釓塞酸二鈉增強(qiáng)MRI對肝功能評估價(jià)值的血清學(xué)對照研究

朱望舒，石思雅，楊綺華，宋超，李勇

肝癌的手術(shù)治療中，術(shù)后肝衰竭是圍手術(shù)期死亡的重要原因，這使得術(shù)前患者肝臟功能的評估尤為重要[1]。目前臨床的肝功能分級、各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室檢查較多，但往往只能反映肝臟功能的某一部分，且受血液因素的影響較大，故臨床需要一種能夠較為全面的評價(jià)肝臟功能的方式來評估肝臟的短期功能及對于手術(shù)的耐受情況。本研究的目的是通過尋找釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA) MRI增強(qiáng)掃描的強(qiáng)化程度與臨床分級及血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性半定量評估肝臟功能，為臨床的進(jìn)一步評估提供可能性。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

搜集2012年8月至2017年3月期間來我院行釓塞酸二鈉(Gd-EOB-DTPA，Primovist?；德國拜耳公司) MRI檢查的相關(guān)資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) EOBMRI增強(qiáng)掃描前、后2周內(nèi)行臨床肝血生化檢查，指標(biāo)包括血清總膽紅素(total bilirubin，TBIL)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(aspartate transaminase，AST)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、血小板計(jì)數(shù)(platelet，PLT)、凝血酶原時(shí)間(prothrombin time，PT)、凝血酶原活度(prothrombin time activity，PTA)、白蛋白(albumin，ALB)、血清前白蛋白(preaprealbumin，PA)及膽堿酯酶(cholinesterase，ChE) 10項(xiàng)血清學(xué)指標(biāo)，另外記錄患者腹水及有無肝性腦病等情況；(2)具有相同的MRI掃描參數(shù)，肘靜脈注射后得到動(dòng)脈期、門脈期、靜脈期、平衡期、肝細(xì)胞期及肝膽管期圖像。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)圖像偽影嚴(yán)重影響觀察者；(2)肝內(nèi)病灶大于5 cm或其他原因?qū)е赂螌?shí)質(zhì)體積較小而無法測量。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)，最終納入試驗(yàn)98例，20例女性，78例男性，年齡22～75歲，平均(51.9±13)歲。經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)或臨床及影像資料典型、隨訪表現(xiàn)符合證實(shí)一共88例腫瘤患者：7例良性(血管瘤1例，炎癥肉芽腫1例，肝臟局灶性結(jié)節(jié)增生2例，肝硬化結(jié)節(jié)3例)，81例惡性(轉(zhuǎn)移瘤3例，膽管細(xì)胞癌5例，肝腺癌1例，混合型肝癌1例，肝細(xì)胞癌71例)。另10例沒有任何肝病及其他疾病基礎(chǔ)，MRI掃描肝內(nèi)沒有病灶，設(shè)置為正常組。本研究已獲得中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有受檢者在接受檢查前均簽署了知情同意書。

根據(jù)Child-Pugh分級標(biāo)準(zhǔn)對88名患者(患者組)及10名正常組病例的MR圖像進(jìn)行肝臟儲(chǔ)備功能分級[2]。將肝臟儲(chǔ)備功能分為A、B、C三級，預(yù)示著三種不同嚴(yán)重程度的肝臟損害(分?jǐn)?shù)越高，肝臟儲(chǔ)備功能越差)。

