CT灌注成像對評估12例5 cm以下肝癌介入治療療效

遲秀婷，沈加林，程杰軍，王稽，許建榮

·腫瘤介入Tumor intervention·

CT灌注成像對評估12例5 cm以下肝癌介入治療療效

遲秀婷，沈加林，程杰軍，王稽，許建榮

目的探討CT灌注成像在5 cm以下肝癌TACE（transcatheter arterial chemoembolization）治療前后血流動力學變化方面的臨床應用價值。方法12例5 cm以下肝癌患者于TACE術前1～2 d及術后3～4周行肝臟CT灌注成像，通過獲取的灌注參數分析栓塞前后的腫瘤組織、栓塞前腫瘤組織與正常組織及栓塞后腫瘤活性組織與正常組織的血流變化情況。結果栓塞前腫瘤組織的血流量（BF），肝動脈分數（HAF），肝動脈灌注量（HAP），表面通透性（PS）較正常組織顯著增加（P＜0.01），而栓塞后腫瘤組織血流各組灌注參數（血容量，BV除外）較栓塞前顯著降低（P＜0.01），栓塞后的腫瘤活性組織較正常組織BF，PS，HAF，HAP增加（P＜0.05）。結論CT灌注成像在5 cm以下肝癌的診斷、TACE治療后的血流動力學變化評估及術后殘余活性病灶的顯示方面具有較高的臨床應用價值。

CT灌注成像；5 cm以下肝癌；TACE

原發(fā)性肝癌是我國常見惡性腫瘤之一［1-2］。近年來隨著臨床治療手段的發(fā)展，原發(fā)性肝癌的5年生存率明顯提高，其預后與早期診斷及對其治療效果的準確評估密切相關。因此對于肝癌尤其是處于相對早期的小肝癌及結節(jié)型肝癌早期診斷、治療及準確評估治療效果是肝臟影像學發(fā)展的重要任務。目前小肝癌的診斷尚無統(tǒng)一標準，國內部分文獻及學者把腫瘤直徑≤5 cm定義為小肝癌［3-5］，中國肝癌病理協(xié)作組定義為單個癌結節(jié)最大直徑≤3 cm，多個癌結節(jié)數目不超過2個，最大徑之和應小于3.0 cm為小肝癌，在本研究中將統(tǒng)稱為5 cm以下肝癌。一直以來手術切除是肝癌的首選治療方法［6］，但是由于部分肝癌患者肝功能欠佳或因對手術的恐懼而選擇其他非手術的治療方法。對于肝移植更是受到供體肝缺乏的限制無法推廣［7］。由于經動脈導管化療栓塞術（TACE）是一種應用較為廣泛的非外科手術的治療方法［8］，它在栓塞腫瘤血供的同時能較好的保存正常肝組織，準確判斷5 cm以下肝癌TACE治療術后的療效直接關系到后續(xù)臨床治療方案的選擇及預后。CT灌注成像（CTP）作為以研究組織、器官的血流動力學變化為目的的成像方式，它能夠定量測定肝癌組織的血流變化情況、能通過對介入治療前后血流灌注參數的變化來反映TACE治療的栓塞效果［9］。本研究將探討5 cm以下肝癌TACE治療前后的腫瘤組織及正常組織的血流動力學變化。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

本研究將采用的5 cm以下肝癌定義為單個或者相鄰2個腫瘤結節(jié)直徑和≤5 cm，病例采集自2008年9月—2012年12月在我:腫瘤介入科行TACE治療的原發(fā)性5 cm以下肝癌患者12例，Child-Pugh分級A級10例，B級2例，所有患者均排除門脈癌栓及肝內動脈-門脈瘺等造成肝臟血流灌注局部異常的因素，且所有患者均于首次介入術前1～2 d及首次術后3～4周行CTP檢查。

