《Asian Journal of Surgery》:Predicting hepatic perfusion and clearance in hepatocellular carcinoma patients using Gd-EOB-DTPA-enhanced MRI
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本研究针对肝细胞癌患者术前肝功能评估中传统方法无法反映局部肝段功能的局限性,通过Gd-EOB-DTPA增强MRI技术,系统分析了肝叶信号参数(RLE、LSR、LMR、rrT1rt)与ICG清除率的相关性。研究发现rrT1rt是肝功能的最佳独立预测指标,为术前精准评估肝段功能提供了新的影像学生物标志物。
在肝细胞癌(HCC)的治疗过程中,术后肝衰竭(PHLF)是部分肝切除术后发病率和死亡率较高的严重并发症。术前准确评估肝脏储备功能对于预防PHLF至关重要。目前临床常用的肝功能评估方法包括血清生化指标、Child-Pugh分级、终末期肝病模型(MELD)评分、白蛋白-胆红素(ALBI)评分以及吲哚菁绿(ICG)试验等。然而,这些方法仅能评估整个肝脏的储备功能,无法评估肝脏的局部节段性储备功能,存在一定的局限性。
随着影像学技术的发展,钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)增强MRI不仅用于肝脏病变的诊断,还可用于评估肝功能。Gd-EOB-DTPA是一种用于T1加权成像的顺磁性对比剂,具有非特异性细胞外对比剂和肝细胞特异性对比剂的特点,易被肝细胞吸收并分泌到胆道系统。与上述评分系统相比,Gd-EOB-DTPA增强MRI成像可以更直观、全面地了解肝损伤状况,提供更丰富的功能信息。
复旦大学智能机器人与先进制造学院的研究团队在《Asian Journal of Surgery》上发表了一项研究,旨在探讨基于肝叶的Gd-EOB-DTPA MRI特征信号强度参数与预测肝灌注和清除的其他成熟参数之间的相关性,希望开发出可用于评估肝灌注和清除的基于Gd-EOB-DTPA MRI的参数。
研究人员回顾性纳入了79例诊断为肝细胞癌、等待经导管动脉化疗栓塞(TACE)的患者。所有患者均接受了Gd-EOB-DTPA增强MRI、ICG-R15及其他必要检查。在Gd-EOB-DTPA增强后20分钟获取肝脏图像,并使用灰度级矩阵从这些图像中提取影像组学特征。分别量化左叶和右叶的相对肝增强(RLE)、肝脾比(LSR)、肝肌比(LMR)和肝脏T1弛豫时间降低率(rrT1rt)。
关键技术方法包括:采用西门子Amira 1.5 T MR扫描仪进行Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描,在注射对比剂后20分钟获取肝胆期图像;通过ICG清除率测试评估肝功能;由两名经验丰富的放射科医生在非肿瘤性肝实质视觉均匀区域手动绘制感兴趣区域(ROI),分别测量左右肝叶的信号强度;计算RLE、LSR、LMR和rrT1rt等参数;使用Pearson相关系数和线性回归分析评估ICG相关参数与MRI特征之间的相关性。
3.1 入组患者的整体特征
研究共纳入79例HCC患者,其中大多数肝功能相对较好(74/79=93.67%为Child-Pugh A级),81.01%为男性。大多数患者的原发肿瘤部位在右叶(51.90%),且多为单发肿瘤(62.03%)。基于组织学变化的肝纤维化分期显示,大多数患者处于S4期(肝硬化阶段,79.75%)。ICG相关特征的平均值分别为:ICG-R15(11.08%)、ICG-R10(20.36%)、ICG-R5(42.44%)和ICG-K(0.19/min)。右叶的Gd-EOB-DTPA增强MRI特征平均值均大于左叶。
3.2 ICG相关特征与Gd-EOB-DTPA增强MRI特征的相关性
相关性分析显示,除左叶LSR外,ICG相关特征与MRI特征均存在显著相关性。有趣的是,左叶LMR与ICG-K的相关系数最大(R=0.49),而rrT1rt与其他ICG相关特征的系数最大。对于ICG-R15,所有Gd-EOB-DTPA增强MRI特征均与其显著相关(左叶LSR除外),其中rrT1rt与ICG-R15的相关系数最大(左叶:R=-0.57;右叶:R=-0.56)。ICG-R10和ICG-R5与MRI特征的相关性相似,右叶rrT1rt与它们的相关系数绝对值均超过0.6。
3.3 ICG相关特征与Gd-EOB-DTPA增强MRI特征的线性关系
单变量分析显示,除左叶LSR外,ICG-R15与所有MRI特征呈负相关;ICG-R10和ICG-R5结果相似。对于ICG-K,与左叶LMR、右叶LMR、右叶LSR、左叶rrT1rt和右叶rrT1rt呈正相关。多变量分析表明,左右叶的rrT1rt值与ICG-R15独立相关,且是ICG-R10和ICG-R5的最佳独立预测因子。对于ICG-K,仅左叶LMR与其独立相关。
研究结论表明,Gd-EOB-DTPA增强MRI能很好地反映肝功能,其中rrT1rt参数显示出独立的相关性和最佳的预测性能。与基于信号强度的指标(RLE、LSR、LMR)相比,基于T1弛豫时间的rrT1rt更为可靠和客观,且不受使用设备的影响。虽然ICG试验仍然是评估整体肝功能的成熟、经济、便捷的工具,但它不能提供区域或节段功能异质性的信息。本研究结果提示Gd-EOB-DTPA增强MRI可以作为一种补充工具,在整体评估之外实现对节段性肝功能的估计,有助于识别术后肝衰竭风险的患者,特别是在计划切除功能容量降低区域时,有望优化手术决策。
尽管研究结果稳健,特别是对于rrT1rt,但本研究仍存在样本量相对较小的局限性,需要未来进行更大样本量的前瞻性研究来巩固研究结果。此外,本研究未考虑其他Gd-EOB-DTPA MRI特征,如信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR),未来研究应将其纳入考量。手动选择感兴趣区域的分析方法引入了操作者依赖性,未来采用自动化或半自动化肝脏分割技术可能提高结果的稳健性和临床适用性。