肝硬化640層CT肝灌注容積掃描肝血管成像的臨床應(yīng)用研究

梁冬云， 曾蒙蘇， 吳東， 向述天， 毛崇文， 楊曉

·腹部影像學(xué)·

肝硬化640層CT肝灌注容積掃描肝血管成像的臨床應(yīng)用研究

梁冬云， 曾蒙蘇， 吳東， 向述天， 毛崇文， 楊曉

目的：探討利用640層CT肝灌注容積數(shù)據(jù)對肝硬化患者進(jìn)行肝血管成像的可行性及其臨床應(yīng)用價值。方法：25例肝功正常(A組)和50例肝硬化患者(B組：Child-Pugh A級25例；C組：Child-Pugh B級25例)行640層CT肝灌注檢查，繪制時間-密度曲線(TDC)，測量主動脈和門靜脈的達(dá)峰值時間(TTP)、峰值(PV)及門靜脈與肝臟密度差的最大值(P-L)。選取主動脈峰值期的容積數(shù)據(jù)進(jìn)行肝動脈血管成像；采用P-L值最大的1期及3期容積數(shù)據(jù)對門靜脈進(jìn)行單期和多期融合成像，并對比兩種成像方法的圖像質(zhì)量。結(jié)果：三組間主動脈TTP和PV的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。肝硬化組門靜脈的TTP較對照組長，PV及P-L值下降，3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；進(jìn)一步兩兩比較，除A與B組間門脈TTP值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外，其余各組間3個參數(shù)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3組均可顯示肝動脈3級分支。門脈多期融合成像質(zhì)量優(yōu)于單期成像(P<0.05)，A組可顯示3～4級門靜脈分支，B和C組可顯示1～3級門靜脈分支。結(jié)論：利用640層CT全肝灌注成像容積數(shù)據(jù)進(jìn)行血管成像，能清晰顯示肝動脈和門靜脈，有助于肝硬化患者臨床治療方案的制訂。

肝硬化； 灌注成像； 血管成像； 體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

肝硬化在我國發(fā)病率較高，可并發(fā)肝癌、引起上消化道大出血等而危及患者的生命。全面了解肝臟的代償功能、肝內(nèi)血管及病變的情況，對治療方案的制定和預(yù)后評估至關(guān)重要。肝灌注成像作為一種功能成像方法，可通過評估肝血流動力學(xué)的改變來評估肝臟功能，在臨床應(yīng)用前景較好。隨著CT技術(shù)的發(fā)展，尤其是640層容積CT的臨床應(yīng)用，使全肝灌注成像成為可能，能否利用灌注掃描的容積數(shù)據(jù)進(jìn)行血管重建，同期觀察肝內(nèi)血管病變，減少掃描次數(shù)，使患者避免不必要的輻射損害，是本課題研究的重點(diǎn)。本文通過分析25例肝功正常及50例肝硬化患者的640層CT肝灌注成像資料，探討采用肝灌注成像的容積數(shù)據(jù)進(jìn)行肝血管成像的可行性及效果。

表1 三組檢查者的臨床資料

注：*采用卡方值；#兩組病例均無肝性腦病表現(xiàn)。

材料與方法

搜集2011年11月-2015年11月在本院行640層CT肝灌注成像的75例患者的病例資料，其中對照組25例(A組)，肝、腎功能均無明顯異常，除肝囊腫外無其它肝臟病變，且肝囊腫的數(shù)目均<3、直徑<2.0 cm；肝硬化組50例，均有乙肝病史，HBsAg(+)，經(jīng)病理確診8例，其余經(jīng)臨床、實(shí)驗(yàn)室檢查及影像檢查綜合診斷；根據(jù)Child-Pugh分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步將患者分為B、C兩組(B組：Child-Pugh A級25例；C組：Child-Pugh B級 25例)。3組的臨床資料見表1。所有檢查者在檢查前簽署了知情同意書。

