Histologic study of the effects of chemoembolization with preloaded doxorubicin beads in patients with hepatocellular carcinoma

Abstract

Objective

To determine the degree of tumor necrosis in surgical specimens of hepatocellular carcinomas treated with microspheres preloaded with doxorubicin and to analyze the relationship between the degree of necrosis and (a) morphologic factors and (b) imaging biomarkers.

Material and methods

We studied the livers of 21 patients who had undergone selective arterial chemoembolization with DC beads (Biocompatibles, UK) before receiving liver transplants.

Results

Imaging techniques detected 43 nodules (mean size, 25 mm). Angiography showed 25 hypervascularized nodules, 12 slightly vascularized nodules, and 6 avascular nodules. A total of 81 hepatocellular carcinomas (mean size, 15 mm) were detected in the specimens: two were capsular and two had vascular infiltration. The mean degree of necrosis after chemoembolization was 39%; necrosis was greater than 60% in 28 hepatocellular carcinomas and less than 60% in 52. The degree of necrosis correlated significantly with the time elapsed between the last chemoembolization treatment and liver transplantation (the degree of necrosis decreased as time increased), with the number of nodules in the specimen, and with capsular infiltration. When imaging techniques detected 1 or 2 nodules, there was a greater probability of achieving greater than 90% necrosis. No relation with the degree of necrosis achieved was found for the size of the nodules detected at imaging, the enhancement pattern, or the number of chemoembolization treatments.

Conclusion

The degree of necrosis achieved depends on the time spent on the waiting list, on the number of nodules in the specimen, and on whether capsular infiltration is present.

Resumen

Objetivo

Determinar el grado de necrosis tumoral en la pieza quirúrgica de hepatocarcinomas tratados con microesferas precargadas con doxorrubicina (QETA-DEB) y su relación con factores morfológicos y biomarcadores de imagen.

Material y métodos

21 pacientes a quienes se realizó quimioembolización arterial selectiva con partículas DC-Beads (Biocompatibles, UK) fueron posteriormente trasplantados y analizados los hígados histológicamente.

Resultados

Se detectaron por diferentes técnicas de imagen 43 nódulos con un tamaño medio de 25 mm. Angiográficamente eran 25 nódulos hipervascularizados, 12 discretamente vascularizados y 6 avasculares. En la pieza se encontraron 81 HCCs con un tamaño medio de 15 mm.; dos presentaron infiltración vascular y otros dos infiltración capsular. La necrosis media conseguida tras QETA-DEB fue del 39% siendo >60% en 28 HCCs y <60% en 52. Encontramos correlación estadística entre el índice de necrosis conseguida con el tiempo que transcurre desde la última QETA-DEB hasta el trasplante (siendo significativamente menor la necrosis conforme aumenta el tiempo), con el número de nódulos encontrados en la pieza y con la infiltración capsular. Asimismo, podemos predecir que cuando por técnicas de imagen detectamos 1 ò 2 nódulos tendremos más probabilidad de conseguir de manera significativa índices de necrosis >90%. Sin embargo, ni el tamaño de los nódulos detectados por técnicas de imagen, ni el patrón de realce post-contraste ni el número de QETA-DEBs realizadas influye significativamente en la necrosis conseguida.

Conclusión

La necrosis producida depende del tiempo en lista de espera, del número de nódulos en la pieza y de la infiltración capsular del tumor.