原發(fā)性肝癌320排容積CT灌注參數(shù)值與腫瘤體積及肝功能Child-Pugh分級(jí)的相關(guān)性

梁長(zhǎng)華，毛華杰，梁 盼，戶彥龍，張會(huì)杰，王東東，高劍波

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科，河南 衛(wèi)輝 453100；2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，河南 鄭州 450052)

在我國，由于原發(fā)性肝癌常伴慢性肝炎、肝纖維化及肝硬化等，可嚴(yán)重影響肝臟的儲(chǔ)備功能，且多數(shù)原發(fā)性肝癌患者治療后可出現(xiàn)不同程度的肝臟損傷。鑒于此，準(zhǔn)確評(píng)估肝臟儲(chǔ)備功能對(duì)于原發(fā)性肝癌患者的預(yù)后有重要價(jià)值。迄今，肝臟儲(chǔ)備功能的評(píng)估主要有肝功能分級(jí)、肝功能定量試驗(yàn)、肝纖維化程度測(cè)定、影像學(xué)方法及多因素綜合分析等。目前，應(yīng)用較為廣泛的評(píng)估方法是肝功能Child-Pugh分級(jí)，但此方法過于繁瑣且價(jià)格昂貴。CT灌注(CT perfusion imaging，CTP) 技術(shù)來源于核醫(yī)學(xué)的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律。隨著320排容積CT的臨床應(yīng)用，作為主要功能成像的CTP成像技術(shù)越來越多地應(yīng)用于肝臟疾病領(lǐng)域的研究，并呈現(xiàn)出廣闊的臨床應(yīng)用前景[1-2]。本研究旨在通過320排容積CT測(cè)量并計(jì)算原發(fā)性肝癌患者的全腫瘤灌注參數(shù)值，分析原發(fā)性肝癌全腫瘤各灌注參數(shù)值與肝功能Child-Pugh分級(jí)的關(guān)系，腫瘤體積與全腫瘤灌注參數(shù)值、瘤周灌注參數(shù)值的關(guān)系，以及全腫瘤灌注參數(shù)值與瘤周灌注參數(shù)值間的關(guān)系，為肝臟儲(chǔ)備功能的研究以及明確腫瘤體積與腫瘤血流灌注的關(guān)系提供影像學(xué)指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1一般資料收集2013年1月至2015年1月鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院確診的47例原發(fā)性肝癌患者的臨床及320排容積CTP成像檢查資料，其中男31例，女16例，年齡24～81(60.1±1.2)歲。其中經(jīng)手術(shù)證實(shí)35例，穿刺活組織檢查證實(shí)12例；肝功能分級(jí)：Child-Pugh A級(jí)26例，B級(jí)18例，C級(jí)3例，患者均在治療前1～3 d行肝臟320排容積CTP成像。檢查前患者均未接受過放射治療、化學(xué)治療及其他可能影響腫瘤血供的治療；均符合第8屆全國肝癌學(xué)術(shù)會(huì)議通過的《原發(fā)性肝癌的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)》[3]，且均行影像學(xué)檢查，包括CT及磁共振成像，并剔除了可能影響腫瘤灌注參數(shù)值測(cè)量的嚴(yán)重心、腎等功能障礙患者。

1.2檢查方法采用東芝 Aquilion ONE 320 排CT行灌注成像檢查。首先行上腹部CT平掃，以選擇全肝層面及確定腫瘤的位置、范圍等。采用動(dòng)態(tài)容積模式行CTP成像，采用非離子型對(duì)比劑碘海醇注射液(350 g·L-1)經(jīng)雙筒高壓注射器于右臂肘前靜脈注射40 mL，注射速率5 mL·s-1，并隨即采用氯化鈉水溶劑30 mL以同樣速率注入[2]。對(duì)比劑注射后延遲8 s開始掃描，8～28 s每2 s掃描1次，34～52 s每3 s掃描1次，59～69 s每5 s掃描1次，最終獲得21個(gè)動(dòng)態(tài)容積數(shù)據(jù)，每個(gè)容積數(shù)據(jù)包含320幅圖像，共有6 720幅圖像。管電壓80 kVp，管電流80 mAs。層厚與層間距均為0.5 mm，矩陣512×512，掃描速度每圈0.5 s。

1.3圖像分析及數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)傳至Aquilion ONE后處理工作站Toshiba Vitrea 6.3，由2名高年資腹部影像科醫(yī)生應(yīng)用工作站進(jìn)行獨(dú)立分析。應(yīng)用工作站隨機(jī)配備的體部灌注軟件Body Perfusion進(jìn)行分析。分別測(cè)量3次求平均值即可獲得瘤周肝組織的肝動(dòng)脈灌注量(hepatic artery perfusion ，HAP)、門靜脈灌注量(portal vein perfusion， PVP)及肝動(dòng)脈灌注指數(shù)(hepatic perfusion index， HAPI)。然后根據(jù)腫瘤所在層面從上到下依次勾畫腫瘤最大輪廓，將所有層面的灌注參數(shù)值相加并除以所有層數(shù)即可獲得全腫瘤的灌注參數(shù)值，即瘤體HAP、PVP和HAPI。

