原发性肝细胞癌MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系

摘要

背景

原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国常见的恶性肿瘤之一, 磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技术在肿瘤疾病的诊断中具有很大的优势, 其分辨率高, 肿瘤中不同的纤维增强成分可能不同. 因此, 本研究旨在探讨原HCC的MRI延迟强化特征及不同纤维成分在组织病理学上的分布关系.

目的

观察HCC的MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系.

方法

选取2016-04/2019-05在浙江省义乌市中心医院诊治的56例原发性HCC患者为研究对象, 均行MRI常规和增强检查, 对2 min延迟期图像进行分析, 评估病灶边缘及内部的强化程度, 并测量MRI延迟期边缘环形强化厚度. 并经手术病理取材, 常规处理、切片后行HE染色, 对不同纤维组织采用间苯二酚碱性品红法、Masson三色染色法及氢氧化银氨液浸染法特殊染色, 分别观察纤维包膜的厚度及包膜内三种纤维的分布特点.

结果

(1)病灶边缘: MRI延迟期边缘环形强化不同程度患者包膜厚度、包膜外炎性细胞浸润程度之间比较, 差异无显著性(P>0.05), 而包膜内血管之间比较, 差异具有显著性(P<0.05). MRI信号特点: 病灶包膜完整可见环形增强, 包膜断续者可见半环形增强. 44个病灶环形强化厚度在纤维包膜厚度、包膜外炎性细胞浸润程度和包膜内血管数量病理特征之间比较, 差异均有统计学意义(P<0.05). (2)病灶内部: 由于恶性肿瘤内部血管丰富, 病灶内纤维组织含量相对较少, 且在不同病灶中纤维组织分布差异较大. MRI信号特点: MRI延迟期内部强化不同程度患者炎性细胞浸润程度及胶原纤维、弹性纤维、网状纤维含量之间比较, 差异均具有统计学意义(P<0.05).

结论

原发性HCC边缘和内部增强MRI延迟期强化特点与纤维组织及炎性细胞浸润有关.

关键词: 原发性肝细胞癌; MRI延迟强化; 病理组织; 纤维成分

核心提要: 原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国常见的恶性肿瘤之一, 磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技术在诊断肿瘤疾病具有很大优势, 其分辨率高, 肿瘤内不同的纤维成分强化方式可能不同. 所以本研旨在探讨原发性HCC MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系.

Relationship between MRI delayed enhancement of primary hepatocellular carcinoma and distribution of different fibrous components in pathological tissues

Yan-Li Zhu, Zhen-Qiang Wang, Xiang-Ming Wang

Yan-Li Zhu, Zhen-Qiang Wang, Xiang-Ming Wang, Abdominal CT Center, Yiwu Central Hospital, Yiwu 322000, Zhejiang Province, China

Corresponding author: Yan-Li Zhu, Abdominal CT Center, Yiwu Central Hospital, Yiwu 322000, Zhejiang Province, China. zhuyanli@126.com

Received: August 12, 2019
Revised: September 13, 2019
Accepted: September 18, 2019
Published online: October 8, 2019

Abstract

BACKGROUND

Primary hepatocellular carcinoma (HCC) is one of common malignant tumors in China, and magnetic resonance imaging (MRI) has a big advantage in the diagnosis of tumor diseases due to its high resolution. However, tumors with different fibrous components may have different enhancement characteristics. This research aimed to explore the relationship between MRI delayed enhancement characteristics of primary HCC and the distribution of different fibrous components in tumor tissue.

AIM

To observe the relationship between MRI delayed enhancement and the distribution of different fibrous components in primary HCC.

METHODS

From April 2016 to May 2019, 56 patients diagnosed with primary HCC and treated at our hospital were included. All patients underwent routine and enhanced MRI examinations, and 2-min delay images were analyzed to assess the degree of enhancement of the edge and internal portion of lesions and measure the thickness of edge annular enhancement in the MRI delay phase. Surgical samples were collected for routine HE staining. Resorcin-fuchsin staining, Masson trichromic staining, and argento-ammonia hydroxide staining were used to observe the thickness and distribution characteristics of the three types of fibers in the capsule.