1.2 方法

1.2.1 檢查設備和方法CT檢查采用德國Siemens公司的AS 128排多層螺旋CT，采用該機自帶的體部臟器灌注掃描方式（VPCT Body），即采用電影掃描技術進行?；颊呔浐粑柧毢螅跍\慢均勻呼吸狀態(tài)下掃描，先進行上腹部平掃，確定肝臟范圍后再進行螺旋掃描全肝灌注檢查。采用雙筒高壓注射器注射非離子型對比劑（碘沙醇370mg/m l）50m l，經患者肘前靜脈以4 m l/s團注，并隨即以同樣速度注射0.9%氯化鈉溶液20m l，延遲8 s開始采集數據。掃描采用Toggling table技術進行動態(tài)連續(xù)掃描，掃描時間共60 s，掃描完成后自動重建橫斷位圖像（層厚5 mm、掃描層間隔5mm）。

1.2.2 圖像及數據處理掃描所獲取的灌注圖像輸入GE工作站進行處理，選取腹主動脈為輸入動脈，門靜脈主干或大分支為輸入靜脈。選取肝癌組織術后碘油沉積的部位、正常肝組織及術后癌灶碘油沉積較差且增強較明顯的部位為感興趣區(qū)（ROI），為避免誤差，術前的ROI與術后的相對應，且癌灶組織ROI選取3個不同層面，從而獲得時間-密度曲線（TDC）并生成灌注參數圖，計算出灌注參數:血容量（blood volume，BV）、血流量（blood flow，BF）、平均通過時間（mean transit time，MTT）、表面通透性（probability of surface，PS）、肝動脈分數（hepatic arterial fraction，HAF）、肝動脈灌注量（hepatic arterial perfusion，HAP）和門靜脈灌注量（portal vein perfusion，PVP）。

1.3 統(tǒng)計方法

應用SPSS20.0統(tǒng)計軟件包進行分析，計量資料以均數±標準差表示，比較采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

在對5 cm以下肝癌的研究中顯示肝癌組織的TDC較正常肝組織的TDC達峰值時間早，走行較陡峭，而正常肝組織的TDC走行自然平緩（圖1）。術前癌灶組織的灌注偽彩圖上顯示為紅色的血流明顯高于周圍肝組織的區(qū)域，在MTT圖上則顯示為藍色的低于周圍肝組織的區(qū)域（圖2）。在TACE術后，栓塞良好的癌灶組織在灌注偽彩圖上顯示黑色的無血流灌注區(qū)，而部分殘存的活性癌灶組織則顯示為偽彩圖上的彩色的有血流灌注區(qū)域（圖3）。

表1中在介入治療前腫瘤組織與正常組織比較，除了BV，PVP的差異無統(tǒng)計學意義外，其余的各組灌注參數比較差異均差異有統(tǒng)計學意義。TACE治療后腫瘤活性組織及正常肝實質的BF，PS，HAF及HAP比較差異具有統(tǒng)計學意義，其中HAF，HAP差異具有顯著意義。表2中BF，BV，PS，HAF，HAP及PVP在肝癌TACE治療前后差異具有統(tǒng)計學意義，其中BF，BV，HAF，HAP，VP差異顯著。另外，本研究發(fā)現(xiàn)隨著腫瘤直徑的增長，部分灌注參數（BF，BV，HAP，HAF）值也隨著增長變化（圖4、5）。

圖1 時間-密度曲線（TDC）

3 討論

目前5 cm以下肝癌的首選治療方法為手術切除，但是對于肝硬化程度明顯、肝功能貯備欠佳的患者，手術切除不是最佳選擇，且由于切除術中腫瘤邊界難以確定、術中操作對腫瘤擠壓容易使癌細胞脫落造成血流轉移［10］，部分患者由于某些原因對手術的恐懼，近年來使微創(chuàng)治療得到了發(fā)展，TACE通過栓塞腫瘤供血動脈達到使腫瘤缺血壞死，同時抗腫瘤藥物在腫瘤局部緩慢釋放起到化療作用，是不能手術切除的中晚期肝癌的首選療法，特別是隨著微導管的應用，超選擇性節(jié)段性肝動脈栓塞可達到動脈與門靜脈雙重栓塞作用，使部分肝癌治愈［11］。CTP是一種功能成像，肝臟腫瘤的CTP實質就是研究腫瘤內部微循環(huán)血流特點，具有無創(chuàng)性、可重復性及操作簡單等優(yōu)點。它不僅可以精確計算出反映肝臟及病灶動脈、門靜脈供血情況的相關參數，而且還可以在毛細血管水平上反映組織血流動力學的改變，并以數值及賦以偽彩的圖像形式體現(xiàn)出來，因此它能較準確反映肝臟腫瘤血管的生成，為研究腫瘤組織活性提供了一種新方法。