使用Toshiba Aquilion One 640層CT機(jī)行多期動態(tài)增強(qiáng)容積掃描?；颊邫z查前30 min口服清水800 mL，掃描時用腹帶固定，保持平穩(wěn)呼吸。雙定位確定灌注范圍后采用雙筒高壓注射器，以6.5 mL/s流率經(jīng)肘靜脈注射非離子型對比劑優(yōu)維顯(370 mg I/mL)60 mL和等滲鹽水40 mL，注藥后6 s啟動掃描，6～28 s每2 s掃描1次，31～79 s每3 s掃描1次。掃描參數(shù)：層厚0.5 mm，100 kV，電流為自動毫安。

將掃描的原始數(shù)據(jù)傳輸至工作站進(jìn)行圖像后處理。先繪制肝血管的時間-密度曲線(time-density curve，TDC)，記錄達(dá)峰時間(time to peak，TTP)。在第一肝門層面測量腹主動脈和門靜脈的峰值(peak value，PV)。門靜脈測量興趣區(qū)(regions of interest，ROI)為左、右門靜脈匯合處；肝臟CT值取肝左葉和肝右葉CT值的平均值，計(jì)算同一時間點(diǎn)門靜脈與肝實(shí)質(zhì)的CT值的差值(density differences between the portal vein and hepatic parenchyma，P-L)。

選取主動脈峰值期容積數(shù)據(jù)進(jìn)行肝動脈成像，門靜脈選取P-L值最大的1期及3期容積數(shù)據(jù)進(jìn)行單期及多期融合成像。重組方法包括最大密度投影(maximum intensity projection，MIP)、多層面重組(multiplannar reformation，MPR)及容積再現(xiàn)(volume rendering，VR)技術(shù)。

由2位主治醫(yī)師綜合原始及重組圖像對肝動脈及門靜脈的圖像質(zhì)量進(jìn)行盲法評分，意見不同時經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致意見。肝血管分級標(biāo)準(zhǔn)參照Tanikare等[1]提出的肝動脈和Tarahashi等[2]提出的門靜脈分級標(biāo)準(zhǔn)，以肝動脈左右支、門靜脈左右主干為Ⅰ級，其分支為2級，每級記為1分，依次類推，未顯示0分。血管清晰度依據(jù)血管邊緣的表現(xiàn)(光滑、銳利、欠清晰和模糊)分為Ⅰ～Ⅳ級，依次記為2.0、1.5、1.0和0.5分，對比2組成像方法的門靜脈圖像質(zhì)量。觀察門脈側(cè)支循環(huán)的類型、肝靜脈分支的顯示情況。

記錄掃描時隨機(jī)產(chǎn)生的平均容積CT劑量指數(shù)(CT does Index volume，CTDIvol)和劑量長度乘積(dose length product，DLP)，并按公式(1)計(jì)算有效輻射劑量(effective dose，ED)：

ED=DLP×C

(1)

其中，C=0.015mSv/(mGy·cm)[3]。本研究中CT檢查的輻射劑量：DLP為1584.58～2163.34 mGy，ED為23.77～32.45 mSv。

使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，肝血管測量值及圖像評分以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。三組間各指標(biāo)的比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法。采用秩和檢驗(yàn)比較單期和多期融合成像時的門脈成像質(zhì)量。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

三組中腹主動脈和門靜脈的測量值及比較見表2。三組間主動脈的TTP和PV值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三組間門靜脈TTP、PV和P-L值的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；進(jìn)一步組間兩兩比較，

表2 三組中三支血管的測量值及比較

注：*與A組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.077)。

除A組與B組間TTP值的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.077)，其余各組間門靜脈TTP、PV值及P-L值的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

三組中肝動脈和門靜脈的圖像質(zhì)量評分見表3。A、B組中可顯示肝動脈 3～4級分支，C組可顯示到肝動脈3級分支；三組中血管清晰度均達(dá)3～4級(圖1)；三組間圖像質(zhì)量評分的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。A、B和C組分別可顯示門靜脈分支的3～4、2～4和1～2級，A、B組血管清晰度為2～4級，C組1～2級；各組間門靜脈圖像質(zhì)量評分的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

表3 肝動脈和門靜脈血管成像質(zhì)量評分

注：*門靜脈圖像質(zhì)量評分采用多期融合成像。

多期融合成像在顯示門靜脈細(xì)小分支和血管清晰度方面均優(yōu)于單期成像(表4、圖2～4)，兩種圖像間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.39，P=0.017；Z=-3.03，P=0.002)。