1.2 檢查方法

MR掃描技術(shù)：患者檢查前空腹，進(jìn)行呼吸和屏氣訓(xùn)練。設(shè)備采用荷蘭Philips 3.0 T磁共振(Achieva 3.0 T TX)，8通道體部敏感相控陣線圈?；颊哐雠P位，掃描順序參考肝膽特異性MR對比劑釓塞酸二鈉臨床應(yīng)用專家共識[3]：首先進(jìn)行冠狀位T1WI平掃及軸位m-DIXON平掃。采用高壓注射器自肘靜脈注入Gd-EOB-DTPA對比劑，注射劑量約10 ml (0.025 mmol/kg)，注射速率為2 ml/s，隨后立即注射20 ml生理鹽水，注射速率為2 ml/s；于注射對比劑后20 s、30 s、40 s、60 s、180 s分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描包括動(dòng)脈早期、動(dòng)脈晚期、門脈期、靜脈期和平衡期掃描(軸位和冠狀位)。緊接著進(jìn)行T2WI (TR 1650 ms，TE 80 ms；層厚3.5 mm，層間距1.0 mm：矩陣528×288)、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)，隨后行肝細(xì)胞期(20 min) T1WI。注射對比劑后90 min行肝膽管期T1WI掃描。平掃及增強(qiáng)T1WI掃描采用三維梯度回波擾相呼吸抑制并行采集快速掃描技術(shù)，具體掃描參數(shù)為：TR 3.0 ms，TE 1.4 ms，層厚3.0 mm，層間距1.0 mm。反轉(zhuǎn)角10°，矩陣268×208。

1.3 圖像處理

將98例患者的T1WI平掃及肝細(xì)胞期軸位圖像以DICOM格式導(dǎo)入MR工作站(Extend MR Workspace 2.6.3.1)，并用Image J軟件對圖像選取感興趣區(qū)(region of interest，ROI)并測量信號強(qiáng)度(signal intensity，SI)。分別在肝臟左外葉、左內(nèi)葉、右前葉、右后葉畫取ROI，ROI大小約100～200 mm2，選取時(shí)注意避開血管及膽管，每個(gè)ROI測量三次，每次測量大小及位置盡量相同，隨后取平均值得到SIliver。隨后分別于雙側(cè)腰大肌最大層面畫取一個(gè)ROI取平均值得到SImuscle，通過與腰大肌比值經(jīng)過校正得到rSIliver/muscle。計(jì)算20 min的rSI與平掃做比值得到相對增強(qiáng)率(relative enhancement ratio，rER)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件，計(jì)量資料用表示。置信區(qū)間設(shè)為95%，雙側(cè)P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用單因素方差分析正常組及不同Child-Pugh分級之間的rER值的差異性分析，并用LSD進(jìn)行兩兩比較；采用Pearson相關(guān)性分析rER值與不同血清學(xué)指標(biāo)結(jié)果之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果

正常組及患者組之間rER值進(jìn)行差異性分析，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05) (表1)；對于正常組及患者組之間rER值的兩兩比較，正常組和Child-Pugh B組、正常組和Child-Pugh C組、Child-Pugh A組與Child-Pugh B組之間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(表2)。圖1為Child-Pugh不同組患者的MR圖像。

rER值與肝臟10項(xiàng)血清學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，TBIL、ALT、AST、PT、PTA、PA、ChE等指標(biāo)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05) (表3)；其中PTA及PA的相關(guān)性大于其他幾項(xiàng)指標(biāo)。

3 討論

3.1 Gd-EOB-DTPA的基本特點(diǎn)

Gd-EOB-DTPA是一種肝膽特異性MRI對比劑，在Gd-DTPA分子結(jié)構(gòu)上添加脂溶性乙氧基苯甲基(EOB)后，能縮短組織T1弛豫時(shí)間而得到與非肝特異性對比劑相似的增強(qiáng)效果，從而觀察肝臟病變血液流動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)而對疾病尤其是肝臟腫瘤進(jìn)行定性，在臨床上具有較為明顯的診斷效能。注射Gd-EOB-DTPA后20 min我們稱為肝細(xì)胞期，此時(shí)膽道系統(tǒng)內(nèi)可見對比劑填充而顯影，可較為敏感地診斷膽道病變，有報(bào)道稱該檢查較磁共振胰膽管造影(magnetic resonance cholangiopancreatography, MRCP)更為敏感地發(fā)現(xiàn)和顯示膽管內(nèi)病變。多數(shù)研究表明，該對比劑通過EOB親脂基團(tuán)與血漿白蛋白結(jié)合并運(yùn)輸至肝臟，與肝細(xì)胞膜上有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(organic anion transporting polypeptide 1B3，OATP1B3)攝取并轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入肝細(xì)胞，再通過多重耐藥蛋白2 (multidrug resistance protein2，MPR2)排泄至膽管[4-7]。由于肝臟有著強(qiáng)大的代謝功能，且該對比劑可以被肝細(xì)胞特異性攝取的特性，有學(xué)者開始研究是否可通過肝臟對于對比劑攝取的程度來測量肝臟的儲(chǔ)備功能，動(dòng)物研究表明，肝炎或者肝硬化時(shí)肝細(xì)胞三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)分子下降和(或)肝細(xì)胞表達(dá)MPR2分子下降[8]，因此，可能導(dǎo)致肝臟攝取EOB分子能力下降，進(jìn)而引起EOB-MRI肝細(xì)胞期肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)化程度減低。

