基于超聲造影LI-RADS特征的肝細(xì)胞癌微血管侵犯列線圖模型的構(gòu)建及驗(yàn)證

奚 靜，顧美琴，包作偉

1 江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院(徐州醫(yī)科大學(xué)武進(jìn)臨床學(xué)院)超聲科，江蘇 常州 213000；2 常州市第三人民醫(yī)院 超聲科，江蘇 常州 213000

肝細(xì)胞癌(HCC)在我國的發(fā)病率居男性所有惡性腫瘤第5位和女性第8位，早期手術(shù)根治性切除仍是目前主要的臨床方案，但是術(shù)后5年無復(fù)發(fā)生存率較低，僅為26%～40%[1]。研究[2]證實(shí)微血管侵犯(microvascular invasion，MVI)是手術(shù)殘留和術(shù)后早期復(fù)發(fā)的重要原因，是預(yù)測患者生存率的有用參數(shù)之一。與MVI陰性患者相比，MVI陽性患者更早、更易出現(xiàn)腫瘤肝內(nèi)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致總體生存預(yù)后不理想[3]。因此，MVI陽性HCC首選更大范圍的手術(shù)切緣(>5 mm)。目前，術(shù)后腫瘤標(biāo)本的病理檢查仍然是確定MVI的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但不能用于術(shù)前評估MVI的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，建立一個基于術(shù)前變量的預(yù)測模型評估MVI對制訂恰當(dāng)?shù)氖中g(shù)方案非常重要。腹部超聲檢查是診斷HCC、評估腫瘤分期和制訂治療方案的重要工具[4-5]。與CT和MRI的增強(qiáng)模式相比，超聲造影(contrast-enhanced ultrasound，CEUS)能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)、實(shí)時掃描，真實(shí)反映腫瘤微環(huán)境中的血管狀況，具有無射線暴露、重復(fù)性強(qiáng)和費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)[6-7]。CEUS灌注特征[即動脈期高強(qiáng)化(arterial phase hyperenhancement，APHE)模式及造影劑清除時間]可用于識別腫瘤的侵襲特征，如分化程度和MVI[8-10]。2011年，美國放射學(xué)會發(fā)布了基于CEUS的肝臟成像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(liver imaging report and data system，LI-RADS)，并相繼進(jìn)行了4次更新。目前，尚缺乏關(guān)于CEUS LI-RADS特征與HCC MVI之間的關(guān)系研究。本研究主要基于HCC患者CEUS LI-RADS特征建立預(yù)測MVI的列線圖模型并進(jìn)行驗(yàn)證。

1 資料與方法

1.1 研究對象 采用單中心、回顧性臨床病例研究，納入2017年1月—2020年7月在江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院確診的HCC患者共262例，按照1∶1比例隨機(jī)分為建模組和驗(yàn)證組各131例，以術(shù)后鏡下病理結(jié)果確診MVI。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡>18歲；(2)符合HCC的病理診斷，術(shù)前未進(jìn)行放化療；(3)無明確的肝動脈或者靜脈癌栓征象。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)轉(zhuǎn)移性肝癌，其他部位原發(fā)腫瘤；(2)超聲圖像不清晰，結(jié)果判讀不能達(dá)成一致；(3)肝移植、肝功能衰竭；(4)自身免疫性疾??；(5)臨床資料不完整。

1.2 研究方法

1.2.1 收集資料 包括性別、年齡、是否合并乙型肝炎和肝硬化、腫瘤TNM分期和分化級別，血生化指標(biāo)包括凝血酶原時間(PT)是否>14 s、血清AFP、PLT、TBil、Alb和ALT水平。二維超聲觀察腫瘤直徑是否≥30 mm、回聲類型(低、等或高)、有無邊緣不清、不規(guī)則外形、Halo征和血管分布(少、多)，CEUS LI-RADS特征包括分級(3～4、5和M)、LR-5動脈期增強(qiáng)和造影劑“后出”征象、LR-M邊緣增強(qiáng)和“先出”征象、鑲嵌圖形征和結(jié)節(jié)征。

