钆贝葡胺双功能对比MRI对肝细胞癌LI-RADS 定义征象的识别率分析

李丽艳 褚丽娟 郭云志 郭 微 高 阳 周顺科

钆贝葡胺双功能对比MRI对肝细胞癌LI-RADS 定义征象的识别率分析

李丽艳1褚丽娟1郭云志1郭 微1高 阳1周顺科2

目的：探讨2014版肝脏影像报告及数据系统（LI-RADS v2014）所定义的各种征象在钆贝葡胺（Gd-BOPTA）双功能对比一站式MR成像上的识别率。方法：2013年10月-2016年9月肝硬化患者40例入组本研究，均行肝脏Gd-BOPTA双功能对比一站式MR成像（包括多期增强、平扫、扩散加权成像、肝胆期成像），且经病理证实为HCC。由两位阅片者对MR图像进行独立盲法读片，遵循LI-RADS v2014对主要征象、次要征象进行评价，计算两者对各种征象的识别率，并通过Kappa检验来分析两者对征象识别的一致性。结果：两位阅片者对HCC病灶的动脉期高强化、廓清、包膜等3个主要征象的识别率依次分别为85．7%和90．5%、78．6%和81．0%、50．0%和52．4%，阅片者间的一致性（Kappa值）分别为0．774、0．779和0．667；对于次要征象，以HCC病灶肝胆期低信号、T2WI稍高信号、扩散受限的识别率最高，分别为83．3% 和 81．0%、81．0% 和 85．7%、90．5% 和 85．7%，阅片者间的一致性（Kappa 值）分别为 0．780、0．659和0．807，而其他次要征象识别率较低，尤其在最大径＜2．0cm的小HCC中部分征象未被识别。结论：肝脏Gd-BOPTA双功能对比一站式MR成像适用于肝硬化背景下HCC的LI-RADS v2014分析。

肝细胞癌；肝硬化；钆贝葡胺；磁共振成像；肝脏影像报告及数据系统

肝脏影像报告及数据系统（liver imaging reporting and data system， LI-RADS） 是 2011年首次发布的基于增强CT或增强MRI的肝细胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC）的影像诊断规范。在2013年和2014年进行了两次更新，2014版（version 2014，v2014）更新诊断思路图，并对病变分类进行优化，从而与临床常用的美国肝病研究组织（American association of liver disease， AASLD）和器官获取与移植网络（organ procurement and transplantation network， OPTN）制订的指南达成了一致，同时新增了肝脏特异性对比剂增强扫描的相关内容，因此需要新的MR扫描方案与之匹配。本文通过分析40例肝硬化背景下的42枚HCC的MRI表现，旨在探讨LI-RADS v2014所定义的各种征象在钆贝葡胺（gadobenate dimeglumine， Gd-BOPTA）双功能对比一站式MR成像上的识别率。

方 法

1．一般资料

2013年10月-2016年9月共40例肝硬化背景肝细胞癌患者入组本研究，所有病例均有完整的临床资料并经病理证实。患者男28例，女12例，年龄31～67岁，共计42枚病灶，病灶最大径1．0～4．9cm，其中最大径1．0～2．0cm病灶24枚。本研究经吉林市人民医院伦理委员会批准，所有受检患者均签有MRI增强检查知情同意书。排除严重系统性疾病或肾功能不全，以及不能达到屏气要求或有其他MR检查禁忌者。

2．扫描设备及检查方法

采用PHILIPS公司Achieva 3．0T超导磁共振成像系统，并行采集相控阵体线圈。受检查者禁食6h后取仰卧位，扫描范围从膈顶至肝下缘，呼吸带放置于患者下腹部完成呼吸触发序列于呼气末扫描。所有患者均进行肝脏双功能对比一站式MR成像，依次进行包括：①肝脏常规MR平扫：包含轴位T1WI同反相位、轴位及冠位抑脂T2WI；②轴位扩散加权成像（diffusion weighted imaging， DWI）序列；③Gd-BOPTA多期增强：采用e-THRIVE序列，先行增强前预扫描，然后高压注射器静脉内团注Gd-BOPTA（剂量 0．1mmol/kg，流率 2．5 ～ 3．0ml/s，注射后立即用20ml生理盐水以相同流率冲洗）15s开始进行动脉早、晚期扫描，两期之间无间隔，平均扫描时间为10s/期，分别于50s、120s进行门静脉期、延时期扫描，扫描时间为10s；④肝胆期扫描：于注射 Gd-BOPTA后延时60～90min采用e-THRIVE序列扫描。

