雙能CT碘定量法評價肝硬化血流動力學(xué)改變與肝功能儲備CTP評分相關(guān)性＊

1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院(廣東 汕頭 515041)

2.北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心(廣東 深圳 518036)

唐潤輝1,2 王成林2 鄧乾華2

丁賀宇2 謝婷婷2 黎永濱2

劉龍平2

雙能CT碘定量法評價肝硬化血流動力學(xué)改變與肝功能儲備CTP評分相關(guān)性＊

1.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院(廣東 汕頭 515041)

2.北京大學(xué)深圳醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中心(廣東 深圳 518036)

唐潤輝1,2王成林2鄧乾華2

丁賀宇2謝婷婷2黎永濱2

劉龍平2

目的應(yīng)用雙能CT的碘定量功能，探討肝硬化血流動力學(xué)改變與肝功能儲備Child-Turcotte-Pugh(CTP)評分相關(guān)性。方法選擇55例臨床確診肝硬化患者(肝硬化組)及26例健康者(對照組)，對肝硬化組進行肝功能CTP評分及分級(Child-Pugh A/B/C=30/15/10)，所有對象均行雙能CT三期增強掃描，應(yīng)用能譜分析軟件得到肝實質(zhì)動脈期碘濃度Ia及門靜脈期碘濃度Ip，并計算出肝動脈碘分數(shù)(AIF=Ia/Ip)，靜脈期與動脈期碘濃度之差即門靜脈碘濃度(PVIC=Ip-Ia)，對照組及不同CTP分級肝硬化組的灌注參數(shù)進行單因素分析，組間兩兩比較，灌注參數(shù)與CTP評分相關(guān)性采用直線相關(guān)分析，P＜0.05認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果肝硬化組Child-Pugh C級 Ia高于對照組及Child-Pugh A、B;肝硬化組Child-Pugh A、B、C級Ip、PVIC均分別低于對照組;肝硬化組Child-Pugh B、C級肝動脈碘分數(shù)高于對照組，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。肝硬化組CTP評分與Ia(r=0.649,P＜0.01)、AIF(r=0.848,P＜0.01)呈正相關(guān)，與Ip(r=-0.291，P=0.033)、PVIC(r=-0.548，P＜0.01)呈負相關(guān)。結(jié)論肝硬化組與正常肝臟組間動脈期、門靜脈期碘濃度及比例存在差異，且與肝功能儲備CTP評分存在不同程度相關(guān)。

肝硬化；雙能CT；血流動力學(xué)

[Keys word]Liver Cirrhosis; Dual-energy CT; Hemodynamics．

肝臟由肝動脈和門靜脈系統(tǒng)雙重供血，門靜脈高壓、門靜脈回流障礙是導(dǎo)致肝硬化的重要病理基礎(chǔ)，肝硬化動力學(xué)改變與肝功能儲備密切相關(guān)[1]。雙能CT成像能瞬時高低能量切換掃描獲得高低兩組掃描數(shù)據(jù)，實現(xiàn)物質(zhì)分離定量，可直接測得肝臟增強掃描不同時期肝實質(zhì)的碘含量，從而實現(xiàn)肝硬化血流動力精確定量測定。本研究的目的在于探討應(yīng)用雙能CT碘定量法測定肝硬化血流動力學(xué)改變，及肝臟灌注參數(shù)與肝功能儲備Child-Turcotte-Pugh(CTP)評分相關(guān)性，探討雙能CT在診斷肝硬化及評估肝臟儲備功能的臨床應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 肝硬化組：選擇2011年7月至2014年11月臨床確診為肝硬化的病例，行雙能CT平掃及增強動脈期、門靜脈期三期掃描，經(jīng)兩名資深醫(yī)師共同閱片，除外肝臟形態(tài)變異、肝臟腫瘤、肝囊腫直接＞5mm、肝內(nèi)膽管結(jié)石或鈣化、脂肪肝等病例，共收集肝硬化組病例55例，其中男42例，女13例，年齡26～75歲，平均年齡(51±10)歲；乙肝肝硬化48例，丙肝肝硬化3例，酒精性肝硬化3例，原發(fā)性膽汁性肝硬化2例。

表1 肝功能Child-Turcotte-Pugh(CTP )評分與分級標(biāo)準(zhǔn)

表2 正常肝臟組與肝硬化組灌注參數(shù)比較(X-± s)

