MR增强图像纹理分析技术预测肝癌介入治疗预后的价值

曹明明,刘树学

肝癌早期缺乏典型症状，易被忽视。大部分患者在出现明显症状时就诊，但因病情进展成中、晚期，错过手术时机[1]。近年来，临床主张对这类患者行经导管动脉化疗栓塞(Transcatherter arteril chemoembolization，TACE)治疗，该方案能促进肿瘤缺血、吸收以及缩小[2]。然而，研究指出，TACE术所致的病灶完全坏死率较低，约为22%～29%，仍有部分病例病情未得到有效控制[3]。这就需要尽早对TACE预后进行预测，为术后个性化干预提供依据。目前，MRI以多参数成像、对比度高等优势，在肿瘤鉴别中体现出较高价值，但既往行常规MRI序列扫描，对残留活性病灶的检出欠佳[4-5]。研究发现弥散加权成像对肝癌预后具有评估作用[6]。也有研究认为表观扩散系数易受微循环灌注、b因子等影响[7]。因此，该技术的应用价值具有争议性。MR增强图像纹理分析可对异质性进行定量评估，能最大化提取医学信息，弥补常规扫描的不足。本研究旨在分析MR增强图像纹理分析技术对肝癌介入治疗预后的预测价值，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取中山市中医院2014年1月至2019年9月收治的肝癌介入治疗患者80例。其中男42例，女38例，年龄(40～84)岁，平均(58.32±9.90)岁；病灶部位：左叶34例，右叶42例，交界区4例；Child-Pugh分级：A级36例，B级44例；病灶大小(2～5)cm，平均(3.27±0.63)cm；肝炎：有17例，无63例；腹痛：有31例，无49例。研究方案获得伦理委员会批准(批号2013-7号)。

1.2 入组标准

纳入标准：①术前经穿刺活检确诊为肝癌；②行TACE治疗；③多发肿瘤数量不超过3个，病灶最大径不超过3 cm；④单个病灶最大径不超过5 cm；⑤脉管系统内无癌栓；⑥知情同意。排除标准：①合并动静脉瘘；②弥漫性或巨大型肿瘤；③术前接受放疗、化疗；④术前未行MRI增强图像纹理分析；⑤运动伪影较明显，影响判定。

1.3 方法

1.3.1 TACE治疗 实施局麻，经Selainger技术对右侧股动脉行穿刺，常规置导管。经数字减影血管造影(Digital subtraction angiography，DSA)明确病灶、供血动脉分布情况。通过透视引导注入碘油、聚乙烯醇颗粒、造影剂，使于肿瘤内碘油聚集，若DSA提示基本将病灶供血动脉阻断，病灶染色消失，则提示栓塞良好。

1.3.2 检测方法 于术前1周行MRI(GE signa HDext 3.0T)检查，在接受检查前，患者在检测医师指导下进行屏气训练。仪器源于美国GE医疗系统，扫描参数见表1。动脉期、门脉期、平衡期扫描时间分别为20～23 s、50 s、90 s。

1.4 图像分析

将检测信息上传至后处理系统，于增强动脉期、门脉期对感兴趣区进行勾画，由软件对纹理参数进行提取。经2名经验丰富的检测医师对结果进行分析，当2人意见不同时，通过商讨统一结论，作为最终结果。纹理参数包括能量、偏度、熵、均匀度、峰度。

表1 MRI扫描参数设置

1.5 预后评价

在术后3个月，根据《原发性肝癌诊疗规范(2011年版)》[8]中的标准评价患者近期预后。完全缓解：病灶缩小达100%，完全坏死；部分缓解：病灶缩小50%～99%；稳定：病灶缩小30～49%；进展：病灶缩小<30%。将完全缓解、部分缓解者纳入预后良好组，将稳定、进展者纳入预后不良组。

1.6 统计学方法

经SPSS 20.0软件分析数据，计数资料用(%)表示，行2检验。计量资料用表示，经检验均呈正态分布，行t检验。绘制受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic，ROC)分析各纹理参数对肝癌介入术预后的预测价值，确定曲线下面积(Area under curve，AUC)、最佳界值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 80例患者短期预后评估

