作者:张紫欣,吕志彬,首都医科大学附属北京地坛医院放射科;王宇新,杨正汉,首都医科大学附属北京友谊医院放射科
肝脏成像报告和数据系统(LI-RADS)是一种对
辅助征象分为倾向于良性的辅助征象和倾向于恶性的辅助征象,一般来说利用辅助征象进行分类调整时最多可升级或降级一个类别,并且不能调整至LR-5类。如果存在相互冲突的辅助征象,即同时出现倾向于恶性和倾向于良性的辅助征象时,不应进行类别调整。
HCC是最常见的肝脏原发性恶性肿瘤,在世界范围内发病率排名第5位,死亡率排名第3位。其中,约80%的肝细胞肝癌与慢性
MRI由于高软组织分辨率、多序列扫描和无电离辐射等优势已成为评估肝脏疾病的主要手段,在检测肝脏实质病灶,尤其是小病灶方面,其诊断的敏感度远高于CT、US等成像手段。HCC的影像学诊断是基于病灶血流动力学的特征,即肿瘤内动脉血供的增多和门静脉血流的减少,在MRI增强扫描中表现为动脉期病灶强化早于肝实质,同时门静脉期呈现低于肝实质强化的方式,即典型的“快进快出”特征,这一特征对HCC高危患者诊断的特异度高达96%。
由于肿瘤生长过程中会对邻近肝实质产生推挤,使局部出现纤维化和窦状血管扩张等病理改变,在影像上表现为肿瘤边缘的假包膜形成,在HCC高危患者中,假包膜的存在对HCC的诊断阳性预测值高达83%~96%。但是,影像学在区分不典型HCC与非恶性
基于此,美国放射学会(ACR)开发了LI-RADS,目的是为了提高CT和MRI对肝癌高危人群的诊断效能,并给以标准化的解释。肿瘤内血流动力学的变化、假包膜的存在对诊断HCC有高特异性,因此被定义为LI-RADS主要征象,同时,LI-RADS还定义了辅助征象,用来进行类别调整。辅助征象常常是在放射科医师对HCC诊断信心不足或病灶缺乏HCC典型影像特征的需要进行补充诊断的情况下使用。
虽然部分辅助征象对HCC的诊断效能不亚于主要征象,但为了保持LI-RADS分类对HCC的高特异性,不允许单独应用辅助征象进行分类,只可以在部分类别中进行调整。本文通过综述LI-RADS辅助征象在HCC分类和预后评估等方面的相关研究,对LI-RADS辅助征象的使用有进一步了解,以期能更有依据的解决实际工作中遇到的影像诊断问题。
1. LI-RADS辅助征象替代主要征象进行诊断的研究
MRI肝细胞特异性对比剂
亚太肝脏研究协会(APASL)和日本肝病学会(JSH)建议使用HBP低信号作为肝细胞癌的一个主要征象,以替代门静脉期洗脱;而欧洲肝脏研究协会(EASL)及LI-RADS中更倾向于为保持LR-5类对于HCC的高特异性,而继续使用门静脉期洗脱作为主要征象。Joo等通过比较HCC在门静脉期、过渡期(transitional period, TP)和HBP的信号强化,得到了在剔除LR-1类、LR-2类及非HCC其他恶性肿瘤后,肿瘤HBP低信号可以替代门静脉期洗脱来重新进行LI-RADS分类,对HCC的诊断敏感度为93.8%,特异度为86.3%,与主要征象进行分类的特异性无明显差异,使HBP低信号的应用范围更加明确、更加合理。
在LI-RADS标准中,富血供HCC经常同时出现边缘动脉期高强化(rim arterial phase hyperenhancement, rim APHE)和包膜强化的特点。边缘APHE常被认为是胆管细胞癌或转移瘤浸润性生长的特征,是LI-RADS将病灶分类至LR-M类的主要标准,包膜强化则是由于瘤周肝实质的纤维化和血窦扩张,是HCC膨胀性生长的特点,为LI-RADS分类的主要征象之一,病灶中若同时出现上述两种影像表现,会在使用LI-RADS进行分类时出现混乱。
Ham等通过分析直径<3 cm HCC的包膜强化、边缘APHE及HBP期环形低信号与病理标本中出现肿瘤包膜或假包膜的符合率,得到了在小肝癌中,边缘APHE与肿瘤包膜的关系更加密切,在多期MRI扫描中可以将其与HBP低信号替代包膜强化进行分类和诊断的结论。
一直以来,阈值生长作为LI-RADS主要征象的诊断价值和是否可替代的研究很多。与动脉期非边缘高强化(APHE)、门静脉期洗脱和包膜强化这些反映HCC本身特征的主要征象不同,阈值生长是专家根据经验认定的,并且受肿瘤大小、生长方式的影响,HCC的生长阈值与胆管细胞癌等非HCC恶性肿瘤的生长阈值也有重叠。
