擴(kuò)散峰度成像對(duì)經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞術(shù)后肝細(xì)胞癌腫瘤患者復(fù)發(fā)和進(jìn)展的預(yù)測(cè)價(jià)值＊

盧東南 張夢(mèng)珊 許曉云 鄒林毅 陳大朝,*

1.第九O九醫(yī)院 廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院腫瘤科 (福建 漳州 363000)

2.廈門大學(xué)附屬翔安醫(yī)院放療科 (福建 廈門 361005)

我國(guó)大多數(shù)肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)患者被診斷時(shí)，多已失去根治性手術(shù)機(jī)會(huì)[1]。經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞(transcatheter arterial chemoembolization，TACE)治療成為改善這些患者生存率和預(yù)后的重要策略[2-3]。但由于肝臟內(nèi)血管豐富，TACE治療后腫瘤可能建立的新的側(cè)支循環(huán)。已經(jīng)有不少關(guān)于HCC患者TACE治療后復(fù)發(fā)的報(bào)道[4]。因此，如何準(zhǔn)確的評(píng)估TACE后復(fù)發(fā)高?；颊?，已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)在評(píng)估TACE治療效果方面具有一定臨床潛力[5]。但傳統(tǒng)的MRI有一些局限性，如MRI信號(hào)易受不同治療方法的影響，肉芽組織、脂肪變性在T1加權(quán)成像上呈現(xiàn)高信，可能干擾復(fù)發(fā)病灶的增強(qiáng)。此外，TACE區(qū)側(cè)支循環(huán)紊亂可導(dǎo)致動(dòng)脈強(qiáng)化測(cè)量時(shí)的假陰性。近年來(lái)，水分子擴(kuò)散MRI已被證實(shí)可較靈敏地反映肝臟組織和形態(tài)學(xué)變化[6]。尤其彌散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)已證實(shí)在TACE后效果優(yōu)于增強(qiáng)MRI[7]。但DWI的表觀擴(kuò)散系數(shù)卻經(jīng)常受到大分子物質(zhì)和毛細(xì)管灌注等因素影響，從而影響判斷的準(zhǔn)確性[8]。擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是一種新型擴(kuò)散加權(quán)成像技術(shù)，能夠反應(yīng)組織水分子非高斯擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，可更精確描述微觀結(jié)構(gòu)環(huán)境。目前DKI已經(jīng)用于肝癌和TACE治療效果的評(píng)估[9-10]，但關(guān)于DKI參數(shù)對(duì)TACE后復(fù)發(fā)情況仍缺少研究?；诖?，本研究探索了DKI衍生指標(biāo)在TACE后預(yù)測(cè)HCC復(fù)發(fā)和細(xì)胞侵襲的臨床可行性，以期為此類患者管理提供新的參考。

1 資料和方法

1.1 一般資料回顧性分析2021年1月至2022年12月在聯(lián)勤保障部隊(duì)第九O九醫(yī)院接受TACE治療的HCC患者臨床資料。

納入標(biāo)準(zhǔn)：首次接受TACE，治療根據(jù)《中國(guó)肝細(xì)胞癌經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞治療(TACE)臨床實(shí)踐指南》進(jìn)行[2]；年齡≥18歲；HCC經(jīng)過(guò)病理診斷確認(rèn)；肝功能Child-Pugh A或Β級(jí)，體力狀況評(píng)分0-2分；預(yù)期生存時(shí)間≥3月；TACE術(shù)前接受了DKI-MRI檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)如下：TACE治療前28天內(nèi)接受肝癌的其他治療；嚴(yán)重心力衰竭；無(wú)法控制的糖尿病、嚴(yán)重感染；妊娠或哺乳期患者；MRI圖像質(zhì)量不佳。研究經(jīng)過(guò)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 患者治療效果判斷及分組根據(jù)TACE治療6個(gè)月時(shí)，美國(guó)肝病研究學(xué)會(huì)和歐洲肝臟研究學(xué)會(huì)提出的診斷肝癌TACE治療后的改良反應(yīng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(modified response evaluation criteria in solid tumors，mRECIST)結(jié)合臨床參數(shù)，將接受TACE治療的HCC病灶分為進(jìn)展組和未進(jìn)展組。定義存在以下情況為HCC進(jìn)展[2]：(1)進(jìn)展性疾?。涸鰪?qiáng)成像后的靶病變直徑比之前的檢查增加了至少20%；(2)病情穩(wěn)定：靶病變無(wú)變化；(3)部分反應(yīng)：所有靶區(qū)的初始病變直徑之和至少減少了30%；(4)數(shù)字減影血管造影(digital subtract angiography,DSA)：碘油造影發(fā)現(xiàn)病灶區(qū)有腫瘤染色；(5)甲胎蛋白(AFP)顯著升高(>400ng/mL，或持續(xù)>200ng/mL)，影像學(xué)證實(shí)HCC復(fù)發(fā)。

