超声造影 LI-RADS分类的应用价值

许文胜 赵静 任颖杰 靳晓燕 刘晶晶 魏红冬 李凤 刘伟伟 尚华

原发性肝癌,包括肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和肝内胆管癌(intrahepatic cholangio carcinoma,ICC)是全球范围内常见的恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的第三大常见原因[1]。 它主要发生在肝硬化和慢性肝炎等有危险因素的患者,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见的发病基础[2]。在 HCC 的早期阶段,手术、射频消融、微波消融、肝动脉造影+化疗栓塞术等治疗手段,具有良好的临床效果,而对于ICC,手术似乎是主要选择,研究表明HCC与ICC预后存在显著差异[3,4]。欧美相关指南也指出早期发现 HCC 是改善患者预后的关键[5,6]。因此,对具有肝癌发生危险因素的患者进行影像学定期随访至关重要,与二维超声相比,超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)成像技术通过实时动态观察肝脏肿瘤的微血管灌注,明显提高了诊断的准确性。但目前大多数国际指南仍没有将超声造影作为肝结节诊断治疗一线方法,主要原因是在传统的CEUS中常常把ICC诊断为HCC而出现假阳性[7]。超声弹性成像是一种逐渐发展成熟的新技术,已被多个指南推荐用于临床,尤其在无创检测肝纤维化程度方面被认为是非常有用的工具。已有的研究认为超声弹性成像技术测量的肝脏硬度(liver stiffness measurement,LSM)可以预测HCC的发生及治疗后的复发[8-11],但肝脏背景硬度是否影响超声造影肝脏影像报告和数据系统(CEUS LI-RADS)的诊断效能在本指南中并未提及[12]。因此本研究将探讨利用实时剪切波弹性成像技术(2D shear wave elastography,2D-SWE)测量的肝脏硬度值对HCC 危险因素进行分层的可行性,评估 CEUS LI-RADS 在不同肝背景硬度下对 HCC 的诊断效能,并对不同超声医师使用该数据系统诊断结果的一致性进行分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用前瞻性研究,方案经河北医科大学第二医院伦理委员会批准,所有受试者在进行超声造影前签署知情同意书。2019年9月至2022年9月符合条件的患者连续入组,患者的实验室检查结果、影像学检查结果、病理结果的相隔时间<1个月。共有196例患者的196枚病灶符合条件被纳入研究。

1.2 纳入与排除标准 (1)纳入标准:①18～80岁,有乙肝病史; ②同意接受CEUS 和超声弹性成像检查; ③符合LI-RADS规定的 HCC 高风险,常规超声可以显示的肝局灶性病变; ④手术或穿刺组织活检获取病变的病理诊断结果或经强化CT、强化MRI证明为良性病变。(2)排除标准:①病理诊断不明确; ②病灶在检查前接受过射频消融、肝动脉化疗栓塞或部分肝切除; ③由于脂肪肝、肺气体影响或其他原因导致的图像质量差; ④对造影剂过敏等使用说明中的禁忌症。

1.3 方法

1.3.1 测量肝背景硬度超声仪器:具备实时剪切波弹性成像功能的超声诊断仪Supersonic Imagine Aixplorer,使用SC6-1探头行肝脏硬度测量。

1.3.2 超声造影仪器:声科Supersonic Imagine Aix-plorer,SC6-1探头;飞利浦IU Elite,C5-1探头。

1.3.3 肝脏背景硬度的获取方法:操作者具备10年以上工作经验,熟悉肝硬度测量规范,患者空腹6～8 h,处于仰卧位或轻微左侧卧位进行检查,将手臂抬高至头部以上以增加肋间隙,使肝右前叶二维结构显示清晰,将取样框置于肝被膜下1.5～2 cm处,避开较大血管、胆管及局灶性病变部位,测量5次,取平均值。依据我国2021版肝病超声诊断指南[13]有关2D-SWE对肝纤维化分期的诊断界值,分为4个亚组,分别为LSM≥6.2 kPa组;LSM≥7.1 kPa组;LSM ≥10.1 kPa组和LSM≥11.7 kPa组,拟据此进行风险分层。

