Gd-EOB-DTPA增強MRI對肝細胞癌術后早期復發的預測價值

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.山東第一醫科大學附屬腫瘤醫院（山東省腫瘤醫院）影像科，濟南250117；2.山東第一醫科大學（山東省醫學科學院），濟南250117

肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是癌癥相關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、側支循環形成等因素導致HCC難以完全壞死[2]，存在復發率高的風險。高達70%的HCC 患者在術后五年內出現復發[3]，而HCC根治性切除術后1年內的早期復發(early recurrence，ER)與預后不良密切相關[4]。以往的研究已經確定了一些病理因素來預測HCC 術后ER，如微血管侵犯、組織學分級和血管內癌栓等[5-7]。然而，這些病理特征只能在術后評估。磁共振成像已成為診斷HCC的重要非侵入性工具，通過術前MRI 特征及定量參數評估ER 的應用仍然有限。本研究創新性地引入參數病灶與肝臟對比增強比(lesion-to-liver contrast enhancement ratio，LLCER)評估術后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肝實質的對比度[8]，從而提高病變的檢出率。基于此，本研究旨在探討術前Gd-EOB-DTPA 增強MRI 影像特征及定量參數對HCC 術后ER的預測價值。

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 月在山東第一醫科大學附屬腫瘤醫院行HCC 根治性切除術的患者資料。納入標準：(1) HCC 根治性切除術前未接受過放化療、消融及栓塞等治療；術后經病理證實為HCC；(2)術前均進行了Gd-EOB-DTPA增強MRI掃描；(3)術后定期隨訪至少1年。排除標準：(1)存在其他嚴重影響患者生存期的疾病；(2)腫瘤侵犯門靜脈或靜脈者；(3)術后合并其他惡性腫瘤和(或)遠處臟器轉移者。

最終本研究納入68 例術前完成Gd-EOB-DTPA 增強MRI 且病理證實為HCC 的患者，其中術后隨訪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Edmondson-Steiner 病理分級系統[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。本研究經過山東第一醫科大學附屬腫瘤醫院(山東省腫瘤醫院)醫學倫理委員會批準(批準文號：SDTHEC-2021008008)，免除受試者知情同意。

1.2 術后隨訪

所有患者術后1 年內每隔2 個月定期隨訪一次，復查肝功能、AFP 水平及腹部超聲等指標監測復發情況，當AFP 水平升高或超聲發現新病灶時，進一步行腹部增強CT 或MRI 評估。肝內復發定義為殘肝內出現新病灶，經穿刺或二次手術病理證實為復發，或具有典型的影像學特征，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 定義為根治性手術切除后1年內復發[10]。

1.3 MRI檢查

1.3.1 檢查方法

采用荷蘭Philips Ingenia 3.0 T 超導型磁共振掃描儀,使用8通道腹部相控陣線圈采集圖像。常規MRI掃描序列包括：橫斷面T1WI、抑脂T2WI和DWI。掃描參數如下：T1WI：TR 495 ms，TE 10 ms，FOV 340 mm；抑脂T2WI：TR 4213 ms，TE 120 ms，FOV 340 mm；DWI：采用平面回波成像技術，TR 7099 ms，TE 5 ms，FOV 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透視團注檢測技術確定動脈期成像的時機，以2 mL/s的速度經高壓注射器自動靜脈注射對比劑Gd-EOB-DTPA (德國拜耳醫藥保健有限公司，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名經驗豐富的診斷醫師(分別為工作5年的住院醫師和工作15 年的副主任醫師)共同對病灶進行分析，2 名醫生均知道病變為HCC，但對臨床特征、實驗室檢查、病理分級和術后隨訪情況不知。雙方經協商達成一致，若對結果有異議，由第3 名工作30年的主任醫師給出最終判斷。觀察以下指標：(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：根據病灶的邊緣輪廓，分為類圓形和不規則形；(3) HBP瘤周低信號：位于肝膽期病灶邊緣外的肝實質內不規則楔形或火焰狀低信號區域[11]；(4)衛星結節：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[12]；(5) HBP 病灶與肝臟對比增強比(LLCER)：使用ROI 的圓形區域測量HCC 和鄰近肝實質的平均信號強度(signal intensities，SI)，HCC 的ROI 盡可能地放置在病灶的范圍內，而鄰近肝實質的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分別對應于平掃和HBP圖像上病灶和肝實質的信號強度。

1.4 統計分析

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

2 結果

2.1 參數LLCER值對病理分級的預測

共納入68 例HCC 行根治性切除術的患者，其中非低分化HCC 47 例，低分化HCC 21 例。對于參數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、病灶大小差異無統計學意義，P＞0.05 (表1、2)。兩組在病理分級、病灶形態、HBP 瘤周低信號、衛星結節及參數LLCER 值的比較，差異有統計學意義，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，術后6 個月發現復發。術前肝右葉示一不規則形腫塊，A：DWⅠ(b 值=800 s/mm2)呈高信號；B：動脈期病灶周圍不規則環形強化；C：肝膽期示瘤周低信號(細箭)；D：肝膽期示瘤周低信號(細箭)和衛星結節(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術后ER多因素Logistic回歸分析

以上述分析中有統計學意義的病理分級、病灶形態、HBP 瘤周低信號、衛星結節及參數LLCER 值為自變量，以是否出現ER 為因變量，進行多因素Logistic 回歸分析。結果顯示，HBP 瘤周低信號、衛星結節及參數LLCER 值是HCC 術后ER 的獨立預測因素，其中LLCER 值與ER 呈負相關(表3)。

表3 HCC術后早期復發多因素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術后ER預測模型的效果分析

以多因素分析篩選出的HBP瘤周低信號、衛星結節及參數LLCER 值3 項指標構建預測模型，繪制ROC曲線，并計算AUC，根據AUC 來評價該模型的預測效能。結果顯示，該模型預測HCC 術后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術后早期復發預測模型ROC曲線Fig. 2 ROC curve of early recurrence prediction model for hepatocellular carcinoma after resection.