RESULTS

There was no significant difference between patients with different degrees of edge annular enhancement in MRI delay phase in terms of capsule thickness and the infiltration degree of inflammatory cells outside the capsule (P > 0.05), while there was a significant difference between the vessels inside the capsule (P < 0.05). Lesions with a complete capsule had full annular enhancement, while those with an incomplete capsule had discontinuous enhancement. The thickness of annular enhancement in the 44 lesions was significantly correlated with capsule thickness, degree of inflammatory cell infiltration outside the capsule, and the number of capsular vessels (P < 0.05). Inside the lesions, the tumor tissue was rich in blood vessels, had less fiber content, and showed various fibrous tissue distribution in different lesions. There were statistically significant differences in the infiltration degree of inflammatory cells and the contents of collagen fibers, elastic fibers, and reticular fibers in patients with different degrees of internal enhancement in the MRI delay phase (P < 0.05).

CONCLUSION

The peripheral and internal enhancement characteristics of primary HCC in the delay phase of MRI are related to the infiltration of inflammatory cells and fibrous tissue distribution.

Key Words: Primary hepatocellular carcinoma; MRI delayed enhancement; Pathological tissue; Fiber composition

0 引言

原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国常见的恶性肿瘤之一, 近年来发病率和死亡率呈上升趋势, 临床症状不典型, 预后较差. 由于磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技术对软组织具有较高分辨率高, 且能多参数、多角度成像, 已经成为诊断原发性HCC的重要检查方法. MRI诊断原发性HCC的主要依靠肿瘤血管生成的早期强化[1,2], 目前延迟期强化在诊断该病报道较少, 且未达成共识. 恶性肿瘤延迟期强化与纤维组织存在一定关系, 由于纤维成分不同, 可能强化方式不同. 本文旨在探讨原发性HCC MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系.

1 材料和方法

1.1 材料

选取2016-04/2019-05在浙江省义乌市中心医院诊治的56例原发性HCC患者为研究对象, 男36例, 女22例; 年龄45-76岁, 平均59.3岁±9.5岁. 其中34例有慢性乙型病毒性肝炎病史, 26例有肝硬化病史, 8例患者肿瘤指标甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)≥200 μg/L, 40例患者有长期饮酒史. 58例患者肝功能均异常. 临床以腹部不适就诊20例, 以肝区隐痛就诊16例, 以乏力、消瘦就诊12例, 以黄疸就诊8例. 纳入标准: (1)经手术病理检查明确证实为原发性HCC者; (2)均在浙江省义乌市中心医院行MRI常规和增强检查者; (3)临床资料收集完整者; (4)研究经过医院伦理委员会批准同意. 排除标准: (1)继发性HCC者; (2)有恶性肿瘤病史者; (3)MRI成像质量欠清晰, 无法明确诊断者; (4)既往有肺纤维化病史者; (5)既往有行介入治疗或放化疗史者; (6)临床资料不全者.

1.2 方法

采用美国GE Signa HDxt 1.5T MR扫描仪, 8通道腹部表面线圈. 扫描范围覆盖全肝. 常规平扫采用(1) BH Cor 2D FIESTA; (2) RTr Ax fs T2 FRFSE; (3) RTr Ax DWI b = 80, 同反相位序列(BH Ax T1 Dual); 增强扫描采用屏气腹部容积快速三维成像序列. 扫描参数为: TR 6.1 ms, TE 3.12 ms, 层厚5.2 mm, 无间隔扫描, 带宽90.91 kHz, 矩阵288×180, FOV420×420, FA 14 ET 1, 激励次数(NEX)0.71. 对比剂采用Gd-DTPA, 利用高压注射器经手背静脉以2.5 mL/s的流率注射0.1 mmol/kg, 再以相同流率注射20 mL生理盐水. 注射对比剂后15 s、45 s分别行动脉期、门静脉期扫描, 分别在注射对比剂后75 s及2 min行延迟期扫描, 本研究中采用的是2 min延迟期图像.

1.2.1 MRI图像诊断分析: 由2名从事腹部MRI诊断的高年资医师对病灶最大径所在层面的图像进行分析诊断, 做出最终诊断结论. 对于诊断有分歧者, 可请另外1名高年资MRI腹部诊断医师协助诊断, 共同协商并最终达成一致意见.

1.2.2 观察指标: 观察原发性HCC病灶延迟期强化厚度及内部的强化程度. (1)肿瘤延迟期强化厚度: 延迟期肿瘤周围可见环状强化且超过肿瘤周长的50%, 并测量强化厚度, 将图像放大后随机在不同位置选取3个点测量, 然后求其平均值, 最后得分即为强化厚度; (2)肿瘤延迟期强化程度分为无强化、轻度强化、明显强化和中度强化. 具体标准如下: 无强化: 与周围肝组织延迟期强化程度一样; 轻度强化: 即延迟期强化程度略高于正常肝组织; 明显强化: 即强化程度高且与周围肝组织形成鲜明对比; 中度强化: 即介于轻度和明显强化两者之间.

