肖鳴,李燦,陳英茂,邵明哲,項(xiàng)燦宏,王良,黃鑫,孫愛軍,王開宇
(1.清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院 肝膽胰中心/清華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,北京 102218;2.解放軍總醫(yī)院 核醫(yī)學(xué)科,北京 100039;3.山東省諸城市人民醫(yī)院 肝膽外科,山東 諸城 262200)
原發(fā)性肝癌是我國常見的惡性腫瘤之一,肝切除手術(shù)作為主要治療方式要求在徹底清除病灶的同時(shí)保留足夠的肝實(shí)質(zhì)。剩余肝臟的功能會(huì)對(duì)肝切除患者短期預(yù)后產(chǎn)生決定性影響[1]。許多患者就診時(shí)腫瘤體積較大,未來殘余肝臟(future liver remnant,F(xiàn)LR)不足,面臨著術(shù)后肝臟功能衰竭(post-hepatectomy liver failure,PHLF)的風(fēng)險(xiǎn)。PHLF是肝切除手術(shù)相關(guān)死亡的主要原因[2]。現(xiàn)有研究[3-4]認(rèn)為術(shù)前門靜脈栓塞術(shù)(portal vein embolism,PVE)和肝臟離段聯(lián)合門靜脈結(jié)扎二期肝切除術(shù)(associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy,ALPPS)是提高原發(fā)性肝癌患者肝臟儲(chǔ)備功能的方式,但是有學(xué)者發(fā)現(xiàn)“體積”和“功能”的變化并不同步。因此術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估肝臟區(qū)域功能有著重要意義,尤其需要注意評(píng)估預(yù)留側(cè)肝葉儲(chǔ)備功能[5-6]。在原發(fā)性肝癌患者中,其區(qū)域肝功能一般受到多種因素影響,肝實(shí)質(zhì)功能并不均勻一致,此時(shí)單純依靠電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography,CT)進(jìn)行體積測量無法區(qū)分功能性和非功能性的肝組織,而核醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)在此方面具備優(yōu)勢(shì)[7-8]。放射性核素標(biāo)記的半乳糖酰人血白蛋白(acid-galactosyl-human serum album,GSA)可以特異性地與肝細(xì)胞表面去唾液酸糖蛋白受體(asialoglycoprotein receptor,ASGP-R)結(jié)合,經(jīng)過單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像掃描(single-photon emission computed tomography,SPECT)檢查后,通過數(shù)學(xué)模型可以計(jì)算得到肝臟功能性指標(biāo)[9]。目前已有99mTc-GSA研究表明,當(dāng)膽道、門靜脈、肝靜脈受累時(shí),其相應(yīng)的區(qū)域肝功能會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降[10-14]。當(dāng)進(jìn)行肝臟區(qū)域放療時(shí),肝功能也會(huì)受到不同程度損害[15-17]?,F(xiàn)有研究表明荷瘤肝葉功能下降[12],但是體積較大的腫瘤對(duì)周圍肝組織壓迫導(dǎo)致的區(qū)域功能變化定量研究尚未見報(bào)道。本研究目的是探討原發(fā)性肝癌的機(jī)械性壓迫對(duì)鄰近肝組織功能的影響。
收集2010年1月—2014年12月解放軍總醫(yī)院45例原發(fā)性肝癌患者SPECT/CT影像學(xué)以及臨床資料,其中男34例,女11例;年齡36~72歲,平均年齡(52±10)歲。45例患者中,原發(fā)性肝癌單發(fā)34例,多發(fā)11例;腫瘤位于肝左葉11例,位于肝右葉31例,位于雙側(cè)肝葉3例。14例患者入院影像學(xué)檢查診斷或經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)門靜脈、肝靜脈、膽管存在癌栓和/或受到腫瘤侵犯和/或接受過肝臟放射治療,設(shè)為肝功能受累組(受累組);31例患者術(shù)前影像學(xué)檢查診斷門靜脈、肝靜脈、膽管形態(tài)結(jié)構(gòu)正常且未接受過肝臟放射治療,設(shè)為肝功能未受累組(未受累組)。本研究遵循赫爾辛基宣言原則,所有患者及家屬均簽署知情同意書并通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
納入標(biāo)準(zhǔn):⑴ 經(jīng)影像學(xué)診斷或術(shù)后病理診斷為原發(fā)性肝癌;⑵ 影像學(xué)和臨床資料完整;⑶ 住院期間進(jìn)行過動(dòng)態(tài)SPECT99mT-GSA檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):⑴ 存在肝外占位性病變侵犯或壓迫肝臟;⑵ 住院期間未行動(dòng)態(tài)SPECT99mT-GSA檢查;⑶ SPECT99mT-GSA檢查前有化學(xué)治療史;⑷ 影像學(xué)和臨床資料缺失。
