Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI對(duì)CK19陽性小肝癌(≤3 cm)的評(píng)估價(jià)值

劉茂童, 張濤, 張學(xué)琴, 徐磊, 張繼云, 姜吉鋒, 瞿琦, 魯夢(mèng)恬

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界第6大常見的癌癥,同時(shí)也是世界第2大癌癥死亡相關(guān)原因[1-2];近年來由于肥胖癥和酒精性肝炎發(fā)病率的上升,肝癌的發(fā)病率也有上升趨勢(shì)[3-5]。單個(gè)腫瘤直徑為≤3.0 cm的肝癌通常被稱為小肝癌[6],而直徑≤2.0 cm的小肝癌病灶由于不同的評(píng)估方法會(huì)影響一些患者的術(shù)前巴塞羅那臨床肝癌分期[7],從而影響其治療方案的選擇。因此,小肝癌的早期診斷對(duì)患者選擇合適的治療時(shí)機(jī)有重要意義。Cytokeratin 19(CK19)是肝祖細(xì)胞的特異性標(biāo)志物之一,通常CK19陽性的HCC由于其侵襲性強(qiáng)、分化程度低的特性而預(yù)后更差,所以需要通過擴(kuò)大腫瘤切除范圍來降低其術(shù)后復(fù)發(fā)率及轉(zhuǎn)移率。因此,術(shù)前CK19的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),對(duì)于肝癌患者診療計(jì)劃的確定及預(yù)后發(fā)展的判斷至關(guān)重要[8]。目前僅有極少學(xué)者進(jìn)行了有關(guān)肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)影像學(xué)表現(xiàn)危險(xiǎn)因素的相關(guān)研究,如腫瘤邊緣不規(guī)則、動(dòng)脈期邊緣強(qiáng)化等[9-11],但未見關(guān)于小肝癌CK19陽性患者影像學(xué)表現(xiàn)的研究。而且,目前CK19的表達(dá)僅能通過活檢穿刺或術(shù)后病理等有創(chuàng)性手段來確定,尚無無創(chuàng)性預(yù)測(cè)手段。因此,本研究旨在探討CK19 陽性小肝癌患者的術(shù)前影像學(xué)表現(xiàn),并通過與CK19陰性小肝癌患者的影像學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行比較,確定與CK19陽性表達(dá)相關(guān)的影像學(xué)表現(xiàn)。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集2015年2月至2021年7月我院因肝腫瘤行手術(shù)切除并行釓塞酸二鈉(Gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-EOB-DTPA)增強(qiáng)MRI檢查的連續(xù)性患者。病例納入標(biāo)準(zhǔn):①因肝腫瘤行手術(shù)切除,且術(shù)后病理證實(shí)為肝細(xì)胞肝癌;②術(shù)前行上腹部 Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI檢查且術(shù)后大體標(biāo)本行CK19常規(guī)免疫組化檢查;③病灶為單發(fā); ④病灶直徑≤3 cm。病例排除標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前MRI檢查發(fā)現(xiàn)1個(gè)以上肝癌(n=133);②術(shù)前接受過局部區(qū)域治療(如化療栓塞、射頻消融或術(shù)前化療、放療)(n=83);③MRI檢查與手術(shù)間隔超過1個(gè)月(n=79);④術(shù)前MRI檢查發(fā)現(xiàn)明確血管侵犯 (n=19)。本研究最終納入127例單發(fā)小肝癌患者,根據(jù)是否表達(dá)CK19被分成兩組,包括94例CK19陰性的肝癌患者[男62例,平均年齡(55.26±8.26)歲;女32例,平均年齡(59.66±10.02)歲]和33例CK19陽性的肝癌患者[男19例,平均年齡(56.74±9.89)歲;女14例,平均年齡(57.36±8.88)歲]。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批通過(備案編號(hào):EK2021017)。

