超聲造影 LI-RADS分類的應用價值

許文勝 趙靜 任穎杰 靳曉燕 劉晶晶 魏紅冬 李鳳 劉偉偉 尚華

原發性肝癌,包括肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和肝內膽管癌(intrahepatic cholangio carcinoma,ICC)是全球范圍內常見的惡性腫瘤,也是癌癥相關死亡的第三大常見原因[1]。 它主要發生在肝硬化和慢性肝炎等有危險因素的患者,此外非酒精性脂肪性肝炎、慢性酒精中毒和自身免疫性肝炎也是肝癌常見的發病基礎[2]。在 HCC 的早期階段,手術、射頻消融、微波消融、肝動脈造影+化療栓塞術等治療手段,具有良好的臨床效果,而對于ICC,手術似乎是主要選擇,研究表明HCC與ICC預后存在顯著差異[3,4]。歐美相關指南也指出早期發現 HCC 是改善患者預后的關鍵[5,6]。因此,對具有肝癌發生危險因素的患者進行影像學定期隨訪至關重要,與二維超聲相比,超聲造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)成像技術通過實時動態觀察肝臟腫瘤的微血管灌注,明顯提高了診斷的準確性。但目前大多數國際指南仍沒有將超聲造影作為肝結節診斷治療一線方法,主要原因是在傳統的CEUS中常常把ICC診斷為HCC而出現假陽性[7]。超聲彈性成像是一種逐漸發展成熟的新技術,已被多個指南推薦用于臨床,尤其在無創檢測肝纖維化程度方面被認為是非常有用的工具。已有的研究認為超聲彈性成像技術測量的肝臟硬度(liver stiffness measurement,LSM)可以預測HCC的發生及治療后的復發[8-11],但肝臟背景硬度是否影響超聲造影肝臟影像報告和數據系統(CEUS LI-RADS)的診斷效能在本指南中并未提及[12]。因此本研究將探討利用實時剪切波彈性成像技術(2D shear wave elastography,2D-SWE)測量的肝臟硬度值對HCC 危險因素進行分層的可行性,評估 CEUS LI-RADS 在不同肝背景硬度下對 HCC 的診斷效能,并對不同超聲醫師使用該數據系統診斷結果的一致性進行分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究,方案經河北醫科大學第二醫院倫理委員會批準,所有受試者在進行超聲造影前簽署知情同意書。2019年9月至2022年9月符合條件的患者連續入組,患者的實驗室檢查結果、影像學檢查結果、病理結果的相隔時間<1個月。共有196例患者的196枚病灶符合條件被納入研究。

1.2 納入與排除標準 (1)納入標準:①18～80歲,有乙肝病史; ②同意接受CEUS 和超聲彈性成像檢查; ③符合LI-RADS規定的 HCC 高風險,常規超聲可以顯示的肝局灶性病變; ④手術或穿刺組織活檢獲取病變的病理診斷結果或經強化CT、強化MRI證明為良性病變。(2)排除標準:①病理診斷不明確; ②病灶在檢查前接受過射頻消融、肝動脈化療栓塞或部分肝切除; ③由于脂肪肝、肺氣體影響或其他原因導致的圖像質量差; ④對造影劑過敏等使用說明中的禁忌癥。

1.3 方法

1.3.1 測量肝背景硬度超聲儀器:具備實時剪切波彈性成像功能的超聲診斷儀Supersonic Imagine Aixplorer,使用SC6-1探頭行肝臟硬度測量。

1.3.2 超聲造影儀器:聲科Supersonic Imagine Aix-plorer,SC6-1探頭;飛利浦IU Elite,C5-1探頭。

1.3.3 肝臟背景硬度的獲取方法:操作者具備10年以上工作經驗,熟悉肝硬度測量規范,患者空腹6～8 h,處于仰臥位或輕微左側臥位進行檢查,將手臂抬高至頭部以上以增加肋間隙,使肝右前葉二維結構顯示清晰,將取樣框置于肝被膜下1.5～2 cm處,避開較大血管、膽管及局灶性病變部位,測量5次,取平均值。依據我國2021版肝病超聲診斷指南[13]有關2D-SWE對肝纖維化分期的診斷界值,分為4個亞組,分別為LSM≥6.2 kPa組;LSM≥7.1 kPa組;LSM ≥10.1 kPa組和LSM≥11.7 kPa組,擬據此進行風險分層。