3.2 Gd-EOB-DTPA評估肝臟功能的診斷效能

臨床肝臟儲(chǔ)備功能情況決定了肝病治療方案的制訂和預(yù)后，尤其是肝臟腫瘤的手術(shù)，術(shù)前肝臟儲(chǔ)備功能的評估決定了患者手術(shù)的可行性及術(shù)式，以及手術(shù)中切肝的體積最大能有多大，術(shù)后發(fā)生肝衰竭的概率能有多少。涂蓉等[9]通過CT對肝臟體積的測量對于肝癌術(shù)前儲(chǔ)備功能進(jìn)行評估，能夠有效地預(yù)測肝衰竭發(fā)生的幾率。Shimizu等[10]研究中發(fā)現(xiàn)，缺血時(shí)間從60 min延長至90 min，缺血肝葉肝細(xì)胞期肝實(shí)質(zhì)相對強(qiáng)化率(relative fortification rate, RE)降低，肝臟相對強(qiáng)化率半衰期(T1/2)也相對延長，缺血肝葉ATP濃度較正常肝葉明顯減低，提示隨著肝臟不同程度的損傷，肝臟對于對比劑的攝取有相應(yīng)的減低。Child-Pugh分級是臨床最常用的評估肝臟儲(chǔ)備功能的分級系統(tǒng)，其結(jié)合了目前臨床最常用的評估肝臟功能的指標(biāo)，包括TBIL、ALB及PT，并且結(jié)合了臨床腹水及肝性腦病的特點(diǎn)，較為全面且較為簡易地評估肝臟功能。Verloh等[11]發(fā)現(xiàn)計(jì)算肝臟增強(qiáng)后信號與平掃信號強(qiáng)度的差值與Child-Pugh分級具有較為明顯的相關(guān)性，隨著Child-Pugh分級程度的增加該值發(fā)生較為明顯的減低。Motosugi等[8]和Utsunomiya等[12]研究表明肝脾相對強(qiáng)化率、肝肌肉相對強(qiáng)化率與ICG R15、Child-Pugh分級以及99Tcm-GSA核素成像明顯相關(guān)。韓丹等[13]則通過信號強(qiáng)度比值可初步評估原發(fā)性膽汁性膽管炎患者的肝功能。Child-Pugh分級的主要缺點(diǎn)是較為粗糙，只能給予肝臟幾個(gè)等級評估，而不是定量給予一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值從而較為精細(xì)得到肝臟的損傷程度；而rER值因其為定量數(shù)值，可相對彌補(bǔ)Child-Pugh分級的不利，實(shí)現(xiàn)半定量的評估作用，為今后的臨床實(shí)踐打下一定的基礎(chǔ)。本研究中rER值可區(qū)別Child-Pugh A組及Child-Pugh B組兩者之間的區(qū)別，這提示EOB對于輕中度肝損害的評估具有一定的意義。

表1 正常組與不同Child-Pugh分級病例組之間rER值的差異性比較Tab.1 Comparison of rER scores between different Child-Pugh groups and healthy group

表2 正常組與不同Child-Pugh分級病例組之間rER值的兩兩比較Tab. 2 Comparative analysis between every two groups and healthy group

表3 肝臟10項(xiàng)血清學(xué)指標(biāo)結(jié)果及其與rER值相關(guān)性分析的P值及r值Tab. 3 The P value and r value of the linear regression analysis between rER values and 10 serologic results

圖1 A～C：28歲，女，肝功能Child-Pugh A級，rER值2.800；D～F：65歲，男，肝功能Child-Pugh B級，rER值1.526；G～I(xiàn)：65歲，男，肝功能Child-Pugh C級，rER值1.085。A、D、G為T2WI圖像；B、E、H為注射藥后2 min掃描圖像；C、F、I為肝細(xì)胞期(注射藥后20 min延遲掃描)圖像Fig.1 A—C: Child-Pugh class A, 28-year-old female, rER value is 2.800; D—F: Child-Pugh class B, 65-year-old male, rER value is 1.526; G—I: Child-Pugh class C, 65-year-old male, rER value is 1.085. A, D and G are the T2WI scan. B, E and H are 2 min contrast scan. C, F and I are 20 mindelay scan.