A、B、C三組圖像上大部分患者僅顯示肝靜脈1級分支，A組中未顯示肝靜脈者3例，B組5例，C組9例。下腔靜脈顯示較好36例(圖5)。

表4 兩種成像方法對門靜脈分支和血管清晰度的顯示情況 (例)

此外，本研究中肝血管成像顯示肝硬化伴門靜脈及脾靜脈擴(kuò)張4例(圖6)，食道胃底靜脈曲張21例(圖7～8)，脾腎分流3例(圖7)，臍靜脈曲張2例。

討 論

1.640層CT肝灌注成像及肝血管成像的優(yōu)勢

多層螺旋CT血管成像是目前顯示肝血管及病變的主要方法，合理設(shè)置延遲時間是提高圖像質(zhì)量的重要影響因素。肝動脈成像延遲時間可采用智能掃描(Smart prep)技術(shù)和小劑量預(yù)注射法(Test Bolus)，其成像效果好，能顯示3級以上分支血管[4]。門靜脈和肝靜脈成像的觸發(fā) 閾值受個體循環(huán)及病理因素的影響大，Test Bolus技術(shù)中如果預(yù)注射對比劑的劑量太小，可能影響對門靜脈和肝靜脈的觀察，通常多采用經(jīng)驗(yàn)法確定延遲時間 。肝硬化時門脈阻力增加，血管活性物質(zhì)失衡以及繼發(fā)引起的內(nèi)臟血管擴(kuò)張及循環(huán)血流量增加，可導(dǎo)致門靜脈和肝靜脈TTP延遲，并且肝功能損害程度越重TTP值延長越顯著，門靜脈延遲時間可達(dá)40～70 s甚至更長，不易準(zhǔn)確把握。640層CT肝灌注成像采用多期動態(tài)增強(qiáng)容積掃描，Z軸覆蓋范圍達(dá)16 cm，可覆蓋大部分患者的全部肝臟，通過TDC利用灌注成像的容積數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重組，可直接獲得肝動脈峰值期、門靜脈P-L最大期的血管圖像，并可根據(jù)肝血管與肝實(shí)質(zhì)的強(qiáng)化特點(diǎn)，進(jìn)行多期融合成像；依據(jù)肝靜脈TTP設(shè)定肝靜脈成像的延遲時間，可提高肝硬化患者肝靜脈成像質(zhì)量。

2.肝血管及下腔靜脈成像效果

肝動脈的強(qiáng)化效果取決于單位時間內(nèi)的碘含量，當(dāng)注射的總碘量固定時，對比劑注射流率越大，肝動脈CT值的達(dá)峰時間越短、峰值越高，小血管顯示越好。Tanikake等[5]研究認(rèn)為，注射流速5 mL/s時血管成像質(zhì)量優(yōu)于4 mL/s。據(jù)文獻(xiàn)報道，注射流率4.5 mL/s時肝動脈CTA顯示的細(xì)小分支數(shù)明顯高于3.5 mL/s和2.5 mL/s[6]。本研究中肝灌注成像采用6.5 mL/s的流率，肝動脈強(qiáng)化顯著，3組中顯示的肝動脈分支及其血管清晰度均達(dá)3級以上，3組間圖像質(zhì)量評分的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

多層CT門靜脈成像(multi-slice CT portography，MSCTP)質(zhì)量的好壞取決于P-L值，其影響因素較復(fù)雜，患者的身體質(zhì)量指數(shù)及相關(guān)疾病如門脈高壓、門脈癌栓和動靜脈分流等均可影響門脈強(qiáng)化程度，除延遲時間需準(zhǔn)確把握，對比劑總量對圖像質(zhì)量的影響也較大。MSCTP常用對比劑劑量為1.5 mL/kg。肝灌注成像時為保證成像質(zhì)量，使用的對比劑總量僅60 mL，不利于門靜脈血管的顯示，但因注射流率快(達(dá)6.5 mL/s)，單位時間內(nèi)血管內(nèi)的碘含量增加，可使門靜脈及肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化峰值升高、達(dá)峰時間提前，并且

