ADC值变化率早期预测肝细胞癌(≤5.0cm)TACE疗效的价值
2016-04-22武丽芳颜竹芸徐鹏举饶圣祥张澍杰曾蒙苏
武丽芳,颜竹芸,徐鹏举,饶圣祥,张澍杰,曾蒙苏
ADC值变化率早期预测肝细胞癌(≤5.0cm)TACE疗效的价值
武丽芳,颜竹芸,徐鹏举,饶圣祥,张澍杰,曾蒙苏
【摘要】目的:探讨术后1个月ADC值变化率评估肝细胞癌(≤5.0cm)TACE疗效的界值,比较ADC值变化率与修订后实体瘤疗效评估标准(mRECIST)对预测肿瘤无进展生存期(PFS)的效能。方法:回顾性分析34例肝细胞癌(HCC)病例(41个病灶),记录TACE术前1周、术后1个月ADC值及各项临床指标,用受试者工作曲线(ROC)确定ADC值变化率界值,应用Kaplan-Meier、log-rank检验和Cox比例风险回归模型分析ADC值变化率、mRECIST与患者术后PFS是否相关和影响患者PFS的危险因素。结果:本研究中位PFS为143天,最小ADC值变化率、平均ADC值变化率预测PFS的界值分别为23.5%(P=0.004)、22.5%(P=0.007),二者对PFS的预测效能分别为0.789、0.772。按照ADC值变化率评估为有效组与无效组间PFS差异有统计学意义(P<0.05)。多因素分析显示平均ADC值变化率是PFS的独立预测因素(P<0.001)。结论:术后1个月平均ADC值变化率较mRECIST与TACE疗效间相关性更强,是对HCC术后PFS的独立预测因素。
【关键词】肝肿瘤;磁共振成像;扩散加权成像;疗效评价
经导管动脉化疗栓塞术(transcatheter arterial chemoem-bolization,TACE)是晚期不能手术的原发性肝细胞癌的首选治疗方案[1-2]。对于≤5.0 cm的肝细胞癌,多主张手术切除,但对于肿瘤靠近肝门或大血管、伴严重肝硬化及肝功能异常、高龄等患者,临床上常采用TACE治疗[3-5]。因此,早期准确评估TACE疗效,成为临床关注的热点问题。目前修订后实体瘤疗效评估标准(modified response evaluation criteria in solid tumors,mRECIST)为公认的评价方法[6],其主要强调肿瘤强化部分的改变来判断疗效,对早期准确判断肿瘤残存及坏死尚有一定限度。
磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)通过定量表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)来反映组织特性及其变化,也逐步成为HCC局部治疗术后疗效评价的重要方法之一。本研究主要评估HCC(≤5.0 cm)经TACE治疗前后ADC值变化率,并与mRECIST方法比较,旨在更客观了解ADC值对疗效评估的价值,为临床提供早期准确的疗效评价,从而更科学地指导临床实践。
材料与方法
1.研究对象
回顾性搜集本院2011年1月-2014年1月的34 例HCC病例,纳入标准:①单发或多发(n≤3)肿瘤,单个肿瘤直径≤5.0 cm,或多个肿块直径之和≤5.0 cm;②术前1周及术后1个月行MRI检查;③进行规律随访,随访时间≥6个月;④既往未行肝脏射频、TACE、放化疗等治疗,或HCC患者既往治疗后无进展生存期(progression free survival,PFS)达至少一年,且复发灶为新发病灶。排除标准:TACE术前已有门脉癌栓、血管侵犯或肝外转移。HCC患者术前确诊主要是影像学方法[7],1例有争议者采用针刺活检。患者性别、年龄、Child-Pugh分级、术前相关实验室生化指标、肿瘤数目、TACE治疗次数见表1。
表1 肝癌TACE术后影响PFS的危险因素:单因素分析
2.TACE方法
先行肝动脉造影明确肿瘤部位、大小、数目及供养血管,然后超选择插管于肝右动脉或肝左动脉灌注化疗和栓塞治疗,6例病例使用微导管插到肝段或亚肝段动脉支。栓塞剂为超液化乙碘油和明胶海绵,本组碘油用量6~15 m L,平均7.6 m L。
3.MRI检查方法