1.1.2 正常肝組：從臨床申請上腹部CT平掃及三期增強掃描病例中，隨機選取最后臨床診斷無肝臟疾病和影像學(xué)檢查未發(fā)現(xiàn)肝臟異常及門靜脈病變的病例作為正常對照組(排除標(biāo)準(zhǔn)同肝硬化組)。共26例，其中男17例，女9例，年齡14～82歲，平均年齡(50±14)歲。

1.1.3 肝功能Child-Turcotte-Pugh(CTP)評分與分級：對肝硬化組進行CTP評分，且與CT掃描間隔小于3天，CTP評分及分級見表1。肝硬化組患者中，CTP評分5-13分，平均7±2分。肝硬化Child-Pugh分級A級30例，B級15例，C級10例。

1.2 CT掃描與數(shù)據(jù)測量

1.2.1 CT掃描：采用美國GE Discovery CT 750 HD雙能CT掃描儀，行動脈期、門靜脈期能譜模式(gemstone spectral imaging，GSI)增強掃描。對比劑為碘海醇(350mg I/ml)，劑量為1.5mg/kg，由高壓注射器自肘正中靜脈以3.5ml/s流率團注。掃描參數(shù)：螺距0.984，X線管旋轉(zhuǎn)速度為0.6s/周，探測器寬度為0.625mm×64層，電壓為高低能量(140和80KVp)瞬時切換，管電流為640mA。增強掃描動脈期由監(jiān)測掃描觸發(fā)，監(jiān)測的ROI設(shè)定在腹主動脈，閾值達到120HU后5.4s觸發(fā)掃描，門靜脈期掃描于動脈期開始后30s進行。

表3 肝硬化CTP評分與雙能CT碘定量參數(shù)相關(guān)性分析

1.2.2 數(shù)據(jù)采集與分析：將掃描所得數(shù)據(jù)應(yīng)用ADW4.5后處理工作站的能譜CT分析軟件，在物質(zhì)分離碘基圖上測量動脈期及門靜脈期碘濃度。在肝的各葉(左外葉、左內(nèi)葉、右葉及尾狀葉)避開門靜脈、肝靜脈、膽管及小的囊腫的畫取直徑約10mm感興趣區(qū)域(ROI)，工作站自動計算出感興趣區(qū)的碘濃度，所得4個ROI的平均值為肝實質(zhì)的碘濃度，測得肝臟增強掃描動脈期、門靜脈期肝實質(zhì)碘濃度Ia及Ip(如圖1-3所示)，并計算出肝動脈碘分數(shù)(arterial iodine fraction, AIF=Ia/Ip)、靜脈期與動脈期碘濃度之差即門靜脈碘濃度(portal venous iodine concentration, PVIC=Ip-Ia)[2,3]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X-±s)表示，對不同肝功能分級的參數(shù)進行單因素分析并均數(shù)兩兩比較，灌注參數(shù)與CTP評分相關(guān)性采用直線相關(guān)分析，P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 正常組與不同CTP分級肝硬化組間血流動力學(xué)差異肝硬化組Child-Pugh C級Ia高于正常對照組及肝硬化組Child-Pugh A、B（0.84±0.15 vs 0.55±0. 13,0.49±0.14,0.65±0.19mgI/ ml），且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。肝硬化組Child-Pugh A級Ia低于正常對照組，Child-Pugh B級高于正常對照組，但差異無均統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

肝硬化組Child-Pugh A、B、C級Ip、PVIC均分別低于正常對照組(Ip：2.20±0.57，2.02±0.53，1.79±0.36 vs 2.63±0.61mgI/ml；PVIC：1.72±0.52,1.37±0.38, 0.94±0.27 vs 2.08±0.54mgI/ ml)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；肝硬化組間PVIC呈遞減趨勢，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，但肝硬化組間Ip差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

肝硬化組Child-Pugh A、B、C級肝動脈碘分數(shù)(AIF)均高于正常對照組(31.79±5.01%，47.74±9.93%vs 21.06±4.30%)，且遞增趨勢，除Child-Pugh A級與正常對照組差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義外，余組間兩兩比較均具有統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表2及圖4-7。

2.2 雙能CT灌注參數(shù)與CTP評分相關(guān)性分析肝硬化患者的CTP評分與動脈期碘濃度Ia(r=0.649，P＜0.01)、AIF(r=0.848，P＜0.01)呈正相關(guān)；CTP評分與門靜脈期碘濃度Ip(r=-0.291，P=0.033)、門靜脈碘濃度PVIC(r=-0.548，P＜0.01)呈負相關(guān)，見表3。