1.3.4 肝局灶性病变的超声造影检查方法:1名具有10年超声造影工作经验的医师进行肝脏局灶性病变的超声造影检查,按照CEUS LI-RADS要求,采用低机械指数,由肘部浅静脉团注六氟化硫微泡2.0 ml,然后立即用 5 ml 0.9% 氯化钠溶液冲洗,同时开始记录,持续记录包括动脉期在内的视频约90 s,然后采用间断扫描,以防止造影剂微泡过度破坏,视频记录速度约10 s/min,直到约6 min造影剂微泡从组织完全廓清。如果不满意,15 min后重复注射相同剂量微泡。如果1例患者有多个病灶,选取二维超声下显示最满意的1个做为目标病灶。记录的视频资料以DICOM格式拷贝留档,以备分析。

1.3.5 造影图像分析方法:两名超声医师,分别具有15年超声造影经验(资深医师)和5年超声造影经验(新手医师),他们都经过ACR CEUS LI-RADS v2017诊断标准的培训。两名超声医师只知道患者具有HCC高危因素,实验室检查结果、其他影像学检查结果、肝背景硬度结果、病理结果对他们设盲,他们独立对超声造影视频资料进行分析,分别给出LI-RADS分类诊断,以资深医师的诊断结果为标准与病理结果进行比较。并对不同超声医师使用该数据系统进行判断的结果的一致性进行分析。

2 结果

2.1 患者基线资料特征 通过肝背景硬度值可以发现患者均有不同程度的肝纤维化或肝硬化。其中120例患者的病理是通过手术切除活检方式获得,76例患者的病理是通过粗针穿刺活检或增强CT/MRI获得。见图1,表1。

表1 患者基线特征

图1 患者,女,52岁,乙肝病史20年,肝右前叶实性结节;肝背景硬度111 kPa,超声造影动脉期呈高增强,门脉晚期100 s时开始廓清,延迟期呈轻度廓清;结节病理:HCC

2.2 CEUS LI-RADS 类别分布(不考虑肝硬度) 在所有196枚病变中无LR-1类、LR-2类, LR-3类病灶2枚,无HCC; LR-4类病灶3枚,病理均为HCC(100%);LR-5类病灶共171枚,其中166枚病理为HCC(97.2%);LR-M类病灶共20枚,其中5枚病理为HCC(25.0%)。见表2。

表2 病变的CEUS LI-RADS 类别分布 例(%)

2.3 根据肝硬度阈值划分的亚组中病变的LI-RADS类别分布及占比 在背景肝硬度值分别为LSM≥6.2 kPa,LSM≥7.1 kPa,LSM ≥10.1 kPa和LSM≥11.7 kPa各亚组中LI-RADS 5类HCC的占比分别为97.6%(166/193)、98.0%(148/169)、97.6%(82/93)和98.2%(54/62)。见表3。

表3 根据肝硬度阈值划分的亚组中病变的LI-RADS类别分布及占比 例(%)

2.4 LR-5在所有患者及不同亚组患者中对HCC的诊断效能 以LR-5类做为诊断HCC标准,以病理结果为金标准,诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值分别为95.4%、81.8%、97.6%、69.2%。根据肝背景硬度阈值所分的各亚组均具有较高的敏感性、特异性和阳性预测值。见表4。