1.2.3 病理标本处理及分析诊断: 标本取材后由病理科进行处理. 具体方法如下: 常规处理、切片后行HE染色, 对不同纤维组织采用间苯二酚碱性品红法、Masson三色染色法及氢氧化银氨液浸染法特殊染色. 由2名从事病理诊断的高年资医师分析诊断. 分别观察纤维包膜的厚度及包膜内三种纤维的分布特点.

统计学处理 采用SPSS 23.0软件分析数据. 计数资料用频数表示, 采用χ²检验; 计量资料以mean±SD表示, 采用t检验, 符合正态分布且方差齐性的数据, 采用AVONA进行比较. P<0.05为差异有统计学意义.

2 结果

2.1 原发性HCC一般形态学表现

56例病变位置在肝右叶者41例(73.21%), 左叶者12例(21.43%), 尾状叶者1例(1.79%), 左右叶交界区2例(3.57%). 肿瘤直径约3.8-20.5 cm, 平均12.7 cm±5.6 cm.

2.2 原发性HCC边缘情况

2.2.1 病理表现: 44个病灶边缘均具有典型的纤维包膜, 其中8个包膜较薄, 24个包膜中等厚度, 其中20个包膜完整, 4个包膜断续; 12个包膜较厚, 其中10个包膜完整, 2个包膜断续. 包膜外炎性细胞轻度侵润14个, 中度侵润16个, 重度侵润14个. 纤维包膜内血管数目少的病灶数为18个, 血管数目中等病灶数为12个, 血管数目多的病灶数为14个. MRI延迟期边缘环形强化不同程度患者包膜厚度、包膜外炎性细胞浸润程度之间比较, 差异无显著性(P>0.05), 而包膜内血管之间比较, 差异具有显著性(P<0.05)(表1).

表1 原发性肝细胞癌患者MRI延迟期边缘环形强化程度与病理特征的关系(个).

MRI延迟期内部强化程度	病灶数	包膜厚度			包膜外炎性细胞侵润			包膜内血管
		薄	中等	厚	轻	中等	重	少	中等	多
轻度	20	6	8	6	6	6	8	14	0	6
中度	18	2	12	4	6	8	4	4	10	4
明显	3	0	4	2	2	2	2	0	2	4
χ2值		3.098			0.892			9.278
P值		0.875			0.924			0.023

2.2.2 MRI信号特点: 病灶包膜完整可见环形增强, 包膜断续者可见半环形增强. 44个病灶环形强化厚度在纤维包膜厚度、包膜外炎性细胞浸润程度和包膜内血管数量病理特征之间比较, 差异均有统计学意义(P<0.05)(表2).

表2 原发性肝细胞癌边缘病理征和MRI延迟期环形强化厚度间的关系比较(mean±SD).

病理特征	病灶数	环形强化厚度	病理特征	病灶数	环形强化厚度	病理特征	病灶数	环形强化厚度
包膜厚度			包膜外炎性细胞侵润			包膜内血管
薄	8	1.86±0.16	轻	14	1.86±0.17	少	18	1.88±0.19
中等	24	1.92±0.17	中等	16	2.04±0.13	中等	12	1.96±0.17
厚	12	2.10±0.12	重	14	2.06±0.15	多	14	2.11±0.10
F值		5.263	F值		4.578	F值		9.675
P值		0.021	P值		0.017	P值		0.003

2.3 原发性HCC肿瘤内部情况

2.3.1 病理表现: 由于恶性肿瘤内部血管丰富, 病灶内纤维组织含量相对较少, 且在不同病灶中纤维组织分布差异较大, 多呈条索状、网格状分布, 主要分布在血管裂隙、恶性病灶细胞的纤维间隔内及坏死区域周围. 54个病灶内可见纤维不同程度分布, 其中纤维中等分布较多的是弹性纤维和网状纤维, 均为38个, 其次为胶原纤维28个; 纤维较多分布的是胶原纤维26个, 其次是弹性纤维和网状纤维, 均为16个. 2个病灶内部几乎无明显纤维分布. 在纤维组织内及周围可见不同程度的炎性细胞浸润(表3).

表3 肝细胞癌患者MRI延迟期内部强化程度与病理特征的关系(个).

