体素内不相干运动扩散加权成像对肝细胞癌微血管侵犯预测和TACE疗效的评估价值

徐嘉嫔 邵春燕 刘地发 许亚春

HCC发生微血管侵犯(MVI)常伴有肝内外转移和门静脉癌栓,是影响治疗方式、术后复发和疾病预后的危险因素[1,2]。肝动脉化疗栓塞(TACE)能有效减少肿瘤组织血液供应,杀伤癌细胞和使肿瘤坏死缩小,但具有病灶破坏不彻底和复发率较高等缺点[3-4]。体素内不相干运动扩散加权成像(IVIM-DWI)能通过定量参数评价肝脏病灶组织的扩散系数和组织微血管灌注参数,对肝脏肿瘤的良恶性鉴别诊断价值高于DWI[5]。本研究探讨IVIM-DWI各项参数对HCC行TACE术前MVI、术后近期疗效和复发的评估价值。

资料与方法

一、一般资料

选择2019年7月至2021年6月南通大学附属海安医院肿瘤科和放射科收治的行TACE的HCC患者92例,男性60例,女性32例;年龄43～75岁。病灶位于左叶58例,右叶34例;肿瘤直径2.47～6.83 cm;血清甲胎蛋白(AFP)18～724 μg/L;TNM分期Ⅰ期51例,Ⅱ期41例;低分化38例,中高分化54例;术后辅助化疗24例,辅助放疗13例。纳入标准:符合《原发性肝癌诊疗规范(2019年版)》[6]中肝癌诊断及分期标准;行TACE治疗,年龄40～75岁;卡氏(Karnofsky,KPS)功能状态>60分,Child-Pugh分级A～B级,预计生存时间>3个月;患方知情同意和医学伦理审批。排除标准:接受外科手术治疗;影像学检查提示静脉栓癌、动静脉瘘,合并其他部位恶性肿瘤者;存在明显恶病质、黄疸、腹腔积液、癌栓或远处转移;中途死亡,失访等。

二、研究方法

(一)治疗方法 采用Seldinger技术选择性插管进入肿瘤供血动脉,缓慢注入预先配制的化疗药液,常用洛铂20 mg/m2,丝裂霉素10～20 mg,5-氟尿嘧啶0.75～1.0 g,吡柔比星20～30 mg,碘化油5～20 mL。碘化油使用量超过20 mL时加用明胶颗粒行靶动脉栓塞,直至达到完全栓塞。拔出导管,对穿刺部位进行加压包扎。术后根据患者的病情给予相应的抗感染、支持、护肝治疗,以及辅助放化疗。

(二)MRI检查 于术前3 d、术后1个月时进行IVIM-DWI检查。(1)仪器和试剂:仪器为美国GE公司生产的SIGNA Pioneer 3.0T磁共振检查仪,配套的Aurora工作站图像处理系统;造影剂为钆喷酸葡胺注射液(先灵药业药业,国药准字:J20030062,规格:5.36 g/12 mL),剂量为0.1 mmol/kg。(2)检查方法:患者取仰卧位和足先进,扫描范围为双膈顶上方2.0 cm至双肾下极。先给予呼吸门控冠状面快速成像稳态采集、呼吸门控冠状面单次激发快速自旋回波和呼吸激发轴向T2加权快速自旋回波序列扫描,以及屏气二维双回波T1加权梯度回波、呼吸触发轴向扩散加权平面自旋回波和呼吸单次激发平面回波序列扫描。扫描参数为矩阵128×160,视野38 cm×30 cm,层厚5.0 mm,层间距1.0 mm,重复时间3000 ms,恢复时间56 ms;共采集12个b值,范围为400～1200 s/mm2。使用高压注射器将0.9%氯化钠稀释的钆喷酸葡胺经上肢肘静脉以2.0 ml/s流率匀速注入,0.9%氯化钠冲管;分别于注药后20、60、120、180 s采集动脉期、门静脉早期、平衡期和肝胆期成像的图像。(3)图像处理:将多b值导入图像处理系统,调整阈值进行选择双指数模型进行拟合,绘制感兴趣区(ROI),至少测量3次,计算出标准表观扩散系数(ADC)值、真表观扩散系数(D)值、假表观扩散系数(D*)值和灌注系数(f)值等。

(三)分组 术前根据病理结果,将患者分为MVI阳性组60例和MVI阴性组32例。术后1个月,根据改良的实体瘤疗效评价标准进行疗效评价,将患者分为稳定组(完全缓解+部分缓解+疾病稳定)49例和进展组(疾病进展)43例。术后随访6个月,根据MRI和肿瘤血清学指标将患者分为复发组27例和未复发组65例。

(四)分析方法 比较术前MVI阳性组和MVI阴性组的肿瘤直径、ADC值、D值、D*值和f值,比较稳定组和进展组、复发组和未复发组术后ADC值、D值、D*值和f值。将肿瘤直径、TNM分期、术后ADC值和术后D值作为自变量,以病情稳定和术后复发作为因变量,logistic分析与术后病情稳定和复发的相关性。

三、统计学方法

结 果

一、MVI阳性组和阴性组影像学指标比较

TACE术前MVI阳性组的肿瘤直径大于阴性组,ADC值和D值低于阴性组,差异有统计学意义(P<0.05);两组D*值和f值差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 TACE术前MVI阳性组和阴性组影像学指标比较(±s)

