨率各向同性容積采集(enhanced T1 high-resolution isotropic volume excitation，e-THRIVE)序列，使用MR透視團注檢測技術(shù)確定動脈期成像的時機，以2 mL/s的速度經(jīng)高壓注射器自動靜脈注射對比劑Gd-EOB-DTPA (德國拜耳醫(yī)藥保健有限公司，10 mL/瓶，181.43 g/L)，總劑量為0.025 mmol/kg，隨后立即用20 mL生理鹽水沖洗導(dǎo)管。

1.3.2 圖像分析

所有患者采集的圖像均傳送至荷蘭Philips 工作站，由2名經(jīng)驗豐富的診斷醫(yī)師(分別為工作5年的住院醫(yī)師和工作15 年的副主任醫(yī)師)共同對病灶進行分析，2 名醫(yī)生均知道病變?yōu)镠CC，但對臨床特征、實驗室檢查、病理分級和術(shù)后隨訪情況不知。雙方經(jīng)協(xié)商達成一致，若對結(jié)果有異議，由第3 名工作30年的主任醫(yī)師給出最終判斷。觀察以下指標(biāo)：(1)病灶大小：在病灶邊緣界定最清晰的序列中，每個病灶在軸位平面上的最大直徑；(2)病灶形態(tài)：根據(jù)病灶的邊緣輪廓，分為類圓形和不規(guī)則形；(3) HBP瘤周低信號：位于肝膽期病灶邊緣外的肝實質(zhì)內(nèi)不規(guī)則楔形或火焰狀低信號區(qū)域[11]；(4)衛(wèi)星結(jié)節(jié)：與主病灶具有相似MRI 特征且＜2 cm 的病灶，位于主病灶周圍2 cm 以內(nèi)[12]；(5) HBP 病灶與肝臟對比增強比(LLCER)：使用ROI 的圓形區(qū)域測量HCC 和鄰近肝實質(zhì)的平均信號強度(signal intensities，SI)，HCC 的ROI 盡可能地放置在病灶的范圍內(nèi)，而鄰近肝實質(zhì)的ROI 大于1.5 cm2，并且沒有局灶性信號改變和大血管的影響。LLCER＝[(SITpost/SILVpost)-(SITpre/SILVpre)]/(SITpre/SILVpre)，SITpre、SITpost、SILVpre和SILVpost分別對應(yīng)于平掃和HBP圖像上病灶和肝實質(zhì)的信號強度。

1.4 統(tǒng)計分析

應(yīng)用SPSS 24.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計量資料用±s表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)(四分位數(shù)) [M (P25～P75)]表示，兩組間比較采用Mannn-whitneyU檢驗。兩組間計數(shù)資料的比較采用χ2檢驗。Logistic 回歸分析篩選HCC 術(shù)后ER獨立預(yù)測因素并構(gòu)建預(yù)測模型。ROC 曲線評估預(yù)測模型的診斷價值。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 參數(shù)LLCER值對病理分級的預(yù)測

共納入68 例HCC 行根治性切除術(shù)的患者，其中非低分化HCC 47 例，低分化HCC 21 例。對于參數(shù)LLCER值，在非低分化HCC和低分化HCC中測量值分別為-20.287±12.141、-27.581±11.374 (P=0.023)。

2.2 ER組和對照組臨床及影像資料的組間比較

兩組患者間的性別、年齡、Child-Pugh 分級、AFP水平、乙型病毒性肝炎病史、病灶大小差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P＞0.05 (表1、2)。兩組在病理分級、病灶形態(tài)、HBP 瘤周低信號、衛(wèi)星結(jié)節(jié)及參數(shù)LLCER 值的比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，其中ER 組患者LLCER 值低于對照組，P＜0.05 (表1、2，圖1)。

圖1 男，58 歲，肝右葉低分化HCC，術(shù)后6 個月發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)。術(shù)前肝右葉示一不規(guī)則形腫塊，A：DWⅠ(b 值=800 s/mm2)呈高信號；B：動脈期病灶周圍不規(guī)則環(huán)形強化；C：肝膽期示瘤周低信號(細箭)；D：肝膽期示瘤周低信號(細箭)和衛(wèi)星結(jié)節(jié)(粗箭)Fig.1 A 58-year-old male with poorly differentiated HCC in the right lobe of the liver was found to have recurrence 6 months after resection.Before the resection,the right lobe of the liver showed an irregular mass.A:DWⅠ(b=800 s/mm2)showed high signal;B:Ⅰrregular ring enhancement around the lesion in the arterial phase;C: Hepatobiliary specific phase showed low signal around tumor (thin arrow); D: Hepatobiliary specific phase showed low signal around tumor (thin arrow) and satellite nodules(thick arrow).