2.檢查方法

所有受試者均行肝臟MRI平掃及增強(qiáng)掃描。MRI檢查采用荷蘭Philips 3.0 T Achieva MR掃描儀,16通道相控陣體線圈。MRI平掃行常規(guī)橫軸面T2WI頻譜選擇性衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(spectralattenuated inversion recovery,SPAIR)序列、化學(xué)位移成像(同反相位T1WI)和DWI序列(b=800 mm2/s)。增強(qiáng)掃描對(duì)比劑采用Gd-EOB-DTPA,以 2.0 mL/s流率經(jīng)外周靜脈注射(劑量0.025 mmol/kg),注射完畢后用20 mL生理鹽水沖管,分別延遲20、60、180 s采集動(dòng)脈期、門靜脈期和移行期圖像,采用肝臟增強(qiáng)T1高分辨率各向同性容積激發(fā)掃描序列掃描全肝,注射對(duì)比劑后10、20 min行肝膽期掃描。TSE T2WI序列掃描參數(shù):TR 2000 ms,TE 70 ms,層厚7 mm,矩陣210×190,層間距1 mm。T1WI同/反相位掃描參數(shù):TR 150 ms,TE 2.30 ms/1.15 ms,層厚7 mm,矩陣240×200,層間距1 mm。DWI序列掃描參數(shù):TR 3750 ms,TE 53 ms,層厚7 mm,矩陣120×100,層間距1 mm,b值取0、800 mm2/s。T1THRIVE序列掃描參數(shù):TR 3.11 ms,TE 1.51 ms,層厚2.5 mm,矩陣250×210。

3.圖像分析

術(shù)前病灶的定性及定量評(píng)估由2位分別具有10年及12年腹部MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師分別完成,他們?cè)谠u(píng)估之前不知道患者的臨床、手術(shù)資料及病理結(jié)果,當(dāng)兩者意見不一致時(shí),經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。

定性分析包括:①瘤內(nèi)出血:定義為 T1WI病灶內(nèi)見高信號(hào)、T2WI病灶內(nèi)見混雜信號(hào);②脂肪成分:定義為與in-phase相比,out-phase病灶內(nèi)存在信號(hào)減低區(qū);③腫瘤囊變或壞死:定義為T2WI病灶內(nèi)高信號(hào)區(qū)或動(dòng)態(tài)增強(qiáng)后不強(qiáng)化低信號(hào)區(qū);④包膜皺縮:定義為腫瘤包膜向內(nèi)凹陷;⑤肝膽期瘤周低信號(hào):定義為肝膽期病灶周圍不規(guī)則低信號(hào);⑥肝膽期低信號(hào)環(huán):定義為肝膽期病灶周圍環(huán)形低信號(hào):⑦DWI靶環(huán)征:定義為DWI病灶邊緣呈環(huán)形高信號(hào),內(nèi)可見相對(duì)低信號(hào);⑧動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化:定義為動(dòng)脈期病灶邊緣環(huán)形強(qiáng)化,中央呈相對(duì)低信號(hào);⑨動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化:定義為動(dòng)脈期腫瘤周圍斑片狀或日冕狀高信號(hào);⑩腫瘤邊緣:分為四型,即圓形或橢圓形(邊緣光整)、圓形或橢圓形伴結(jié)節(jié)樣突起、分葉狀、邊緣不規(guī)則(清晰或模糊);強(qiáng)化方式:分為四型,即動(dòng)脈期強(qiáng)化伴廓清、動(dòng)脈期強(qiáng)化伴持續(xù)強(qiáng)化、逐漸延遲強(qiáng)化、無強(qiáng)化或輕微強(qiáng)化;包膜:分為三型,即完整、部分完整、無包膜。

由2位影像科醫(yī)師在工作站分別對(duì)圖像進(jìn)行定量分析,并將2位診斷醫(yī)師測(cè)量值的平均值作為最終測(cè)量結(jié)果。分別測(cè)量平掃、動(dòng)脈期及延遲20 min肝實(shí)質(zhì)和病灶的信號(hào)強(qiáng)度(signal intensity,SI)。病灶感興趣區(qū)(region of interest,ROI)放置原則:測(cè)量病灶的強(qiáng)化區(qū)域,盡量避開壞死組織,測(cè)量范圍盡可能大。肝實(shí)質(zhì)ROI放置原則:在肝左外葉、左內(nèi)葉、右前葉和右后葉各放置1個(gè)ROI,范圍約100 mm2,避開大血管、膽管和偽影,計(jì)算它們的平均值作為肝實(shí)質(zhì)的SI,并計(jì)算肝臟對(duì)比率,肝臟對(duì)比率(lesion to live contrast ratio,LLR)=SI病灶/SI肝臟。血生化連續(xù)性資料包括甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)、異常凝血酶原、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA) 、糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 199,CA199) 、膽紅素、肌酐、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值(international normalized ratio,INR)及白蛋白。腫瘤大小定義為冠狀面或軸面肝膽期圖像中腫瘤最大層面的最大長(zhǎng)徑。

