CT灌注檢測肝血流臨床應(yīng)用進展

摘要：肝血流是目前臨床血流動力學(xué)中重要指標(biāo)之一，廣泛應(yīng)用于各種肝病，而全身疾病所致血流動力學(xué)改變時肝血流的監(jiān)測也是重要監(jiān)測指標(biāo)。臨床采用的肝血流動力學(xué)監(jiān)測指標(biāo)較多，而CT灌注技術(shù)能提供更精細、客觀指標(biāo)，隨著其技術(shù)的發(fā)展，會進一步廣泛應(yīng)用于臨床中。

關(guān)鍵詞：CT灌注；肝血流

1 CT灌注原理

灌注是血流通過毛細血管網(wǎng)，將攜帶的氧和營養(yǎng)物質(zhì)輸送給組織的重要功能。CT灌注成像（CTPI）則是以核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律理論為基礎(chǔ)的一種功能性成像技術(shù)[1]。

CT灌注成像最早由Miles等在1991年提出，早期的研究主要局限于動物腦、肝、胰、脾、腎等實質(zhì)性臟器的實驗研究，而Axel[2]率先倡導(dǎo)從動態(tài)增強CT資料中了解組織的血流灌注情況。該方法可通過量化腫瘤內(nèi)部的微循環(huán)狀態(tài)來鑒別腫瘤的良惡性、預(yù)測惡性程度；此外該方法可進行定量或半定量分析微循環(huán)狀態(tài)可反映活體組織的血流動力學(xué)變化。

2肝血流特點對CT灌注的意義

肝臟具有特殊的雙重血供，其中肝動脈約提供肝臟血供的25%，門靜脈約提供75%。正常門靜脈血管有高度順應(yīng)性，因能適應(yīng)大的血流變化而致門靜脈壓力變化很少。門靜脈的順應(yīng)性受其血管本身質(zhì)量和肝臟柔韌性影響。肝動脈主要維持肝臟結(jié)締組織和膽管壁的血供。兩者最后匯入肝微循環(huán)。而肝微循環(huán)是指以竇狀隙為中心，流入竇狀隙的門脈、肝動脈末梢支及其中流出的肝靜脈末梢支（中央靜脈）的循環(huán)。

血流灌注過程反映了器官、組織的血流動力學(xué)狀態(tài)和功能情況。研究顯示CT灌注成像技術(shù)能通過灌注參數(shù)量化分析組織器官的血流灌注狀態(tài)。通過從靜脈團注對比劑，在同一區(qū)域行重復(fù)快速的CT掃描，建立動脈、組織、靜脈的時間密度曲線（TDC），并通過不同的數(shù)學(xué)模型計算出灌注參數(shù)及彩色函數(shù)圖[1]，以此來評價組織器官的灌注狀態(tài)。臨床根據(jù)以上技術(shù)可應(yīng)用的相關(guān)參數(shù)及彩色函數(shù)有：血流量（BF）、血容量（BV）、肝動脈分?jǐn)?shù)（HAF）、肝動脈灌注量（HAP）、門靜脈灌流量（PVP）、血管表面通透性PS圖（PS）、對比劑的平均通過時間（MTT）、對比劑達峰值時間（TTP）等來了解肝微循環(huán)情況。

3臨床應(yīng)用

研究顯示在不同的疾病中肝動脈和門靜脈血流動力學(xué)具有不同的變化特點，根據(jù)這些特點對診斷疾病、了解病情變化、嚴(yán)重程度等具有很好的指導(dǎo)意義。臨床應(yīng)用CT灌注的研究是通過了解碘對比劑在肝臟及病變組織內(nèi)的分布情況來反映其的血流動力學(xué)變化。

3.1肝腫瘤 隨著腫瘤的不斷生長及去分化，腫瘤內(nèi)有大量的促血管形成因子，使腫瘤灌注不同于正常組織的灌注[3]。早年發(fā)現(xiàn)原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性肝臟腫瘤會引起動脈血供的增加。與非癌肝組織比較，原發(fā)性肝癌的肝血流量、肝血容量和肝動脈分?jǐn)?shù)顯著增高，平均通過時間及對比劑到達時間顯著降低[4-5]。肝臟轉(zhuǎn)移瘤（HMs）腫瘤組織在肝動脈血流圖呈明顯高灌注，HBF、PS、HAF和HAP大于周圍肝實質(zhì)， HBV、MTT和PVP小于周圍肝實質(zhì)[6]。原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤的CT的鑒別是看腫瘤區(qū)域的灌注情況：肝轉(zhuǎn)移瘤腫瘤邊緣部位基本為高灌注區(qū)[7]，病灶中心血流量、血管通透性較正常肝組織低，可能與存在微小動靜短路有關(guān)，也可能與肝轉(zhuǎn)移癌具有明顯的中心壞死傾向有關(guān)；而原發(fā)性肝癌中心為高灌注區(qū)[8]。

