釓塞酸二鈉增強磁共振成像對小肝癌術后復發的預測價值

楊 春，王文濤，曾蒙蘇，饒圣祥，周國鋒*

1.復旦大學附屬中山醫院放射科，上海 200032 2.上海市影像醫學研究所，上海 200032

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我國死亡率排名第2的惡性腫瘤[1-2]，術后存在高復發風險。釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA)是反映肝細胞功能的磁共振對比劑，具有高病灶檢出率及輔助良惡性診斷等優勢。Wang等[3]研究發現，基于釓塞酸二鈉的T1mapping成像序列可用于預測肝癌的術后復發，但是T1mapping成像為科研序列，在大多數醫院，尚未作為常規序列進行腹部掃描。鑒于此，本研究旨在探討釓塞酸二鈉增強磁共振成像肝膽特異期的影像形態特征及常規序列的定量參數對肝細胞癌術后復發的預測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年4月至2016年5月，納入術前完成Gd-EOB-DTPA增強MRI的疑似肝癌患者，并術后定期隨訪，研究時間截止至2018年5月。納入標準：術后病理證實為單發且直徑小于3 cm的原發性肝細胞肝癌患者；術前評估屬于Child-Pugh A級；術后隨訪時間超過1年。排除標準：腫瘤直徑大于3 cm；2枚或多枚病灶；術前評估屬于Child-Pugh B或C級；隨訪時間不足1年；術前曾接受射頻消融術、經肝動脈化療栓塞術等治療的患者。最終本研究納入88例術前完成Gd-EOB-DTPA增強磁共振且病理證實為肝細胞肝癌的患者，其中術后隨訪有復發29例，隨訪時間為3.5～30.4個月，作為終點時間無需繼續隨訪；隨訪期內無復發或失訪患者59例，隨訪時間6～50.2個月，其中研究追蹤時間1年內13例，2年內20例，3年內26例。

1.2 檢查設備及參數 MRI圖像的采集均在同一臺1.5 T磁共振成像儀上進行(MAGNETOM Aera,Siemens Healthcare)，并采用6通道腹部線圈。MRI常規掃描序列包括：脂肪抑制軸位T2快速自旋回波成像(T2WI)，三維容積內插屏氣成像(3D-VIBE)，自由呼吸下單次脈沖自旋回波彌散加權成像(DWI)，掃描b值為0、500 s/mm2。3D-VIBE多期動態增強掃描參數：重復時間(TR)/回波時間(TE)3.47 ms/1.36 ms，翻轉角10°，矩陣320 mm×240 mm，層厚3 mm，激勵次數2次，掃描時間15 s。Gd-EOB-DTPA對比劑注入后，分別采集動脈期(對比劑達到升主動脈時自動觸發)、門脈期(70～80 s)、平衡期(180 s)及肝膽特異期(20 min)圖像。Gd-EOB-DTPA對比劑(濃度為0.025 mmol/kg，普美顯，拜耳公司，德國)以1 mL/s的速率通過外周靜脈注入，并以20 mL生理鹽水沖洗管道。

1.3 圖像分析 影像圖像及相應參數測量由兩名影像科醫師在意見達成一致后判定。首先在動態增強圖像上找出病灶，并分別在平掃期及肝膽特異期手動沿著腫瘤的邊界勾畫整個感興趣區域(region of interest,ROI)，并避開大血管及膽管，在同層面肝實質畫相應ROI(圖1)。

圖1 釓塞酸二鈉增強MR成像平掃期及肝膽特異期影像定量

A：平掃期；B：肝膽特異期.白色箭頭所指病灶為小肝癌病灶

腫瘤的大小為肝膽特異期腫瘤的最長徑。觀察肝膽特異期病灶影像征象包括，(1)腫瘤肝膽特異期信號強度：通過與肝背景對比，將腫瘤信號分為低信號、等信號及高信號。(2)肝膽特異期腫瘤不規則邊界：腫瘤呈多結節狀或浸潤性生長方式，邊界不光整或不清楚；反之，規則邊界定義為腫瘤呈單結節光滑邊緣。(3)肝膽特異期瘤旁低信號：腫瘤旁見楔形或不規則環狀低信號區域。定量參數：增強前腫瘤/肝實質對比度(relative intensity ratio,RIR)=增強前腫瘤信號強度/肝實質信號強度×100%；增強后腫瘤/肝實質對比度(RIR)=增強后腫瘤信號強度/肝實質信號強度×100%；腫瘤對比強化率(contrast enhancement ratio,CER)=(增強后腫瘤信號強度—增強前腫瘤信號強度)/增強前腫瘤信號強度×100%。