1.3.4 肝局灶性病變的超聲造影檢查方法:1名具有10年超聲造影工作經驗的醫師進行肝臟局灶性病變的超聲造影檢查,按照CEUS LI-RADS要求,采用低機械指數,由肘部淺靜脈團注六氟化硫微泡2.0 ml,然后立即用 5 ml 0.9% 氯化鈉溶液沖洗,同時開始記錄,持續記錄包括動脈期在內的視頻約90 s,然后采用間斷掃描,以防止造影劑微泡過度破壞,視頻記錄速度約10 s/min,直到約6 min造影劑微泡從組織完全廓清。如果不滿意,15 min后重復注射相同劑量微泡。如果1例患者有多個病灶,選取二維超聲下顯示最滿意的1個做為目標病灶。記錄的視頻資料以DICOM格式拷貝留檔,以備分析。

1.3.5 造影圖像分析方法:兩名超聲醫師,分別具有15年超聲造影經驗(資深醫師)和5年超聲造影經驗(新手醫師),他們都經過ACR CEUS LI-RADS v2017診斷標準的培訓。兩名超聲醫師只知道患者具有HCC高危因素,實驗室檢查結果、其他影像學檢查結果、肝背景硬度結果、病理結果對他們設盲,他們獨立對超聲造影視頻資料進行分析,分別給出LI-RADS分類診斷,以資深醫師的診斷結果為標準與病理結果進行比較。并對不同超聲醫師使用該數據系統進行判斷的結果的一致性進行分析。

2 結果

2.1 患者基線資料特征 通過肝背景硬度值可以發現患者均有不同程度的肝纖維化或肝硬化。其中120例患者的病理是通過手術切除活檢方式獲得,76例患者的病理是通過粗針穿刺活檢或增強CT/MRI獲得。見圖1,表1。

表1 患者基線特征

圖1 患者,女,52歲,乙肝病史20年,肝右前葉實性結節;肝背景硬度111 kPa,超聲造影動脈期呈高增強,門脈晚期100 s時開始廓清,延遲期呈輕度廓清;結節病理:HCC

2.2 CEUS LI-RADS 類別分布(不考慮肝硬度) 在所有196枚病變中無LR-1類、LR-2類, LR-3類病灶2枚,無HCC; LR-4類病灶3枚,病理均為HCC(100%);LR-5類病灶共171枚,其中166枚病理為HCC(97.2%);LR-M類病灶共20枚,其中5枚病理為HCC(25.0%)。見表2。

表2 病變的CEUS LI-RADS 類別分布 例(%)

2.3 根據肝硬度閾值劃分的亞組中病變的LI-RADS類別分布及占比 在背景肝硬度值分別為LSM≥6.2 kPa,LSM≥7.1 kPa,LSM ≥10.1 kPa和LSM≥11.7 kPa各亞組中LI-RADS 5類HCC的占比分別為97.6%(166/193)、98.0%(148/169)、97.6%(82/93)和98.2%(54/62)。見表3。

表3 根據肝硬度閾值劃分的亞組中病變的LI-RADS類別分布及占比 例(%)

2.4 LR-5在所有患者及不同亞組患者中對HCC的診斷效能 以LR-5類做為診斷HCC標準,以病理結果為金標準,診斷的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為95.4%、81.8%、97.6%、69.2%。根據肝背景硬度閾值所分的各亞組均具有較高的敏感性、特異性和陽性預測值。見表4。

