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钆塞酸二钠增强MRI预测肝细胞肝癌微血管浸润的研究

 忘仔忘仔 2021-12-16

文章来源:中华放射学杂志

导语

《V来说》栏目邀请影像领域知名专家,分享精彩见解,旨在为国内同仁搭建桥梁,实现文献成果向临床实践的转化。本期《V来说》,我们邀请来自上海复旦大学附属中山医院曾蒙苏教授,对2020年在《Radiology》杂志上发表的“钆塞酸二钠增强MRI在评估肝细胞肝癌微血管侵犯方面的表现”[1]的研究,为大家进行解读和点评。

研究亮点

肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)如存在微血管浸润(Microvascular Invasion, MVI)预示着疾病更具有侵袭性、肿瘤复发风险高,其长期预后更差。目前评估MVI的主要方式仍为手术病理结果,如能在术前通过影像学发现是否存在MVI,对于精准评估疾病及后续个性化治疗具有重要意义,现已成为研究热点。钆塞酸二钠的肝胆特异期上的瘤周低信号已被证明是术前评估MVI的重要征象之一,本研究从人工阅片角度探索术前钆塞酸二钠增强无创评估MVI的一致性和可行性,目前也有研究使用人工智能的方式试图提高其准确性。

点评专家介绍

曾蒙苏 教授

主任医师、二级教授和博士生导师,复旦大学附属中山医院放射科主任兼放射诊断科主任,上海市 影像医学研究所副所长/中山-联影精准影像研究中心主任 

◆中华医学会放射学会委员/中国医师协会放射医师分会委员 

◆中国医促会放射分会常务委员/心脏磁共振分会副主任委员 

◆国家癌症中心国家肿瘤质控中心肝癌质控专家委员会委员 

◆白求恩公益基金会副主任委员 

◆中国医师协会放射学分会消化影像专业委员会副主任委员 

◆上海市放射医师分会副主任委员/ APPLE Scientific Committee

研究背景

MVI至关重要。对于预测存在MVI的患者,可以采用更大的手术切除范围或消融带,并结合全身辅助或动脉插管治疗[9-11]。然而,MVI与大血管受侵犯相比,后者很容易通过术前影像正确诊断,而前者需术后病理评估[12-13],通过术前CT或MRI准确评估MVI仍极具挑战性[14]。既往研究发现肿瘤自身以及瘤周不同的影像学特征有助于判断MVI的存在,文献报道的征象包括肿瘤大小[11,15]、肿瘤边缘[11,16-17]、动脉期环形强化[18-19],动脉期瘤周强化[11,15,18],肝胆期 (Hepatobiliary Phase, HBP) 瘤周低信号[20],以及钆塞酸二钠增强MRI上的“包膜“等[16],但这些征象的临床意义仍存在争议。因为MVI的微观病理改变在 MRI上表现的并不明显,故不同经验的放射科医生对MVI的判断也存在差异。

研究目的

► 以组织病理学检查为参考标准,评估术前钆塞酸二钠增强MRI对HCC中MVI的诊断效能,

► 在不同大小(≤3 cm 和>3 cm)肿瘤中,影像医师的经验水平对MVI评估一致性的影响。

研究设计

► 研究对象   

回顾性检索2013年1月至2016年12月期间的手术数据库,筛选出因HCC接受过肝切除术的患者。患者入选标准如下:(1) 手术证明最大径小于5厘米的HCC;(2) 慢性肝病;(3) 在术前一月内进行过钆塞酸二钠增强MRI检查;(4) 无肝癌治疗史;(5) 有完整的组织病理学报告;(6) MRI图像质量足够进行影像学分析。一名具有10年的腹部影像学经验的医师随机选择了100名HCC患者进行分析。最后纳入的100名患者(平均年龄58岁,70名男性),详细的患者资料见表1。100例HCC中有39例经病理证实存在MVI,>3 cm组比≤3 cm组的肿瘤发生MVI的几率更高 (分别为55%和29%; P =0 .009) 。

表1 HCC患者的临床和病理特点

► 评估与成像

使用3T MRI设备进行扫描,包括T1WI,T2WI,弥散成像,钆塞酸二钠增强成像(包括平扫,注射后20-35秒动脉期、60秒门脉期、3分钟后的移行期和20分钟后肝胆期)。钆塞酸二钠静脉注射,速率为1-2ml/s,剂量为0.025mmol/kg, bw。

图像评估由7个医疗中心的8名腹部影像医师独立完成,包括4名专科培训后7~ 13年经验(高年资)和4名专科培训后3 ~6 年经验(低年资)。正式阅片前,会为每位阅片者提供10个练习案例。此外,从最新出版文献中总结出MVI影像特征,用于指导阅片者进行有针对性的评估。培训的案例不包括在研究中。

医生进行培训后,对影像学特征(见下图):(1) 肿瘤边缘不光滑(肝胆期图像上边缘不规则的非结节性肿瘤外围有突出部分),(2) 动脉期肿瘤不规则类环形强化(动脉期图像上肿瘤呈不规则边缘强化伴中央强化减低),(3) 动脉期瘤周强化(动脉期肿瘤旁可见部分新月状或多边形强化,与肿瘤边缘广泛接触,延迟期这些区域与肝实质相比呈等信号), (4) 肝胆期瘤周低信号(肝胆期图像上肿瘤边缘外肝实质内楔形或火焰状低信号区)。此外,阅片者用李克特5分量表记录他们对MVI的诊断信心,进行如下评分:5分,阳性;4分,可能阳性;3分,不确定;2分,可能阴性;1分,肯定阴性。

