Gd-EOB-DTPA enhanced MRI in assessing whole liver and segmental liver function

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(Department of Radiology, the Third People's Hospital of Nantong,Nantong 226006, China)

我國慢性肝炎及肝炎后肝硬化發(fā)生率較高，準確評估肝臟儲備功能有利于選擇治療方案。目前尚無公認的能夠全面評估全肝及各肝段肝臟儲備功能的方法。釓塞酸二鈉(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid, Gd-EOB-DTPA)是一種新型MRI對比劑，可被肝細胞特異性攝取。本研究探討Gd-EOB-DTPA增強MRI評估全肝及各肝段肝臟儲備功能的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2015年1月—2016年12月于我院就診、臨床疑似肝臟病變需接受Gd-EOB-DTPA增強MR檢查的乙型肝炎肝硬化患者99例；另選同期無慢性肝病病史、肝功能正常、因其他疾病需行Gd-EOB-DTPA增強MR檢查患者21例(肝功能正常組)。排除標準：①肝臟手術(shù)或介入治療史；②肝臟巨塊型或彌漫型占位性病變；③膽道梗阻或門靜脈栓塞。記錄MR檢查前后1周內(nèi)血清白蛋白水平、血清總膽紅素水平、凝血酶原時間(prothrombin time， PT)、肝性腦病及血清酶學(xué)檢查指標[丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase， ALT)、門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase， AST)和堿性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)] 及有無腹腔積液。乙型肝炎肝硬化患者中，肝功能Child-Pugh A級48例(肝功能Child-Pugh A級組)、B級40例(肝功能Child-Pugh B級組)、C級11例(肝功能Child-Pugh C級組)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T MR掃描儀，16通道相控陣體部線圈(SENSE-XL-TORSO)。平掃采用脂肪抑制TSE T2W(TR 2 000 ms，TE 70 ms)、T1W正反相位(TR 3 751 ms，TE 54 ms)和DWI序列(TR 77 ms，TE 1.15 ms)。增強掃描對比劑采用Gd-EOB-DTPA(商品名：普美顯)，劑量0.025 mmol/kg體質(zhì)量，以2 ml/s流率經(jīng)外周靜脈團注，注射完畢后以20 ml生理鹽水沖洗。注射后20 s(動脈期)、60 s(門靜脈期)和3 min(平衡期)采用肝臟增強T1高分辨率各向同性容積激發(fā)掃描(T1 high resolution isotropic volume excitation， THRIVE)序列掃描全肝，TR 3 ms，TE 1.4 ms，F(xiàn)OV 36 cm×36 cm，翻轉(zhuǎn)角10°，矩陣250×220，層厚2.5 mm，層間距 0.25 mm，層數(shù)64～72層；于注射對比劑后10 min、20 min掃描肝膽特異期，掃描序列同前。

1.3 圖像分析 由2名具有2年以上腹部閱片經(jīng)驗的影像科醫(yī)師共同閱片和測量。根據(jù)Couinaud分段法，將肝臟分為5葉8段(S1～S8)。選擇平掃、注射對比劑后3 min、10 min和20 min圖像，于每個肝段放置3個面積為80～200 mm2圓形ROI，盡量確保同一患者不同時相同一肝段的ROI相同，避開血管、膽管及占位性病變，測量肝臟各段ROI的信號強度，并取平均值；以肝臟8段信號強度均值作為全肝平均信號強度。計算全肝及各肝段不同掃描時間點的相對強化程度(relative enhancement, RE)，RE=(增強后信號強度-增強前信號強度)/增強前信號強度。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件。以Komogorov-Smirnov法對計量資料行正態(tài)分布檢驗，符合正態(tài)分布者用±s表示。采用單因素方差分析比較肝功能正常組及Child-Pugh A級、B級、C級組間年齡、身高、體質(zhì)量、總膽紅素、白蛋白。PT、ALT、AST、ALP數(shù)據(jù)不符合正態(tài)性，通過對數(shù)轉(zhuǎn)換后以單因素方差分析比較其差異。肝臟全肝及各肝段增強后3 min、10 min、20 min肝臟RE比較采用單因素方差分析，如方差齊，兩兩比較采用LSD法，如方差不齊則采用Games-Howell檢驗。采用Spearman秩相關(guān)分析觀察全肝RE與實驗室指標的相關(guān)性。計數(shù)資料用頻數(shù)表示，以Fisher精確檢驗法比較4組間性別差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