3 討 論

圖1-3 分別為增強掃描動脈期單能量70keV圖像、動脈期碘基圖像及門靜脈期碘基圖像，在肝左外葉、左內(nèi)葉、右葉及尾狀葉各選取一個直徑為10mm的ROI，分別為L1-4，所得4個ROI的平均值為肝實質(zhì)的碘濃度，可測得肝臟增強掃描動脈期碘濃度Ia及門靜脈期碘濃度Ip。ROI放置層面及位置盡量保持一致。圖4-7 分別為正常組與肝硬化組動脈期碘濃度Ia、門靜脈期碘濃度Ip、門靜脈期與動脈期碘濃度之差PVIC及肝動脈碘分數(shù)AIF箱圖。圖8 正常組對照組與肝硬化組肝臟血供改變。Ia為動脈期肝實質(zhì)碘濃度，相當(dāng)于肝動脈血供；Ip為門靜脈期肝實質(zhì)碘濃度，由肝動脈血供及門靜脈血供組成，相當(dāng)于肝臟總的血供；PVIC即門靜脈期與動脈期碘濃度之差，相當(dāng)于門靜脈血供。

雙能CT成像中，任何感興趣物質(zhì)都能通過兩種基物質(zhì)的組合產(chǎn)生相同的衰減效應(yīng)來表達，這個過程就是物質(zhì)分離定量功能。雙能CT物質(zhì)分離的碘基圖上表達是增強掃描中碘的空間和時間分布信息[4]，測量肝臟增強掃描不同時期肝實質(zhì)碘的含量，可以反映肝實質(zhì)攝取碘的能力，據(jù)此反映肝硬化患者血流動力學(xué)的改變。

3.1 肝硬化血流灌注及比例的改變本研究顯示中早中期肝硬化(Child-Pugh A、B級)動脈灌注改變不明顯，肝硬化晚期(Child-Pugh C級)則灌注增加；而門靜脈血供早期(Child-Pugh A級)即出現(xiàn)下降，且呈遞減趨勢，且肝硬化組Child-Pugh A、B、C級門靜脈血供分別為正常對照組的83%、66%、45%(見表2)，且組間兩兩比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。筆者認為主要是肝臟特殊的雙重血供，門靜脈血供占總肝臟血供的70%～75%。肝硬化時肝細胞彌漫性變性壞死、結(jié)締組織增生、肝細胞結(jié)節(jié)狀再生，這種改變反復(fù)交錯進行，肝小葉結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)途徑逐漸被改建，使門靜脈血管扭曲、減少，門靜脈向肝臟的回流受阻，病變進展可出現(xiàn)一系列不同程度的門靜脈高壓，門靜脈對肝臟的灌注逐漸減少。由于肝動脈緩沖效應(yīng)(hepatic arterial buffer response, HABR)[6]的存在，肝動脈供血代償性增加，肝臟總灌注下降有所減緩，肝硬化組Child-Pugh A、B、C級肝臟總血供分別為正常對照組的83%、76%、67%。早中期肝硬化由于肝動脈一定程度代償使肝臟總的血流量下降不明顯，但晚期肝硬化時門靜脈血流減少超過肝動脈的代償使肝總的血流量明顯下降，甚至出現(xiàn)以肝動脈供血為主(如圖8)，這與肝臟灌注[7]的研究結(jié)果相符合。

3.2 雙能CT碘定量法結(jié)合CTP評分及分級評估肝功能儲備肝功能Child-Turcotte-Pugh(CTP)評分及分級是由40余年前Child和Turcotte創(chuàng)立并由Pugh完善而形成的，由于相關(guān)指標(biāo)為常規(guī)檢查，數(shù)據(jù)易取得，計算方便，在臨床上得到廣泛應(yīng)用。但其存在一定的缺陷[8]：CTP評分中包括腹水、肝性腦病等主觀性指標(biāo)，白蛋白、凝血酶原時間等指標(biāo)受人為因素、實驗室檢查條件影響較大，且分級較窄，對于同一分級內(nèi)的病人,病情可能差別很大，臨床上出現(xiàn)了MELD、iMELD等多種評分體系[9]進行補充。近年來由于影像學(xué)的快速發(fā)展，通過無創(chuàng)性影像學(xué)檢查測量肝臟血流動力學(xué)改變成為臨床評估肝功能儲備的重要方法，而多數(shù)的研究結(jié)果[10,11]顯示肝臟血流動力學(xué)改變是肝硬化重要的病理基礎(chǔ)，且與肝臟儲備功能密切相關(guān)相關(guān)。雙能CT具有精確物質(zhì)定量功能，能實現(xiàn)肝臟血流動力學(xué)精確測定，較CT灌注掃描相比具有掃描時間短、輻射劑量較常規(guī)CT小等優(yōu)點，越來越受到關(guān)注，但目前有關(guān)雙能CT碘定量評估肝功能的研究仍然較少。