肝癌分化程度借助CT灌注有一定的臨床意義。與高分化肝癌相比，中、低分化肝癌的HBF、HBV、PS降低但MTT延長，這可能是分化程度低的肝癌生長較快，瘤體直徑較大，并且內(nèi)部出現(xiàn)壞死所致[9]。有研究發(fā)現(xiàn)[10]毛細血管通透性的在鑒別腫瘤分化程度有意義，認為PS與腫瘤病理高、中分化有相關(guān)性，PS值愈高，分化程度愈差。根據(jù)肝血管瘤與肝癌的肝血流的特點可進行CT灌注鑒別。肝細胞癌組肝血容量、血流量明顯、平均通過時間高于海綿狀血管瘤組，而肝細胞癌毛細血管通透性PS明顯低于海綿狀血管瘤組[11]。病灶中心與邊緣血流指標(biāo)對比發(fā)現(xiàn)：肝血管瘤病灶中心的HBF、HBV及PS較病灶邊緣降低，MTT較病灶邊緣延長，HAP較病灶邊緣略低；而肝癌病灶中心的HBF、HBV及HAP較病灶邊緣明顯升高，MTT較病灶邊緣縮短，PS較病灶邊緣略低[8]。

由肝硬化轉(zhuǎn)變而來的肝癌研究，發(fā)現(xiàn)單純性肝硬化結(jié)節(jié)為非腫瘤性病變，在出現(xiàn)不典型增生前為門靜脈供血，不典型增生結(jié)節(jié)與早期肝細胞肝癌常含殘留的匯管區(qū)，提示它們由動脈及門靜脈同時供血。肝癌結(jié)節(jié)HBF[（215±183）ml/min·（100/mg）]、HAP[（150±149）ml/min·（100/mg）]、HAl（0.64%4±0.18%）升高，明顯高于正常肝實質(zhì)HBF [（91±24）ml/min·（100/mg）、HAP （18±5）ml/min·（100/mg）、HAl （0.20%±0.04%）][12]。對于各期研究發(fā)現(xiàn)：Tajima等[13]比較不典型增生結(jié)節(jié)、高分化肝細胞肝癌、中低分化肝細胞肝癌病灶發(fā)現(xiàn)隨病變進展，結(jié)節(jié)內(nèi)動脈增多，門靜脈減少，其中動脈變化能更早提示惡變。血流量情況發(fā)現(xiàn)：癌結(jié)節(jié)組、不典型增生結(jié)節(jié)組及肝硬化結(jié)節(jié)組間肝動脈灌流量、組織血流量及血容量呈遞增趨勢，而MTT呈下降趨勢。其中HAP在三組中均有顯著差異，而組織血流量和血容量，只在肝細胞癌小結(jié)節(jié)與肝硬化結(jié)節(jié)中有顯著差異[14]。也有研究發(fā)現(xiàn)[15]不同大小肝癌病灶間各灌注值的無明顯差異，有意義是觀察到≤3 cm肝癌病灶，其血流量、血容量及肝動脈分?jǐn)?shù)值均明顯高于肝硬化實質(zhì)，從而有利于肝硬化患者早期發(fā)現(xiàn)肝癌。因而肝動脈血流指標(biāo)在結(jié)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤過程中尤應(yīng)得到重視。

3.2肝硬化 肝硬化的病理基礎(chǔ)是肝微循環(huán)結(jié)構(gòu)和生理狀況逐漸發(fā)生紊亂，導(dǎo)致局部和全肝血流灌注異常。在各種致病因素的作用下，肝竇結(jié)構(gòu)的重建及狄氏腔內(nèi)膠原的沉積使得肝竇的血流阻力不斷增加，結(jié)果導(dǎo)致門靜脈血流減少。肝動脈緩沖反應(yīng)（HABR）是正常肝臟內(nèi)在的重要血流補償機制，這種機制在肝硬化中仍然存在，因此當(dāng)門靜脈血流下降時，肝動脈血流量代償性增加[16]。但這種代償性增加不足以維持正常肝臟總灌流量。觀察發(fā)現(xiàn)：肝硬化的輕度、中度、重度肝硬化灌注值HAF分別為（0.18±0.02），（0.26±0.01），（0.32±0.12）；HAF、HAP在正常肝與輕、中、重度肝硬化之間有明顯差異；HAF在正常組與輕度肝硬化之間無明顯變化，但在中、重度肝硬化組明顯增高[17]；HAP在重度肝硬化組明顯增高；而BV隨著肝硬化的加重逐漸減少，驗證了肝動脈的代償機制，也說明了代償?shù)挠邢扌浴?/p>