2 結(jié)果

2.1腫瘤體積與全腫瘤灌注參數(shù)值、瘤周灌注參數(shù)值的關(guān)系及全腫瘤灌注參數(shù)值與瘤周灌注參數(shù)值間的關(guān)系結(jié)果見表1。原發(fā)性肝癌腫瘤體積為0.03～0.50 dm3，平均(0.28±0.05)dm3，全腫瘤灌注法獲得瘤體HAP為(105.86±9.97)mL·min-1·100 mL-1，PVP為(79.59±5.81)mL·min-1·100 mL-1，HAPI為(66.02±4.14)%。瘤周肝組織HAP為(61.20±3.37)mL·min-1·100 mL-1，PVP為(170.65±3.81)mL·min-1·100 mL-1，HAPI為(27.32±2.01)%。腫瘤體積與全腫瘤灌注參數(shù)值及瘤周灌注參數(shù)值無相關(guān)性(P>0.05)，全腫瘤灌注參數(shù)值與瘤周灌注參數(shù)值無相關(guān)性(P>0.05)。

表1腫瘤體積與全腫瘤灌注參數(shù)值及全腫瘤灌注參數(shù)值與瘤周灌注參數(shù)值間的關(guān)系

Tab.1Relationshipbetweentumorvolumeandtotaltumorperfusionparameters,totaltumorperfusionparametersandperitumoralperfusionparameters(r)

注：“-”表示無數(shù)據(jù)。

2.2肝功能Child-Pugh不同分級(jí)全腫瘤灌注參數(shù)值的比較結(jié)果見表2。肝功能Child-Pugh不同分級(jí)間的全腫瘤灌注參數(shù)值兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。隨著肝功能Child-Pugh分級(jí)的增加，瘤體HAP及HAPI逐漸增加，而PVP逐漸減小(P<0.05)。

表2不同肝功能Child-Pugh分級(jí)患者全腫瘤灌注測(cè)量值的比較

Tab.2ComparisonofobservedvalueoftotaltumorperfusionamongthedifferentChild-Pughgradingofliverfunction(x±s)

注：與A級(jí)比較aP<0.05；與B級(jí)比較bP<0.05。

3 討論

作為無創(chuàng)性功能成像的CTP成像技術(shù)，可在毛細(xì)血管水平量化組織器官的血流灌注狀態(tài)，可監(jiān)測(cè)腫瘤處于不同生理、病理狀態(tài)下血流灌注改變。近年來，有關(guān)CTP成像在肝臟、肺臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng)等占位性病變的鑒別診斷以及腫瘤療效評(píng)估中的作用的研究報(bào)道較多，且多項(xiàng)研究指出，CTP成像在腫瘤生物學(xué)行為的評(píng)估和療效預(yù)測(cè)方面有重要價(jià)值[4-7]。肝臟CTP成像定量參數(shù)HAP、PVP、HAPI與瘤體大小是否有關(guān)，以及瘤體本身的各灌注參數(shù)值與瘤周肝組織的灌注參數(shù)值是否相關(guān)，對(duì)于評(píng)估肝臟的血流灌注模式至關(guān)重要。但是目前有關(guān)該方面的臨床研究鮮見報(bào)道。

320排容積CT的掃描速度為傳統(tǒng)CT的4倍，輻射劑量可減少35%～65%，不僅有利于避免移動(dòng)偽影和錯(cuò)層偽影的干擾，還能有效提高對(duì)微小病灶和血管的顯示能力，一次檢查即可獲得包括灌注成像和血管重建及增強(qiáng)檢查的多個(gè)任務(wù)，可以瞬時(shí)完成動(dòng)態(tài)增強(qiáng)檢查以提供詳細(xì)而準(zhǔn)確的功能信息，可提供不受病變位置及范圍影響的血流灌注信息[8-10]。本研究結(jié)果顯示，在HAP上，所有瘤體均表現(xiàn)為不同程度的高灌注狀態(tài)；在PVP上，所有患者的瘤體本身均表現(xiàn)為不同程度的低灌注狀態(tài)。這可能與原發(fā)性肝癌本身的生物學(xué)特性有關(guān)，即原發(fā)性肝癌作為肝臟常見的惡性腫瘤，由于內(nèi)部新生血管較多，血流速度較快，血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)欠完整，隨著腫瘤進(jìn)一步生長(zhǎng)，肝動(dòng)脈供血逐漸增加，門靜脈供血相應(yīng)減少，HAPI亦顯示肝動(dòng)脈供血比例高于門靜脈[11]。以上觀點(diǎn)與國內(nèi)學(xué)者邱國欽等[12]研究較為一致。邱國欽等[12]認(rèn)為肝結(jié)節(jié)逐漸惡變的過程亦是打破原有門靜脈供血為主的過程，逐漸形成肝動(dòng)脈高灌注而門靜脈相對(duì)低灌注狀態(tài)，即HAPI逐漸增加的過程。并認(rèn)為通過CTP成像，可早期發(fā)現(xiàn)形態(tài)上無明顯改變但已出現(xiàn)血流灌注改變的病變，有助于更好地顯示腫瘤的實(shí)際范圍，以及肝內(nèi)隱匿性病變的檢出。