Park等通过分析病理确诊的HCC与非HCC恶性肿瘤的主要征象和辅助征象,发现阈值生长在非HCC恶性肿瘤中更加常见,并且阈值生长对于非HCC恶性肿瘤的诊断效能要高于HCC;同时,研究选取了肿瘤内含脂这一出现率较高的辅助征象替代阈值生长重新进行LI-RADS分类,调整后的分类对HCC的诊断敏感度从73.2%提高至73.9%,同时LR-5类对HCC的高特异度得到了保持(98.2%),与原LI-RADS 2018版中LR-5类的特异度(98.5%)无明显差异。因此,尝试增加部分辅助征象为主要征象或使用有高诊断效能的辅助征象替代主要征象进行LI-RADS分类的研究策略是可行且有价值的。
2. LI-RADS辅助征象对调整LI-RADS分类的应用研究
虽然在多个版本的LI-RADS中均提到可选用辅助征象来调整LI-RADS分类,但是考虑到同时使用主要征象和辅助征象会使得LI-RADS系统更加复杂,也会大大增加放射科医师的工作量,因此,使用辅助征象调整LI-RADS分类的可变性和有效性仍需要证实。
有研究发现,在应用普通钆对比剂MRI辅助征象与主要征象联合判读后,15.3%的肝脏病灶最终被改变了LI-RADS分类,而使用肝脏特异性对比剂TP低信号和HBP低信号作为辅助征象,联合主要征象进行判读后,30.9%的肝脏病灶改变了最终分类,尤其是对于LR-3类的病灶影响最大,证明了HBP信号的改变较常规MRI增强扫描序列更容易改变LI-RADS的分类,因此,在仅依靠主要征象难以确定肝脏病灶分类时,可优先考虑使用TP或HBP低信号这一辅助征象,在本课题组的前期研究中,同样证实了这一结论。
LR-3和4类病灶的分类调整、提高小肝癌的分类以及HCC与非HCC恶性肿瘤辅助征象差异是目前多数研究正在进行的探索。Boatright等通过纳入LR-3类的肝脏病灶,以病理为金标准,通过逻辑回归的方式验证所有辅助征象对HCC的预测能力,发现T2WI中高信号具有较高的独立预测能力(OR=3.01),其作为辅助征象联合主要征象进行诊断时,使得LR-4类对HCC的诊断敏感度和特异度更平衡(敏感度53.9%、特异度75.9%),能为可疑HCC的病灶提供监测的依据。小肝癌尤其是<2 cm的病灶,由于缺乏典型的强化模式,在分类时难以将其分到LR-5类,因此常常会被忽视。
Xie等分析了小肝癌的辅助征象,通过显著性分析等统计学方法得出了T2WI中高信号、TP低信号和病灶内含脂作为辅助征象联合诊断可以提高对小肝癌的诊断能力,同时,把上述征象加入到LR-3/4类病灶中产生的mLR-5类与原LI-RADS 2018版中LR-5类相比,对HCC的诊断敏感度有所提高(70.4% vs. 55.1%),高特异度得到了保持(94.7% vs. 98.7%)。
同样的,有研究在通过尝试增加辅助征象提高对小肝癌诊断敏感度的同时,发现了重新分类后的LR-4类中对高级别异型增生结节和低级别异型增生结节的诊断能力更强,从而在肝癌风险患者的管理方面产生了一些积极的变化。
Min等通过分析HCC和非HCC恶性肿瘤的MRI表现,发现肿瘤的包膜、纤维分隔和T2WI上点状高信号对于两类病灶的区分效能良好,进而把上述影像表现作为辅助征象,加入到LI-RADS重新分类,结果显示,增加了2个及以上的辅助征象后,对HCC的诊断准确率为88.1%,敏感度得以提高,达到了88.2%,同时特异度仍保持在原水平(87.8%)。
虽然辅助征象的使用可以提高LR-3/4病灶中HCC的分类,但是多数辅助征象由于出现率低、诊断效能差的缺陷使得一些研究关注到是否可以通过减少一些不必要的辅助征象,使LI-RADS更加的简洁高效。
Shropshire等较完善地对此进行了探讨,研究纳入141个LR-3类病灶,通过分析辅助征象,发现仅DWI高信号、T2WI中高信号及HBP低信号3种辅助征象就足以完成LR-3类病灶的类别调整,与使用所有辅助征象进行判读的结果并没有显著差异,因此,研究认为适当删减部分辅助征象并不会导致LI-RADS对HCC诊断准确率的降低,反而在不同观察者间对较少辅助征象的观察能够提高读片者间的一致性。
另外,有研究表明由于LR-5类中倾向良性辅助征象的出现率仅为5.6%~12.3%,其中仅0.6%满足了LR-5类的降级要求,因此在使用倾向良性辅助征象进行高分类降级时需要格外慎重。
3. LI-RADS辅助征象在LR-M类中的应用
