最小表觀擴散系數值在評估肝細胞性肝癌侵襲性中的價值

景夢園，曹云太，鄧娟，張鵬，張婧，張斌，周俊林*

目前，我國肝細胞性肝癌(hepatocellular carcinomas，HCC)人數呈現逐年上漲趨勢，從1990 年的25.8萬已經增加到2017年的51萬[1]。有文獻報道HCC 侵襲性與預后和治療方式密切相關。例如：HCC微血管侵犯(microvascular invasion，MVI)需要術中較大切緣切除腫瘤或術后輔助栓塞化療[2]；Ki-67 的不同表達水平可影響不同巴塞羅那分期肝癌患者微血管浸潤的肝切除術療效[3-4]。并且分化程度低的HCC 預后較差[5]。因此，早期確定HCC 的侵襲性，可改善患者預后。然而，HCC 侵襲性術前準確評估有一定困難，術前穿刺活檢一方面其結果有很大的誤診及漏診率，另一方面可能會造成腫瘤種植和腹腔內出血，并且對于HCC MVI 只能通過術后對腫瘤標本進行組織病理學檢查才能發現[6-7]。而隨著醫學影像的發展，由MR 擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)衍生的表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)可用以量化腫瘤生物學行為和進行療效評估[8-9]。相關研究表明，ADC 在惡性腫瘤的分級、診斷中具有很大價值，但由于腫瘤具有極大的異質性，平均ADC值常難以代表腫瘤惡性程度最高的部分，從而難以精準評估腫瘤的惡性程度，而最小ADC 值(minimum ADC，ADCmin)對應于腫瘤細胞密度最高的區域，也是增殖最活躍的區域，并多應用于惡性腫瘤的分級、分期。基于此推測ADCmin可能是術前無創性評估HCC 侵襲性的有用的定量參數[10-11]。所以，本研究將探究ADCmin在術前無創性評估HCC侵襲性中的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

本研究為回顧性研究，經過本單位醫學倫理委員會批準(批準文號：2020A-284)，免除受試者知情同意。收集2015 年1 月至2020 年10 月所有接受肝腫瘤切除手術并經病理診斷為HCC 患者的臨床及影像資料。經病理證實的205 名HCC 患者按照如下標準進行篩選，納入標準為：(1)術后病理及免疫組化有是否MVI、腫瘤分化程度及Ki-67 的結果；(2)術前2 周行MR DWI 檢查；(3)腫瘤單發；(4)術前未接受放化療、靶向治療等。排除標準為：(1)術前影像學證實有明顯門靜脈癌栓形成；(2)有肝內或肝外轉移征象；(3)合并其他惡性腫瘤病史；(4)臨床及影像學信息缺失；(5)圖像質量差，難以進行影像學評價。最終，共收集符合要求的患者85 例。記錄患者的臨床信息如年齡、性別、腫瘤大小及位置、是否有肝炎或肝硬化病史、甲胎蛋白(alpha-fetoprotein，AFP)高低。

1.2 檢查方法

所有患者均采用3.0 T MRI (Philips Ingenia)掃描儀進行掃描，腹部16 通道相控陣線圈。掃描范圍從膈頂到肝臟下緣。主要序列及參數：T1WI：TR 3.7 ms，TE 1.32 ms，FOV 305 mm×305 mm，矩陣220×193，翻 轉 角10°，層 厚5 mm。T2WI 壓 脂：TR 716 ms，TE 75 ms，FOV 350 mm×392 mm，矩陣132×117，翻轉角90°，層厚6.5 mm。平面回波DWI：TR 2443 ms，TE 75 ms，FOV 400 mm×353 mm，矩陣132×117，翻轉角90°，層厚6.5 mm，層間隔1，NEX為2，b 值采用800 s/mm2。Gd-EOB-DTPA 增強掃描：Gd-EOB-DTPA 外周靜脈團注，劑量0.1 mL/kg，注射速度2 mL/s，隨即用20 mL 生理鹽水以相同流速沖洗。注射后15～20 s (動脈期)、60～70 s (門靜脈期)、180 s (平衡期)及20 min分別行全肝掃描，參數同T1WI。

1.3 ADC圖像分析

所有圖像均采用盲法分析，由具有25 年、10 年、6年臨床經驗的腹部磁共振醫生對照HCC患者腹部的MRI增強圖像及DWI圖像，避開血管、囊變、壞死、鈣化及出血區，在ADC圖像上選擇病灶彌散最受限處分別繪制3 個20～30 mm2左右的ROI[12]，每名醫師繪制的ROI中最低的ADC值即為ADCmin值。最后，將三名醫師測量的ADCmin值取均值后作為最終結果。

