CT檢測脂肪肝技術與應用進展

孫陶陶 陳克敏

脂肪性肝病包括一系列以肝細胞內三酰甘油積聚為特征的疾病。西方世界脂肪肝發(fā)病率約為20%～30%,其中最多見的是非酒精性脂肪肝。近年來,隨著國內生活水平的提高及生活方式的改變,脂肪肝的發(fā)病率也在逐漸提高,據統(tǒng)計亞洲至少10%的人口有脂肪肝。CT檢測肝臟脂肪是目前較成熟的技術,很多代謝性或感染性疾病都可以有肝內脂肪的累積,脂肪性肝炎與肝硬化、肝纖維化有密切關系,早期診斷這些疾病有可能改善預后。肝臟脂肪的檢測還可用于活體肝移植術前評估、接受化療的腫瘤患者的隨訪等。

常用脂肪檢測技術

組織病理學分析作為脂肪肝診斷和分級的主要標準,尚存在許多不足。手術或活檢獲得組織學標本均為侵入性操作,常伴有潛在的各種并發(fā)癥,如出血甚至引起死亡等;取樣大小甚至取樣不當也會極大地影響疾病診斷。肝臟脂肪變性是一個動態(tài)的過程,通過活檢監(jiān)測病情發(fā)展變化顯然是不實際的。相應地產生了對無創(chuàng)性檢測技術的需求,影像學檢查即為其中主要組成部分。

常用于肝臟脂肪變性的影像學檢查包括超聲、CT、MR等。US因其安全便利被廣泛應用,但US視野小、主觀因素較強,在鑒別肝臟纖維化和脂肪變性及發(fā)現輕度脂肪肝時存有一定困難,不能滿足進一步的臨床需求。M R是目前最敏感的檢測手段之一,其基本技術可分為兩類:化學位移成像和脂肪飽和技術,而MR波譜成像被認為是無創(chuàng)性評估肝內三酰甘油的參考標準[1]。普通的SE序列對肝內脂肪浸潤敏感性相對較低,Meisamy等[2]在T1化學位移水脂分離成像基礎上加以T2矯正,對肝內脂肪定量的結果與MR波譜成像有良好的相關性。MR的主要缺陷在于后處理的復雜性及對設備要求高,檢查時間較長,價格相對較貴,難于大規(guī)模臨床普及使用。CT與超聲同為臨床脂肪肝檢查的常用方法,具有較高的敏感度和特異性,且臨床常可在檢查腹部其他疾病的同時對肝脂肪變性進行評估。

普通CT

肝內脂肪在CT圖像上主要表現為CT值的降低,體外模型實驗證實肝組織CT值降低與肝臟脂肪含量呈線性關系[3]。依據這一原理可對脂肪肝進行診斷和分級。

1.體內對比

單純對肝臟CT值進行測量存在被檢者個體間及設備甚至醫(yī)院間的差異,所以常選擇脾臟作為標準化的參照物。軸向掃描時脾臟與肝臟位于同一成像區(qū)域,且很多肝臟的病理改變不會影響脾臟,故傳統(tǒng)選用脾臟作為體內對比,計算肝脾CT值差或比值對診斷含量為30%以上的肝脂肪變性特異性可達到100%[4]。值得注意的是,Kodama等[5]對比了平掃圖像單純測量肝臟CT值和采用脾作為標準化參照的方法,發(fā)現兩者沒有明顯差異,提示雖然脾臟參照方法簡單,但脾臟作為參照值并不是非常理想。

為尋找更好的體內對比方式,Panicek等[6]提出,為消除脾臟病變及增強后強化情況帶來的影響,應用肋間肌或脊柱旁肌肉代替脾臟可能敏感度更好。基于脂肪肝的血供特點,近來也有研究者嘗試將肝臟主要血管作為參照物,計算所謂去血流肝臟衰減CTL-B,其計算方法為CTL-B=[L-0.3× (0.75×P+0.25×A)]/0.7,P和A分別表示肝臟實質、門脈主干和腹主動脈的CT值),在平掃和增強時均取得較好的敏感度和特異性[4,7]。但是后兩種對比方式尚缺乏更多的實驗數據支持,且在臨床實際應用中不夠方便快捷。