1.2.2 超聲檢查 采用意大利MyLab 90 X型ESAOTE超聲檢查儀及配套腹部線性探頭，包括二維超聲和造影探頭。首先進(jìn)行二維超聲檢查，確定腫瘤病灶并記錄腫瘤直徑的最大橫截面。然后啟動造影模式，經(jīng)外周靜脈套管團(tuán)注2.4 mL SonoVue造影劑(意大利Bracco公司)，隨后注入5 mL生理鹽水進(jìn)行沖洗，同時啟動超聲計(jì)時器。連續(xù)掃描肝臟局灶病變(FLL)捕獲動脈相，持續(xù)約60 s，對于多發(fā)病灶可適當(dāng)延長觀察時間；然后對每個FLL進(jìn)行20～30 s的間歇性觀察，直到微泡從循環(huán)中清除(通常長達(dá)5 min)。錄制所有視頻剪輯并傳輸?shù)较到y(tǒng)自帶后處理工作站，由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)師獨(dú)立閱片并進(jìn)行判讀，當(dāng)結(jié)果不一致時由第3位經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科專家進(jìn)行判斷。

1.2.3 結(jié)果判讀 與周圍實(shí)質(zhì)的回聲相比，定義為等回聲、低回聲或高回聲。病灶的外形分為圓形/橢圓形或不規(guī)則形。邊緣分為清晰邊界和界限不清。彩色多普勒超聲圖像判斷腫瘤內(nèi)血管形成，分為少(腫塊內(nèi)不超過3個血管段)和多(腫塊內(nèi)超過3個血管段)。LI-RADS分級[11]包括LR-3、4、5和M，其中LR-3定義為FLL超過20 mm，同時無延遲造影劑清除的APHE；LR-4定義為FLL超過20 mm，同時無APHE和造影劑“后出”征象，或者FLL<20 mm，同時無APHE，或者FLL<10 mm，同時有延遲造影劑清除的APHE；LR-5定義為FLL>10 mm，同時有APHE和造影劑“后出”征象；LR-M定義為FLL邊緣強(qiáng)化，或造影劑“先出”征象，無論病變大小(圖1)。

注：a，肝硬化患者超聲顯示腫瘤直徑35.5 mm，低回聲(虛線處)；b，MVI陰性，LR-5動脈期增強(qiáng)和“后出”征象(虛線處)；c，MVI陽性，LR-M邊緣增強(qiáng)和“先出”征象(虛線處)；d，病理標(biāo)本顯示分化良好，無MVI(HE染色，×100)。

2 結(jié)果

2.1 建模組與驗(yàn)證組的臨床資料 建模組與驗(yàn)證組患者的臨床資料和CEUS結(jié)果比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)(表1)。

表1 建模組與驗(yàn)證組的臨床資料和CEUS特征比較

2.2 MVI的危險(xiǎn)因素分析 建模組確診MVI 70例，以MVI(陽性=1，陰性=0)作為因變量進(jìn)行Logistic回歸分析。AFP連續(xù)性變量轉(zhuǎn)換為分類變量，根據(jù)百分位數(shù)，<20 ng/mL賦值=1，20～400 ng/mL賦值=2，≥400 ng/mL賦值=3。

單因素分析顯示，與MVI陰性患者相比，MVI陽性患者血清AFP水平明顯升高，腫瘤直徑增大，LI-RADS顯示LR-5“后出”和LR-M“先出”增多，LI-RADS分級較高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)。多因素分析顯示，AFP、腫瘤直徑≥30 mm和CEUS顯示LR-M是MVI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P值均<0.05)(表2)。

表2 MVI的危險(xiǎn)因素分析

2.3 MVI的列線圖模型 根據(jù)多因素回歸分析篩選的主要危險(xiǎn)因素權(quán)重值建立列線圖模型(圖2)。列線圖的一致性指數(shù)C-Index為0.765(95%CI：0.701～0.834)。

圖2 MVI的列線圖模型

2.4 列線圖模型的ROC曲線分析 ROC曲線結(jié)果顯示，列線圖預(yù)測建模組和驗(yàn)證組MVI的AUC值分別為0.867和0.821，95%CI分別為0.779～0.897和0.754～0.882，P值均<0.001；敏感度分別為80.5%和76.3%，特異度分別為72.9%和65.9%(圖3)。

注：a，建模組；b，驗(yàn)證組。

2.5 列線圖模型的預(yù)測曲線 建模組和驗(yàn)證組的預(yù)測校準(zhǔn)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線均接近(圖4)。