DWI序列扫描参数，屏气的轴位DW-EPI序列，b值取0和800s/mm2；重复时间1200ms；回波时间Minimum；NEX 4；FOV 40cm×40cm；矩阵128×128；层厚8mm；间隔2mm。

e-THRIVE序列扫描参数，TR 3．1ms，TE 1．45ms，翻转角 10°，矩阵 192×256，FOV 385，RFOV 70%，层厚2mm，SENSE 加速因子：4，动态采集数：4。成像层面上下使用饱和带，同时采用SPAIR 脂肪抑制技术，Inversion Delay时间：90s，Frequency offset：100。

3．图像分析

由2位放射科副主任医师（分别有肝胆系统MRI阅片经验10年和15年）在PACS工作站上采用单盲法独立进行读片，阅片者仅被告知本研究病人属于肝细胞癌高危人群，而不提供其他临床信息。分析所有病例的多期增强、平扫、DWI和肝胆期图像。阅片方法遵循LI-RADS v2014流程：根据LIRADS v2014的要求测量病灶大小，对3个主要征象（动脉期高强化 、“廓清”表现 、“包膜”表现）和9个次要征象（肝胆期低信号、T2WI稍高信号、扩散受限、晕状强化、马赛克构架、结节中结节、病灶内含脂、脂肪肝中不含脂病灶、血液产物）进行评价（出现／未出现）。按照肝脏Couinaud分段法记录病灶的部位，并保存关键图像，以对不同阅片者所读病灶进行匹配。

4．统计学分析

所有数据输入SPSS11．5进行统计分析。对于LI-RADS v2014所定义的各种征象，通过计算出现的频率来反映其识别率；通过Kappa值一致性评价来分析阅片者间的一致性水平：K≤0．40表明一致性较差，0．40＜K≤0．60表明中度一致，0．60＜K≤0．80表明有较高度的一致性，K＞0．80表明有极好的一致性。

结 果

两位阅片者对HCC的主要征象及次要征象的识别情况：主要征象中的动脉期高强化和廓清表现这两种征象的识别率均较高，两位阅片者间的一致性均较高，即使最大径1．0～2．0cm的小HCC亦有较高的识别率和阅片一致性；而包膜表现的识别率相对较低，两位阅片者间的一致性较高，但在最大径1．0～2．0cm的小HCC其识别率和阅片一致性明显降低。在次要征象中，肝胆期低信号、T2WI轻中度高信号、扩散受限的出现率较高，且两位阅片者间的一致性较高，即使最大径1．0～2．0cm的小HCC亦有较高的识别率和阅片一致性；而其他次要征象出现率均较低，尤其在最大径1．0～2．0cm的小HCC中部分征象未被识别 (表1，图1) 。

讨 论

图1 肝右叶后段类椭圆形HCC，病灶最大截面2．7cm×1．9cm。A．病灶T2WI抑脂像呈稍高信号；B．病灶DWI呈高信号；C、D．病灶T1WI像呈低信号，反相位信号未见减低；E～I．病灶e-THRIVE预扫描呈低信号，动脉早期、晚期不均匀明显强化，门静脉期和延时期内部廓清，包膜渐进性强化；J．肝胆期病灶呈低信号。

