基于2018版肝脏影像报告及数据系统评估CT及MRI对小于等于3 cm肝细胞性肝癌的诊断价值

姜健，王维，崔羽楠，张茂伟，陈丹，方鑫，刘爱连

作者单位：大连医科大学附属第一医院放射科，大连 116000

肝细胞性肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)在东亚地区的发病率一直居高不下，其最常见的病因是源于乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)的感染，其感染率约占中国人口的7.18%[1-3]。研究表明，小肝细胞性肝癌(small hepatocellular carcinoma，sHCC)人群经过外科切除、射频消融等治疗后，其五年生存率可高达50.00%以上[4-7]。因此，sHCC的发现及诊断对于患者的预后有着重大意义。

随着CT及MRI技术的成熟，美国放射学院于2018年更新了旨在统一HCC影像学征象及影像诊断流程的肝脏影像报告及数据系统(LI-RADS v2018)[8-10]。既往研究指出该指南对HCC的诊断有较高的敏感度和特异度[11-12]，但对sHCC的影像相关评估尚待进一步研究。本研究将基于LI-RADS v2018，通过对比长径≤3 cm HCC在CT及MRI征象的识别率、LI-RADS分级及诊断准确率，探讨LI-RADS v2018对于sHCC的CT及MRI的诊断效能。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2009年1月至2020年12月本院经病理证实的乙肝后肝硬化背景下的HCC患者的临床、影像检查及手术资料。本研究经过本院医学伦理委员会批准，受试者均签署CT及MRI检查知情同意书。纳入标准包括：(1)患者有乙型肝炎合并肝硬化病史；(2)患者在1个月内同时接受CT及MRI的动态增强检查；(3)单发HCC占位，且病灶长径≤3 cm；(4)病灶的病理结果需在第二次影像学检查后1个月内获得。排除标准如下：(1)患者年纪小于18岁；(2)患者行CT、MRI动态增强检查前或两个检查间隔中，接受过手术、介入或者其他引起病变形态或代谢改变的治疗；(3)患者具有弥漫性多发肝硬化再生结节，影响评估目标的观察；(4)患者肝脏门静脉系统发现癌栓，根据LI-RADS v2018直接评级为LR-TIV，将不纳入本次评估；(5)图像扫描不符合LI-RADS v2018规范。最终本研究纳入73例HCC患者，其中女15例，男58例，年龄30～80(59±10)岁。

1.2 扫描方法

MRI扫描采 用GE Signa HDe 1.5 T或GE Signa HDXT 3.0 T，扫描参数如表1。增强扫描前静脉团注0.1 mmol/kg Gd-DTPA，流速为2 mL/s。CT扫描采用16排(GE Lightspeed 16)或64排 螺 旋CT机(GE Discovery CT 750 HD)，CT扫描参数：120 kVp，300 mAs，准直16i mm×1.25 mm或64i mm×0.625 mm，转速0.8 s/r，螺距1.375或0.984，层厚5 mm，间距5 mm。使用高压注射器以3 mL/s的流速推注100 mL碘海醇(300 mg I/mL)。常规行CT平扫及三期动态增强扫描，增强扫描延迟时间：动脉晚期为注药后30 s，门静脉期为65 s，延迟期为180 s。

表1 MRI扫描参数Tab.1 Imaging sequences and parameters for MRI

1.3 图像分析

病灶的影像征象评定及LI-RADS v2018评级均由2名高年资放射科医师(分别具有8和15年诊断经验)进行独立盲法阅片。阅片过程中，阅片者仅被告知患者有乙肝后肝硬化且有HCC风险，并不再提供患者其他临床信息。影像征象评价的内容是基于LI-RADS v2018标准，记录并测量每个病灶的大小及部位，分析三个主要征象及13个次要征象进行评价，随后根据征象记录并比较LI-RADS v2018病灶评级。评价标准：LR-3代表HCC的可能性为中等；LR-4代表HCC的可能性很大；LR-5代表确定为HCC；LR-M代表有可能或肯定为恶性肿瘤，但不一定是HCC。分别将LR-4/5及LR-5分级标准作为HCC术前诊断标准，并与金标准病理结果比较。当2名阅片者评级不同时，取高年资阅片者的结果作为病灶的最终评级。计算并比较基于LI-RADS v2018标准下的CT及MRI对HCC的诊断准确率。