本研究顯示門靜脈碘濃度、PVIC與CTP評分呈負相關(guān)，隨著肝硬化病情的進展，肝細胞廣泛變性壞死，假小葉形成，門靜脈血管扭曲、減少，出現(xiàn)了門脈高壓，門靜脈灌注減少，肝臟總血流量減少，肝功能進行性惡化。而動脈期碘濃度、肝動脈碘分數(shù)與CTP評分呈正相關(guān)，且AIF與CTP評分相關(guān)性較高(r=0.848)，由于門靜脈血流量減少，通過肝動脈緩沖效應(yīng)，肝動脈擴張、血供代償性增加，且肝功能越差，肝動脈供血比例越高，晚期甚至以肝動脈供血為主。雙能CT碘定量法測量Ia、Ip、PVIC、AIF與CTP評分存在不同程度相關(guān)，能結(jié)合CTP評分及分級評估肝功能儲備情況。

3.3 本實驗存在的不足由于倫理方面的原因，肝硬化及正常肝臟患者均未行穿刺病理活檢，僅依靠影像、臨床及實驗室檢查支持；肝硬化病例數(shù)不足，且以早期肝硬化為主，中晚期病例相對較少，未能進一步研究不同肝硬化分級參數(shù)的95%可信區(qū)間、閾值及其敏感性及特異性，需進一步增加病例數(shù)完善研究。

4 結(jié) 論

肝硬化組與正常肝臟組間動脈期、門靜脈期碘濃度及比例存在差異，能反映肝硬化血流動力學(xué)改變，且與肝功能CTP評分存在不同程度相關(guān)性。雙能CT的碘定量功能可用于評價肝硬化血流動力學(xué)改變及肝功能儲備情況。

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(本文編輯: 唐潤輝)

The Evaluation of Hemodynamic in Liver Cirrhosis and the Correlation with CTP Score for Liver Reserve Function by Iodometry Function of Dual-energy CT*

ObjectiveTo investigate the liver cirrhosis hemodynamics and the correlation with Child-Turcotte-Pugh(CTP ) score by using the iodometry function of dual-energy CT．Methods55 cases of liver cirrhosis (as study group) and 26 cases without liver disease (as control group) were selected in this study． CTP score and grade were proceed in liver cirrhosis group (Child-Pugh A/B/C n=30/15/10), and all groups underwent Dualenergy CT with three enhanced phases． The liver iodine concentration of arterial phase and portal venous phase(Ia and Ip) were measured by gemstone spectral imaging software, the arterial iodine fraction (AIF=Ia/Ip) and the portal venous iodine concentration (PVIC=Ip-Ia) were calculated． ALL parameters from study group and control group were compared by single factor analysis, and the different between groups were analysis among pairs, the correlation between parameters and CTP score were evaluated by linear correlative analysis with the statistical significance of P＜0．05．ResultsIa of liver cirrhosis group Child-Pugh grade C higher was than control group, Child-Pugh grade A and B; Ip and PVIC of Child-Pugh grade A, B, C were lower than control group respectively; AIF of Child-Pugh grade B,C were higher than control group, and the difference is statistically significant (P＜0．05)． Liver cirrhosis group CTP score and Ia (r=0．649, P＜0．01), AIF (r=0．848, P＜0．01) were positively correlated, CTP score and Ip (r=-0．291, P=0．033), PVIC (r=-0．548, P＜0．01) were negatively correlated．ConclusionThe iodine concentration and ratio of arterial and portal venous phase was different between liver cirrhosis group and control group, which have different degree of correlation with hepatic function reserve CTP score．

R445.3;R575.2

A

國家科技支撐項目(編號:20 13BAI07B100);2014年深圳市科技創(chuàng)新委員會知識創(chuàng)新計劃(編號：JCYJ201404151 62338812)

10.3969/j.issn.1672-5131.2015.03.17

王成林

2015-01-20