肝硬化時肝竇結(jié)構(gòu)的改變還可導(dǎo)致血液和組織液中分子物質(zhì)通透性的變化，從而影響與肝細胞的營養(yǎng)和代謝物質(zhì)交換。普遍研究認為MTT、PS隨著肝硬化輕、中、重值逐漸延長或增大[17-18]。而MTT的延長考慮是由于狄氏腔內(nèi)膠原沉積使得CT對比劑彌散受限，而且MTT值的變化與所采用的對比劑有關(guān)系[19]；也和有孔的肝竇轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的毛細血管有關(guān)。PS增高考慮是在肝硬化過程中，由于肝血竇被改建，①使得大分子物質(zhì)和液體在血管內(nèi)外間隙內(nèi)的移動受限；②由于這種改建不完全，生成的異常肝索和血管，加上炎癥持續(xù)的存在，增加了組織通透性，便導(dǎo)致PS增高，反映了肝硬化的程度[20]。

肝炎致肝纖維化、肝硬化可能有不一樣的病理基礎(chǔ)，故有不一樣結(jié)論：在肝炎纖維化期BV與正常無差異，BF在肝炎纖維化期最高，在隨著肝硬化加重BF、BV逐漸降低，隨著病程進展MTT、PS、HAF逐漸上升[21]；這一點與以上有結(jié)果近似。但不一致研究發(fā)現(xiàn)[22]：肝炎所致肝纖維化、肝硬化顯示：正常對照組、肝纖維化組、肝硬化組 BF及HAF為逐漸升高，MTT在肝硬化組縮短，PS 在Child C升高；同時分析發(fā)現(xiàn)MTT與透明質(zhì)酸負相關(guān)，PS與IV型膠原正相關(guān)；結(jié)論認為隨著纖維化程度的加重BV、BF、HAF逐漸升高，MTT縮短，PS升高。同時另一項研究[23]肝炎致肝纖維化、硬化發(fā)現(xiàn)：正常對照組、肝纖維化組、肝硬化組BF、PS和HAF逐漸升高， 肝硬化組BV減少，MTT縮短。認為MTT縮短考慮跟肝動脈稀少，門靜脈和門靜脈、肝靜脈和肝靜脈、門靜脈與肝靜脈以及門靜脈與肝動脈間形成眾多交通支有關(guān)。

3.3脂肪肝 脂肪肝應(yīng)用CT灌注技術(shù)觀察研究相對較少。隨著對脂肪肝患者的增多，對脂肪肝研究的深入，認為脂肪肝是臨床常見的慢性病，由于其起病隱匿，到晚期癥狀才出現(xiàn)，可發(fā)展成肝硬化等等，因此早期微環(huán)境變化的研究對早期診斷和干預(yù)具有重要意義。應(yīng)而單純彩色多普勒檢查已經(jīng)不能很好的適應(yīng)脂肪肝臨床研究。

脂肪肝患者隨著病變嚴(yán)重度增加，肝動脈灌注值、肝門靜脈灌注值、總灌注值有明顯下降；肝動脈灌注指數(shù)（HPI）值各組無明顯相關(guān)性；而輕度脂肪肝與正常組相比，血流灌注參數(shù)變化不明顯或輕度下降，提示肝臟通過自身的代償來補償其血流灌注[24-25]；中重度脂肪肝組的肝動脈灌注值、肝門靜脈灌注值、總灌注值下降，可能由于肝細胞廣泛脂肪浸潤腫脹，肝細胞壞死較廣泛，在此基礎(chǔ)上肝細胞再生和結(jié)締組織增生，肝竇嚴(yán)重受壓，肝內(nèi)血液循環(huán)障礙，充盈速率減慢，血流灌注減少。動物實驗研究也顯示[26]：隨著脂肪肝的加重HAP、門靜脈灌注量（PVP）、總肝灌注量（BF）下降，而肝動脈灌注指數(shù)（HPI）有所增加。但遺憾的是對于脂肪肝微循環(huán)指標(biāo)MTT、PS等臨床研究和實驗研究尚未見報道。

4展望

隨著CT成像技術(shù)的成熟，本技術(shù)有著廣泛的臨床和實驗應(yīng)用前景，對于一些早期病變微循環(huán)的變化有著較為明確數(shù)值指標(biāo)，對肝臟腫瘤有著鑒別診斷、分化程度、預(yù)后判斷等有明確的優(yōu)勢。但CT灌注成像技術(shù)仍因存在以下諸多因素而有所限制：放射劑量的損傷；造影劑過敏等等。同時CT灌注指標(biāo)的正常數(shù)值還需要臨床大量數(shù)據(jù)的積累?？傊?，CT灌注技術(shù)為臨床提供客觀、可靠數(shù)據(jù)，是臨床對疾病診斷、對了解病情輕重和對疾病的預(yù)后判斷安全有效工具。

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編輯/張燕