1.3.1 動(dòng)態(tài)SPECT/CT99mTc-GSA檢查SPECT/CT 成像儀器為Siemens Symbia T6,掃描方法參考文獻(xiàn)[18],患者取仰臥位并且雙手置于頭側(cè),探頭對(duì)準(zhǔn)上腹部肝臟位置行CT 掃描,其后調(diào)整檢查床到SPECT位置。SPECT 掃描使用低能高分辨準(zhǔn)直器,雙探頭處于垂直位置,使用5 mCi99mTc 原液與3 mg GSA(北京師宏藥物研制中心)配置成99mTc-GSA 靜置10 min后,通過靜脈彈丸注射,并立即啟動(dòng)動(dòng)態(tài)斷層采集程序,雙探頭距旋轉(zhuǎn)中心26 cm 固定,圍繞中心作時(shí)長1 min 的180°連續(xù)旋轉(zhuǎn)采集。動(dòng)態(tài)斷層采集共26幀,前25幀每1 min 采集1幀,最后1幀為5 min 采集。后續(xù)分析處理以CT 與SPECT 第26幀斷層圖像的融合為基礎(chǔ),在設(shè)備自帶的后處理工作站中進(jìn)行。
1.3.2 形態(tài)學(xué)體積(morphological liver volume,MLV)的計(jì)算在CT圖像上距離腫瘤周邊2、4、6 cm 畫出D1、D2、D3區(qū)域(圖1),利用PACS系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出相應(yīng)區(qū)域的面積,再乘以相應(yīng)的層厚,相加后便能計(jì)算出MLV。畫出半肝區(qū)域后,同樣方法可計(jì)算出左肝及右肝MLV。
1.3.3 功能性體積(functional liver volume,F(xiàn)LV)的計(jì)算匯總最后5幀同一層面的重建圖像,確定單個(gè)體素(voxel)的最大計(jì)數(shù)值。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)告的模型[19],計(jì)算D1、D2、D3區(qū)域與左肝、右肝的FLV。
1.3.4 肝細(xì)胞攝取速率常數(shù)(hepatocyte uptake rate constant,GSA-K)的計(jì)算依據(jù)C(t)=Cmax(1-e-kt)函數(shù)擬合各個(gè)目標(biāo)區(qū)域的計(jì)數(shù)率C(t)-時(shí)間(t)曲線,t1/2為到達(dá)曲線平臺(tái)期值1/2 時(shí)的時(shí)間,利用t1/2計(jì)算得出參數(shù)K,從而得到各目標(biāo)區(qū)域的GSA-K。
1.3.5 功能性肝密度(functional liver density,F(xiàn)LD)的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)[12],由MLV 和FLV 進(jìn)一步計(jì)算出相應(yīng)區(qū)域的FLD。
⑴ 受累組兩側(cè)肝葉MLV、FLV、FLD和GSA-K的比較。⑵ 兩組內(nèi)D1~D3區(qū)域的MLV、FLV、FLD和GSA-K的比較。⑶ 影響未受累組原發(fā)性肝癌鄰近肝組織功能相關(guān)影響因素分析:D1~D3區(qū)域FLD的相關(guān)影響因素,包括性別、年齡、BMI、Child-Pugh分級(jí)、肝硬化、PLT、TBIL、ALT、AFP、ICG-K、腫瘤直徑、腫瘤體積、腫瘤TNM分期。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):腫瘤分期參照AJCC和國際抗癌聯(lián)盟(UICC)第8版肝癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 腫瘤位于右肝(低攝取區(qū)域),腫瘤邊緣與藍(lán)色線圍成區(qū)域?yàn)镈1區(qū)域;藍(lán)色線與黃色線之間為D2區(qū)域;黃色線與青綠色線之間為D3區(qū)域Figure1 The tumor located in the right liver (low uptake area),D1:the area surrounded by the edge of the tumor and the blue line;D2:the area between the blue line and the yellow line;D3:the area between the yellow line and the cyan line
應(yīng)用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用方差分析。偏態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(M)表示,兩組間比較采用Mann-Whitney U秩和檢驗(yàn),多組間比較采用Kruskal-Wallis H秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以絕對(duì)數(shù)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。采用Pearson或Spearman分析進(jìn)行相關(guān)性分析后,進(jìn)一步使用多元線性回歸(逐步回歸)進(jìn)行多因素分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