表1 ER組和對照組患者的臨床特征比較Tab.1 Comparison of clinical characteristics between ER group and control group

表2 ER組和對照組患者的Gd-EOB-DTPA增強MRⅠ特征比較Tab.2 Comparison of Gd-EOB-DTPA enhanced MRⅠfeatures of patients in the ER group and the control group

2.3 HCC術(shù)后ER多因素Logistic回歸分析

以上述分析中有統(tǒng)計學(xué)意義的病理分級、病灶形態(tài)、HBP 瘤周低信號、衛(wèi)星結(jié)節(jié)及參數(shù)LLCER 值為自變量，以是否出現(xiàn)ER 為因變量，進行多因素Logistic 回歸分析。結(jié)果顯示，HBP 瘤周低信號、衛(wèi)星結(jié)節(jié)及參數(shù)LLCER 值是HCC 術(shù)后ER 的獨立預(yù)測因素，其中LLCER 值與ER 呈負相關(guān)(表3)。

表3 HCC術(shù)后早期復(fù)發(fā)多因素Logistic回歸分析Tab.3 Multivariate Logistic regression analysis of early recurrence of hepatocellular carcinoma after resection

2.4 ROC曲線對HCC術(shù)后ER預(yù)測模型的效果分析

以多因素分析篩選出的HBP瘤周低信號、衛(wèi)星結(jié)節(jié)及參數(shù)LLCER 值3 項指標(biāo)構(gòu)建預(yù)測模型，繪制ROC曲線，并計算AUC，根據(jù)AUC 來評價該模型的預(yù)測效能。結(jié)果顯示，該模型預(yù)測HCC 術(shù)后ER 的AUC 為0.94，95%CI為0.883～0.997，敏感度為0.889，特異度為0.840 (圖2)。

圖2 HCC術(shù)后早期復(fù)發(fā)預(yù)測模型ROC曲線Fig. 2 ROC curve of early recurrence prediction model for hepatocellular carcinoma after resection.

3 討論

ER是HCC 根治性術(shù)后預(yù)后不佳的重要因素。術(shù)前有效評估并預(yù)測HCC 的ER，對臨床治療決策的調(diào)整、預(yù)后的評估具有重要意義。Choi 等[13]研究發(fā)現(xiàn)HCC 術(shù)后復(fù)發(fā)與病灶在動脈期和門靜期的強化方式無關(guān)，而HBP 信號高低是術(shù)后復(fù)發(fā)的影響因素。因此，本研究通過對HCC根治性切除術(shù)后患者的臨床資料、術(shù)前Gd-EOB-DTPA 增強MRI 特征及HBP 定量參數(shù)進行回顧性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一些術(shù)前MRI特征及HBP定量參數(shù)可以評估HCC術(shù)后ER，這在以往文獻中鮮有報道。另外，本研究分析了HCC 病灶在HBP 的強化程度與病理分級的關(guān)系，還發(fā)現(xiàn)參數(shù)LLCER值可以預(yù)測HCC病理分級。

3.1 Gd-EOB-DTPA 增強MRI 的影像特征對HCC 術(shù)后ER的預(yù)測

Gd-EOB-DTPA 是一種肝膽特異性MRI 對比劑，在肝膽期由于病灶不攝取對比劑，呈低信號；而正常肝臟組織攝取對比劑，呈高信號，從而提高了小及微小肝癌的檢出率[14]。既往研究表明，術(shù)前Gd-EOB-DTPA增強MRI 有助于預(yù)測HCC 的術(shù)后ER[9,15-17]。本研究發(fā)現(xiàn)HBP 瘤周低信號和衛(wèi)星結(jié)節(jié)是HCC 根治性術(shù)后ER的獨立預(yù)測因素。HBP 上出現(xiàn)瘤周低信號的一個可能機制是腫瘤對微血管侵犯引起瘤周灌注改變，從而影響有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽轉(zhuǎn)運體的功能，導(dǎo)致瘤周肝細胞攝取Gd-EOB-DTPA 減少[15]。衛(wèi)星結(jié)節(jié)是存在于主病灶周圍的小病灶，它的存在代表HCC中腫瘤擴散和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險增加[18]。Wei等[1]通過對HCC根治性切除術(shù)后ER風(fēng)險分層的研究，發(fā)現(xiàn)瘤周低信號和衛(wèi)星結(jié)節(jié)可用于術(shù)前分層肝切除術(shù)后ER 的風(fēng)險。Ahn等[9]研究發(fā)現(xiàn)瘤周低信號是HCC ER的預(yù)測因素(P＜0.05)。Plessier等[19]報道，在28例有衛(wèi)星結(jié)節(jié)的HCC患者中，有7例復(fù)發(fā)，而在41 例無衛(wèi)星結(jié)節(jié)的患者中無一例復(fù)發(fā)(P＜0.001)。Xu等[20]報道衛(wèi)星結(jié)節(jié)是HCC術(shù)后復(fù)發(fā)的獨立危險因素。這些結(jié)果表明，HBP 瘤周低信號和衛(wèi)星結(jié)節(jié)的存在促進腫瘤的進展和復(fù)發(fā)，與本研究結(jié)果一致，因此HBP瘤周低信號和衛(wèi)星結(jié)節(jié)可以用于術(shù)前評估HCC術(shù)后ER。