1.4 統計分析

所有數據分析均采用SPSS 23.0 軟件，P＜0.05(雙側)表示差異具有統計學意義。經正態分布檢驗后，性別、腫瘤大小及位置、是否有肝炎或肝硬化病史、AFP 高低采用卡方檢驗分析，ADCmin比較采用兩獨立樣本t檢驗，年齡等計量資料采用均數±標準差表示。繪制ROC 曲線，通過分析AUC 值，評價ADCmin對HCC MVI、分化程度及Ki-67的診斷效能。

2 結果

2.1 HCC的臨床與病理特征

如表1 所示，85 例HCC 患者中，包括66 名男性，19 名女性(平均年齡52 歲，最大年齡75 歲，最小29歲)。其中60例患者無MVI，25例患者有MVI；16例腫瘤為低分化，69 例腫瘤的分化程度為中等或高分化；14 例腫瘤的Ki-67≤10%，71 例Ki-67＞10%。患者的年齡、性別、腫瘤的位置、是否有肝炎或肝硬化病史、AFP高低與HCC MVI、分化程度、Ki-67差異無統計學意義(P＞0.05)。腫瘤的大小與HCC MVI 及分化程 度 相 關(P＜0.05)，而 與Ki-67 的 表 達 無 關(P＞0.05)(圖1，2)。

圖1 男，57歲，肝細胞性肝癌，肝SVI不規則占位。A：T1WI軸位病灶呈稍低信號；B：T2WI軸位病灶呈稍高信號；C：肝膽期軸位病灶相對肝實質呈低信號；D：DWI軸位病灶呈稍高信號；E：ADC軸位病灶呈稍低信號，ADCmin值為1.016×10-3 mm2/s。圖2 A：病理圖示癌細胞排列成不典型腺樣，中分化(HE×200)；B：免疫組化示癌組織未侵及微血管；C：免疫組化示腫瘤細胞增殖活性低，Ki-67約為5%Fig.1 Male,57 years old,hepatocellular carcinoma,irregular SVI mass in liver.A:T1WI axial lesions showed slightly low signal intensity.B:T2WI axial lesions showed slightly high signal intensity. C: Axial lesions in the hepatobiliary phase showed low signal intensity relative to the hepatic parenchyma. D: DWI axial lesions showed slightly high signal intensity. E: ADC axial lesions showed slightly low signal intensity, ADCmin value is 1.016×10-3 mm2/s. Fig. 2 A: The pathological map showed that the cancer cells were arranged into atypical glands,middle differentiation(HE×200).B:Immunohistochemistry showed that the tumor tissue did not invade the microvessels.C:Immunohistochemistry showed that the proliferative activity of tumor cells was low,and the Ki-67 was about 5%.

表1 臨床資料與HCC侵襲性Tab.1 Clinical data and HCC invasiveness

2.2 ADCmin與HCC侵襲性

如表2 所示，HCC 的ADCmin與其侵襲性有關(P均＜0.05)。HCC 具 有MVI 的ADCmin(0.87±0.15 與1.14±0.24，P＜0.05)小于無MVI 組，應用ADCmin預測MVI的AUC 值為0.866 (95%CI，0.770～0.962)(圖3)，以0.97×10-3mm2/s為界值，判斷HCC是否MVI的敏感度為80%，特異度為88%；低分化程度的HCC的ADCmin(0.91±0.18 與1.09±0.25，P＜0.05)小于中-高分化程度組，應用ADCmin預測HCC 分化程度的AUC 值為0.739 (95%CI，0.608～0.870)(圖4)，以1.06×10-3mm2/s 為界值，判斷HCC分化程度的敏感度為56.5%，特異度為87.5%；HCC 低 表 達Ki-67 的ADCmin(1.19±0.24 與1.03±0.25，P＜0.05)大于高表達Ki-67 組，應用ADCmin預測Ki-67 的AUC 值 為0.723 (95%CI，0.576～0.871)(圖5)，以1.13×10-3mm2/s 為界值，判斷HCC Ki-67 的敏感度為78.6%，特異度為69%。

圖3 ADCmin判斷HCC MVI的ROC和AUC 圖4ADCmin判斷HCC分化程度的ROC和AUC圖5ADCmin判斷HCCKi-67的ROC和AUCFig. 3 ROC and AUC for judging the MVIofHCCby ADCmin.Fig. 4ROCandAUCQfor judging the differentiationdegreeofHCC byADCmin.Fig. 5 ROC and AUCforjudging the Ki-67 ofHCC byADCmin.