門靜脈的強(qiáng)化程度明顯優(yōu)于肝實(shí)質(zhì)，使P-L值增加，提高了門靜脈圖像的信噪比和對小血管的顯示效果。此外，本研究中在對比劑注射后以相同流率注射鹽水進(jìn)行沖管，既增加了患者水化程度，降低了對比劑腎病發(fā)生的可能，又維持了對比劑團(tuán)注的效果，增加了殘留于外周靜脈內(nèi)的對比劑的利用率，一定程度上彌補(bǔ)了門靜脈成像對比劑劑量的不足。并且肝灌注成像采用370 mg I/mL的高濃度碘對比劑，在相同對比劑劑量時，也較低濃度對比劑更有利于提高門脈強(qiáng)化程度。

640層CT容積掃描時X線管旋轉(zhuǎn)一周的時間為0.5 s/r，層厚0.5 mm，Z軸的空間分辨率高，能降低部分容積效應(yīng)的影響，提高對小血管的顯示能力，且肝動脈強(qiáng)化顯著、顯示效果好，但因空間分辨率提高的同時密度分辨率降低，對門靜脈成像質(zhì)量有一定影響。為增加圖像的信噪比，提高血管清晰度及單期容積掃描時未充盈門靜脈的顯示效果，本研究中選取P-L值最大的3期容積數(shù)據(jù)進(jìn)行門脈多期融合成像，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，多期融合成像在顯示門靜脈的清晰度及細(xì)小分支方面明顯優(yōu)于單期成像，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。本組中3組檢查者的體重為(59.34±7.85)kg，BMI為(20.97±1.92)kg/m2，多期融合成像A、B、C組中能顯示的門脈分支分別為3～4、2～3和1～2級，基本能滿足臨床診斷的需要。但對于體質(zhì)量>65 kg、BMI大于22.5 kg/m2的患者，仍需根據(jù)P-L值最大的時相來設(shè)定掃描延遲時間，加大對比劑劑量進(jìn)行血管成像以保證圖像質(zhì)量。

MSCTP能顯示肝硬化側(cè)支血管及其曲張程度[7]，吳東等[8]報道MSCTP與門靜脈造影顯示門靜脈側(cè)支循環(huán)的符合率達(dá)95.3%。本組50例肝硬化患者中側(cè)支循環(huán)開放者21例，與同期MSCTP檢查同一掃描范圍內(nèi)顯示的側(cè)支血管一致。VR圖像立體感強(qiáng)，門脈側(cè)支形成時門脈強(qiáng)化程度雖降低，但通過多期融合成像、調(diào)節(jié)VR閾值及透明度，大多數(shù)患者仍可觀察門脈的形態(tài)，容積掃描基礎(chǔ)上MPR圖像的各向同性與原始圖像接近、空間分辨率高，而MIP圖像對小血管的顯示較好，三者結(jié)合可準(zhǔn)確觀察食道-胃底靜脈曲張的部位，為臨床治療方案的選擇提供依據(jù)。

肝靜脈的強(qiáng)化依賴于肝血竇中對比劑的逐級匯合，其成像較門靜脈困難。本研究中三組患者大部分僅能顯示肝靜脈的1級分支，A組中肝靜脈未顯示者3例、B組5例、C組9例，分析原因主要是對比劑總量較少所致。TDC顯示肝靜脈增強(qiáng)達(dá)峰值時肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化處于緩慢下降期-平臺期，肝靜脈峰值時間與肝靜脈-肝實(shí)質(zhì)最大密度差值的時間接近，因此可依據(jù)其達(dá)峰時間進(jìn)行血管成像。本組肝硬化患者對比劑總量增至100～120 mL(追加40 mL生理鹽水)，在肝靜脈峰值時間的基礎(chǔ)上后延4～5 s進(jìn)行肝靜脈成像，除4例門脈側(cè)支廣泛伴大量腹水的患者肝靜脈顯影淺淡，其余患者均獲得較滿意的肝靜脈圖像。肝靜脈除3大主支，還包括引流尾狀葉的小靜脈和第Ⅵ、Ⅶ肝段的右后下肝靜脈。肝右后下靜脈的顯示率約為15%[9]，明確其數(shù)量，大小及引流范圍等對指導(dǎo)臨床上進(jìn)行肝葉切除和肝靜脈流出道重建有重要作用，可避免術(shù)中損傷出血及術(shù)后肝淤血。本研究中肝靜脈成像時顯示肝右后下靜脈8例。