二、稳定组和进展组影像学指标比较

TACE术后稳定组的ADC值和D值高于进展组,差异有统计学意义(P<0.05);两组D*值和f值差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 TACE术后稳定组和进展组影像学指标比较(±s)

三、复发组和未复发组影像学指标比较

TACE术后复发组的ADC值和D值低于进展组,差异有统计学意义(P<0.05);两组D*值和f值差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 TACE术后复发组和未复发组影像学指标比较(±s)

四、HCC患者术后病情稳定和复发的影响因素

HCC患者肿瘤直径与术后病情稳定呈负相关,与术后复发呈正相关;术后ADC值和术后D值与术后病情稳定呈正相关,与术后复发呈负相关(均P<0.05)。见表4。

表4 HCC患者术后病情稳定和复发的影响因素

五、影像学指标对TACE术后复发的评估效能

肿瘤直径、术后ADC值和术后D值对TACE术后复发评估的AUC、敏感度和特异度差异均有统计学意义(均P<0.05),术后D值的评估效能优于肿瘤直径和术后ADC值。见表5。

表5 影像学指标对TACE术后复发的评估效能分析

讨 论

肝脏具有双重供血特点,HCC是富含血管的恶性肿瘤,具有多中心起源和丰富的侧支循环。MVI的病理特征是在内皮细胞衬覆的血管腔内出现悬浮癌细胞巢团数目≥50个,常以侵犯癌旁肝组织、门静脉为主,是影响手术切除效果、术后复发和生存时间的独立危险因素[7]。有报道,有MVI的HCC的复发风险是无MVI的4.4倍,对HCC的预后影响较显著,而且与肿瘤直径呈正相关[8]。HCC发生MVI时降低了门脉血流和代偿性增加病灶区域血供,表现为动脉期病灶周围的异常强化[9]。DWI能从微观水平反映肿瘤内部水分子扩散运动的自由度和方向,但HCC常伴有假包膜或者包膜不完整,受到微循环灌注效应的影响,降低了MVI的诊断概率。IVIM-DWI将水分子扩散和血液微循环有效分离,显著提高了对肿瘤组织的微循环灌注情况评估精确度[10]。ADC值和D值反映病灶组织内的水分子扩散情况,当肿瘤分化程度越低,组织细胞间隙越小和密度越大,核质比增加,局部水分子扩散受限后,ADC值和D值明显降低;D*值反映肿瘤血管和微循环灌注情况,f值反映微血管密度和生成速度,与MVI有一定的关系[11]。本研究显示,肿瘤直径越大MVI的发生概率越大,ADC值和D值越低MVI的发生概率越高,可作为HCC患者发生MVI危险因素的预测因子,与国内外研究一致[9,12,13]。

HCC具有多中心性或门静脉侵犯、肝内转移等生物特性,较多中晚期HCC常伴有MVI,且TACE具有栓塞剂填充不完全、癌细胞破坏不彻底等缺点,增加了术后复发率[14]。本研究显示,TACE术后1个月的稳定率为53.26%,6个月复发率为29.35%,提示中晚期HCC患者行TACE的疗效和复发率不容小觑,与国内外的研究结果相符[15,16]。有研究表明,常规DWI受毛细血管网中的血流灌注的影响易出现假扩散信号,IVIM-DWI可通过评估病灶组织的扩散和灌注情况,有效反映组织密度和血供状态[17]。ADC值是基于单指数模型获得的参数,可能会受到血流灌注效应的影响;而D值是基于双指数模型获得的参数,不受血液灌注效应的影响,更能精确反映单纯的水分子扩散效应[18]。HCC患者经TACE治疗后,病灶内微循环功能障碍得到相应缓解,水分子扩散受限好转,肿瘤病灶组织在高浓度细胞毒作用后处于缺血缺氧状态,组织细胞通透性明显增加,提高了细胞外水分子自由度和扩散运动能力,病灶内微循环功能障碍得到相应缓解,IVIM参数显示术后ADC和D值较术前相应升高[15]。本研究显示,TACE术后稳定组的ADC值和D值高于进展组,复发组的ADC值和D值低于进展组,提示术后ADC值和D值越高则TACE的近期疗效越佳,ADC值和D值越低则TACE术后复发率越高,可作为HCC患者TACE术后近期疗效和预后评估的指标,与国内外研究一致[19,20]。

ADC值评估HCC射频消融术后短期病灶变化和肿瘤复发情况,临床通过密切观察患者术后的ADC值变化,采取相关的措施改善术后ADC值,可降低HCC术后的复发概率;D值对区分低级别和高级别肝癌比ADC值更准确,能从影像学角度间接反映病理分级,可作为预测肝癌的预后指标[21,22]。本研究提示,HCC患者肿瘤直径越大、术后ADC值和术后D值越低,是影响TACE术后治疗效果和复发的独立危险因素,与白婷婷[12]和叶卫川[23]等的研究结果相符。

本研究结果显示,术后D值对TACE术后复发评估的AUC、敏感度和特异度高于肿瘤直径和术后ADC值,提示术后D值的评估效能优于IVIM-DWI其他参数指标,与王海霞[21]和李晓凤[24]等的研究结果相符。

综上所述,IVIM-MRI对HCC患者术前MVI、术后近期疗效和疾病预后的评估价值较高,术后D值的评估效能高于其他影像学指标。本研究也存在着一定的不足之处,如未能多中心分组研究、对相关指标未能动态监测,有待在后续研究中加强。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。