表1 两位阅片者对HCC病灶的LI-RADS v2014征象的识别情况

影像学检查目前已经成为诊断HCC的主要检查方法，AASLD制定的HCC防治指南中推荐将多期增强CT/MRI作为病灶定性诊断的一线检查方法，认为对于最大径＞1cm、有“流入”和“廓清”典型影像表现的病灶，可以不需活检，直接做出HCC的临床诊断；但实际工作中，有相当多的HCC病灶为非典型表现，因此2011年美国放射学院(America College of Radiology，ACR)基于专家共识和部分循证医学证据提出了Ll-RADS，对HCC的诊断给出了详细的影像学流程建议，包括适用范围、扫描技术的规范、影像征象的定义和病灶定性的思路，并于2013年、2014年对LI-RADS进行了两次修订，更新了流程图，在2014版增加了特异性对比剂增强的内容[1-2]。本研究入组肝硬化患者40例，符合Ll-RADS v2014规定的HCC高危人群，进行包括多期增强、平扫、DWI、肝胆期成像的肝脏Gd-BOPTA双功能对比一站式MR成像，遵循LI-RADSv2014流程，对主要征象（动脉期高强化、廓清表现、包膜表现）、次要征象（HCC病灶肝胆期低信号、T2WI稍高信号、扩散受限、晕状强化、马赛克构架、结节中结节、病灶内含脂、脂肪肝中不含脂病灶、血液产物）进行全面评价。

目前，国内临床应用的肝细胞特异对比剂主要有钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）和Gd-BOPTA两种，二者的T1弛豫率约为常规钆剂的2倍，但Gd-EOB-DTPA用量仅为普通钆剂的1/4，因此理论上富血供病变强化程度较一般钆剂降低一半，可能会影响到动脉期高强化这一主要征象的观察；在注射Gd-EOB-DTPA后1min开始出现肝细胞的吸收，10～20min达到高峰，约50%由肝细胞摄取并经胆道排泄，导致延时期肝实质信号增高而使得病灶信号相对降低[3-4]，因而此期有别于传统的延时期观察，只能称为过渡期，致使Gd-EOB-DTPA多期扫描有别于传统的非特异性对比剂多期增强扫描，其各期扫描征象的识别和应用推广受到一定限制。本研究中，多期增强扫描采用的e-THRIVE 技术，属于一种脂肪抑制的T1 TFE容积扫描技术，特点是采用等体素容积采集，可以达到2mm3的高分辨率成像，同时使用SENSE技术确保在单次屏气可以采集80～100层以覆盖整个肝脏；Gd-BOPTA使用常规剂量，因此具有常规钆剂的2倍高弛豫率，对于动脉期高强化这一主要征象显示更佳；此外，由于其通过肝细胞排泌的比率只有3%～5%，所以对于延时期的影响较小，多期增强特征基本与普通细胞外隙对比剂一致[5]。本研究结果表明，Gd-BOPTA多期增强对于主要征象中的动脉期高强化及“廓清”表现这两种征象的识别率均较高，而“包膜”表现的出现率相对较低，两位阅片者间的一致性均较高，此结果与王鹤等[6]的报道基本一致；对本组病例进一步研究发现，即使最大径1．0～2．0cm的小HCC，动脉期高强化及“廓清”表现亦有较高的识别率和阅片一致性，但“包膜”表现识别率和阅片一致性明显降低。

根据中华医学会放射学分会腹部学组2016年发布的《肝胆特异性MRI对比剂钆塞酸二钠临床应用专家共识》推荐将T2WI和DWI序列移至多期动态增强扫描后检查可缩短整个检查时间至20min完成[7]，但亦有部分学者[8]报道，静脉注射Gd-EOB-DTPA会影响正常肝脏及肾脏ADC值的测量；本研究为避免钆类对比剂对T2WI和DWI图像观察的干扰，按照轴位T1WI同反相位、轴位及冠位抑脂T2WI，轴位DWI序列（b=0，800）[9]，钆贝葡胺（Gd-BOPTA）多期增强的顺序扫描；基于Gd-BOPTA被有功能的肝细胞选择性地摄取、与细胞内蛋白质短暂结合致T1WI信号增高，峰值在40～120min[10-11]，而恶性肿瘤，尤其是中、低分化的HCC，由于缺乏正常功能性肝细胞，无法摄取Gd-BOPTA而呈低信号，最后于注药后60～90min二次上床进行肝胆期扫描，此扫描方案总体上更适于LI-RADS v2014的诊断要求，且Gd-BOPTA导致肾纤维化的风险较低[12]，价格相对经济，在基层医院实用性更强。与近期学者[6，13]的报道比较，本研究增加了肝胆特异性对比剂的评价指标，研究结果显示，在次要征象中，肝胆期低信号、T2WI轻中度高信号、扩散受限的出现率较高，且两位阅片者间的一致性较高，即使最大径1．0～2．0cm的小HCC亦有较高的识别率和阅片一致性，而其他次要征象出现率均较低，尤其在最大径1．0～2．0cm的小HCC中，部分其他次要征象未被识别。