3 討論

ER是HCC 根治性術后預后不佳的重要因素。術前有效評估并預測HCC 的ER，對臨床治療決策的調整、預后的評估具有重要意義。Choi 等[13]研究發現HCC 術后復發與病灶在動脈期和門靜期的強化方式無關，而HBP 信號高低是術后復發的影響因素。因此，本研究通過對HCC根治性切除術后患者的臨床資料、術前Gd-EOB-DTPA 增強MRI 特征及HBP 定量參數進行回顧性分析，結果發現，一些術前MRI特征及HBP定量參數可以評估HCC術后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系，還發現參數LLCER值可以預測HCC病理分級。

3.1 Gd-EOB-DTPA 增強MRI 的影像特征對HCC 術后ER的預測

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，術前Gd-EOB-DTPA增強MRI 有助于預測HCC 的術后ER[9,15-17]。本研究發現HBP 瘤周低信號和衛星結節是HCC 根治性術后ER的獨立預測因素。HBP 上出現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運多肽轉運體的功能，導致瘤周肝細胞攝取Gd-EOB-DTPA 減少[15]。衛星結節是存在于主病灶周圍的小病灶，它的存在代表HCC中腫瘤擴散和肝內轉移的風險增加[18]。Wei等[1]通過對HCC根治性切除術后ER風險分層的研究，發現瘤周低信號和衛星結節可用于術前分層肝切除術后ER 的風險。Ahn等[9]研究發現瘤周低信號是HCC ER的預測因素(P＜0.05)。Plessier等[19]報道，在28例有衛星結節的HCC患者中，有7例復發，而在41 例無衛星結節的患者中無一例復發(P＜0.001)。Xu等[20]報道衛星結節是HCC術后復發的獨立危險因素。這些結果表明，HBP 瘤周低信號和衛星結節的存在促進腫瘤的進展和復發，與本研究結果一致，因此HBP瘤周低信號和衛星結節可以用于術前評估HCC術后ER。

3.2 定量參數LLCER 值對HCC 術后ER 及病理分級的預測

Kitao等[21]研究揭示肝膽期的信號強度與OATP8的表達水平相關。OATP8是肝細胞膜上的有機陰離子轉運肽，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分級相關，病理分級越高，腫瘤與正常肝組織的肝功能差異越明顯，正常肝細胞數量越少，信號越低[21,23]。Choi 等[13]認為，在HBP 圖像上表現為等或高信號的HCC 比表現為低信號的HCC的術后腫瘤復發時間要長得多，而且是一個重要的預后因素。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]，因此這種定性指標的臨床意義不大，所以一些定量參數的出現將在預測HCC 術后ER 中體現更大的價值。有研究表明Gd-EOB-DTPA 增強MRI 的定量參數—腫瘤對比強化率(contrast enhancement ratio，CER)和HCC 的病理分級相關[21,24]。但是參數CER值忽略了周圍肝組織的肝細胞功能狀態的差異情況，因此存在一定的缺陷，而參數LLCER 值可以反映HCC 病灶和周圍肝組織的情況。LLCER 定量參數分析曾用于肝臟良性病變的評估，其在區分局灶性結節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，可以準確地預測HCC病理分級以及手術切除后無復發生存率。然而，據我們了解，有關參數LLCER值對HCC 術后ER 的預測價值未見報道。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LLCER 值明顯降低，與Mulé 等[26]報道結果一致。在多因素分析中，參數LLCER值與術后ER呈負相關，即隨著LLCER值的降低，ER率升高，因此參數LLCER值可以用于術前評估HCC術后ER。

3.3 病理分級及病灶形態對HCC術后ER的預測

Shimada 等[27]在研究中發現HCC 病理分化程度是影響長期生存和10 年內有無復發的獨立因素，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，導致復發[28]。但也有研究認為病理分級不能預測術后復發[29]。病灶形態是HCC ER的重要危險因素，既往有研究認為，形態不規則，代表了更具侵襲性的生物學行為，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差異均有統計學意義，但是多因素分析結果均不是ER 的獨立預測因素，我們推測，可能是因為肝癌術后ER組樣本量較小或其他預測因素的影響。因此，HCC 病理分級及術前MRI 病灶形態特征的評價仍然是值得重點關注的因素，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腫瘤的LLCER 測量進行更精確的評估，還可以提高重復性，這是我們今后的研究方向。

綜上所述，HCC 根治性切除術后ER 與HBP 瘤周低信號、衛星結節及參數LLCER 值等多種因素有關，由上述因素構成的預測模型對HCC 術后ER 有一定預測價值。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。