3.3 Gd-EOB-DTPA與血清學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性

本實(shí)驗(yàn)中納入了10項(xiàng)血清學(xué)指標(biāo)與rER值進(jìn)行相關(guān)性分析，最終TBIL、ALT、AST、PT、PTA、PA、ChE等指標(biāo)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。TBIL來源于血漿血紅蛋白的降解，與肝細(xì)胞膽汁分泌相關(guān)；ALT主要存在于肝細(xì)胞漿內(nèi)，被WHO推薦為肝功能損害最敏感的檢測指標(biāo)；AST在肝臟發(fā)生嚴(yán)重壞死或破壞時(shí)，才能引起其在血清中濃度偏高，故AST可用以協(xié)助診斷疾病和觀察愈后。肝臟是大部分凝血因子唯一合成場所，因此凝血酶原活性水平體現(xiàn)著肝臟合成功能儲(chǔ)備的大小。血清PA及ChE主要在肝臟合成，它們在體內(nèi)的半衰期分別只有1.9 d和10.0 d，因兩者半衰期均較短，故能敏感而特異地反映肝臟的合成代謝功能。上述各項(xiàng)指標(biāo)均與肝臟代謝水平相關(guān)。本研究中PTA及PA與rER值的相關(guān)性大于其他。凝血酶原活度的相關(guān)性較強(qiáng)，這可能與本實(shí)驗(yàn)中重度肝纖維化的患者例數(shù)較多，凝血機(jī)制損傷較為明顯有關(guān)；另外這是否提示凝血機(jī)制和肝纖維化程度相關(guān)性較為明顯，有待進(jìn)一步考證。PA及ChE兩者與rER具有一定的相關(guān)性，這也提示rER可以較為敏感及早期地預(yù)測肝臟功能的損傷。Kim、Matsushima等研究表明[14-15]，肝臟相對強(qiáng)化率與臨床血生化指標(biāo)相關(guān)，TBIL、PTA相關(guān)因子分別是0.634、0.291，與本研究結(jié)果相似。其TBIL的高敏感性與肝硬化時(shí)肝細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降時(shí)肝臟合成以及肝細(xì)胞攝取EOB受到影響有關(guān)；EOB與膽紅素在肝細(xì)胞中具有相同的分子轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制[16]，肝硬化時(shí)，肝臟排泄能力下降，膽紅素潴留，肝細(xì)胞排泄EOB的能力下降。因此，EOB-MRI的rER值與肝功能血生化指標(biāo)一樣，能體現(xiàn)肝臟受損的程度，尤其與肝臟凝血酶原活度和前白蛋白的相關(guān)性大于其他幾項(xiàng)指標(biāo)。

3.4 本研究的局限性和展望

第一，本研究通過Child-Pugh分級作為對照，相對較為單?。坏诙?，本研究納入血清學(xué)功能較少，僅為十項(xiàng)，可進(jìn)一步加入部分肝臟纖維化程度的血清學(xué)指標(biāo)探討其與肝纖維化之間的關(guān)系。本研究將增加多項(xiàng)臨床指標(biāo)與磁共振掃描結(jié)果進(jìn)行對比，從而進(jìn)行更為系統(tǒng)的臨床研究，使得Gd-EOB-DTPA成為評估肝臟功能的穩(wěn)定、可靠的評估方法。

總之，Gd-EOB-DTPA可用于初步評估肝臟功能，且對于輕中度肝損害具有鑒別意義；與血清學(xué)檢查的關(guān)系中，與凝血酶原活度及前白蛋白較為密切。

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