肝臟CT灌注成像臨床應用進展

黃求理，林元為

肝臟CT灌注成像臨床應用進展

黃求理，林元為

隨著CT設備的不斷發(fā)展更新，CT成像不僅能獲得傳統(tǒng)的形態(tài)學資料，也可以進一步了解組織器官的功能變化。CT灌注成像（CTP）作為評價器官、組織血流灌注情況的一種非介入性功能成像，在肝臟及其疾病的診斷中較傳統(tǒng)CT影像學具有明顯的優(yōu)勢。肝臟血流動力學在各種病理情況下將發(fā)生變化，正確認識和評價肝臟病理情況下的血流動力學改變，對于肝臟疾病的診斷、治療及預后評估具有非常重要的價值。

1　肝臟CTP原理

肝臟灌注的概念最早在20世紀90年代初由Miles等提出，其主要原理是靜脈團注對比劑后，一定時間范圍內對肝臟選定層面進行連續(xù)動態(tài)掃描，在血管和組織內選定感興趣區(qū)（ROI），以獲得該層面ROI內的密度隨強化時間而變化的曲線，即時間-密度曲線（TDC）。采用諸如最大斜率法、間室分析法及去卷積法等數(shù)學模型分析TDC來獲得灌注值，理論基礎是對比劑所引起的密度改變直接與對比劑聚集的濃度成線性關系，以及對比劑的血流動力學與血液相同。

2　肝臟CTP的觀察指標

肝臟CT的灌注參數(shù)主要包括：（1）血流量（BF），單位時間內流經(jīng)定量組織的血容量；（2）血容量（BV），表示局部區(qū)域的血流數(shù)量；（3）平均通過時間（MTT），對比劑通過ROI毛細血管網(wǎng)所耗費的時間；（4）總肝灌注量（TLP），肝動脈灌注量（HAP）、門靜脈灌注量（PVP）之和；（5）PVP，門靜脈供給肝臟的血量；（6）HAP，肝動脈供給肝臟的血量；（7）肝動脈灌注指數(shù)（HPI），HAP在TLP占的比例；（8）分布容積（DV），組織內對比劑所分布空間的體積和組織體積之比；（9）對比劑量到達時間（IRF TO），表示對比劑到達指定位置的時間，為推動剩余函數(shù)不為0時的時間；（10）滲透表面積乘積（PS），對比劑由毛細血管內皮進入細胞間隙的單向傳輸速率。根據(jù)中心容積定律及放射性示蹤劑稀釋原理，血流量、血容量、平均通過時間3者存在如下關系：血容量=血流量×平均通過時間，HAP=肝動脈灌注時間密度曲線最大斜率/肝動脈強化峰值，PVP=門靜脈灌注時間密度曲線最大斜率/門靜脈強化峰值。

3　肝臟CTP的臨床應用

3.1正常肝臟早期很多研究著眼于正常肝臟的CTP參數(shù)，通過對正常人群進行肝臟CTP可以得出正常肝臟各項灌注參數(shù)指標范圍，但不同的研究其結果存在一定的差異性。究其原因可能是由于研究對象、注射速率、ROI選取、測量誤差、設備精確度、計算方法等研究因素選擇不同造成的。總體來看，HAP與PVP之比為1∶3～4，與生理狀態(tài)下肝動脈、門靜脈供血比例大致相近。

3.2肝纖維化與肝硬化肝纖維化是多種慢性肝病的重要病理特征，并且也是發(fā)展為肝硬化以致肝癌的必經(jīng)階段。許多學者明確提出肝纖維化甚至是嚴重的纖維化是可逆的。早診斷并進行有效的治療將抑制肝纖維化的進展，并且在一定程度上逆轉肝纖維化，減少肝硬化、肝癌的發(fā)生。由于肝臟在肝纖維化及早期肝硬化階段沒有顯著的形態(tài)學改變，傳統(tǒng)醫(yī)學影像學檢查手段難以為該類病變的早期診斷提供有價值的信息，但有研究表明此時肝臟已經(jīng)有了血液動力學的變化，肝臟CTP有助于發(fā)現(xiàn)這些血流動力學改變，為肝纖維化與肝硬化的早期診斷及準確分期提供有價值的幫助。Ronot等發(fā)現(xiàn)慢性丙肝患者在肝纖維化早期、中期存在灌注改變，且該方法具有較高的敏感度和特異度，因此認為CTP在肝纖維化分期診斷中具有價值。王皓等發(fā)現(xiàn) CTP可以捕捉到肝纖維化各期的灌注變化，對S2、S3、S4期纖維化可以作出分期診斷。龍莉玲等發(fā)現(xiàn) CTP可用于肝纖維化定量分級及判斷肝纖維化程度。陳勇等、王汝良等發(fā)現(xiàn) CTP對肝硬化的分級診斷可以提供有價值的影像學依據(jù)。