注：a，建模組；b，驗(yàn)證組。

3 討論

CEUS是術(shù)前描述肝臟局灶性病變的重要工具。本研究顯示，HCC患者M(jìn)VI的發(fā)生率為48.1%，與既往大樣本調(diào)查[12]結(jié)果基本一致。MVI在HCC中發(fā)生率較高，是導(dǎo)致術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)率升高和生存率下降的重要不利因素。影響MVI的發(fā)生因素較多，如手術(shù)是否根治、腫瘤分期和分化程度、患者自身代謝等[13-14]，篩選與MVI發(fā)生密切的危險(xiǎn)因素并建立簡便、可視化的列線圖模型，對指導(dǎo)術(shù)前識別MVI高?；颊卟⒅贫ㄇ‘?dāng)?shù)氖中g(shù)方案具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

AFP 已被證實(shí)是診斷HCC的敏感性和特異性較高的生化標(biāo)志物，AFP>400 ng/mL是MVI的最佳預(yù)測因子，水平越高提示腫瘤的惡性程度越高和代謝能力越強(qiáng)[15]。腫瘤直徑>30 mm提示增殖活性旺盛，局部微血管侵犯和鄰近組織轉(zhuǎn)移的可能性越大[16]。LR-M最初設(shè)計(jì)用于各種非肝癌患者的惡性腫瘤評估，表現(xiàn)出明顯的影像學(xué)特征[17-18]。臨床上有不典型的HCC也可歸類為LR-M，作為LR-M的主要特征，邊緣強(qiáng)化和進(jìn)行性中央強(qiáng)化是MVI的重要預(yù)測因子[19]。Zhu等[20]指出，HCC患者CEUS征象中無造影劑“先出”(即增強(qiáng)期時間<30 s)中MVI陽性率僅為10.5%，而表現(xiàn)為造影劑“先出”征象的HCC患者M(jìn)VI陽性率高達(dá)86.7%，提示造影劑“先出”征象對HCC患者M(jìn)VI陽性有較好的預(yù)測價(jià)值。造影劑“先出”與MVI之間的關(guān)系，原因推測為門靜脈是HCC的主要引流血管，血管閉塞癌栓引起細(xì)小分支進(jìn)一步惡化，減少靜脈血流量，有利于“先出”的發(fā)生[21]。此外，更大的腫瘤可能表現(xiàn)出較低的分化程度。隨著腫瘤直徑的增加，細(xì)胞增殖率可能增大2～3倍并導(dǎo)致微血管密度進(jìn)一步降低[22]，也是導(dǎo)致“先出”發(fā)生的原因。

本研究建立的MVI列線圖模型，具有較好的穩(wěn)定性(C-Index為0.765)。ROC曲線顯示，列線圖預(yù)測建模組和驗(yàn)證組MVI的準(zhǔn)確性均較高，并且校準(zhǔn)曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線均接近。提示該模型有較好的預(yù)測能力。

本研究也有一定的局限性：樣本量有限，僅涵蓋本中心的病例數(shù)據(jù)，臨床推廣還需要謹(jǐn)慎對待。此外，還可能存在其他權(quán)重因素影響MVI的發(fā)生，如造影前后的腫瘤直徑變化。對CEUS的腫瘤征象判斷盡管由多位經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科專家進(jìn)行獨(dú)立判斷，但仍然有一定的主觀性，引入客觀性更強(qiáng)的參數(shù)建立模型對結(jié)果的影響可能更小。

綜上所述，利用CEUS得出LI-RADS用于評估HCC的MVI發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有較好的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)合AFP和腫瘤直徑建立的列線圖模型有助于指導(dǎo)臨床術(shù)前篩選MVI高?；颊撸瑥亩朴喦‘?dāng)?shù)氖中g(shù)切除方案。

倫理學(xué)聲明：本研究方案于2016年12月17日經(jīng)由江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院倫理委員會審批，批號：2016-P2-010，所納入患者均簽署知情同意書。

利益沖突聲明：本研究不存在研究者、倫理委員會成員、受試者監(jiān)護(hù)人以及與公開研究成果有關(guān)的利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：奚靜負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì)，資料分析，撰寫論文；顧美琴、包作偉參與收集數(shù)據(jù)，修改論文。