定義存在以下情況為未進(jìn)展：(1)TACE治療后，DSA顯示病灶穩(wěn)定(無(wú)清晰的腫瘤血管、腫瘤染色、清晰的動(dòng)脈-靜脈/門靜脈瘺或靜脈-門靜脈瘺)；(2)6個(gè)月時(shí)既往病灶無(wú)復(fù)發(fā)跡象(所有靶病變?cè)谟跋駥W(xué)動(dòng)脈增強(qiáng)期消失)；(3)AFP<200ng/mL。

1.3 MRI掃描所有MRI研究均使用飛利浦 Ingenia 3.0T MRI掃描儀，使用八通道腹部線圈。在軸向平面上進(jìn)行呼吸門控自旋回波平面回波成像DKI序列掃描，參數(shù)如下：重復(fù)時(shí)間(TR)：3333ms；回波時(shí)間(TE)：69.4ms；層厚：6mm；層間距：2.0 mm；視場(chǎng)：360 mm×288 mm；矩陣：128×128。使用5個(gè)b值(400,800,1200,1600和2000s/mm2)，每個(gè)b值15個(gè)方向。總掃描時(shí)間10min。

常規(guī)MRI參數(shù)如下：T1WI：TR：3.7ms，TE：1.1ms，層厚：6mm；T2WI：TR：2319.5 ms，TE：68.0 ms，層厚：6.0 mm；FS-T2WI:TR 9000.0 ms，TE 81.0 ms，層厚:6.0 mm；DWI序列：TR 5000 ms和TE:50.8 ms。造影劑均使用0.1mmol/kg的釓貝葡胺注射液，分別收集動(dòng)脈期(20s)、靜脈期(60s)、延遲期(2min)和肝膽期(45-120min)圖像。使用東芝旋轉(zhuǎn)DSA(GEIGS530，美國(guó))機(jī)器進(jìn)行DSA。采用5F –RH COOK血管造影導(dǎo)管選擇腹腔干或肝總動(dòng)脈行造影觀察腫瘤供血情況。

1.4 MRI掃描圖像處理由兩名研究者獨(dú)立對(duì)MRI掃描圖像進(jìn)行處理。首先在b=0s/mm2的解剖DKI圖像上獨(dú)立選擇TACE治療的腫瘤區(qū)域、癌旁組織(距離腫瘤邊緣<2cm)的感興趣區(qū)域(ROI)，然后將其復(fù)制到每個(gè)DKI衍生的參數(shù)圖上(圖1)。收集DKI的主要參數(shù)包括：平均擴(kuò)散率(mean diffusion，MD)、軸向擴(kuò)散率(axial diffusion，Da)、徑向擴(kuò)散率(radial diffusion，Dr)、平均彌散峰度(Mean kurtosis，MK)，軸向彌散峰度(axial kurtosis，Ka)，縱向彌散峰度(radial kurtosis，Kr)和峰度各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy of kurtosis，F(xiàn)AK)。每名研究者選擇2個(gè)不同的ROI并計(jì)算平均值。所有選擇的圓形或橢圓形ROI均避開(kāi)壞死區(qū)域。

圖1A-圖1C TACE治療前MRI增強(qiáng)掃描和擴(kuò)散峰度成像圖。圖1A為MRI增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期，肝右葉占位區(qū)域增強(qiáng)；圖 1B 擴(kuò)散峰度成像圖MD偽彩圖，腫瘤區(qū)呈現(xiàn)高信號(hào)；圖1C 擴(kuò)散峰度成像圖，腫瘤區(qū)呈現(xiàn)低信號(hào)強(qiáng)度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析研究全部數(shù)據(jù)均使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料使用Kolmogorov-Smirnov法進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，使用Levene法進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料采用(±s)描述，組間差異使用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用n(%)進(jìn)行描述，組間差異采用χ2檢驗(yàn)，當(dāng)理論頻數(shù)<5時(shí)使用Fisher精確概率法。使用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)分析DKI主要參數(shù)對(duì)TACE治療后進(jìn)展的預(yù)測(cè)價(jià)值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者臨床資料本研究共納入81例患者，89個(gè)病灶接受了TACE治療。根據(jù)病灶TACE治療后6個(gè)月時(shí)是否進(jìn)展，分為進(jìn)展組46例患者(52個(gè)病灶)和未進(jìn)展組35例患者(37個(gè)病灶)。