1.4 统计学分析

本研究采用SPSS 23.0统计学软件进行统计学数据分析。经Kolmogorov-Smirnov检验符合正态分布的计量资料将采用±s表示。采用配对非参数秩和检验中的McNemar's检验及Wilcoxon检验对两组各种征象的识别率及HCC的诊断准度率进行比较。采用Pearson Chi-squared检验对两组检查病灶的LI-RADS v2018分级进行比较。并通过Kappa检验分析阅片者的评估一致性：0～0.20，一致性差；0.21～0.40，一致性一般；0.41～0.60，一致性中等；0.61～0.80，一致性良好；0.81～1.00，一致性非常好。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

本研究共纳入73例患者(73个HCC占位)，占位0.5～3.0(1.97±0.68)cm；84.9%(62/73)HCC占位位于肝右叶。

2.2 病灶征象评价及一致性分析

2名阅片者对HCC的CT及MRI主次要征象识别率及一致性评估分别如表2、3；CT及MRI的主次要征象识别率的差异评估如图1。CT及MRI在主要征象中的非环状动脉期强化(79.2%，83.6%)和非环状“廓清”征象(83.3%，87.7%)均具有较高识别率(P＞0.05)，此两种主要征象在CT及MRI中的识别率的一致性表现为良好(Kappa=0.647～0.769)。“包膜”表现在MRI中的识别率(65.8%)明显高于其在CT中的识别率(34.7%)，且其差异有统计学意义(P＜0.05)(图2)。次要征象中的T2WI稍高信号及扩散受限征象是MRI独有的征象，其在MRI次要征象中识别率最高(83.6%，86.3%)，阅片者一致性表现为非常好(Kappa=0.824，0.893)。次要征象中马赛克征象、病灶内脂肪及出血征象在MRI的识别率高于CT，且差异有统计学意义(P＜0.05)。其他次要征象中除了晕状强化在MRI中的阅片者一致性差(Kappa=0.071)，余次要征象在CT及MRI中的识别率的一致性表现为一般至良好(Kappa=0.307～0.736)。而病灶内铁或脂肪缺失这两种次要征象仅在MRI中观察到，在CT检查未见明确显示。

图1 CT及MRI的肝脏影像报告及数据系统(LI-RADS v2018)主次要征象的识别率比较。A：CT及MRI的LI-RADS v2018主要征象的识别率比较的柱形图。主要征象中MRI的“包膜”征象的识别率高于CT，且差异有统计学意义(P＜0.05)；B：CT及MRI的LI-RADS v2018次要征象的识别率比较的柱形图。次要征象中MRI的马赛克征、病灶内脂肪及出血征象识别率明显高于CT(P＜0.05)，其他主次要征象在CT及MRI中的显示没有明显差异(P＞0.05)Fig.1 Comparison of recognition rate of LI-RADS v2018 major and ancillary features between CT and MRI.A:Box-and-whisker plots shows the recognition rate of LI-RADS v2018 major features in comparison of CT and MRI.The recognition rate of"capsule"appearance in the major features of HCC was significant higher in MRI than that in CT(P＜0.05).B:Box-and-whisker plots shows the recognition rate of LI-RADS v2018 ancillary features in comparison of CT and MRI.The recognition rates of mosaic architecture,intra-lesional fat and blood products in the ancillary features of HCC were significant higher in MRI than that in CT(P＜0.05).There was no significant difference in the recognition rate of the other ancillary features(P＞0.05).