采用Siemens Avanto Erlangen 1.5T MR扫描仪,8通道,最大梯度场强为45 m T/m,最大梯度切换率为200 T/ms。平扫采用横轴面抑脂快速自旋回波序列T2WI,TR 3500 ms,TE 84 ms,层厚5 mm,层间距1 mm;横轴面面梯度回波正、反相位序列T1WI,TR 6.8 ms,TE 2.35 ms(正相位)/4.75 ms(反相位),层厚5 mm,层间距1 mm。DWI采用横断面单次激发平面回波成像序列,TR 2400 ms,TE 66 ms,层厚5 mm,层间距1 mm,b值取0和500 s/mm2。动态增强扫描要求患者在平静状态下屏气,采用横轴面三维容积内插快速扰相梯度回波序列T1WI,TR 5.0 ms,TE 2.3 ms,层厚5 mm,无间距扫描,对比剂采用Gd-DTPA,注射流率2 m L/s,剂量0.1 mmol/kg,注射对比剂后25 s、60 s和180 s分别行动脉期、门静脉期和延迟期扫描。矩阵128×256~168×320,视野285 mm×214 mm~308 mm×380 mm。
4.术后1个月疗效评估
TACE术后1个月后ADC值变化率评估由一名高年资(10年工作经验)腹部影像专业医师在Siemens syngo Multi Modality工作站阅片完成;m RECIST评估由一名在肝癌诊断中经验丰富的放射科医师(16年工作经验)完成。阅片者不知晓患者的临床病史,以尽可能地减少偏倚。
5.DWI图像
在ADC图中测量整个病灶(包括存活及坏死区域)的ADC值,术后1个月ADC值变化率= (ADC1month-ADCbase)/ADCbase(图1~2),最小ADC值变化率以变化率最低者代表该患者治疗后反应,平均ADC值变化率为计算所有病灶ADC变化率的平均值。
ADC值变化率疗效评价标准为[8]:ADC值变化率>90%且在DWI图像中没有高信号,定义为完全有效(complete response,CR);ADC值变化率介于界值与90%之间,在DWI图像仍有高信号,为部分有效(partial response,PR);ADC值变化率介于0与界值之间,为治疗对肿瘤本身未产生实质性改变(stable disease,SD);ADC值变化率<0则定义为肿瘤较前进展(progressive disease,PD)。
6.m RECIST[6,8]
基于动脉期强化病灶,m RECIST是测量动脉期强化灶最大径,定义最大病灶为靶病灶,CR定义为肿瘤内无强化区域,PR定义为强化灶最大径减少至少达30%以上,PD定义为强化灶最大径增加至少达20%以上或出现新发病灶,不属于以上任一种情况者为SD。
7.参照标准及TACE术前检查、术后随访
参照标准为PFS,肿瘤进展定义为TACE治疗当天至病灶内碘油沉积减少且有强化、发生肝内远处转移、B超显示肿瘤病灶内有彩色血流进入、患者死亡。34名患者术前1周内、术后1个月行MRI增强检查,此后每个月行增强CT、MR或超声检查,每次随访内容还包括胸部X线、相关生化指标等,共随访4月,若随访中肿瘤进展,则再次介入治疗,若无明显改变,此后可每2~3个月进行一次随访。
8.统计学分析
使用SPSS 20.0及MedCalc 11.4.2.0进行数据统计分析。定性数据用个数(百分比)表示,定量数据用均数±标准差(±s)表示。通过绘制ROC曲线,在敏感度和特异度均达最大值时,确定ADC值变化率界值,并用相应曲线下面积(area under the curve,AUC)检验ADC变化率对患者术后PFS大于中位PFS的预测效能[9];有效组(CR和PR)及无效组(SD 和PD)生存分析采用Kaplan-Meier统计方法,组间比较采用Log-rank检验;在影响TACE术后PFS危险因素分析中,单因素分析采用Log-rank检验,多因素分析采用Cox比例风险回归模型。所有检验均使用双侧检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1.患者基本情况
本组34例,男25例,女9例,年龄35~81岁,平均年龄55.7岁;TACE治疗前肿瘤大小为(22.8± 11.3)mm;18例患者接受1次TACE治疗,其他患者接受多次TACE治疗,最多者为5次。6名患者随访时间为截尾数据,但都大于180 d,最短随访时间为190 d,最长为1328 d;最早发生肿瘤进展(肝内远处转移)者为TACE术后35 d,最长者为术后3年,中位PFS为143 d。ROC曲线确定最小ADC值变化率界值为23.5%(P=0.004),该界值对预测患者PFS的敏感性为86.7%,特异性为47.4%,平均ADC值变化率界值为22.5%(P=0.007),该界值对预测患者PFS的敏感度为80%,特异度为73.7%,二者对PFS的预测效能分别为0.789、0.772(图3)。