图1肝细胞癌微血管侵犯的MRI特征

► 组织学分析

诊断MVI的参考标准是基于手术标本的组织病理学报告,定义为在显微镜下由内皮细胞排列组成的血管内可见肿瘤组织。

► 统计分析

本研究通过Fleiss ĸ统计评估阅片者间一致性。ĸ值0.20或以下,一致性差;0.21-0.40,一致性一般;0.41-0.60,中度一致;0.61-0.80,高度一致;大于0.80,几乎完全一致。对于不同医师组之间(高年资组与低年资组)ĸ值比较,使用两个独立样本Z 检验是否有统计学差异。每位医师评估的李克特5分量表,接受者操作特征曲线下面积(Area under the Receiver Operating Characteristic curve: AUC)评估的诊断效能。以4分作为二分类的界限,计算敏感性、特异性、准确性、阳性预测值和阴性预测值。P < 0 .05 认为有统计学意义。

研究结果

► 阅片者间对HCC存在MVI诊断的一致性

阅片者判断HCC存在MVI的一致性为一般到中等(二分类,ĸ = 0.41;五分量表,ĸ = 0.24)。高年资医生比低年资医生的一致性更高(二分类ĸ = 0.55 vs. 0.36,P = 0.002;五分量表 ĸ = 0.32 vs. 0.24, P = 0.008)。对于每一个影像学特征和特征间不同的组合,一致性为一般到中等(ĸ = 0.38 - 0.47),在不同年资组别间无差别,详见表2。

2 HCC中MVI的MRI特征及其组合的阅片者间一致性

► 阅片者间对不同肿瘤大小分组下的一致性

按肿瘤大小分组时,对于是否存在MVI,二分类和五分量表,阅片者间的一致性为差到一般(ĸ = 0.17 - 0.39)。≤3 cm的HCC组中,不同经验的医生,两种评分制无统计学差别 (二分类:高年资组 ĸ = 0.43 vs. 低年资组 ĸ = 0.47, P > 0.99;五分量表:高年资 ĸ = 0.31 vs. 低年资 ĸ = 0.29, P = 0.60)。>3 cm的HCC组,高年资的医生比低年资的医生有更好的一致性(二分类:高年资 ĸ = 0.65 vs. 低年资 ĸ = 0.21, P < 0.001;五分量表:高年资 ĸ = 0.26 vs. 低年资 ĸ = 0.14, P = 0.01)。评估单个影像学特征或不同特征间的组合,两个经验组间无统计学差别。

► HCC是否存在MVI的诊断表现

诊断MVI的AUC、敏感性和特异性见下列表3和图2。所有阅片者对MVI的诊断AUC值都低于0.80 (五分量表,AUC值为0.60 - 0.74) ,二分类准确性为 58% - 74%。敏感性为15% - 69%,特异性为57% - 92%。当根据肿瘤大小分组进行分析时,5名阅片者对>3 cm组诊断MVI的敏感性高于≤3 cm组,但有7位阅片者对>3 cm诊断MVI的特异性低于≤3 cm组。对于所有8位阅片者来说,>3 cm组(0.55 - 0.69)的AUC值均低于≤3 cm组(0.59 - 0.75)。

HCC MVI预测的诊断性能

2  每位阅片者对预测MVI的AUC、敏感度、

特异度展示

研究结论

阅片者间(包括经验丰富的影像医师)对于HCCMVI的评估存在差异性。

专家点评

曾蒙苏 教授:

众所周知,HCC具有微血管侵犯的倾向:在部分肝切除或肝移植的病人中,文献报道MVI发生率为15% -57%[12]。随着临床及病理对照研究的深入,人们逐渐意识到治疗前正确评估MVIHCC的预后具有重要的临床意义。在小肝癌(2 cm)的患者中,发生MVI会增加肝癌术后复发率[21]。鉴于MVI在疾病监测、预后中的重要性,术前无创评估MVI至关重要。

该文是一个多中心、多阅片者参与的回顾性研究,共进行100例分析。该文章紧抓术前影像评估MVI这一科研热点,结合钆塞酸二钠MRI增强技术,研究了不同阅片者间对MVI判断的一致性以及诊断表现。该文研究结果显示:(1)不同阅片者间的一致性为一般到中等,并揭示其评估MVI依赖于阅片者的经验,其判断阳性预测值尚不高。(2)所有阅片者的AUC值均低于0.75,尽管提出四个判断征象,已往文献也有报道和研究,提示现有的MRI检查在术前评估MVI时不够可靠。因此,MRI影像预测MVI单靠阅片者的经验仍然存在一定的应用前景限制[22]

上海中山医院采用影像组学方法进行类似研究,其结果AUC0.86[23]。因此结合人工智能技术,可能进一步提高其准确性,尤其进行大数据的前瞻性研究,也是目前的热点。同时,进行MVI可视化的研究也是值得深入探索的方向。新的检测手段的开发应用,如造影剂的创新、检查序列的改进以及多种检查手段的组合应用等,也将会提高MVI术前评估的准确性。

参考文献:

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22 Tang A (2020) Using MRI to Assess Microvascular Invasion in Hepatocellular Carcinoma. Radiology 297:582-583

23 Yang L, Gu D, Wei J et al (2019) A Radiomics Nomogram for Preoperative Prediction of Microvascular Invasion in Hepatocellular Carcinoma. Liver cancer 8:373-386

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