3.3肝臟腫瘤

3.3.1原發(fā)性肝癌原發(fā)性肝癌在我國是一種發(fā)病率高且預后欠佳的疾病，其中以肝細胞癌的發(fā)病率最高。以往對肝細胞癌診斷的金標準是血管造影檢查。但是，血管造影對于病灶的組織學分型及血流動力學的改變顯示十分有限，難以評價。隨著CTP的逐步使用，以上問題得到了很好的解決。有研究對25例肝細胞癌患者行CT灌注掃描，結果顯示肝細胞癌組的血流量及 HPI較正常組顯著增高，而MTT顯著降低。上述灌注參數(shù)印證了肝細胞癌以動脈供血為主的特點，通過CT灌注研究可以反映原發(fā)性肝細胞癌血流動力學變化，從而為肝細胞癌的診斷提供線索與依據(jù)。文利等對18例不同分化程度的肝細胞癌患者進行CT灌注研究并分析其與微血管密度（MVD）的相關性，結果表明不同分化程度的肝細胞癌其灌注指標會發(fā)生變化，同時肝細胞癌的惡性程度與MVD呈正相關，腫瘤惡性程度越高，MVD越高，而且在腫瘤內的分布區(qū)不一，說明灌注指數(shù)是反映腫瘤惡性程度及MVD的可靠指標，為肝細胞癌的診斷、分級及化療提供可靠的依據(jù)。

3.3.2肝臟轉移瘤轉移瘤的形成開始于循環(huán)血液中的腫瘤細胞向肝組織遷移。腫瘤長到一定大小時，血管生成是維持生長的必要條件。新生血管逐漸形成與原發(fā)性肝癌相似的血管特點，瘤周組織肝竇不斷發(fā)生“毛細血管化”。多數(shù)臨床研究表明，肝轉移瘤盡管在常規(guī)CT檢查上常為“乏血供腫瘤”，但在CTP上都表現(xiàn)“富血供行為”，即HAP及HPI升高，同時PVP下降。HAP增加的程度更取決于原發(fā)病灶的部位和性質，因為轉移瘤的血管生成與原發(fā)病灶有關，增加的原因就是腫瘤血管生成的結果。研究發(fā)現(xiàn)，肝動脈灌注增加與肝轉移瘤相關，沒有明顯病灶的動脈期強化增加預示患者在其后18個月內會出現(xiàn)可觀察到的轉移灶。Tsushima等發(fā)現(xiàn)肝轉移患者的正常肝實質PVP明顯減少，HAP較對照組明顯增加。雖然目前尚無明確臨床證據(jù)論證肝臟CTP能提早發(fā)現(xiàn)隱匿性肝轉移瘤，但Cuenod等的動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，有隱匿性微小轉移時，PVP較對照組減少34%。因此肝臟CT灌注掃描技術有望發(fā)展成為隱匿性肝轉移的早期診斷技術，為早期治療肝轉移提供依據(jù)。

3.3.3肝臟良惡性腫瘤的鑒別惡性腫瘤的生物學特性是在誘導血管生成的基礎上形成局部浸潤與遠處轉移灶，新生腫瘤血管產(chǎn)生高微血管密度，肝臟CTP利用組織灌注差異評價微血管的信息。原發(fā)性肝癌和繼發(fā)轉移瘤等肝臟惡性腫瘤，主要是由肝動脈進行供血，理論上HAP應該表現(xiàn)為升高；良性腫瘤多不由肝動脈進行供血，理論上HAP一般無明顯變化。Miles等研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤病灶內HAP升高與微血管密度升高一致，組織學上可見微小動脈形成；臨近組織肝動脈灌注量升高意味著肝組織新生血管化，提示可能是惡性的，其范圍往往比常規(guī)CT范圍大，這可能是由于微轉移所致。該研究還提出，患者的預后與病灶及病灶周圍肝組織的灌注相關等觀點。因此肝臟 CTP可能成為肝臟良惡性腫瘤鑒別的新途徑而應用于臨床實踐。