表4 CEUS LI-RADS診斷效能

2.5 不同超聲醫師對病變LI-RADS分類的一致性分析 Kappa值為0.884說明具有非常好的一致性。見表5、6。

表5 資深超聲醫師與新手超聲醫師判斷CEUS LI-RADS 類別的分布

表6 不同超聲醫師對病變LI-RADS分類判斷的Kappa 檢驗分析

3 討論

為了規范肝臟局灶性病變CEUS的圖像采集、報告和數據收集,進一步提高診斷的準確性,美國放射學會(ACR)于 2016 年創立了CEUS LI-RADS,并于 2017 年更新了該系統[14]。該數據系統提供了對肝臟局灶性病變進行超聲造影檢查時可能會遇到的所有觀察結果,范圍從良性腫瘤(如肝血管瘤)到惡性腫瘤(如肝癌、轉移瘤和膽管癌)。CEUS LI-RADS的重要特征是從LR-1類的0 HCC可能性到LR-5類的100% HCC可能性,這種分類可以允許不活檢而進行HCC的治療[15]。部分對該數據系統的診斷效能的驗證研究也確實觀察到了LR-5類在預測HCC方面具有高度特異性[16-18],與上述驗證研究中歐美人群丙型肝炎病毒(HCV)感染或酒精性肝病的流行率較高不同,我國HCC患者中以乙型肝炎病毒(HBV)感染率較高,我國與歐美不同地域之間的病因學差異是否會影響 CEUS LI-RADS 在預測 HCC 方面的診斷效能并不明了。

LI-RADS[19]最初是為CT 和 MRI 設計的,后來擴展用于對比增強超聲,CEUS LI RADS得到美國放射學院的認可,也得到美國肝病研究協會的認可。相對于CT/MRI,超聲的實時動態和所使用的純血池造影劑是其明確的2個優勢,通過分析造影增強和廓清的時間、程度結合結節大小等判斷結節的所屬類別,當然也可以通過良性或惡性輔助征象對結節的分類進行調整。自從CEUS LI RADS發布以來我國學者也發表有關其臨床應用的研究[20-22],但大部分為回顧性研究或薈萃分析,我們采用前瞻性研究并根據肝背景硬度閾值進行了分層分析,也比較了不同醫師之間結果的一致性。

我們的研究結果顯示 LR-5類中HCC的占比為97.2%,與四川大學華西醫院團隊(HCC占比97.6%)[22]及加拿大多倫多大學團隊(HCC占比98%)[23]的研究結果相似,另有多個研究也表明LR-5類中HCC具有較高的占比。分層分析顯示無論肝背景硬度如何LR-5中HCC占比均較高(97.6%～98.2%)。若依LR-5做為HCC診斷標準,其敏感性、特異性、陽性預測值均較高,分層分析也顯示無論肝背景硬度如何,診斷的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值都沒有太大變化,尤其陽性預測值在總體中和各分層中都保持在較高水平,這也在華西醫院團隊的研究中得到證實,證明了CEUS LI-RADS v2017在其處理流程中建議的LR-5類結節按HCC的臨床診斷處理而不必再行組織活檢是具有循證醫學依據的[22]。歐洲超聲醫學和生物學聯合會制定的超聲彈性成像指南認為不同的成像方式和設備硬度測值不具有可比性,華西醫院團隊據此提到他們研究的局限性[22],我們的結果表明利用SSI技術的2D-SWE成像可以得到相似的結論。

我們的研究中,LR-4類病灶HCC的占比為100%,比LR-5類中的HCC占比還高,但不能以此質疑LR-5診斷HCC的能力,這是基于以下原因: 我們的前瞻性研究是嚴格按照CEUS LI-RADS要求篩選患者,對于較小的結節二維超聲下顯示不清的并未納入,為了硬度閾值的可比性我們選取的患者均為慢乙肝,再者僅有3枚病灶分類為LR-4。

我們的研究中Kappa值為0.884,說明不同的超聲醫師之間LI-RADS分類診斷的一致性非常好,即使這兩位醫師的經驗不同。這是因為:CEUS LI-RADS 從適應人群的限定,所使用超聲造影劑的類型,注射針的型號,造影劑注射速度,計時開始的時機,各個時相的定義,掃描、記錄的時段長短,增強廓清的具體程度等做了詳盡規定,使觀察者在判斷時有了客觀依據。

總之,CUES LI-RADS具有很好的診斷效能,特別是對HCC的診斷,得到了超高的陽性預測值,這也符合該數據系統制定的初衷,不同觀察者間的高度一致性更增加了其推廣應用價值。