表4 CEUS LI-RADS诊断效能

2.5 不同超声医师对病变LI-RADS分类的一致性分析 Kappa值为0.884说明具有非常好的一致性。见表5、6。

表5 资深超声医师与新手超声医师判断CEUS LI-RADS 类别的分布

表6 不同超声医师对病变LI-RADS分类判断的Kappa 检验分析

3 讨论

为了规范肝脏局灶性病变CEUS的图像采集、报告和数据收集,进一步提高诊断的准确性,美国放射学会(ACR)于 2016 年创立了CEUS LI-RADS,并于 2017 年更新了该系统[14]。该数据系统提供了对肝脏局灶性病变进行超声造影检查时可能会遇到的所有观察结果,范围从良性肿瘤(如肝血管瘤)到恶性肿瘤(如肝癌、转移瘤和胆管癌)。CEUS LI-RADS的重要特征是从LR-1类的0 HCC可能性到LR-5类的100% HCC可能性,这种分类可以允许不活检而进行HCC的治疗[15]。部分对该数据系统的诊断效能的验证研究也确实观察到了LR-5类在预测HCC方面具有高度特异性[16-18],与上述验证研究中欧美人群丙型肝炎病毒(HCV)感染或酒精性肝病的流行率较高不同,我国HCC患者中以乙型肝炎病毒(HBV)感染率较高,我国与欧美不同地域之间的病因学差异是否会影响 CEUS LI-RADS 在预测 HCC 方面的诊断效能并不明了。

LI-RADS[19]最初是为CT 和 MRI 设计的,后来扩展用于对比增强超声,CEUS LI RADS得到美国放射学院的认可,也得到美国肝病研究协会的认可。相对于CT/MRI,超声的实时动态和所使用的纯血池造影剂是其明确的2个优势,通过分析造影增强和廓清的时间、程度结合结节大小等判断结节的所属类别,当然也可以通过良性或恶性辅助征象对结节的分类进行调整。自从CEUS LI RADS发布以来我国学者也发表有关其临床应用的研究[20-22],但大部分为回顾性研究或荟萃分析,我们采用前瞻性研究并根据肝背景硬度阈值进行了分层分析,也比较了不同医师之间结果的一致性。

我们的研究结果显示 LR-5类中HCC的占比为97.2%,与四川大学华西医院团队(HCC占比97.6%)[22]及加拿大多伦多大学团队(HCC占比98%)[23]的研究结果相似,另有多个研究也表明LR-5类中HCC具有较高的占比。分层分析显示无论肝背景硬度如何LR-5中HCC占比均较高(97.6%～98.2%)。若依LR-5做为HCC诊断标准,其敏感性、特异性、阳性预测值均较高,分层分析也显示无论肝背景硬度如何,诊断的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值都没有太大变化,尤其阳性预测值在总体中和各分层中都保持在较高水平,这也在华西医院团队的研究中得到证实,证明了CEUS LI-RADS v2017在其处理流程中建议的LR-5类结节按HCC的临床诊断处理而不必再行组织活检是具有循证医学依据的[22]。欧洲超声医学和生物学联合会制定的超声弹性成像指南认为不同的成像方式和设备硬度测值不具有可比性,华西医院团队据此提到他们研究的局限性[22],我们的结果表明利用SSI技术的2D-SWE成像可以得到相似的结论。

我们的研究中,LR-4类病灶HCC的占比为100%,比LR-5类中的HCC占比还高,但不能以此质疑LR-5诊断HCC的能力,这是基于以下原因: 我们的前瞻性研究是严格按照CEUS LI-RADS要求筛选患者,对于较小的结节二维超声下显示不清的并未纳入,为了硬度阈值的可比性我们选取的患者均为慢乙肝,再者仅有3枚病灶分类为LR-4。

我们的研究中Kappa值为0.884,说明不同的超声医师之间LI-RADS分类诊断的一致性非常好,即使这两位医师的经验不同。这是因为:CEUS LI-RADS 从适应人群的限定,所使用超声造影剂的类型,注射针的型号,造影剂注射速度,计时开始的时机,各个时相的定义,扫描、记录的时段长短,增强廓清的具体程度等做了详尽规定,使观察者在判断时有了客观依据。

总之,CUES LI-RADS具有很好的诊断效能,特别是对HCC的诊断,得到了超高的阳性预测值,这也符合该数据系统制定的初衷,不同观察者间的高度一致性更增加了其推广应用价值。