病理特征:根據(jù)世界衛(wèi)生組織對(duì)HCC的診斷標(biāo)準(zhǔn)中定義的形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),CK19陽性定義為≥5%的腫瘤中有中等程度或明顯的細(xì)胞染色[12]。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0及R軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,非正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位間距)表示,計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)以例數(shù)(百分比)表示。CK19陽性組與陰性組所有分類變量采用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。連續(xù)變量的組間比較采用t檢驗(yàn)或Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。為確定與CK19陽性小肝癌相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素,對(duì)單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量組成初始模型并進(jìn)行多因素logistic回歸分析。使用R軟件構(gòu)建預(yù)測(cè)小肝癌CK19陽性表達(dá)的列線圖,采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線的曲線下面積(area under curve,AUC)來評(píng)估列線圖的預(yù)測(cè)效能,并計(jì)算95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)、敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(Intraclass correlation coefficient,ICC)及Kappa值比較2位觀察者之間的一致性,ICC<0.5為一致性較差,0 .5≤ICC<0.8為一致性中等,ICC≥0.8為一致性較好;Kappa值<0.2為一致性較差,0.21≤Kappa值<0.40為一致性一般,0.41≤Kappa值<0.60為一致性中等,0.61≤Kappa值<0.80為一致性較強(qiáng),0.81≤Kappa值≤1為一致性強(qiáng)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.2位觀察者間定性及定量資料的一致性比較

2位放射科醫(yī)師間定性資料的Kappa值除瘤內(nèi)是否出血外,其余參數(shù)均>0.8(表1);2位放射科醫(yī)師間定量資料的ICC均>0.8,其中LLRpl(LLR平掃)、LLRap(LLR動(dòng)脈期)及LLRhp(LLR肝膽期)的ICC分別為0.944(95%CI:0.920～0.960)、0.991(95%CI:0.987～0.994)、0.965(95%CI:0.950～0.975),表明2位放射科醫(yī)師間定性及定量資料的一致性均較好。

表1 CK-19陰性組與陽性組小肝癌患者的定性參數(shù)比較 [n(%)]

2.CK19陰性與陽性小肝癌患者的定量資料比較

與CK19陰性小肝癌患者相比,CK19陽性小肝癌患者的AFP值更高,肝膽期LLR更低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05),其余定量資料兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,表2、3)。

表2 CK-19陰性組與陽性組小肝癌患者的定量參數(shù)比較

表3 CK-19陰性組與陽性組小肝癌患者的定量參數(shù)比較

3.CK19陰性與陽性小肝癌患者的定性資料比較

與CK19陰性小肝癌患者相比,CK19陽性小肝癌患者在影像學(xué)上更易表現(xiàn)為動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化(P<0.05)、動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化(P<0.05)及DWI靶環(huán)征(P<0.05),其余影像學(xué)特征兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,表1、圖1、2)。

圖1 患者,男,43歲,患有慢性乙型病毒性肝炎、肝硬化,手術(shù)病理證實(shí)為肝S7段HCC,病理組織學(xué)分級(jí)為Edmondson-Steiner Ⅲ級(jí),CK19陽性。a)T2WI示腫瘤呈類圓形稍高信號(hào)(箭); b) DWI(b=800 s/mm2)示腫瘤呈環(huán)形高信號(hào)(箭); c) 增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期示腫瘤呈邊緣環(huán)形強(qiáng)化(箭); d) 延遲20min增強(qiáng)掃描示腫瘤呈不均勻低信號(hào)(箭)。 圖2 患者,男,41歲,患有慢性乙型病毒性肝炎、肝硬化,手術(shù)病理證實(shí)為肝S7段HCC,病理組織學(xué)分級(jí)為Edmondson-Steiner Ⅲ級(jí),CK19陰性。a) T2WI示腫瘤呈類圓形稍高信號(hào)(箭); b) DWI(b=800 s/mm2)示腫瘤呈均勻高信號(hào)(箭);c)增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期示腫瘤呈明顯均勻強(qiáng)化(箭); d) 延遲20min增強(qiáng)掃描示腫瘤呈均勻低信號(hào)(箭)。