2.术后1个月ADC值及mRECIST对病灶疗效评价
最小ADC值变化率评估CR及PR为64%,平均ADC值变化率为50%,mRECIST为20%;最小ADC值变化率评估PD为35%,平均ADC值变化率为29%,mRECIST为38%。
3.PFS<143天的危险因素分析
Log-rank单因素分析结果显示,术前AFP水平是影响PFS的危险因素(P<0.001,表1,图4),PFS <143 d、PFS≥143 d患者术前AFP平均值分别为(4742.38±15613.35)ug/L、(11.33±13.29)ug/L;其他治疗前各指标在不同PFS组间差异没有统计学意义(P>0.05)。PFS<143d、PFS≥143d患者最小ADC值变化率平均值分别为7.66%±29.35%、46.63%±46.08%,平均ADC值变化率均值分别为9.85%±28.23%、46.74%±45.15%(图5);按照ADC值变化率评估为有效组与无效组间PFS差异有统计学意义(P<0.05),而按照mRECIST(P= 0.198)评估为不同组间PFS差异无统计学意义(图6)。按照最小ADC值变化率、平均ADC值变化率、m RECIST区分为有效组(CR和PR)和无效组(SD和 PD)中位PFS见表2。Cox回归分析显示,平均ADC值变化率(风险比为5.072;95%CI,2.108~12.202;P<0.001)是PFS的独立预测因素。
ADC值变化率、m RECIST预测PFS的敏感度、特异度、阳性预测率、阴性预测率及符合率见表3。
表2 不同评估方法定义为有效组与无效组中位PFS及95%可信区间
表3 ADC值变化率、mRECIST预测PFS的准确性比较 (例)
讨 论
本回顾性研究中,所得术后最小ADC值变化率界值为23.5%,平均ADC值变化率界值为22.5%,与Vincent等[8]研究中采取的界值不同,可能由于后者研究对象为中晚期不能手术切除者,且其ADC值是多b值条件下所得,而本研究对象为<5 cm的HCC,ADC值仅在b值为0和500 s/mm2条件下获得。术后1个月ADC值变化率、mRECIST分别评估TACE疗效,发现前者与PFS明显相关,PFS>143 d者其术后1个月ADC值变化率明显高于PFS<143 d者(P<0.05);同样,Dong等[10]在研究TACE治疗23例无法手术切除的HCC患者中,得出TACE后24 h ADC值显著增加者,其总体累计生存时间高于ADC值增加不明显者。Vincent等[8]在TACE治疗HCC的研究中指出,术后1个月ADC值变化率是影响TACE术后PFS的重要因素(P<0.0001),平均ADC值变化率较mRECIST在TACE疗效评估中的敏感度、特异度、阳性预测率、阴性预测率及符合率均高,与本研究结果一致。mRECIST在局灶性治疗疗效评估中有一定限度,该指标虽然引入肿瘤存活、坏死的概念,其疗效评估较单纯以形态学改变为标准的RECIST要准确[11],但前者定义动脉期强化病灶为肿瘤存活区,无强化区为肿瘤坏死区有局限性,因为TACE术后病灶是否明显强化还与肿瘤坏死程度有关,TACE可使病灶强化减弱,但可能并未真正导致肿瘤细胞坏死[8],另外病灶内强化不均匀也会影响疗效评估准确性[12];一项研究中,经一次TACE术后,根据mRECIST评估为无效组中,却有高达50%的患者再次接受TACE治疗后仍获得良好收益[13],因此,若能在m RECIST标准上联合DWI像,对HCC局灶治疗后疗效评估可能更具准确性,DWI图像中可以定量的ADC值早期反应细胞和组织水扩散情况[14-16],可获得更多量化信息,在评估疗效时更具优越性。
本研究中,PFS<143的患者与PFS>143的患者术前平均ADC值分别为(1.21±0.15)×10-3mm2/s和(1.32±0.21)×10-3mm2/s,差异无统计学意义(P=0.106)。Yuan等[17]和Dong等[10]在TACE治疗HCC前后24 h内测量病灶ADC值,与患者术后生存时间进行相关性分析,得出TACE前ADC值高者术后疗效差的结论。Mannelli等[3]提出术前ADC值高者,术后肿瘤坏死程度也相应高(P=0.042);Kim等[18]研究中,HCC患者在联合放化疗治疗中,治疗前ADC值高者,其PFS明显高于ADC值低者,与Mannelli等[3]研究结果相似。以上研究中,关于治疗前ADC值高低与治疗后疗效关系的结论并不一致,可能因肿瘤类型、治疗方法、化疗药物或统计分析方法不同所致;而本研究可能因样本量小,未能得到相应结果,因此还需要进一步较大规模研究。