LI-RADS诊断算法中,LR-M类的定义为可能或肯定是恶性,但不是HCC的肿瘤。LR-M类存在的目的是为了保持LI-RADS诊断分类中对于HCC的高特异性,同时保持其对所有恶性肿瘤诊断的敏感性。分类到LR-M的影像征象包括边缘APHE、肿瘤外周强化减退、延迟期中央渐进性强化和TP及HBP环形低信号。
Shin等在使用基于MRI影像特征的LI-RADS 2018版进行LR-M分类中,恶性肿瘤占96%,其中29%为HCC,67%为非HCC恶性肿瘤,4%为良性肿瘤。单独或联合使用辅助征象提高对LR-M类中HCC的识别,使其正确纳入到LR-4类或5类中得到监测和诊疗是当前研究的热点。
Park等利用Gd-EOB-MRI HBP肿瘤信号差异将病灶分为低信号组、高信号组和混杂信号组,通过分析不同信号组中病灶与出血、坏死、纤维化和包膜等病理变化的相关性,得出了在HBP显示为等至高信号的观察结果常为分化良好的HCC,在HBP显示为低信号的观察结果多数为含有纤维基质的肿瘤,如胆管细胞癌、混合型肝癌及纤维板层样肝癌等的结论,有助于区分具有非典型影像学特征的HCC和非HCC恶性肿瘤。
MRI征象中出血、肿瘤内分隔和DWI边缘扩散受限对于诊断LR-M中HCC的价值在不同的研究中均得到了验证,Zheng等通过分析LR-M中的HCC和非HCC恶性肿瘤的征象,建立了诊断模型,发现AFP和包膜强化、分隔和HBP中央点状高信号是诊断LR-M分类中HCC的独立预测因子,因此在前期模型的基础上纳入上述指标后得到了调整后模型,随后,将该模型对外部LR-M类病例进行验证,发现模型的诊断敏感度为91.46%,准确率为87.93%,可以提高对LR-M类中HCC的识别,这一结果也在Park等的研究中得到了验证。
另外,2 cm以下的小肝癌由于缺乏典型MRI影像特征,尤其容易被分到LR-M类,可以通过提高包膜强化、弱化环形强化对LR-M的诊断标准进行调整,使调整后的指标对于HCC的敏感度提高。
4. LI-RADS辅助征象在治疗反应(LR-TR)算法中的应用
由于HCC的治疗类型、治疗次数、治疗后成像时间以及治疗对潜在肝功能的影响等方面的差异,使得对其疗效的评估难度大大增加。为了应对这些挑战,LI-RADS于2017年引入了LR-TR算法,作为一种简单实用的方法对HCC局部区域治疗(如局部切除、射频消融、经导管化疗栓塞)的反应进行分类,着重于治疗后病灶本身,减少对全身状况和治疗手段差异的关注。由于LR-TR分类仅把术后病灶内动脉期强化作为唯一的评价指标,引起了其诊断效能可否通过增加LI-RADS辅助征象进一步得到提高的思考。
在所有的辅助征象中,HBP低信号、DWI高信号和T2WI中高信号是最为常用、诊断效能最高的辅助征象,能使检测病理性肿瘤的敏感度提高到84%,而且,辅助征象的增加能够将分类到LR-TR不确定组的病灶重新调整分类至LR-TR有效果组或LR-TR无效果组,使临床医师对高风险患者有更明确的分类和识别。有研究证实通过增加使用辅助征象,使得138个病灶中经过严格LR-TR算法分类至LR-TR不确定组的21个病灶的分类得到了调整,使得LR-TR不确定组仅剩2个病灶。
在Kim等的研究中,又把通过增加HBP低信号进行分类患者的诊断效能与调整后的RECIST标准(modified RECIST,mRECIST)进行比较,得到结果显示在对肿瘤存活的监测中,LR-TR的敏感度为64.5%,特异度为98.0%,与m RECIST标准结果相似,而增加辅助征象后的敏感度提高到了92.9%,认为肝脏特异性对比剂的使用可以弥补mRECIST低敏感性的缺陷,而且增加了辅助征象的MRI LR-TR标准的诊断效能也高于CT评估,这使得在进行评估时影像学方法的推荐更倾向于MRI扫描。
5. 总结
MRI增强扫描已成为高风险HCC患者进行LI-RADS分类的常用手段,在缺乏主要征象或缺乏典型增强特征的情况下,对HCC的分类和诊断可能会具有挑战性。这种情况下,辅助征象可以提供额外的信息,使部分可疑HCC病灶的LI-RADS分类得到调整,更利于临床医师对可疑HCC病变的评估和监测。因此,识别LI-RADS辅助征象,明确其诊断价值和应用范围是放射科医师需要掌握和熟练应用的。
来源:张紫欣,吕志彬,王宇新,等.LI-RADS 2018版MRI辅助征象在肝癌分类及预后评估中的应用[J].临床放射学杂志,2024,43(05):858-861.
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