表2 CT不同阅片者2018版肝脏影像报告及数据系统的主次要征象及一致性评价结果Tab.2 The result of inter-reader agreement and the recognition rate of LI-RADS v2018 features for CT

2.3 基于LI-RADS v2018病灶分级及其诊断准确率分析

根据LI-RADS v2018诊断流程，两位阅片者对CT及MR图像的73个病灶的分级结果如表4。基于CT的图像，其中61个病灶的2名阅片者的评分一致(未见显示：1例，LR-3：1例，LR-4：11例，LR-5：48例)，一致性表现为良好(Kappa=0.642)；基于MRI的图像，其中60个病灶2名阅片者的评分一致(LR-3：1例，LR-4：8例，LR-5：51例)，一致性表现为一般(Kappa=0.580)，CT及MRI中的病灶评级不一致的情况均主要集中在LR-3及LR-4之间的评级，分别约占所有不一致病灶的50.0%(6/12)及53.8%(7/13)。

表3 MRI不同阅片者2018版肝脏影像报告及数据系统的主次要征象及一致性评价结果Tab.3 The result of inter-reader agreement and the recognition rate of LI-RADS v2018 features for MRI

表4 2名阅片者采用CT及MRI对病灶的分级结果(个)Tab.4 The two readers'results of the classified lesion for CT and MRI(n)

CT及MRI检查的LI-RADS v2018分级有明显的差 异(χ2=56.6，P＜0.05)(表5)。其 中1例MRI评 为LR-5的病灶在CT上未见明确显示，而在CT中提示为LR-4的病灶因其在MRI出现延迟期强化及邻近胆管扩张而被评为LR-M。CT及MRI评级相同的病灶共59例(80.8%)。以病理结果作为金标准，将LR-5病灶作为HCC诊断标准时，CT及MRI的诊断准确率分别为69.9%(51/73)及74.0%(54/73)，差异没有统计学意义(Z=-0.9，P＞0.05)；而将LR-4/5病灶诊断为HCC时，CT及MRI的诊断准确率分别为91.8%(67/73)及95.9%(70/73)，差异有统计学意义(Z=-2.0，P＜0.05)。

表5 CT及MRI的LI-RADS v2018病灶分级交叉表(个)Tab.5 Crosstab table of LI-RADS v2018 classified lesion for CT and MRI(n)

3 讨论

本研究结果显示CT及MRI对于长径≤3 cm HCC的主要及次要征象均有一定的识别率，MRI对于部分主次要征象的识别率优于CT，大部分征象的一致性评价表现为一般及中等。基于LI-RADS v2018，MRI及CT的病灶分级存在差异，而MRI的HCC病灶诊断准确率高于CT。

3.1 CT及MRI的征象识别率

主要征象中的动脉期强化及“廓清”表现均是LI-RADS规定的特有名词[13]。这两种征象作为进展期HCC的特征表现，而针对长径≤3 cm HCC，本研究也证实其在CT及MRI上同样有较高的识别率。主要征象中的“非环状”是LI-RADS v2018诊断的核心概念，旨在区分HCC与其他恶性病灶的强化特点[14-15]，而这一特点也被本研究所证实，“非环状”征象无论在CT还是MRI的识别率均较高，并且在阅片者中均有较高的一致性。主要征象中另一个重要组成就是“包膜”表现，不同于其他主要征象在CT及MRI检查中具有相似的识别率，此征象在MRI中的识别率明显优于CT(图2)，这可能与MRI的软组织分辨率高于CT有关[16-17]。

次要征象的作用是对HCC诊断的权重进行加权。MRI特有的次要征象包括T2WI稍高信号及扩散受限，本研究提示长径≤3 cm HCC对此征象仍具有较高识别率(均高于80%)，这也是HCC病灶与肝脏再生结节及再生不良结节主要鉴别点[18-19]，同样是MRI对HCC的诊断效能高于CT的主要原因之一，尽管以上征象对于长径≤3 cm HCC的诊断有较高的敏感度，但是不能忽视这些征象的特异度，如DWI在LR-M占位的识别率同样很高[20]，这需要在日后的sHCC诊断中注意。当HCC较小时，应尽早的利用识别率高的征象进行病灶的诊断，本研究对此类HCC有较高的参考价值，本研究指出MRI对于长径≤3 cm HCC的部分主次要征象的识别率高于CT，但是其部分征象的阅片者一致性低于MRI，这也直接导致了MRI的LI-RADS v2018评级的一致性低。由此我们提出对于低年资的阅片者在诊断sHCC时，应注意提升阅片者对MRI征象的识别，进而提高诊断准确率。