1.4 術后病理分析及隨訪 術后的病理診斷為最終的診斷依據，并記錄每個肝癌的分級。所有肝癌患者術后前2年每3個月復查1次B超和血液甲胎蛋白腫瘤指標，然后每半年隨訪1次。對于疑似復發的患者將進一步行腹部增強CT或MR檢查進行評估。所有患者隨訪至少1年，隨訪不足1年的患者按刪失值處理。復發灶的診斷均依靠病理診斷或符合我國最新肝癌診療規范(2017版)提出的典型影像征象[2]。

1.5 統計學處理 采用SPSS 21.0統計軟件，獨立樣本t檢驗或者Mann-WhitneyU檢驗比較連續性變量。多因素Cox回歸篩選與復發獨立相關的影像學征象。對于與復發相關的連續性變量，運用受試者工作特征曲線(ROC)下面積判斷該因素的診斷效能，并通過最佳截斷點將變量進行分組。隨訪過程中，在隨訪終止時間前無復發或失訪的患者均作刪失值處理。采用Kaplan-Meier計算無復發生存率(recurrence free survival,RFS)，并通過log-rank檢驗對不同組的復發率進行比較。檢驗水準(α)為0.05。

2 結 果

2.1 患者基本資料 共納入88例肝癌患者，其中術后復發為29例(中位年齡52歲，37～65歲)，無復發59例(中位年齡57歲，41～72歲)。所有原發肝癌病灶大小(平均值1.93 cm，0.7～2.9 cm)；肝癌分級：低等級(Ⅰ～Ⅱ級)22例，高等級(Ⅲ～Ⅳ級)66例。隨訪時間平均值23個月，3.9～50.6個月。

2.2 肝膽特異期影像特征分析 88例肝癌肝膽特異期中，85例呈低信號，3例呈等或高信號。腫瘤邊界不規則35例，規則53例。14例可觀察到瘤旁低信號，74例未觀察到該征象。

定量分析結果表明：增強后RIR和CER均與肝癌等級相關(圖2)。對于增強前RIR，在高等級肝癌和低等級肝癌中測量值分別為[(62.0±10.8)%和(66.7±13.4)%，P=0.145]，對于增強后RIR，在高等級肝癌和低等級肝癌中測量值分別為[(54.3±11.5)%和(66.9±13.2)%，P<0.001]。對于CER，在高等級肝癌和低等級肝癌中測量值分別為[(64.8±37.0)%和(81.3±30.6)%，P=0.012]。增強后RIR和CER也與復發相關(圖3)，即對于增強后RIR，在復發組中(58.9±13.0)%顯著低于無復發組[(66.2±13.8)%，P=0.021]；對于CER，在復發組中(60.9±22.5)%顯著低于無復發組[(82.2±34.4)%，P<0.001]。

圖2 影像定量參數與肝癌等級的相關性增強后腫瘤/肝實質對比度(RIR)及腫瘤對比增強率(CER)可用于區分高、低等級肝癌

圖3 影像定量參數與術后復發率的相關性增強后腫瘤/肝實質對比度(RIR)及腫瘤對比強化率(CER)與肝癌術后復發相關

2.3 多因素Cox回歸分析 結果(表1)表明：僅肝膽特異期腫瘤邊界不規則(HR=4.07，95%CI 1.75～9.44，P=0.001)和CER(HR=0.97，95%CI 0.93～0.98，P=0.014)為肝癌術后復發的獨立危險因素。

對于腫瘤邊界不規則組的患者，術后1年、2年及3年復發率分別為31.4%、45.7%及70.0%，與腫瘤邊界規則組患者間差異有統計學意義(P=0.002)。CER診斷復發的ROC曲線下面積為0.835，最佳診斷點為66%，并根據該值，將患者分為低CER組(<66%)和高CER(≥66%)組。在低CER組的40例患者中，術后1年、2年及3年復發率分別為37.5%、47.5%及72.5%；高CER組的48例患者中，術后1年、2年及3年復發率分別為12.5%、16.7%及18.8%，兩組間差異有統計學意義(P<0.001，圖4)。

表1 肝膽特異期影像特征與復發的單因素及多因素Cox回歸分析

HR：風險比；HBP：肝膽特異期；95%CI：95%置信區間

圖4 不同影像征象組患者無復發生存率的差異肝膽特異期腫瘤邊界、腫瘤對比強化率(CER)與肝癌術后復發相關

3 討 論

本研究收集經病理證實為原發性肝癌的患者，篩選其中的小肝癌病例，針對術前釓塞酸二鈉增強MRI的肝膽特異期序列，分析腫瘤的形態學征象(如腫瘤的信號、邊界及瘤旁低信號等)及相關定量參數(如腫瘤與肝背景的信號對比度等)。其中，基于兩個閱片者的征象評價可以減少單一閱片者存在的偏倚，整個腫瘤的ROI勾畫也減少因腫瘤不同層面可能存在的測量誤差，并結合病理和隨訪信息，旨在建立肝膽特異期序列與原發性小肝癌生物學行為相關的預測模型。