受累組內(nèi)2例患者因腫瘤體積較大完全占據(jù)一側(cè)肝葉而排除,余下12例患者腫瘤占據(jù)側(cè)肝葉MLV、FLV、GSA-K、FLD值結(jié)果分別為(801±351)mL、(241±116)mL、(0.20±0.06)/min、0.32±0.10,另一側(cè)肝葉MLV、FLV、GSA-K、FLD值結(jié)果為(643±238)mL、(422±180)mL、(0.20±0.06)/min、0.66±0.14,兩側(cè)肝葉之間FLV、FLD值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.937、6.869,均P<0.01),而MLV、GSA-K值之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.290、0.284,均P>0.05)。
受累組內(nèi)D1~D3區(qū)域MLV、FLD值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),而FLV、GSA-K值之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)(表1)。進(jìn)一步進(jìn)行兩組間多重比較發(fā)現(xiàn),D1與D3區(qū)域相比MLV值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.084,P<0.01),D1與D2、D1與D3區(qū)域相比FLD值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.160、-2.068,均P<0.05)。
未受累組內(nèi)D1~D3區(qū)域MLV、FLD值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),而FLV、GSA-K值之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P >0.05)(表2)。進(jìn)一步進(jìn)行兩組間多重比較發(fā)現(xiàn),D1與D3區(qū)域相比MLV值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.612,P<0.01),D1與D2、D1與D3區(qū)域相比FLD值差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-3.020、-2.654,P<0.01)。
表1 受累組不同區(qū)域肝功能指標(biāo)的比較(n=14)Table1 Comparison of liver function indexes in different regions of the affected group (n=14)
表2 未受累組不同區(qū)域肝功能指標(biāo)的比較(n=31)Table2 Comparison of liver function indexes in different regions of the non-affected group (n=31)
相關(guān)性分析結(jié)果顯示:腫瘤直徑、腫瘤體積是影響未受累組D1區(qū)域FLD值的相關(guān)因素(均P<0.05);Child-Pugh分級(jí)是影響未受累組D2區(qū)域FLD值的相關(guān)因素(P<0.05)(表3)。未受累組ICG-K值與D1、D2、D3區(qū)域的GSA-K值之間存在相關(guān)性(r=0.760,0.790,0.638,P<0.01)。
多元線性回歸分析結(jié)果顯示:腫瘤直徑是影響未受累組D1區(qū)域FLD值的因素(P <0.05)(表4)。
表3 影響未受累組31例患者D1~D3區(qū)域FLD值的相關(guān)性分析Table3 Correlation analysis of FLD values in D1-D3 region of the 31 patients in non-affected group
表4 影響未受累組31例患者D1區(qū)域FLD值的多元線性回歸分析Table4 Multiple linear regression analysis of FLD values in D1 region of the 31 patients in nonaffected group
組織病理學(xué)顯示距腫瘤2 cm內(nèi)區(qū)域可觀察到肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞受腫瘤壓迫變形,而遠(yuǎn)離腫瘤區(qū)域肝小葉結(jié)構(gòu)正常(圖2)。
圖2 組織病理學(xué)表現(xiàn)(HE ×100) A:距腫瘤2 cm 內(nèi)區(qū)域可見肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞受腫瘤壓迫;B:遠(yuǎn)離腫瘤區(qū)域肝小葉正常Figure2 Histopathological findings (HE ×100) A:Hepatic parenchymal cells compressed by the tumor within 2 cm from the tumor;B:Normal hepatic lobules far away from the tumor