肝臟有效血流量是維持肝臟儲(chǔ)備功能的重要前提，各種原因引起的肝臟血流灌注減少，將不同程度影響肝臟的生理功能，最終導(dǎo)致肝臟功能的損害。本研究結(jié)果證實(shí)，隨著肝功能Child-Pugh分級(jí)的增加，瘤體HAP值及HAPI值逐漸增加，而PVP值逐漸減小。有研究指出，門靜脈的血流量與肝臟儲(chǔ)備功能有一定的關(guān)系，如果來源于消化系統(tǒng)的門靜脈血流量減少，肝臟的一系列生理功能將受到影響，如果術(shù)后一定程度恢復(fù)門靜脈供血，將有利于肝細(xì)胞功能的恢復(fù)，如果術(shù)后門靜脈血流量進(jìn)一步降低，則肝細(xì)胞將損傷、壞死，嚴(yán)重者可導(dǎo)致肝衰竭[13]。本研究結(jié)果顯示，門靜脈血流量PVP值隨著肝臟儲(chǔ)備功能的降低，逐漸減少，與以往文獻(xiàn)[14]報(bào)道較為一致。

由于處理CTP圖像的數(shù)學(xué)模型較多，并且很大程度上依賴于后處理軟件分析，導(dǎo)致其可能受到多種數(shù)學(xué)模型算法以及具體操作人員的干擾[15-18]。SANELLI等[19-20]通過比較不同技能和經(jīng)驗(yàn)水平的觀察者分析腦灌注參數(shù)的差異發(fā)現(xiàn)，得到的腦血流量(cerebral blood flow，CBF)值、腦血容量(cerebral blood volume，CBV)值、平均通過時(shí)間(mean transit time，MTT)值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并認(rèn)為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的后處理方法有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的可重復(fù)性。有學(xué)者將CTP成像用于評(píng)估肝臟腫瘤的治療效果，通過2個(gè)不相同的技能和經(jīng)驗(yàn)的觀察者行雙盲法圖像后處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察到的參數(shù)盡管有所差異，但整體上有高度的一致性，認(rèn)為CTP成像檢查肝癌的血流動(dòng)力學(xué)變化是可重復(fù)的，可以作為肝臟腫瘤經(jīng)肝動(dòng)脈栓塞治療后療效評(píng)價(jià)的方法[21]。隨著腫瘤體積的增大，導(dǎo)致血供分布不均一，中央部分可因缺血發(fā)生壞死，從而使瘤體內(nèi)部血流灌注成像不均勻。有學(xué)者通過16排及64排螺旋CT評(píng)估孤立性肺結(jié)節(jié)在Z軸方向的血流灌注模式后發(fā)現(xiàn)，其灌注參數(shù)值個(gè)體差異較大，表明腫瘤容積強(qiáng)化值以及血流量值與結(jié)節(jié)大小無明顯相關(guān)，并認(rèn)為原因可能與腫瘤本身直徑較小而壞死較少發(fā)生，且腫瘤的血流灌注模式主要由其內(nèi)在病理所決定[22]，本研究結(jié)果與之報(bào)道基本一致。

原發(fā)性肝癌瘤體體積與全腫瘤灌注參數(shù)值、瘤周灌注參數(shù)值以及全腫瘤灌注參數(shù)值與瘤周灌注參數(shù)值間均無相關(guān)性；不同肝臟Child-Pugh分級(jí)間的各灌注參數(shù)值存在差異，全腫瘤測(cè)量法獲得的灌注參數(shù)值可作為反應(yīng)肝臟儲(chǔ)備功能的影像學(xué)方法。由于肝臟320排容積CTP成像目前文獻(xiàn)報(bào)道較少，且本研究亦有一定的局限性，如樣本量尚不足等。所以本研究所得結(jié)論缺乏文獻(xiàn)相互印證，全腫瘤測(cè)量法獲得的灌注參數(shù)值準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步考證。由于肝臟的Child-Pugh分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中涉及5個(gè)指標(biāo)，而本研究?jī)H將肝臟的各灌注參數(shù)值與肝臟Child-Pugh分級(jí)進(jìn)行比較，未將5個(gè)指標(biāo)細(xì)分后逐一對(duì)比，今后將進(jìn)一步分析研究。

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