本研究发现,TACE前AFP水平对术后PFS有影响,血清白蛋白、AFP是影响预后的独立危险因素[19-21];在TACE或射频消融等不同治疗方法的临床研究中,也显示血清白蛋白或AFP水平确实与患者预后存在相关性[22-23]。因为AFP升高可能体现了病灶活动性,与病灶不断发生坏死与增生有关。
本研究存在一定局限性。第一,样本量较小及回顾性分析本身不可避免地造成了一定选择偏倚。第二,本研究中b值为0、500 s/mm2,所得ADC值可能一定程度上受到血流运动影响,但Kubota等[9]运用该b值评估小肝细胞癌(平均2.0 cm,范围0.8~5.2 cm)TACE术后疗效,得出该b值下所得ADC变化率界值评价TACE疗效较CT碘油沉积情况评价疗效相仿的结论;此外,Yuan等[17]在研究肝细胞癌(平均7.3 cm,范围3.2~15.7 cm)TACE术后疗效中,也在该b值条件下得出疗效好者ADC值增加更显著的结论。第三,本研究缺少病理对照,未能对病理学改变进行影像特征分析。
肝细胞癌TACE术后1个月平均ADC值变化率可作为PFS的独立预测因子,最小ADC值变化率与PFS有明显相关性,提示DWI可成为TACE术后疗效评价的可靠影像学技术[24],可指导临床制定个性化治疗方案,减少过度TACE治疗对肝功能的损伤。
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第十二届亚太心血管介入放射学大会
全球介入放射学飞速发展,无论是介入器材设备研发应用,还是介入手术量都在不断的发展和增长中。在过去数十年中,亚太地区已成为全球介入放射的重要组成部分,不断推动着全球介入放射学的发展。
自1993年在韩国举办第一届会议起,亚太心血管介入放射学大会(APCCVIR)已经成为亚太地区介入放射领域的顶级学术大会,并在介入放射学的未来发展中扮演更加重要的角色。
第十二届亚太心血管介入放射学大会(APCCVIR2016)将于2016年4月21-24日在中国苏州举行,本次会议由亚太心血管与介入放射学会主办;东南大学附属中大医院、苏州大学附属第一医院、南京市第一医院、江苏省人民医院共同承办,中华放射学会介入专业委员会(CSIR)协办。
本次大会将聚集来自全球的介入和介入相关学科的专家、学者及其他医疗健康专业人员,共同致力于推动微创的、影像设备引导下的介入放射学发展。本次会议将会带给每位参会代表全新的视角和理念,成为一次介入学术盛宴。
会议地点位于美丽的“人间天堂”-苏州,毗邻国际化大都市-上海。苏州迄今已有2500余年历史,文化遗迹众多,小桥流水、古塔寺院、古典园林遍布全城,是中国最著名的旅游城市之一。苏州古典园林于1977、2000年被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。
此外,苏州还是中国最大的经济体之一,中国新加坡两国政府合作开发建设的苏州工业园区是现代中国改革开放的重要里程碑。苏州交通便捷,旅馆众多,距离上海虹桥国际机场约80公里,从上海市中心乘坐高铁至苏州仅需约20分钟车程。本次会议期间会场还将举办一系列引人瞩目的社会文化活动,让每一位参会者受益匪浅。
期待您能亲临会场,亲身感受古典与现代的完美融合。
大会组委会热忱期待您支持并莅临APCCVIR2016,苏州欢迎您!
大会主席:滕皋军徐克姜卫剑
电话:010-59122368 17710452286 15321422286
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(丁香园)
·腹部影像学·
The value of ADC change rate in early prediction for therapeutic response of TACE in hepatocellular carcinoma(≤5.0cm)
WU Li-fang,YAN Zhu-yun,XU Peng-ju,et al.Department of Radiology,Zhongshan Hospital,Fudan University,Shanghai Medical Imaging Institute,Shanghai 200032,China