2.平掃

正常肝臟平掃CT值約為50～57HU,比脾臟高7～10HU。通常將肝臟CT值低于40HU或與脾臟差值 ＜-10HU作為肝臟脂肪沉積的CT診斷標準,即在平掃圖像上表現為肝臟較脾臟密度更低。上述標準在檢測含量＞30%的脂肪時敏感度達到88%～95%,而特異性為 90%～99%[4,6,8]。Kodama等[5]進一步證實全肝臟ROI平均CT值為40HU時對應脂肪含量約為30%,同時(41.9±6.7)HU,和(25.0±15.5)HU分別對應25%～50%和＞50%。通過計算肝脾CT值差值或比值得到的肝臟衰減指數常被用于評估脂肪肝臟浸潤程度 ,肝脾CT比值(CT L/P)＜0.8、肝脾CT差值(CTL-P)＜-10HU和CTL-B均對診斷脂肪含量＞30%的大泡性脂肪變性有高度特異性(特異性100%),而三種方法的敏感度分別為73%到82%不等[4],高度特異性避免了假陽性的出現。Park等[9]最近比較了315例掃描同日接受肝穿活檢的肝移植供體的CTL-P,對入組者依據活檢結果進行分級,發(fā)現96例肝臟無脂肪沉積者此數值在1～19HU間波動,平均值為(9.5±4.2)HU,而219例存在不同程度脂肪肝者平均CTL-P為(6.0±8.7)HU(P＜0.001),由此認為CTL-P=1HU可作為是否存在脂肪肝的保守診斷標準。

據肝實質被脂肪取代的百分比將大泡性肝脂肪變分級為輕度(5%～33%)、中度(33%～66%)和重度(＞66%),并認為小于5%無明確的病理學異常,＞33%可認為存在脂肪性肝炎。脂肪性肝炎的存在較單純的脂肪變性使得肝臟術后死亡率升高,而接受中重度脂肪肝的受者其移植物存活率明顯下降。此外,當供體脂肪肝程度從30%上升到60%時,受者術后發(fā)生肝腎功能衰竭的可能性大大增加。因此,若肝臟脂肪變達到20%～30%的活體肝移植的供體通常被排除供體資格。CT肝臟平掃能夠避免不必要的活檢,不失為肝移植術前良好的篩查工具。

盡管CT在診斷中重度脂肪肝時十分可靠,但是對 ＜30%脂肪浸潤的診斷敏感度低,不能用于檢測輕度的脂肪變性。

3.增強

脂肪肝常在常規(guī)體檢或其他疾病的檢查時發(fā)現,而為減少患者接受的輻射量,有時并不進行平掃而直接增強,因此有研究者提出利用增強CT判斷肝內脂肪沉積,但隨后的研究發(fā)現造影劑相關因素(濃度、對比劑用量、注射速率)和掃描延遲時間的變化會對肝臟CT值造成影響[5-6],從而難以標準化地判定存在脂肪沉積。早期研究認為增強后使用肝脾對比方法的敏感度與特異性都有所降低,即使在門脈期改用脊柱旁或肋間肌作為對比,對輕中度肝脂肪變性的敏感度依然只有30%左右[6]。

近來Kim等[7]選擇192例潛在肝臟供體并嚴格控制各相關參數(如將延遲時間規(guī)定為75s)后進行了研究,證實增強后肝脾CT值差的診斷準確度較平掃降低的結論。他們還提出取增強后肝臟與血管CT值對比,發(fā)現新方法較平掃肝脾CT值對比,在脂肪含量5%～30%時有相似的特異性和更高的敏感度(30%時分別為84.6%和64.2%),而且該方法使得肝臟與血管的CT差值絕對值明顯增大,便于直觀地發(fā)現病變,產生這種現象的原因可能為脂肪浸潤部分肝臟血流的減少。

4.影響因素

成像過程中的各種技術參數和肝臟本身的病理變化都有可能影響肝臟的CT表現。

較低的管電壓或管電流會使得背景噪聲增多。管電流在一定程度內的變化不會引起組織平均CT值的明顯變化,200 mAs和50 mAs平掃常見組織CT值均無顯著差異[10],肝臟CT值＜40HU的閾值在低劑量CT(120kVp,25～75mAs)平掃時仍可用于診斷中重度肝臟脂肪變性。而調整管電壓后,CT值則會依組織特性發(fā)生不同程度的變化[10]。與一般的觀念相反,雖然CT機排數增加提高了圖像質量,但并不會影響組織的CT值測定[10],因此對脂肪含量的測定不需要增加患者所接受的輻射量,在普通CT機上即可完成。