肝臟區(qū)域功能的準(zhǔn)確評(píng)估是精準(zhǔn)外科的重要內(nèi)容,對(duì)避免PHLF有著重要的意義。在肝功能均質(zhì)的患者中,CT計(jì)算得出的形態(tài)學(xué)體積能準(zhǔn)確反映區(qū)域肝功能。但是當(dāng)區(qū)域肝功能不均質(zhì)時(shí),此時(shí)使用CT容積法計(jì)算的肝體積不能準(zhǔn)確地反映出該區(qū)域的肝功能[20-21]。99mTc-GSA顯像技術(shù)可以準(zhǔn)確反應(yīng)區(qū)域的功能性肝細(xì)胞數(shù)量,并計(jì)算肝細(xì)胞攝取率從而反映區(qū)域肝功能。已有研究表明,當(dāng)膽道存在梗阻、門靜脈或肝靜脈血流受到影響或存在較大腫瘤的機(jī)械性壓迫時(shí),其相關(guān)肝段區(qū)域功能會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降[10-14]。本研究結(jié)果亦顯示:當(dāng)存在脈管受累的情況時(shí),受累側(cè)肝葉FLV及FLD顯著低于未受累側(cè)肝葉。這也與筆者團(tuán)隊(duì)之前研究結(jié)果一致:當(dāng)一側(cè)門靜脈主干受累時(shí),受累側(cè)肝葉/對(duì)側(cè)肝葉的FLV比值低于相應(yīng)的MLV的比值[18]。肝門部膽管癌患者行PVE后,栓塞肝葉FLV及FLD較栓塞前下降[22]。然而,腫瘤機(jī)械性壓迫對(duì)鄰近區(qū)域肝臟功能的影響尚未見系統(tǒng)性的研究。
本研究首次利用99mTc-GSA顯像技術(shù)計(jì)算得到的FLV、FLD及GSA-K研究距離腫瘤6 cm以內(nèi)區(qū)域的肝功能變化,結(jié)果顯示,未受累組D1區(qū)域FLD顯著低于D2和D3區(qū)域。這個(gè)結(jié)果表明腫瘤可能對(duì)區(qū)域肝臟功能造成影響。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),腫瘤直徑與距離腫瘤2 cm的肝實(shí)質(zhì)功能呈負(fù)相關(guān),這個(gè)結(jié)果表明腫瘤壓迫可能導(dǎo)致鄰近區(qū)域肝臟功能下降。既往研究結(jié)果顯示載瘤側(cè)肝段的FLD均值小于非載瘤側(cè)肝段FLD均值[12],本研究結(jié)果進(jìn)一步定量驗(yàn)證了腫瘤機(jī)械性壓迫可導(dǎo)致區(qū)域功能下降。組織病理學(xué)檢測也得到一致的結(jié)果。已有研究[23-24]提示壓迫區(qū)域功能改變的可能原因包括:腫瘤周圍肝實(shí)質(zhì)膽汁排泄功能障礙,炎癥浸潤、導(dǎo)管轉(zhuǎn)化、門靜脈周圍纖維化以及Kupffer細(xì)胞增多。
目前隨著CT三維重建軟件的普及應(yīng)用,外科醫(yī)師可以對(duì)腫瘤直徑>5 cm的原發(fā)性肝癌患者定量地進(jìn)行物理肝體積的術(shù)前評(píng)估,從而安全地實(shí)施肝切除手術(shù)[25]。針對(duì)預(yù)留肝體積不足的原發(fā)性肝癌患者,術(shù)前增加FLR的方法以PVE和APPLS為主。Nagino等[26-27]研究表明PVE可以安全有效地應(yīng)用于FLR<40%且總膽紅素不高于85.5 μmol/L的膽管癌患者。Terasawa等[28]發(fā)現(xiàn)對(duì)于直徑>5 cm的肝細(xì)胞肝癌患者,切除術(shù)前肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)聯(lián)合PVE比單純PVE可以更明顯地刺激FLR增生肥大同時(shí)能獲得更好的預(yù)后。Wang等[3]發(fā)現(xiàn)常規(guī)不可切除的肝細(xì)胞癌患者經(jīng)過ALPPS不僅可以獲得40%以上的FLR,并且術(shù)后遠(yuǎn)期生存率明顯優(yōu)于TACE。Chan等[29]的研究發(fā)現(xiàn)在148例腫瘤平均直徑>7 cm的肝細(xì)胞癌患者中,ALPPS組患者具有較高的腫瘤切除率并且與PVE組患者的預(yù)后無明顯差異。此外,有研究[30]報(bào)道一種改良后的APPLS治療直徑較大的原發(fā)性肝癌患者可以獲得較高的FLR增長率及總體存活率。但是,目前臨床上PVE和APPLS之后區(qū)域肝功能的評(píng)估存在不準(zhǔn)確性。Beppu等[20]研究發(fā)現(xiàn)PVE術(shù)后FLR功能體積的增長超過了物理體積的增長,其結(jié)果提示了使用CT評(píng)估肝切除術(shù)前肝儲(chǔ)備功能可能導(dǎo)致實(shí)際肝功能達(dá)標(biāo)的患者選擇了非手術(shù)治療的方式。當(dāng)存在腫瘤壓迫時(shí),切除側(cè)的區(qū)域肝臟功能下降,使用CT評(píng)估時(shí)會(huì)高估肝實(shí)質(zhì)切除率,同樣可能導(dǎo)致手術(shù)適應(yīng)證選擇的偏倚,使得部分預(yù)留肝臟功能處于邊緣狀態(tài)的患者失去手術(shù)機(jī)會(huì)。
綜上所述,本研究首次定量評(píng)估了大肝癌鄰近肝組織區(qū)域的功能,腫瘤的機(jī)械性壓迫被證實(shí)是影響腫瘤鄰近肝組織功能,從而導(dǎo)致區(qū)域肝功能下降的重要因素。當(dāng)腫瘤直徑較大時(shí),C T形態(tài)學(xué)體積評(píng)估的結(jié)果存在高估肝實(shí)質(zhì)切除率的可能。然而本研究存在一些局限性,單中心回顧性研究以及樣本量較小可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定偏倚。此外,本研究入組患者診斷以肝細(xì)胞肝癌為主,其他病理類型的原發(fā)性肝癌可能需要進(jìn)一步多中心、大樣本的研究驗(yàn)證,以期明確不同類型的腫瘤壓迫對(duì)周圍肝組織功能的影響。