【Abstract】Objective:To study the threshold of apparent diffusion coefficient(ADC)change rate one month after transcatheter arterial chemoembolization(TACE)of hepatocellular carcinoma(HCC)response to TACE and to evaluate the predictive utility of ADC changes compared with the modified RECIST(mRECIST)for prediction of progression-free survival(PFS).Methods:Thirty-four patients(41 lesions)with HCC(≤5.0cm)underwent 1.5T MR examination(including DW imaging),one week before and one month after TACE.Receiver operating characteristic curve(ROC)was used to explore the threshold of ADC ratio.The therapeutic responses one month after TACE were assessed using ADC ratio and m RECIST.Kaplan-Meier,log-rank tests and Cox hazard model were used to assess the correlation of ADC change rate,m RECIST and PFS,and to assess the potential clinical risk factors for PFS.Results:The median PFS was 143 days,the threshold of lowest and the average ADC change rate were 23.5%(P=0.004)and 22.5%(P=0.007)respectively,the predictive utility were 0.789、0.772 respectively.Survival analyses showed PFS of effective group and PFS of non-effective group evaluated with ADC change rate were significantly different(P<0.05).Average ADC ratio was an independent predictor for PFS(P<0.05).Conclusion:The average ADC ratio one month after TACE was an independent predictor for PFS,which showed stronger association with response to TACE of HCC than mRECIST.
【Key words】Liver neoplasms;Magnetic resonance imaging;Diffusion weighted imaging;Response assessment
收稿日期:(2015-08-21)
通讯作者:曾蒙苏,E-mail:zeng.mengsu@zs-hospital.sh.cn
作者简介:武丽芳(1990-),女,山西太原人,硕士研究生,主要从事肝肿瘤介入后DWI早期评价研究。
DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.012
【中图分类号】R445.2;R735.7
【文献标识码】A
【文章编号】1000-0313(2016)03-0245-07
作者单位:200032 上海,上海市影像医学研究所,复旦大学附属中山医院放射科