下腔靜脈肝段位于肝尾狀葉與肝右葉之間，是肝靜脈及副肝靜脈匯入下腔靜脈的通路，了解其匯入方式和部位對尾狀葉切除、直接性肝內(nèi)門腔分流術(shù)穿刺部位和肝移植切除平面的選擇均至關(guān)重要。下腔靜脈管徑較大、管壁較薄，當(dāng)對比劑注射流率過快時可出現(xiàn)邊流現(xiàn)象，或者掃描時間太早時下腔靜脈內(nèi)對比劑充盈不均，均可能影響對病變的觀察。本研究中下腔靜脈達(dá)峰值時其內(nèi)密度并不均勻，選取其強(qiáng)化較均勻的3～5期容積數(shù)據(jù)進(jìn)行多期融合成像，通過MIP和MPR重組，有36例患者的下腔靜脈及肝靜脈匯入部位顯示較好。

總之，利用640層CT肝灌注成像容積數(shù)據(jù)進(jìn)行血管成像，能清晰顯示肝動脈；對體質(zhì)量<65 kg、BMI<22.5kg/m2的患者，通過多期融合技術(shù)可觀察門脈及門脈側(cè)支循環(huán)的情況，顯示下腔靜脈的大體形態(tài)；根據(jù)肝灌注成像肝靜脈達(dá)峰時間來確定延遲時間，能提高血管成像質(zhì)量，為肝硬化患者治療提供全面的影像資料。

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The value of hepatic angiography using 640-slice CT whole liver perfusion imaging technique for liver cirrhosis

LIANG Dong-yun，ZENG Meng-su，WU Dong，et al.

Department of Radiology，the second People's Hospital of Yunnan Province，Kunming 650032，China

Objective:To explore the value of hepatic angiography using 640-slice CT whole-liver perfusion for liver cirrhosis.Methods:25 patients without liver cirrhosis (group A) and 50 patients with liver cirrhosis (group B:Child-Pugh A in 25 cases;group C:Chlid-Pugh B in 25 cases) received perfusion scan.Time-density curve was obtained,time to peak (TTP) and peak value (PV) of aorta and portal vein,and the density differences between portal vein and hepatic parenchyma (P-L) were measured.The data in peak phase of aorta were selected for hepatic artery angiography;the data in the 1st and 3rd phase with the maximum P-L were selected and single-phase imaging and multi-phase merge imaging were used for portography,and the image quality of the two methods was compared.Results:There were no significant differences in TTP and PV of aorta among the three groups (P>0.05).Compared with the control group,the TTP of portal vein increased and the PV of portal vein and P-L reduced in cirrhosis group,with statistical differences among the three groups (P<0.05);for further pairwise comparison,there were satistical differences of TTP and PV of portal vein and P-L between group A with B,B with C,and A with C (P<0.05),except the TTP of the portal vein between group A and B (P>0.05).all grade-3 branches of liver artery were exhibited.The image quality of portal vein using multi-phase merge imaging was superior to those using single phase (P<0.05),the third and forth grade branch of portal vein could be observed in group A，and first and third grade branch of portal vein could be seen in the other groups.Conclusion:Hepatic angiography using 640-slice CT liver perfusion scan can clearly show the hepatic artery and portal vein,these are useful to make therapeutic scheme for cirrhosis patients.

Liver cirrhosis； Perfusion imaging； Angiography； Tomography，X-ray computed

650021 昆明，云南省第二人民醫(yī)院放射科(梁冬云、向述天、毛崇文、楊曉)；200032 上海，上海復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院放射科(曾蒙蘇、吳東)

梁冬云(1973-)，女女，云南廣南人，副主任醫(yī)師，主要從事腹部和頭頸部影像診斷工作。

曾蒙蘇，E-mail：zeng.mengsu@zs-hospital.sh.cn

云南省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(2011Y204)

R814.42； R575.2

A

1000-0313(2016)12-1205-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.12.022

2016-02-22

2016-05-11)