4.多因素logistic回歸分析及列線圖的構(gòu)建

多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示,動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化(OR=3.81,95%CI:1.03～14.08,P=0.04)、DWI靶環(huán)征(OR=4.57,95%CI: 1.26～16.60,P=0.02)及LLRhp減低(OR=0.01,95%CI: 0.00～0.11,P=0.01)是小肝癌CK19陽性表達(dá)的風(fēng)險(xiǎn)因素(表4、圖3)。

圖3 HCC CK19陽性表達(dá)的Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI列線圖。將變量AFP、動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化、動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化、DWI靶環(huán)征及肝膽期LLR在橫軸上定位,分別繪制一條垂直線到分?jǐn)?shù)值(Points),以計(jì)算每例患者肝細(xì)胞癌CK19陽性表達(dá)的分?jǐn)?shù)值,對(duì)4個(gè)變量的分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和,并將分?jǐn)?shù)值定位于總分?jǐn)?shù)值(Total Points)軸線上,然后繪制總分?jǐn)?shù)值到風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)(Risk)軸上的垂直線,從而得到小肝癌CK19陽性表達(dá)的預(yù)測(cè)概率。圖4 獨(dú)立預(yù)測(cè)因素及列線圖聯(lián)合模型對(duì)小肝癌CK19陽性表達(dá)預(yù)測(cè)的ROC曲線。

表4 多因素logistic回歸分析結(jié)果

AFP升高、動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化、動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化、DWI靶環(huán)征和LLRhp降低預(yù)測(cè)小肝癌CK19陽性表達(dá)的 AUC分別為0.633、0.685、0.628、0.674和0.670,聯(lián)合3個(gè)因素的列線圖預(yù)測(cè)小肝癌CK19陽性表達(dá)的AUC為0.838(表5、圖4)。

表5 獨(dú)立預(yù)測(cè)因素及列線圖聯(lián)合模型對(duì)小肝癌 CK19陽性表達(dá)的預(yù)測(cè)效能

討 論

Cytokeratin 19(CK19)是通常表達(dá)于肝干細(xì)胞和膽管細(xì)胞的標(biāo)志物之一。CK19的表達(dá)與HCC的總體預(yù)后較差有關(guān),代表著與普通HCC不同的病理類型[11],需要通過擴(kuò)大瘤灶切除范圍的方式來降低其術(shù)后復(fù)發(fā)率及轉(zhuǎn)移率。小肝癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)多屬早期,且肝臟儲(chǔ)備功能尚佳,對(duì)手術(shù)的耐受性及預(yù)后均較好,早期發(fā)現(xiàn)、識(shí)別CK19表達(dá)陽性的肝癌,并選擇正確的手術(shù)方式及瘤灶切除范圍對(duì)小肝癌患者的預(yù)后意義重大。因此,術(shù)前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)CK19的表達(dá),對(duì)于肝癌患者診療計(jì)劃的確定及預(yù)后發(fā)展的判斷至關(guān)重要[8,13-14 ]。