圖2 術前各參數偽彩圖

圖3 術后各參數偽彩圖

表1 腫瘤組織與正常組織灌注參數比較（±s）

表1 腫瘤組織與正常組織灌注參數比較（±s）

參數治療前參數比較治療后參數比較腫瘤組織正常組織P值殘余活性組織正常組織P值BF 267.083±111.774 165.528±33.421 0.005 416.066±273.358 184.208±41.721 0.013 BV 22.015±9.449 21.489±5.119 0.872 43.071±35.748 19.837±3.034 0.056 MTT 7.456±2.149 11.192±3.471 0.004 7.996±5.156 9.866±2.147 0.272 PS 27.617±15.657 41.962±14.198 0.004 46.631±22.441 33.782±13.842 0.036 HAF 0.618±0.170 0.197±0.125 0.00 0.720±0.186 0.215±0.069 9 0.000 HAP 161.319±75.792 35.479±27.962 0.00 300.333±236.131 39.818±16.692 0.002 PVP 105.764±75.424 130.048±18.324 0.296 115.733±95.188 144.390±34.239 0.408

表2 5 cm以下肝癌腫瘤組織治療前后灌注參數值的變化

圖4 TACE術前腫瘤直徑與CT灌注參數（BF，BV，HAP）值的關系

圖5 TACE術前腫瘤直徑與CT灌注參數HAF值的關系

CTP可根據掃描層面內不同區(qū)域各灌注參數值不同賦彩階，直觀地反映掃描層面內不同區(qū)域的灌注情況，即根據不同區(qū)域顏色的差異來判斷灌注參數的差異。TACE選擇性的阻斷肝動脈對肝癌的供血，并向腫瘤局部注入碘油混懸抗癌藥物，誘導腫瘤細胞凋亡，栓塞腫瘤微細血管，腫瘤組織的血流灌注減少，CTP可對局部組織內的血流灌注情況進行定量評價，以判斷TACE療效。本研究在直徑5 cm以下肝癌介入治療前腫瘤組織與正常組織的比較中，各灌注參數的變化說明肝癌組織較正常組織的血流量明顯豐富、通透性明顯增加，平均通過時間則顯著降低，這主要是由于腫瘤的大量新生血管及新生血管結構內皮細胞不完整所致［12］，以上結果也與國內多數研究結果一致［13-14］；而測得二者之間的PVP并無顯著差異，說明雖然肝癌組織以肝動脈供血為主，但是門靜脈也參與其中的部分供血。有學者發(fā)現(xiàn)，在直徑小于3 cm的肝癌結節(jié)中20%呈門靜脈單獨供血，隨著腫瘤的增大，動脈血供形成，并逐漸成為主要血供，而門脈血供逐漸移向腫瘤的周邊部，肝動脈、門靜脈雙重血供的比例增加［15-16］。近年來也有研究表明對于存在肝癌門靜脈供血和肝動脈供血者，阻斷肝動脈后門靜脈供血增加，因而必要時還應該經肝動脈和門靜脈雙路栓塞以提高療效。在介入治療前后灌注參數變化分析中，TACE治療能夠明顯減少5 cm以下腫瘤組織的血液供應，使肝癌組織局部缺血、壞死，達到殺滅腫瘤的治療目的；但在介入治療前后的灌注參數比較中，由于在選取癌灶ROI時多組取平均值，部分病例碘油栓塞效果較好的ROI血流被阻斷導致MTT為0，而栓塞不完全的組MTT＞0，多組ROI取平均值時使MTT數值明顯減小且小于治療前的MTT，導致術前、術后的差異性被掩蓋，使MTT的變化在術前、術后無差異性。BV代表對比劑在單位肝組織內的分布容積，主要受腫瘤的血管床及內部血流狀態(tài)的影響，理論上新生腫瘤血管不規(guī)則，當對比劑通過這些小血管時，造成腫瘤內對比劑堆積，但在本組病例中，正常組與腫瘤組間BV差異無統(tǒng)計學意義，其原因有待探討。在術后活性病灶與正常組織的比較中，BF、HAP、HAF和PS的顯著增加，高度提示局部病灶活躍生長，說明對于活性組織的后續(xù)治療十分必要，需再次TACE手術［17-18］。

