基于Gd-EOB-DTPA增强MRI对肝硬化结节和小肝细胞癌的定量分析
时间：2023-05-30 15:35:27 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
杨泽铖，曾蒙苏，单飞，张澍杰，施楠楠，刘锴*
1.上海市（复旦大学附属）公共卫生临床中心放射科，上海 201508；
2.复旦大学附属中山医院放射科&上海市影像医学研究所，上海 200032；
*通信作者 刘锴 liu.kai@zs-hospital.sh.cn
中国原发性肝癌的发病率居世界第6 位，肿瘤死亡率居世界第3 位，50%以上的新发病例和死亡病例发生在中国[1-2]。肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）占原发性肝癌的70%～90%，肝硬化是与HCC 相关的潜在疾病，HCC 是不同病因代偿期肝硬化患者的主要死亡原因之一[3]。从肝硬化结节发展为小肝细胞癌（small hepatocellular carcinoma，sHCC）是一个较长的病理演变过程，且肝硬化结节和sHCC 的治疗方案与随访策略存在差异，因此早期鉴别诊断肝硬化结节及sHCC 能为临床制订正确的治疗方案提供重要依据，与患者的后续治疗效果及预后密切相关[4]。
临床上，典型的sHCC 在常规钆对比剂增强MRI中易于诊断，但肝硬化患者因肝实质信号不均，硬化结节在常规增强MRI 中可出现不典型影像学表现和肝灌注异常，难以与sHCC 鉴别，特别是对于乏血供或门静脉期及延迟期呈等信号的病灶，其检出率及诊断准确度均明显下降[5-6]。钆塞酸二钠（Gd-EOBDTPA）是一种肝胆特异性MRI 对比剂，其在Gd-DTPA 分子结构上增加共价键连接的脂溶性乙氧基苯甲基，应用于肝脏占位性病变诊断中，不仅能提供肝胆期图像以定性诊断，还能提供定量参数有助于提高sHCC 的检出率[7]。因此，本研究拟采用定量分析方法，在常规MRI 的定性诊断外，为鉴别诊断肝硬化结节和sHCC 提供定量评估指标和界定阈值，以协助临床鉴别诊断。
1.1 研究对象 回顾性分析2019年6月—2020年12月于复旦大学附属中山医院行Gd-EOB-DTPA腹部增强MRI检查，且经病理或临床随访证实为肝硬化结节或sHCC的患者资料。纳入标准：①具有肝硬化背景；
②接受MRI检查前未进行药物或手术治疗，MRI检查后通过手术或穿刺取得明确的病理结果；
③无病理结果的患者至少随访6个月且结节MRI表现无明显改变，甲胎蛋白指标正常。排除标准：①图像质量不佳；
②接受MRI检查时间与病理结果时间超过1个月；
③单个结节直径≥3 cm或2个结节直径和≥3 cm。
共纳入66例77个病灶，其中肝硬化结节组30例39个病灶，男26例，女4例，年龄37～79岁，平均（54.53±9.12）岁；
sHCC组36例38个病灶，男26例，女10例，年龄31～77岁，平均（54.50±11.72）岁。所有纳入对象MRI图像均存在不同程度的肝硬化背景，包括表面结节、左半肝和尾叶肥大、脾大、食管或胃静脉曲张以及腹水。本研究经本院伦理委员会批准（公卫伦审2019-S037-02号），免除患者知情同意。
1.2 仪器与方法 采用Siemens Magnetom Aera 1.5T MR扫描仪，18通道体部相控阵线圈。患者检查前需禁食6 h，并接受呼吸训练。取仰卧位，足先进，扫描范围包括整个肝脏。所有患者均行轴位T1WI扫描采用三维容积式插入法屏气检查（volumetric interpolated breath-hold examination，VIBE）、扩散加权成像（DWI）及纵向弛豫时间成像（T1mapping）技术。扫描参数：①VIBE：TR 3.51 ms，TE 1.39 ms，层厚3 mm，层间距0.6 mm，翻转角10°，视野380 mm×292 mm，矩阵320×195；