在80例患者中，有51例(63.75%)缓解，23例(28.75%)稳定，6例(7.50%)进展。分别纳入预后良好组(n=51)、预后不良组(n=29)。

2.2 两组纹理参数比较

预后良好组能量、均匀度显著高于预后不良组，熵显著低于预后不良组(P<0.05)，见表2。见图1-8。

表2 两组纹理参数比较

图1 预后良好组TACE前动脉期 图2 预后良好组TACE后动脉期 图3 预后良好组TACE前门脉期 图4 预后良好组TACE后门脉期 图5 预后不良组TACE前动脉期 图6 预后不良组TACE后动脉期 图7 预后不良组TACE前门脉期 图8 预后不良组TACE后门脉期

2.3 纹理参数对肝癌介入治疗后预后不良的预测分析

据表2提示两组偏度、峰度比较无差异(P>0.05)，因此，此处仅针对能量、熵、均匀度绘制ROC曲线。能量、熵、均匀度预测肝癌介入治疗后预后不良的ROC曲线分别为0.771、0.701、0.661，三者联合(三个结果中有两个阳性为阳性)预测的ROC曲线为0.855。以能量≤0.255、熵>2.500、均匀度≤0.845时，患者预后不良风险更高，见表3。ROC曲线见图9。

表3 纹理参数对肝癌介入治疗后预后不良的预测分析

图9 纹理参数预测肝癌介入治疗后预后不良的ROC曲线

3 讨论

TACE是治疗错过手术切除时机肝癌患者的重要手段，这种干预方式具有见效快、安全性高、微创等特征，能有效促进病灶坏死[9]。然而，部分肝癌患者经1次介入治疗，并未能达到完全栓塞的目的，可能因栓塞不完全，导致病灶复发，这就需要行多次TACE治疗[10]。与此同时，临床还需寻求有效方式对患者介入术的预后进行评估，尽早发现预后不良情况，及时给予干预。MRI常规序列对肝癌诊疗有一定价值，但所提供的诊疗信息非常有限，对预后预测效果欠佳[11]。目前，MR增强图像纹理在恶性肿瘤诊断、治疗中体现出较多优势。研究指出纹理分析包括多种方法，如转换法、统计法、结构法等，以统计法最常见，可用于病灶异质性的评价，便于医师调整干预方案[12]。

在各项纹理参数中，均匀度指灰度分布是否均匀，熵主要反映灰度分布是否呈规则状，峰度指灰度分布峰值，偏度可反映灰度分布对称性，能量可体现灰度分布相似性[13-14]。肿瘤病灶具有异质性，且病灶不同层面包含不同的纹理信息。本次结果显示，在80例肝癌患者中，经TACE治疗后，缓解率达63.75%，与既往研究[15]结论基本符合。通过分析患者的纹理参数变化，发现预后良好者的能量、均匀度较预后不良者更高，而熵较预后不良者明显降低，两组偏度、峰度比较无差异，这提示预后不良者的病灶异质性更明显。其原因可能在于预后不良者的病灶细胞增殖更加活跃，致局部处于相对缺氧、缺血状态，增加了病灶血供异质性，从而导致图像灰度值分布处于不规则状态，且相似度、均匀度下降[16-17]。有学者指出熵越高，表明图像内部体素处于不均匀状态，且表现更加复杂，术后复发风险高[18]。另有研究提示，熵越高，能量、均匀度越低，则患者预后越差[19]。上述研究为本次结论奠定了基础，进一步证实纹理参数对肝癌患者预后存在评估价值。

笔者绘制ROC曲线，发现能量、熵、均匀度对肝癌介入治疗后预后不良均有一定预测价值，以三者联合预测的效果最好。此外，本次研究确定了各参数的最佳界值，当能量≤0.255、熵>2.500、均匀度≤0.845时，患者预后不良可能性越高。因此，临床医师可通过密切观察能量、熵、均匀度的变化，对患者预后进行预测。笔者以TACE治疗后临床评估结果为金标准，证实MR增强图像纹理技术与临床评估的一致性较高。纹理分析无需额外成像，它属于图像后处理形式，可获取多个客观定量参数，分析病灶的异质性，从而预测疗效，为二次治疗或治疗方案的调整提供依据[20-21]。本研究不足体现在笔者仅选择80例病例，纳入的样本量相对较少，且仅分析了近期疗效，可能影响研究效能，导致结果出现偏倚。在未来研究中，将弥补上述不足予以分析。

综上，MR增强图像纹理分析可作为预测肝癌介入术后疗效的重要手段，能对短期预后进行分析，主要通过观察能量、熵、均匀度预测预后。