综上所述，基于LI-RADS v2014的诊断标准，肝脏Gd-BOPTA双功能对比一站式MR成像对于HCC病灶的动脉期高强化、廓清、包膜等主要征象和次要征象中肝胆期低信号、T2WI稍高信号和扩散受限的识别率较高，阅片者的一致性较好，此成像方案适用于肝硬化背景下肝细胞癌的LI-RADS分析，且相对安全、经济实用。本研究局限性在于病例较少，未包括最大径＜1．0cm的小HCC，统计结果意义尚需大样本证实；随访的患者少，因此未对病灶阈值增长这一主要征象进行研究，尚需继续进行复查追踪研究，并统计结果，来证实其临床价值及应用前景。

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Recognition of the Liver Gd-BOPTA Dual Functional Contrast One-stop MR Imaging Features of HCC in Cirrhotic Liver Based on LI-RADS definition

LI Li-yan1, CHU Li-juan1, GUO Yun-zhi1, GUO Wei1, GAO Yang1, ZHOU Shun-ke2

Purpose:To evaluate the recognition rate of the liver gadobenate dimeglumine (Gd-BOPTA) dual functional contrast one-stop MR imaging features of hepatocellular carcinoma(HCC) in cirrhotic liver based on the criteria of liver imaging reporting and data system version 2014(LI-RADS v2014).Methods:From November 2013 to September 2016, 40 patients with 42 HCC foci and liver cirrhosis were enrolled in this study. All the patients underwent liver Gd-BOPTA dual functional contrast one-stop MRI, including Gd-BOPTA enhanced multiphase scan, MR plain scan, diffusion weighted imaging (DWI) and hepatobiliary phase scan. They were all confirmed with HCC foci by the pathological results. Two radiologists analyzed the images independently. The readers analyzed and categorized the features of the HCC foci based on the definition given by LI-RADS v2014.The recognition rate was calculated for the major and ancillary imaging features. The Kappa test was used to assess the inter-reader agreement for all descriptive variables.Results:The recognition rates of the major features of HCCby the two radiologists were as follows: heavy enhancement in arterial phase(85.7% and 90.5%, Kappa=0.774),“washout " appearance (78.6% and 81.0%, Kappa=0.779),“capsule" appearance (50.0% and 52.4%, Kappa=0.667).Most of the ancillary features could be observed, of which hypo-intense on hepatobiliary phase (83.3% and 81.0%, Kappa=0.780), mild to moderate hyper-intensity on T2WI (81.0% and 85.7%, Kappa=0.659) and restricted diffusion (90.5% and 85.7%, Kappa=0.807) were more common than other features. The recognition rates of other ancillary features were low, some ancillary features were not appeared in small HCC (maximum diameter less than 2.0cm).Conclusion:The liver Gd-BOPTA dual functional contrast one-stop MRI can be used for the detection of hepatocellular carcinoma in cirrhotic liver by LI-RADS v2014.

Foundation of Jilin Province Health Department No.2013Z064

Hepatocellular carcinoma; Liver cirrhosis; Gadobenate dimeglumine; Magnetic resonance imaging;Liver imaging reporting and data system

R445.2

A

1006-5741（2017）-05-0438-05

中国医学计算机成像杂志，2017，23：438-442

1吉林市人民医院放射科

2中南大学湘雅二医院放射科

通信地址：吉林省吉林市昌邑区中兴街36号， 吉林 132001

李丽艳(电子邮箱：lily_chsh@126.com )

吉林省卫生厅科研项目(No.2013Z064)

Chin Comput Med Imag，2017，23：438-442

1 Department of Radiology, Jilin City People’s Hospital

2 Department of Radiology, Xiangya Second Hospital, Central Southern University

Address: 36 zhongxing Rd., Jilin 132001, P.R.C.

Address Correspondence to LI Li-yan (E-mail: lily_chsh@126.com)

2017.03.14;修回时间：2017.04.05)