3.2 定量參數(shù)LLCER 值對HCC 術(shù)后ER 及病理分級的預(yù)測

Kitao等[21]研究揭示肝膽期的信號強度與OATP8的表達水平相關(guān)。OATP8是肝細胞膜上的有機陰離子轉(zhuǎn)運肽，可攝取Gd-EOB-DTPA。OATP8 表達水平在HCC 形成過程中顯著降低，因此隨著HCC 的進展，HBP 信號逐漸降低[22]。同時一些研究表明，注射Gd-EOB-DTPA 后腫瘤強化程度與病理學(xué)分級相關(guān)，病理分級越高，腫瘤與正常肝組織的肝功能差異越明顯，正常肝細胞數(shù)量越少，信號越低[21,23]。Choi 等[13]認為，在HBP 圖像上表現(xiàn)為等或高信號的HCC 比表現(xiàn)為低信號的HCC的術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)時間要長得多，而且是一個重要的預(yù)后因素。然而，實際臨床中大部分HCC 病灶在HBP 呈低信號，HBP 呈等或高信號的病灶十分少見[24]，因此這種定性指標(biāo)的臨床意義不大，所以一些定量參數(shù)的出現(xiàn)將在預(yù)測HCC 術(shù)后ER 中體現(xiàn)更大的價值。有研究表明Gd-EOB-DTPA 增強MRI 的定量參數(shù)—腫瘤對比強化率(contrast enhancement ratio，CER)和HCC 的病理分級相關(guān)[21,24]。但是參數(shù)CER值忽略了周圍肝組織的肝細胞功能狀態(tài)的差異情況，因此存在一定的缺陷，而參數(shù)LLCER 值可以反映HCC 病灶和周圍肝組織的情況。LLCER 定量參數(shù)分析曾用于肝臟良性病變的評估，其在區(qū)分局灶性結(jié)節(jié)增生和肝細胞腺瘤方面具有很高的敏感度和特異度[25]。Mulé[26]等認為，使用LLCER 對Gd-BOPTA 增強MRI 中的HBP 腫瘤強化程度進行定量分析，可以準(zhǔn)確地預(yù)測HCC病理分級以及手術(shù)切除后無復(fù)發(fā)生存率。然而，據(jù)我們了解，有關(guān)參數(shù)LLCER值對HCC 術(shù)后ER 的預(yù)測價值未見報道。我們的研究表明，與非低分化(Ⅰ～Ⅱ級)相比，低分化(Ⅲ～Ⅳ級) HCC 的參數(shù)LLCER 值明顯降低，與Mulé 等[26]報道結(jié)果一致。在多因素分析中，參數(shù)LLCER值與術(shù)后ER呈負相關(guān)，即隨著LLCER值的降低，ER率升高，因此參數(shù)LLCER值可以用于術(shù)前評估HCC術(shù)后ER。

3.3 病理分級及病灶形態(tài)對HCC術(shù)后ER的預(yù)測

Shimada 等[27]在研究中發(fā)現(xiàn)HCC 病理分化程度是影響長期生存和10 年內(nèi)有無復(fù)發(fā)的獨立因素，惡性程度越高，就會形成新的血管，更容易侵犯周圍的肝實質(zhì)，導(dǎo)致復(fù)發(fā)[28]。但也有研究認為病理分級不能預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)[29]。病灶形態(tài)是HCC ER的重要危險因素，既往有研究認為，形態(tài)不規(guī)則，代表了更具侵襲性的生物學(xué)行為，ER 率升高[30,31]。在本研究中，雖然單因素分析兩組HCC 的病理分級及病灶形態(tài)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，但是多因素分析結(jié)果均不是ER 的獨立預(yù)測因素，我們推測，可能是因為肝癌術(shù)后ER組樣本量較小或其他預(yù)測因素的影響。因此，HCC 病理分級及術(shù)前MRI 病灶形態(tài)特征的評價仍然是值得重點關(guān)注的因素，未來需要進行更大樣本量的研究。

3.4 本研究的不足

本研究的局限性在于，一是本研究為單中心回顧性研究，樣本量較少，存在選擇性偏倚，需要大樣本的進一步證實；二是HCC 的平掃和HBP 信號強度是在病灶的最大橫截面上測量的，而不是在整個腫瘤中測量的。全腫瘤分析可以對異質(zhì)腫瘤的LLCER 測量進行更精確的評估，還可以提高重復(fù)性，這是我們今后的研究方向。

綜上所述，HCC 根治性切除術(shù)后ER 與HBP 瘤周低信號、衛(wèi)星結(jié)節(jié)及參數(shù)LLCER 值等多種因素有關(guān)，由上述因素構(gòu)成的預(yù)測模型對HCC 術(shù)后ER 有一定預(yù)測價值。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。