3.2 CT及MRI基于LI-RADS v2018的病灶分级

2018年协会对LI-RADS进行了进一步的更新，更新的内容旨在和美国肝病研究组织(American Association of Liver Disease，AASLD)诊断标准保持一致性，LI-RADS更新了阈值增长概念及摒弃了LR-5g及LR-5us的分类，进而直接地划分了病灶的分级[21-23]。本研究基于更新后的LI-RADS v2018，发现CT及MRI对乙肝肝硬化基础上的HCC评级的一致性为一般及中等，而这样的评级一致性差异在CT及MRI上大多都集中在LR-3与LR-4之间，这主要也是因为LR-3及LR-4之间的界定主要依赖的次要征象的分析，而次要征象复杂化的分类，增加了阅片者的评级难度，而本研究主要针对的是长径≤3 cm HCC，部分征象的观察将会受到病灶大小的影响，这也将进一步导致阅片者在评级过程的一致性减低。

3.3 CT及MRI的HCC诊断准确率

既往有很多研究提示MRI图像针对HCC甚至是sHCC的诊断准确性是高于CT的[24-26]。本研究也证实了同样的结果，但是既往的研究大多针对的是肝硬化背景下的患者，而鉴于HBV在东亚地区，尤其是中国的高流行率，本研究背景强调的是HBV导致的肝硬化患者，本研究的结果也为东亚及中国地区的HCC诊断指南的提出提供了最新的依据。本研究分别选取LR-4/5及LR-5的病灶作为HCC进行了诊断准确率的评价，研究表明LR-4/5的病灶作为HCC的CT及MRI的诊断准确率差异有统计学意义，这主要是因为次要征象在MRI中可以提示出更多的信息。次要征象的主要作用体现在可将符合LR-3类别的病灶升至LR-4；而对已符合LR-4类别的病灶，次要征象的存在并无过多的价值。本研究指出T2WI稍高信号、扩散受限、马赛克、脂肪及出血征象等次要征象在长径≤3 cm HCC中的识别率相对较高，且具有较高的特异性[27]，所以为了提高sHCC的诊断准确率，需要提升次要征象对于HCC的诊断权重。不可避免的是选取LR-4/5的病灶作为HCC会降低病灶诊断的特异度，但是针对中国大数量的乙肝肝硬化患者，诊断HCC的高敏感性应是现阶段追求的核心。因此本研究推荐选取LI-RADS v2018诊断为LR-4/5的病灶作为HCC，进而提高长径≤3 cm HCC的诊断敏感度及准确率，这将利于临床更早更及时的做出诊断，并尽早选取干预措施，提升治愈率。

本研究具有一定的局限性。首先，本研究针对的是在1个月内有病理结果的长径≤3 cm HCC，这样的HCC病灶往往是因为其有较为典型的影像学表现才会在短期内进行治疗获得病理结果，因而这样的纳入标准会减少不典型影像征象HCC的纳入，随着样本量的进一步扩充，将会扩展纳入标准；其次，由于大多数病例在检查后即行外科干预治疗，因此本研究未分析病灶的阈值增长参数；再者，本研究为个体内对照研究，入组标准严格，样本量有限，需进一步扩展样本量。

综上所述，针对病灶长径≤3 cm HCC，基于2018版肝脏影像报告及数据系统，MRI检查对HCC的部分征象的识别率及HCC诊断准确率均高于CT检查，而其病灶分级的一致性低于CT检查。本研究为LI-RADS进一步的更新提供了依据，其作为致力于统一HCC影像诊断思路的系统，需要继续优化和凝练，进而提高其阅片者一致性及诊断效能。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。