比較兩組患者資料可見(jiàn)，與未進(jìn)展組相比，進(jìn)展組患者血清AFP水平>200 ng/mL比例更高、碘油造影強(qiáng)化比例更高、DSA腫瘤染色比例更高(P均<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 兩組患者一般資料對(duì)比

2.2 TACE治療前腫瘤區(qū)擴(kuò)散峰度成像參數(shù)分析比較兩組患者腫瘤區(qū)的擴(kuò)散峰度成像參數(shù)可見(jiàn)，與未進(jìn)展病變相比，進(jìn)展組的MD和Dr值更低，而Ka、Kr和FAK值更高(P均<0.05)，詳見(jiàn)表2。

表2 兩組患者TACE治療前腫瘤區(qū)擴(kuò)散峰度成像參數(shù)比較

2.3 TACE治療前癌旁組織擴(kuò)散峰度成像參數(shù)分析比較兩組患者癌旁組織的擴(kuò)散峰度成像參數(shù)可見(jiàn)，與未進(jìn)展組相比，進(jìn)展組患中的Da、MD和Dr值更低，而FAK和Ka值更高(P均<0.05)，詳見(jiàn)表3。

表3 兩組患者TACE治療前癌旁組織擴(kuò)散峰度成像參數(shù)比較

2.4 擴(kuò)散峰度成像參數(shù)預(yù)測(cè)患者進(jìn)展的ROC曲線分別使用TACE治療前腫瘤組織和癌旁組織的擴(kuò)散峰度成像參數(shù)中P值<0.05的參數(shù)構(gòu)建預(yù)測(cè)患者進(jìn)展的ROC曲線。腫瘤組織中的MD(AUC=0.916)、Kr(AUC=0.794)、Dr(AUC=0.851)、Ka(AUC=0.841)、FAK (AUC=0.757)均對(duì)治療后患者進(jìn)展具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。詳見(jiàn)圖2。

圖2 TACE治療前腫瘤組織擴(kuò)散峰度成像參數(shù)預(yù)測(cè)患者治療后進(jìn)展的ROC曲線圖3 TACE治療前癌旁組織擴(kuò)散峰度成像參數(shù)預(yù)測(cè)患者治療后進(jìn)展的ROC曲線

癌旁組織的擴(kuò)散峰度成像參數(shù)中MD(AU C=0.898)、Dr(AUC=0.752)、Ka(AUC=0.884)、FAK(AUC=0.692)和FA(AUC=0.688)值也對(duì)TACE治療后患者進(jìn)展具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。詳見(jiàn)圖3。

3 討 論

功能性磁共振成像近年來(lái)已被廣泛用于HCC患者的診斷和評(píng)估。由于體內(nèi)不同細(xì)胞膜等的結(jié)構(gòu)和功能的差異，水分子在體內(nèi)的擴(kuò)散并非自由擴(kuò)散，而是呈現(xiàn)非高斯運(yùn)動(dòng)的異常分布。DKI主要用于檢測(cè)這種水分子的運(yùn)動(dòng)，以反映病變微觀結(jié)構(gòu)[11]。尤其對(duì)于腫瘤細(xì)胞增殖、新鮮血管生成和腫瘤細(xì)胞壞死等微觀結(jié)構(gòu)和病理變化具有較高敏感。DKI作為一種功能性磁共振成像也在HCC患者中開(kāi)展了許多相關(guān)研究，尤其近年來(lái)DKI用于評(píng)估HCC的微血管浸潤(rùn)等[9]。

TACE為晚期肝癌患者提供了新的治療選擇，顯著提高了肝癌患者的生存率。但TACE治療后的復(fù)發(fā)和進(jìn)展是臨床不可避免的問(wèn)題。本研究比較TACE治療后6個(gè)月時(shí)進(jìn)展組和未進(jìn)展組的臨床和影像學(xué)資料。比較兩組患者一般資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，與未進(jìn)展組相比，進(jìn)展組患者血清AFP水平>200ng/mL比例更高、碘油造影強(qiáng)化比例更高、DSA腫瘤染色比例更高。這些結(jié)論均與既往研究報(bào)道類似[12-14]。但上述這些參數(shù)預(yù)測(cè)TACE治療后患者反應(yīng)和效果的敏感度和特異度并未得到臨床驗(yàn)證。本研究重點(diǎn)比較了兩組之間DKI相關(guān)參數(shù)的特征，并探討了DKI參數(shù)對(duì)TACE治療后HCC復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)效能。