Gd-EOB-DTPA是一種肝膽特異性MRI對比劑。Gd-EOB-DTPA獨特的化學結構，決定了其特有的生物學行為，Gd-EOB-DTPA主要通過肝細胞膜竇面的有機陰離子轉運多肽蛋白載體進入肝細胞內，再通過主要位于肝細胞膜膽系面上多耐藥多肽蛋白載體排泄入膽系，在肝膽特異期由于肝癌不吸收對比劑，呈低信號影；而肝臟背景吸收對比劑，呈高信號，使得小及微小肝癌更易于檢出[3]。本研究結果發現釓塞酸二鈉增強MRI的肝膽特異期影像學征象以及相關定量參數能夠幫助預測肝癌的病理分級及術后復發，其中肝膽特異期腫瘤的邊界不規則以及低對比強化率(CER≤66%)與復發顯著相關。

隨著肝膽特異性對比劑釓塞酸二鈉在肝臟成像中的普及運用，肝膽特異期作為釓塞酸二鈉增強MRI的特色序列，其診斷價值也逐漸被熟知。Choi等[4]研究發現肝癌動脈期、門靜期強化方式與術后復發無關，而只有腫瘤的大小和肝膽特異期信號高低與復發獨立相關。基于此，本研究著重分析肝膽特異期信號變化與術后復發的關系，對肝癌動脈期及靜脈期的影像特征未予分析。肝膽特異期信號強度主要取決于肝細胞膜上的有機陰離子轉運肽(OATP8)和多藥耐藥蛋白(MRP3)的表達水平，并且通過肝膽特異期的強化率可以幫助預測β-catenin基因變異型肝癌[5-6]。在肝膽特異期，HCC呈典型的低信號，即OATP8轉運蛋白受體低表達。Kitao等[7]發現β-catenin和肝細胞核因子4α(HNF4α)的協同表達能上調OATP8的表達，此類肝癌分化程度較高，HBP呈等或高信號，當OATP8表達下調，HBP則呈低信號。從分子機制角度上看，OATP8受體與β-catenin變異和HNF4α的表達正相關[7]，兩者都反映腫瘤較低的生物侵襲性及較好的預后。Yamashita等[8]報道OATP8受體低表達的HCC和FOXM1的激化作用有關，所以該亞型的HCC具有較高的生物侵襲性和轉移傾向。

Choi等[4]認為肝膽特異期低信號的HCC預后較等或高信號的HCC差，但是這種定性的指標其應用價值不高，因為臨床實際中大部分肝癌在肝膽特異期呈低信號，等或高信號的肝癌并不常見，而T1mapping序列雖然可以較準確地定量腫瘤的肝膽特異期強化程度，但是作為科研序列，其應用范圍較局限，所以一些常規序列定量參數(如RIR、CER)的出現將能夠在預測肝癌術后復發中發揮更大的作用。Kim等[9]認為通過肝膽特異期RIR能幫助預測肝癌的分級，該結論與本研究結果部分一致。同時本研究發現，腫瘤CER和肝癌分級相關，但也有與此結果相悖的報道，即認為兩者并無關聯[10]。該差異可能由不同樣本量造成，且本研究對象針對直徑小于3 cm的肝癌。在多因素分析中，較低的CER和腫瘤邊界不規則與術后復發獨立相關。本研究發現較低的CER多見于高等級HCC，腫瘤的惡性程度越高，越容易復發。RIR雖然也與肝癌術后復發及肝癌等級相關，但該值易受肝背景的影響，尤其對肝硬化較重的患者，測量值可能會有偏差。另外有研究[11]發現，肝膽特異期瘤旁低信號和肝癌的早期復發顯著相關，但本研究并未得到此結論，可能是與HBP瘤旁低信號例數較少(僅14例)有關。

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；二是本研究沒有進一步研究肝膽特異期參數與OATP8表達及腫瘤分級的關系；三是本研究的肝癌基本為肝膽特異期低信號，而對于等或高信號的肝癌缺乏相應研究。

綜上所述，釓塞酸二鈉增強磁共振的腫瘤對比強化率與小肝癌的病理分級相關，并且聯合肝膽特異期腫瘤邊界不規則征象能幫助預測肝癌的術后復發。