需要注意的是,存在肝臟脂肪變性的患者往往會合并其他疾病,而患者接受的藥物或介入治療也會導致肝實質CT值的改變。輻射對肝臟的損傷會形成局部CT值異常增高或降低,具體與鄰近肝臟實質情況有關。急性肝炎的患者,肝實質CT值不均,CT圖像顯示門脈周圍區(qū)衰減降低。鐵沉積對CT值的影響與脂肪相反,因此那些有血色病的患者肝臟通過肝臟CT值變化診斷脂肪沉積的可靠性降低。非酒精性脂肪性肝炎的特征是伴隨脂肪沉積出現的炎癥和纖維化,這種組織學特征會改變單純脂肪沉積的典型CT特征。40%的非酒精性脂肪性肝炎患者有肝臟鐵沉積的傾向,而且這些患者常有糖原水平升高,這些都會影響肝臟的影像表現。

雙能量CT

2006年出現的雙源CT能夠同時使用兩組不同的管電壓 (常用140kVp和80kVp)來進行雙能量掃描,不同物質依據管電壓變化其X線衰減程度不同,變化程度主要取決于組成物質的原子量,原子量差距越大越易鑒別。DECT的這個特點在辨別各種組織成分如骨、脂肪和軟組織等十分實用。存在脂肪變性的肝臟組織較正常肝臟在管電壓變化時CT值變化更明顯。

研究顯示當沒有鐵沉積時,DECT可能用于分辨脂肪與其他SECT上低衰減的病變。

Wang等[11]DECT動物模型研究中發(fā)現肝臟脂肪含量每增加10%,兩個能量等級(90kVp和120kVp)的CT值差別增大4.1HU。輕度脂肪肝的CT值差為1.7～5.8HU,中度為5.9～9.9HU,重度可達 10HU以上。Raptopoulos等[12]研究發(fā)現兩種能量掃描(140kVp和80kVp)間CT值增加超過7HU不能排除肝脂肪浸潤,而＞10HU則提示大于25%的脂肪浸潤,支持Mendler等[13]的研究結果:當80kVp較140kVp肝臟CT值降低9～13HU時提示脂肪浸潤,同時差值隨脂肪含量增加而增加。低能量時CT值降低更明顯?，F在尚沒有足夠的研究依據支持DECT能夠準確有效地對肝臟脂肪浸潤程度分級。

DECT鐵的CT值變化與脂肪相反,在低能量時會增加,因此當存在鐵沉積時對脂肪探測存在一定影響[12]。Raptopoulos等[12]認為,當脂肪浸潤與血色病等鐵沉積性疾病共存時將無法被DECT檢出。Fischer等[14]在體外模型采用脂肪-碘-鐵三物質分離技術生成虛擬去鐵圖像,對混合鐵沉積的脂肪的辨別能力與單純脂肪模型相似,且與單能量掃描無顯著差異,說明新的掃描技術和后處理手段結合有排除鐵干擾的潛力。Barrett等[15]則將虛擬平掃技術應用于脂肪檢測,發(fā)現虛擬平掃圖像CT值略有增高 (51.1～51.9HU,平掃圖像為49.2HU),圖像噪聲明顯降低,提示未來有可能取代真實平掃圖像以降低患者接受的輻射,其問題在于后處理造成的偽影干擾。

展望

CT基于CT值的變化評估肝內脂肪,這項技術發(fā)展較成熟,有很高的可重復性和穩(wěn)定性,特別對于30%以上的大泡性脂肪變性能作出可靠診斷。但是傳統(tǒng)CT受到從掃描技術因素到肝臟其他病變 (如鐵、銅、糖原沉積、肝纖維化、組織水腫)等諸多影響,不可避免存有誤差的可能。選擇脾臟作為體內對比使用方便,但也會受到很多因素的影響,如脾臟自身病變或脾臟受其他因素的影響,未來可考慮使用肝內血管等取代脾臟作為新的體內參照物。隨雙源CT和能譜CT技術的應用,上述很多影響因素的干擾有望被降低,但其實際應用前景需要更多臨床實驗工作結果的支持。

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