MRI延迟期内部强化程度	病灶数	内部炎性细胞侵润			胶原纤维			弹性纤维			网状纤维
		轻	中等	重	少	中等	多	少	中等	多	少	中等	多
组无	2	2	0	0	2	0	0	2	0	0	2	0	0
轻度	28	0	20	8	0	24	4	0	22	6	0	24	4
重度	26	0	8	18	0	14	12	0	16	10	0	14	12
χ2值		30.786			28.684			26.372			30.920
P值		<0.01			<0.01			<0.01			<0.01

2.3.2 MRI信号特点: 由于病灶纤维主要呈条索状、网格状分布, 所以MRI延迟期强化呈条索状、网格状强化改变. MRI延迟期内部强化不同程度患者炎性细胞浸润程度及胶原纤维、弹性纤维、网状纤维含量之间比较, 差异均具有统计学意义(P<0.05)(表3).

3 讨论

原发性HCC临床多表现为右上腹不适、肝区疼痛、乏力消瘦等, 严重者可有肿瘤包块破裂, 出现急腹症症状[3]. MRI延迟化增强扫描能清晰显示肿块包膜和内部血供, 对诊断原发性HCC具有重要意义[4,5]. MRI增强扫描门静脉期开始强化, 延迟期强化更为明显. 本研究结果表明, 通过MRI增强扫描后44个环形病灶内胶原纤维、弹性纤维及网状纤维含量无统计学差异(P>0.05), 由此说明, MRI延迟期强化不能评价纤维组织种类. 但本研究发现, MRI延迟期病灶包膜厚度和病灶内血管丰富程度有很大关系, 出现强化增强可能与病灶内丰富的血管内存留一定量的对比剂, 当然还与包膜外炎性细胞侵润有关, 炎性细胞是肿瘤坏死液化后分泌所致.

既往有研究表明[6-8], 原发性HCC病灶内部延迟期强化和胶原纤维、弹性纤维及网状纤维强化程度有相关性. 表3结果表明, MRI延迟期强化程度在三种不同纤维组织中增加, 这可能与三种纤维在解剖特点、形状、数量及分布差别不大有关[9-11]. 由于病灶包膜纤维厚度明显多于病灶内部纤维组织, 所以病灶内部MRI强化呈轻至中度强化, 多与纤维分布形状有很大关系, 以呈条索状、网格状为多见[12,13]. 除此, 病灶内部延迟期强化程度与炎性细胞的浸润程度关系密切, 肿瘤细胞坏死液化导致对比剂增加, 延迟期强化增加[14,15].

本研究为单中心回顾性研究, 收集临床资料时对MRI图像诊断和病理诊断可能存在一定的混杂因素, 今后将进行前瞻性研究以更好的减少统计偏倚. 也可以进行多中心、大样本研究, 以尽可能降低MRI图像诊断和病理诊断的水准差异. 综上所述, 原发性HCC边缘和内部增强MRI延迟期强化特点与纤维组织及炎性细胞浸润有关.

文章亮点

实验背景

原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国常见的恶性肿瘤之一, 磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)技术对软组织具有较高分辨率高, 由于肿瘤纤维成分不同, 可能强化方式不同. 所以本研旨在探讨原发性HCC的MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系.

实验动机

通过MRI延迟强化特点探讨原发性HCC与病理组织不同纤维成分分布的关系.

实验目标

探讨原发性HCC的MRI延迟强化特点与病理组织不同纤维成分分布的关系.

实验方法

本文采用回顾性分析, 对浙江省义乌市中心医院2016-04/2019-05诊治的原发性HCC患者采用MRI常规和增强检查, 对2 min延迟期图像进行分析, 评估病灶边缘及内部的强化程度和包膜内三种纤维的分布特点.

实验结果

原发性HCC病灶边缘MRI延迟期环形强化和包膜内血管之间比较, 差异具有显著性(P<0.05). MRI可见病灶包膜完整呈环形增强, 包膜断续者可见半环形增强.而病灶内部MRI延迟期强化和炎性细胞浸润程度及胶原纤维、弹性纤维、网状纤维含量之间有统计学意义(P<0.05).

实验结论

原发性HCC边缘和内部增强MRI延迟期强化特点与纤维组织及炎性细胞浸润有关.

展望前景

为原发性HCC边缘和内部增强MRI延迟期强化特点和纤维组织分布特点提供客观依据.

备注

学科分类: 胃肠病学和肝病学

手稿来源地: 浙江省

同行评议报告分类

A级 (优秀): 0

B级 (非常好): 0

C级 (良好): C, C

D级 (一般): 0

E级 (差): 0

编辑:王禹乔 电编:刘继红

参考文献

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