②DWI：TR 5 100 ms，TE 55 ms，层厚5.5 mm，层间距1.1 mm，b值取0、500 s/mm2，视野380 mm×297 mm，矩阵192×154；
③T1mapping：TR 4.36 ms，TE 1.93 ms，层厚3.5 mm，层间距0.7 mm，翻转角2°及12°，视野380 mm×285 mm，矩阵288×216。经外周静脉以1.5 ml/s团注Gd-EOB-DTPA，剂量0.1 ml/kg，以同等流速追加20 ml生理盐水。注射对比剂前行蒙片扫描，于注射对比剂后15～25 s、50～60 s、90～120 s、20 min分别行动脉期、门静脉期、延迟期和肝胆期扫描。
1.3 图像分析 由1名具有6年腹部诊断经验的放射科主治医师在Siemens后处理工作站进行测量。感兴趣区勾画时保持圆形，并避开肝内血管、坏死和脂肪。勾画病灶时尽量覆盖整个病灶，并参照动脉期、门静脉期、延迟期及肝胆期实质占位和周围肝组织对应的解剖位置进行测量。勾画背景肝实质时，取病灶最大层面所在肝段或相邻肝段，与病灶边缘距离1～5 cm，感兴趣区大小约为3 cm2。同一患者连续测量3次信号强度（signal intensity，SI），取平均值，计算病灶的平均表观扩散系数（ADC）、对比增强比（contrast enhancement ratio，CER）及T1值的下降百分比（T1 value decrease percentage，T1d%）。CER=（SI肝胆期-SI增强前）/（SI肝胆期背景肝实质-SI增强前背景肝实质）×100%。T1d%=（T1增强前-T1肝胆期）/T1增强前×100%。
1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0及Medcalc 11.4软件，正态分布的连续变量以±s表示，组间比较采用独立样本t检验。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析各参数鉴别肝硬化结节和sHCC的诊断效能。使用Logistic回归计算3个定量评估指标的联合参数，并绘制ROC曲线评估联合参数诊断的效能。采用Delong检验比较单个参数与联合参数曲线下面积（AUC）的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。
2.1 肝硬化结节与sHCC组间变量比较 39个肝硬化结节病灶大小为0.5～2.9 cm，38个sHCC病灶大小为0.6～2.8 cm。肝硬化结节组的平均ADC值、CER值及T1d%均高于sHCC 组，差异有统计学意义（均P＜0.001），见图1～3、表1。
表1 肝硬化结节和sHCC组间变量比较（±s）
表1 肝硬化结节和sHCC组间变量比较（±s）
注：sHCC：小肝细胞癌；
ADC：表观扩散系数；
CER：对比增强比；
T1d%：T1值的下降百分比
项目肝硬化结节组（n=39）sHCC组（n=38）t值P值病灶直径（cm） 1.50±0.76 1.47±0.56 0.190 0.850 ADC（×10-3 mm2/s）＜0.001 CER（%） 97.47±48.37 51.10±18.98 5.563 ＜0.001 1 391.05±160.26 1 081.60±282.12 5.898 T1d%62.61±13.40 47.87±11.86 5.105＜0.001
2.2 各定量评估指标对肝硬化结节和sHCC的诊断效能 ADC值、CER值及T1d%鉴别肝硬化结节和sHCC的AUC分别为0.821、0.791、0.789，其中ADC值具有较高的敏感度（87.2%），CER值具有较高的特异度（84.2%）。联合参数的诊断效能较好，AUC为0.903，敏感度为97.4%，特异度为69.2%，见表2。
表2 各定量评估指标对肝硬化结节和sHCC的ROC曲线分析