表2 HCC的ADCmin與侵襲性(±s)Tab.2 ADCmin and invasiveness of HCC(±s)

表2 HCC的ADCmin與侵襲性(±s)Tab.2 ADCmin and invasiveness of HCC(±s)

參數ADCmin (×10-3 mm2/s)MVI (－)1.14±0.24 MVI (＋)0.87±0.15 P值0.000低分化0.91±0.18中-高分化1.09±0.25 P值0.006 Ki-67≤10%1.19±0.24 Ki-67＞10%1.03±0.25 P值0.026

3 討論

DWI 反映了組織間水分子彌散運動的內在差異，并且由其衍生的ADC 值已經成為臨床常用的影像學指標，用以量化腫瘤生物學行為和進行療效評估[8-9]。既往研究表明，ADCmin可用于術前預測肝癌根治性切除后早期復發[13]、評估HCC 病理分級[14]，但使用ADCmin評估HCC 侵襲性的相關研究較少[15]。因此本研究將探索ADCmin與HCC侵襲性之間的相關性。

3.1 臨床資料與HCC侵襲性

本研究結果顯示，腫瘤的大小對HCC術前MVI、分化程度具有診斷價值。腫瘤越大者不但發生MVI 的概率越大，其分化程度也越低，但腫瘤的大小與其Ki-67 的表達無關，此研究結果與文獻報道相類似[16-17]。隨著HCC 直徑增加，腫瘤負荷變大，肝癌細胞發生免疫逃逸，侵襲性也相應增加，因此HCC 直徑越大者，越易發生MVI 侵犯、分化程度也越低[18]。然而，Li等[17]發現腫瘤大小與其分化程度并無明顯相關性，可能與過去報道的研究樣本量較小有關。

3.2 ADCmin與HCC侵襲性

3.2.1 ADCmin與HCC MVI

門靜脈侵犯，無論是大血管或MVI，都與腫瘤復發和生存相關[19]。本研究結果顯示，ADCmin與HCC MVI具有相關性，與既往報道一致[10]。也有文獻報道[20]，ADCmin在MVI 不同風險分級中并無顯著差異，但由于本研究只探索了ADCmin在評估HCC 是否MVI 的價值，未涉及MVI的風險分級，未來需要進一步研究。在本研究中，相較HCC 無MVI 者，HCC 具有MVI 的ADCmin較低。這可能與以下原因有關：首先，HCC MVI 可能有更高的細胞密度。其次，具有MVI 的HCC 的血流灌注可能降低，從而導致ADCmin降低[10]。

3.2.2 ADCmin與HCC分化程度

既往研究報道[21]，ADCmin與HCC 的分化程度有關，與本研究結果一致。然而，Kim 等[22]認為ADC 值與腫瘤分級無明顯相關性，這可能與幾種研究采用的不同分組有關，由于筆者將中高分化的HCC 合并為一組，可能會加大HCC 中-高分化組與低分化組間ADCmin的差異。本研究結果顯示，高分化HCC 的ADCmin大于低分化程度者，即腫瘤分化程度越高其ADCmin越大，與既往報道一致[14]。這可能是因為腫瘤的ADCmin對應腫瘤細胞密度最大的部分，也是增殖最活躍的區域，而腫瘤分化程度越低，惡性程度越高，增殖越活躍，因此ADCmin與HCC分化程度呈正相關[23]。

3.2.3 ADCmin與HCC Ki-67表達

Ki-67 是腫瘤侵襲性的生物標志物［24］。本研究結果顯示，ADCmin與HCC 的Ki-67 表達有關，HCC 低表達Ki-67 的ADCmin大于高表達Ki-67 者。這可能是因為具有更高Ki-67 的HCC，其腫瘤細胞密度和核漿比將會增加[25-26]，可能導致更明顯的擴散受限，因此其ADCmin較低。但也有文獻指出，Ki-67 的高低表達在ADCmin中并無明顯差異[17]，這可能是由于Li 等[17]在研究中納入了相對較小的HCC，而本研究未限制樣本大小，因此可能導致其ADCmin在高低表達Ki-67 中無明顯差異。

3.3 本研究的局限性

本研究有以下幾個局限性。首先，本研究只將MVI、分化程度及Ki-67 納入到HCC 的侵襲性，未來需要納入更多指標以強化ADCmin在HCC 侵襲性中的價值。其次，本研究為同一中心樣本，未來需要多中心更大樣本進一步驗證研究結果。最后，多b值體素內不相干運動(multi-b-value intravoxel incoherent motion，IVIM) DWI 有可能避免因機器、序列參數不同而帶來的ADC值差異，未來需要進一步探索。

總之，最小表觀擴散系數值對術前無創性評估HCC 的侵襲性具有較大臨床價值，有較大的潛能作為一種臨床工具為臨床個性化治療提供較大幫助。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。