3.3.4肝細胞癌介入治療監(jiān)測肝動脈化療栓塞（TACE）是治療中晚期肝癌的有效方法，而介入治療后導致的動脈閉塞和化療藥物會引起肝臟器質性損害，進而影響肝臟灌注參數(shù)的改變。CTP可以通過測量一系列灌注參數(shù)來反映肝動脈化療栓塞療效。Lin等對比TACE后7 d的HPI與TAE前的HPI之比小于0．85時，腫瘤在1個月內明顯縮小的可能性增加。因此，肝臟CTP可以用于預測TACE的療效。池嘉昌等比較TACE術后腫瘤區(qū)與非瘤區(qū)灌注參數(shù)，發(fā)現(xiàn)BF、BV、HPI和PVP均有差異，認為CTP能很好顯示肝癌TACE術后局部病灶活性。Reiner等利用CTP研究經(jīng)動脈釔-90放療栓塞肝惡性腫瘤效果，發(fā)現(xiàn)放療栓塞早期，肝轉移瘤HAP減少，而腫瘤直徑無明顯改變。肝細胞肝癌HAP及腫瘤直徑均無明顯改變，肝轉移瘤患者釔-90放射栓塞治療后HAP下降程度與1年生存期升高存在相關性。

4　肝移植術后評價

活體肝移植已經(jīng)在臨床上用來治療終末期肝病，肝移植后血管并發(fā)癥是導致移植肝臟功能喪失和患者死亡的直接原因，病理證實早期移植肝內沒有自然串聯(lián)成網(wǎng)的動脈側支循環(huán)，任何因素持續(xù)影響動脈或門靜脈系統(tǒng)的血供，就會致肝移植的失敗。早期診斷術后并發(fā)癥并及時進行有效治療是提高移植患者生存率和改善患者生命質量的重要因素。CTP能夠監(jiān)測肝移植后門靜脈和肝動脈血流動力學變化，在肝移植后血管并發(fā)癥的早期診斷及對指導臨床治療方面有重要價值。Zhuang等研究發(fā)現(xiàn)，與正常供體捐贈前相比，無小肝綜合征（SFSS）受體患者在術后14 d和28 d時PVP明顯增高，但術后28 d PVP較術后14d明顯降低。無SFSS受體患者在術后14d，移植物-受體脾臟體積比與PVP存在明顯的負相關性。SFSS組術后14 d PVP較無SFSS組明顯增高。方圓等應用 CTP成像技術研究肝移植后發(fā)生肝動脈狹窄（HAS）患者的移植肝血流灌注情況，以明確HAS與缺血性膽道病變（ITBL）的關系，發(fā)現(xiàn)與無ITBL組患者比較，ITBL組患者HAP、HPI顯著升高，PVP顯著降低，兩組患者間TLP無明顯差異，他們認為肝移植后HAS患者HAP和HPI升高及PVP降低時，應警惕ITBL的發(fā)生。

5　320排動態(tài)容積CT肝臟CTP

320排CT是當今世界上最先進的影像檢查設備，它是一款動態(tài)容積CT，320排0.5 mm探測器，一次性掃描覆蓋160 mm，實現(xiàn)CT掃描從形態(tài)學檢查到功能性成像的飛躍。大范圍覆蓋，不需采用目前CT的多次旋轉采集和數(shù)據(jù)重疊常用方式，一圈覆蓋全器官，很好的解決了以往CTP所面臨的由于患者移動、呼吸運動會出現(xiàn)灌注層面不同層面情況，影響灌注值的準確性問題。另外掃描時間短，最少用0.35s掃描一圈就能將整個器官在瞬間內成像，從而減少輻射劑量，盡可能的減少了對人體的損傷是其另一大優(yōu)勢。因為 CTP要反復多次的對病變區(qū)域進行連續(xù)掃描，輻射劑量成為一個敏感的話題，而320排CT通過低劑量掃描，較好地解決了這個難題。

總之，CTP是一種功能成像，它通過觀察血流灌注改變在肝臟疾病中的運用也越來越廣泛。320排CT更是通過全肝掃描的模式，對肝臟進行整體性的分析。該機器在圖像掃描及后處理上有著不可替代的優(yōu)勢；可以盡可能在肝臟疾病早期對其進行診斷及鑒別診斷，具有廣闊的臨床應用價值。

10.3969/j.issn.1671-0800.2016.05.003

R816.5

C

1671-0800(2016)05-0566-04

2016-04-30

（本文編輯：陳志翔）

315010寧波，寧波市第一醫(yī)院

黃求理，主任醫(yī)師，碩士生導師，浙江省醫(yī)學會放射學分會委員，浙江省抗癌協(xié)會腫瘤介入治療委員會副主任委員，寧波市醫(yī)學會放射學分會副主任委員。Email：huang_qiuli@126.com