TACE術后的病灶由于碘油濃聚，治療后壞死及存活區(qū)域在增強CT上均表現(xiàn)為高密度，與動態(tài)增強CT相比，CTPI不易受碘油沉積的影響。TACE術后碘油沉積區(qū)在CTP上表現(xiàn)為無血流灌注，灌注圖像上呈黑色；碘油稀疏區(qū)為殘留腫瘤或壞死區(qū)，而當有殘留腫瘤時HAP圖能清晰顯示，表現(xiàn)為HAP圖上斑點狀黑色碘油沉積區(qū)域中出現(xiàn)紅色或黃色的血流灌注區(qū)［19］，故與常規(guī)CT增強動態(tài)檢查圖像相比有較明顯的優(yōu)越性。

本研究的局限性包括樣本數量較小，可能會導致統(tǒng)計學差異不明顯，所以需要擴大樣本量進一步證實上述研究；另外需要對TACE術后患者進行長期的隨訪研究以觀察其術后療效。

綜上所述，通過本研究發(fā)現(xiàn)CTP不但能夠反映肝臟組織局部灌注變化，在微血管的水平上衡量5 cm以下肝癌的灌注以及血流量和通透性，發(fā)現(xiàn)局部肝組織的灌注異常，也能夠有效地判斷5 cm以下肝癌在介入治療前后的治療效果。CTP作為一種獲取血流信息的工具，它能夠有效地監(jiān)測作為常規(guī)CT及MRI很難監(jiān)測到的組織血流灌注異常［20］。CTP具有操作簡便、快速的特點，能夠為臨床診斷、治療及預后評估提供有價值的影像學信息。

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App lication of CT perfusion im aging in evaluating interven tional therapy for small hepatocellular carcinoma：prelim inary experience in 12 cases

CHIXiu-ting，SHEN Jia-lin，CHENG Jie-jun，WANG Ji，XU Jian-rong.Department of Radiology，Affiliated Renji Hospital，School of Medicine，Shanghai Jiaotong University，Shanghai200127，China

SHENJia-lin，E-mail:shengarlin@sina.com

ObjectiveTo investigate the clinical application of CT perfusion imaging in assessing the hemodynamic changes in patientswith small hepatocellular carcinoma（＜5 cm）before and after transcatheter arterial chemoembolization（TACE）.MethodsTwelve patients with small hepatocellular carcinoma were enrolled in this study.CT perfusion imaging of the liver was performed 1-2 days before and 3-4 weeks after TACE.By using the perfusion parameters the hemodynamics of the preoperative and postoperative tumor tissue，the hemodynamics of the preoperative tumor tissue and the normal tissue，and the hemodynamics of the postoperative active tumor tissue and the normal tissue were determ ined，and the results were compared between each other.ResultsBefore TACE，the blood flow（BF），hepatic arterial fraction（HAF），hepatic arterial perfusion（HAP）and permeability of surface（PS）in the tumor tissue were significantly higher than those in the normal tissue（P＜0.01），while after TACE all the perfusion parameters except blood volume（BV）were significantly decreased in the tumor tissue（P＜0.01）.A fter TACE，BF，PS，HAF and HAP in the activity tumor tissue were increased more than those in the normal tissue（P＜0.05）.ConclusionCT perfusion imaging is of great clinical value in diagnosing＜5 cm hepatocellular carcinoma，in evaluating the hemodynamic changes after TACE and in demonstrating the activity of the residual tumor tissue.（J Intervent Radiol，2014，23:772-776）

CT perfusion imaging；small hepatocellular carcinoma；transcatheter arterial chemoembolization

R735.7

A

1008-794X（2014）-09-0772-05

2014-01-10）

（本文編輯:俞瑞綱）

10.3969/j.issn.1008-794X.2014.09.008

200127上海上海交通大學醫(yī)學:附屬仁濟醫(yī)院放射科

沈加林E-mail:shengarlin@sina.com