本研究結(jié)果顯示,動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化、DWI靶環(huán)征與 HCC的CK19表達(dá)密切相關(guān),與Hu等[15]及陳玉螢等[16]的研究結(jié)論相似;上述征象在2018版肝臟影像報(bào)告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Liver Imaging Reporting And Data System version 2018,LI-RADS V2018)中被歸類為L(zhǎng)R-M,膽管細(xì)胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC)和HCC分別約占LR-M病變的30%和36%[17]; Ni等[18]研究表明DWI靶環(huán)征和動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化是預(yù)測(cè)ICC的重要征象,而這些征象的出現(xiàn)是由于膽管細(xì)胞癌中央間質(zhì)纖維化和周圍細(xì)胞過度增生的病理學(xué)形態(tài)特征所導(dǎo)致的[19]。CK19是一種肝祖細(xì)胞標(biāo)志物,HCC患者 CK19陽性通常提示腫瘤具有往膽管細(xì)胞表型分化的趨勢(shì);此外,HCC表達(dá)CK19在病理上表現(xiàn)為瘤內(nèi)促纖維增生的間質(zhì)及中央壞死,與膽管細(xì)胞癌的病理基礎(chǔ)類似,因此具有膽管細(xì)胞表型分化HCC的形態(tài)特征可介于典型HCC與ICC之間。Fatourou等[20]研究表明HCC動(dòng)脈環(huán)形強(qiáng)化提示病灶分化及預(yù)后較差,而HCC出現(xiàn)環(huán)形強(qiáng)化可能與腫瘤微血管侵犯、浸潤(rùn)性生長(zhǎng)、腫瘤包膜缺失以及腫瘤快速生長(zhǎng)并伴有中心壞死有關(guān)。所以,HCC患者 CK19陽性表達(dá)通常在臨床上術(shù)后復(fù)發(fā)率及轉(zhuǎn)移率更高,臨床預(yù)后更差。

本研究發(fā)現(xiàn)CK19陽性肝癌患者較陰性患者的肝膽期LLR更低,這與Tsuborama等[21]的研究結(jié)論類似,他們發(fā)現(xiàn)HBP圖像上的SI與HCC的組織學(xué)分級(jí)呈負(fù)相關(guān),這種負(fù)相關(guān)與肝癌發(fā)生過程中有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(organic anion transporting polypeptide,OATP)的表達(dá)逐漸下降有關(guān)。此外,Kim等[22]研究發(fā)現(xiàn),肝癌在肝膽期圖像上的低信號(hào)與不良的臨床預(yù)后直接相關(guān),因?yàn)檫@些腫瘤由于頻繁的微血管侵犯,通常更容易表現(xiàn)為浸潤(rùn)性或彌漫性生長(zhǎng),而不是擴(kuò)張型生長(zhǎng)。因此,CK19陽性的肝癌可能比CK19陰性的肝癌具有更強(qiáng)的侵襲性。

本研究發(fā)現(xiàn),CK19陽性的肝癌與血清甲胎蛋白升高相關(guān),這是一個(gè)與預(yù)后不良相關(guān)的特征,與Durnez等[23]的研究結(jié)論一致。血清AFP水平升高與HCC患者腫瘤細(xì)胞分化不良、微血管侵犯及腫瘤早期復(fù)發(fā)等危險(xiǎn)因素呈正相關(guān),上述結(jié)果也與CK19陽性HCC患者預(yù)后不良一致。本研究結(jié)果顯示,CK19陽性組與陰性組在動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化征象上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這可能是由于對(duì)比劑從腫瘤引流到腫瘤周圍的肝實(shí)質(zhì)所導(dǎo)致的。Kitao等[24]研究發(fā)現(xiàn),隨著HCC的發(fā)展,由于瘤內(nèi)或瘤外的肝靜脈早期閉塞,腫瘤引流從肝靜脈轉(zhuǎn)移到腫瘤周圍的血竇或門靜脈。此外,瘤周動(dòng)脈-門靜脈分流的出現(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化的發(fā)生。

本研究存在以下局限性:①本研究中納入的直徑≤1.0 cm的病灶在ROI勾畫過程中可能會(huì)存在一定偏倚,但本研究中直徑≤1.0 cm的病灶只有4例,對(duì)結(jié)果影響小;②本研究為回顧性研究,可能存在選擇偏倚,這可以通過后期的多中心研究來擴(kuò)大樣本量,從而進(jìn)一步驗(yàn)證本研究的準(zhǔn)確性。

綜上所述,術(shù)前Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)MRI對(duì)CK19陽性小肝癌有一定的評(píng)估價(jià)值,AFP升高、動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化、動(dòng)脈期瘤周強(qiáng)化、DWI靶環(huán)征、LLRhp降低與小肝癌CK19陽性表達(dá)相關(guān),且動(dòng)脈期環(huán)形強(qiáng)化、DWI靶環(huán)征、LLRhp降低是與小肝癌CK19陽性表達(dá)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素。