本研究納入的DKI參數(shù)，包括MK、MD、Kr、Ka、Dr、Da和FAK。本研究分別比較了進(jìn)展組和未進(jìn)展組TACE治療前腫瘤區(qū)和癌旁組織的上述參數(shù)差異。證實(shí)了與未進(jìn)展病變相比，進(jìn)展組腫瘤組織的MD和Dr值更低，Ka、FAK和Kr值更高；而進(jìn)展組癌旁組織的Da、MD和Dr值更低，Ka和FAK 值更高。這些結(jié)果與Yuan等人[15]的研究存在一定類似，但他們認(rèn)為MK是評(píng)估TACE后HCC進(jìn)展的有效生物標(biāo)志物，這與本研究結(jié)果存在一定差異。本研究中進(jìn)展組和未進(jìn)展組的腫瘤區(qū)和癌旁組織均未發(fā)現(xiàn)MK值存在差異。MK是一種反映組織的復(fù)雜性和密度的參數(shù)[16]，高細(xì)胞密度通常顯示出高M(jìn)K值。我們?cè)跍y(cè)量時(shí)避開(kāi)了腫瘤的壞死區(qū)域，因而兩組患者的腫瘤和癌旁組織密度類似。

需要指出的是，本研究證實(shí)反應(yīng)水分子擴(kuò)散指標(biāo)的Da在兩組的癌旁組織和腫瘤組織存在較大差異。腫瘤組織的Da值并無(wú)差異，進(jìn)展組癌旁組織中Da明顯較低，這提示腫瘤組織周圍微環(huán)境變化可能存在一定差異，其可能是導(dǎo)致TACE治療后復(fù)發(fā)的潛在因素。然而，在三個(gè)峰度系數(shù)(MK、Kr和Ka)中，只有Kr在腫瘤組織、Ka在腫瘤組織和癌旁組織中均更高。

既往不少研究證實(shí)了，MK和MD與纖維化或肝功能的相關(guān)性。如Yoshimaru等人[17]研究了肝失代償患者的MK和Child-Pugh評(píng)分之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在一定相關(guān)性。但也有研究并未證實(shí)MK與肝纖維化、肝功能間的關(guān)系，因此關(guān)于MK的作用目前仍存在爭(zhēng)議[18]。而關(guān)系MD與肝纖維化程度密切相關(guān)研究相對(duì)確切[19]。本研究中，進(jìn)展組的腫瘤組織和癌旁組織的MD值均較低。這一定程度上與前人研究MD與肝臟纖維化程度有關(guān)系，較低的MD肝功能相對(duì)更差和肝纖維化程度高，這也可能是導(dǎo)致TACE之后復(fù)發(fā)和進(jìn)展的原因。本研究使用ROC曲線證明了上述DKI參數(shù)對(duì)TACE治療后患者進(jìn)展的預(yù)測(cè)價(jià)值。但對(duì)于DKI參數(shù)與肝纖維化程度、腫瘤外周浸潤(rùn)等問(wèn)題仍值得進(jìn)一步研究。

本研究存在一些局限性。首先，手動(dòng)選擇ROI過(guò)程不可避免地存在一定主觀性。本研究由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，一定程度上減少了測(cè)量誤差。其次，并未對(duì)TACE治療前后腫瘤變化的病理情況進(jìn)行進(jìn)行檢查，并未經(jīng)病理證實(shí)復(fù)發(fā)的肝臟情況。最后，受到研究條件限制，納入的病例數(shù)相對(duì)較少。今后仍需要開(kāi)展更多的前瞻性大樣本研究以彌補(bǔ)上述不足，并進(jìn)一步證實(shí)本研究結(jié)論。

總之，本研究證實(shí)DKI的相關(guān)功能參數(shù)對(duì)TACE治療后HCC患者復(fù)發(fā)和進(jìn)展情況具有一定預(yù)測(cè)優(yōu)勢(shì)，值得今后進(jìn)一步研究和推廣。