2.3 各定量评估指标的诊断效能比较 联合参数的鉴别诊断效能高于单一参数，AUC差异有统计学意义（P均＜0.05），见表3。
表3 各定量评估指标的诊断效能比较
Gd-EOB-DTPA增强MRI检查具有多序列多参数成像的特点，可以为肝脏疾病的鉴别诊断提供多种定量参数信息，提高sHCC的检出率和诊断准确度[8]。采用Gd-EOB-DTPA作为对比剂，能在肝胆期提高肝硬化结节和sHCC的鉴别诊断效能，但仍有约10%的分化较好的sHCC在肝胆期可呈稍高信号，同时，当肝硬化结节发展为高级别异型增生结节时，其在T2WI图像上呈等信号或稍高信号，而sHCC在T2WI图像上也呈稍高信号，导致其鉴别诊断存在困难[2,6,9]。
既往研究[10-11]表明ADC值对肝硬化结节和sHCC的鉴别诊断具有较高的价值，ADC值反映了组织中水的运动性，随着HCC分化程度降低，肿瘤细胞密度增加，细胞外间隙减小，导致ADC值不断降低。本研究发现ADC值能有效避免乏血供型sHCC在动脉期与肝硬化结节均呈高信号的重叠征象，采用ADC值鉴别诊断肝硬化结节和sHCC的敏感度达87.2%。DWI受限于其图像的空间分辨力，且易受呼吸运动及心脏搏动伪影的影响致使图像畸形，导致位于肝脏膈顶及肝左叶的部分病灶存在测量受限，单一采用ADC值作为定量评估指标容易存在测量偏倚。ADC值联合多种定量评估指标使用，能有效提升其定量分析的稳定性与准确度[12]。
既往研究多使用CER值预测HCC的分化程度，CER值消除了肝实质强化背景的影响，能够直接反映肿瘤细胞和背景肝细胞中Gd-EOB-DTPA浓度之比[13]。Tong等[14]提出CER值与HCC分化程度的相关性较高，随着HCC分化程度降低，CER值也逐步减小。本研究结果显示sHCC组的平均CER值低于肝硬化结节组，可能因为肝硬化结节在癌变过程中，肝细胞的正常吞噬功能减退，病灶区肝细胞对Gd-EOB-DTPA的摄取降低，因此sHCC在肝胆期强化较肝硬化结节低。本研究发现CER值在鉴别诊断肝硬化结节和sHCC中具有较高的特异度，与具有较高敏感度的ADC值相契合，且采用VIBE成像的T1WI图像比DWI图像具有更高的空间分辨力与更少的图像畸形，能有效提高测量的可重复性。
国内目前基于T1mapping定量技术在肝纤维化分级中的研究较多，在鉴别诊断肝硬化结节和sHCC方面的应用尚少[15-16]。本研究使用的T1mapping成像技术建立在2°与12°两组不同翻转角的基础上，采用快速小角度激发梯度回波序列，根据两组翻转角取得相应组织的不同信号强度，经计算机处理后，可以获得相应组织的T1值。该T1值不受各参数影响，能够更加准确地反映肝细胞摄取Gd-EOB-DTPA的能力[17]。Peng等[18]指出T1d%与HCC的组织学分级之间的相关性最佳，本研究将T1d%应用于肝硬化结节和sHCC的鉴别诊断中，发现T1d%的标准误差差值较ADC值和CER值更小，当T1d%取阈值为59.24%时，其敏感度达71.8%，特异度达81.6%。
本研究发现sHCC的平均ADC值、CER值及T1d%均低于肝硬化结节，3个定量评估指标联合鉴别诊断肝硬化结节和sHCC的AUC为0.903，敏感度为97.4%，特异度为69.2%，能为临床鉴别肝硬化结节和sHCC提供定量参数以提高鉴别诊断效能。
本研究的局限性：①本研究为回顾性研究，且纳入病例数量较少，可能存在偏倚；
②没有将肝硬化结节分为再生结节、低级别不典型增生结节和高级别不典型增生结节进行讨论，后续将进一步搜集相关病例，并进行深入分析。
综上所述，Gd-EOB-DTPA增强MRI中ADC值、CER值及T1d%对肝硬化结节和sHCC的定量分析及鉴别诊断均有一定的价值，联合使用能进一步提高肝硬化结节和sHCC的鉴别诊断效能。
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