Child-Pugh A級、B級、C級組及肝功能正常組間性別、身高、體質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，年齡及總膽紅素、白蛋白、PT、ALT、AST和ALP水平間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，見表1。

2.1 全肝RE比較 注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min，Child-Pugh A級、B級、C級組及肝功能正常組全肝RE差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(F=7.721、28.454、6.809，P均<0.001，圖1～5)。

表1 Child-Pugh A級、B級、C級組及肝功能正常組間一般資料和實驗室檢查指標比較

圖1 患者女，39歲，肝功能正常 A～C.分別為Gd-EOB-DTPA增強MR延遲3 min、10 min、20 min圖像 圖2 患者女，45歲，肝功能Child-Pugh A級 A～C.分別為Gd-EOB-DTPA增強MR延遲3 min、10 min、20 min圖像 圖3 患者男，54歲，肝功能Child-Pugh B級 A～C.分別為Gd-EOB-DTPA增強MR延遲3 min、10 min、20 min圖像 圖4 患者男，67歲，肝功能Child-Pugh C級 A～C.分別為Gd-EOB-DTPA增強MR延遲3 min、10 min、20 min圖像

2.2 各肝段RE比較 除注射Gd-EOB-DTPA后20 min時S8段外，注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min，Child-Pugh A級、B級、C級組及肝功能正常組間各肝段RE差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。各時間點肝功能正常組及Child-Pugh A級組各肝段間RE差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；Child-Pugh B級組注射Gd-EOB-DTPA后10 min、20 min和Child-Pugh C級組注射后20 min各肝段間RE差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，見表2～4。

2.3 相關(guān)性分析 全部患者全肝RE與實驗室指標均具有相關(guān)性，與白蛋白水平呈正相關(guān)，與總膽紅素、PT、ALT、AST、ALP水平呈負相關(guān)，見表5。

3 討論

目前常用的肝功能評估方法只能對全肝肝功能進行評估，臨床需要既可提供肝臟解剖信息又能評估局部肝功能的方法[1]。Gd-EOB-DTPA是肝膽特異性MRI對比劑，具有多期動態(tài)增強效果，可觀察肝臟解剖和病變[2-4]，并通過肝細胞膜上的有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽(organic anion-transporting polypeptide， OATP)由細胞外間隙轉(zhuǎn)運至肝細胞內(nèi)而被肝細胞特異性攝取，再由肝臟毛細膽管細胞膜多藥抵抗蛋白(multidrug resistance-associated protein, MRP)載體排泄入膽汁[5]。Gd-EOB-DTPA為順磁性對比劑，可有效縮短組織T1時間；增強前后肝實質(zhì)信號改變可反映肝細胞對Gd-EOB-DTPA的攝取能力。

表2 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲3 min時各肝段RE比較(±s)

表2 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲3 min時各肝段RE比較(±s)

組別S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A級組(n=48)1.14±0.281.09±0.351.06±0.311.05±0.231.07±0.291.01±0.211.01±0.231.02±0.272.1810.036Child-Pugh B級組(n=40)0.98±0.350.89±0.290.90±0.260.92±0.260.90±0.290.88±0.320.98±0.360.91±0.311.5810.141Child-Pugh C級組(n=11)0.97±0.390.98±0.311.18±0.400.90±0.270.88±0.210.96±0.311.00±0.451.01±0.351.5040.180 肝功能正常組(n=211.25±0.321.20±0.331.13±0.341.03±0.191.14±0.271.18±0.321.14±0.231.16±0.282.8970.007F值4.1335.3113.1412.7815.3634.6817.6523.734——P值<0.001<0.0010.0280.044<0.001<0.001<0.0010.013——

表3 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲10 min時各肝段RE比較(±s)

表3 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲10 min時各肝段RE比較(±s)

組別S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A級組(n=48)1.31±0.311.38±0.371.26±0.381.28±0.351.26±0.341.19±0.281.17±0.291.21±0.343.732<0.001Child-Pugh B級組(n=40)0.93±0.370.89±0.400.89±0.370.96±0.400.87±0.370.79±0.330.78±0.310.87±0.382.2570.030Child-Pugh C級組(n=11)0.93±0.420.79±0.440.82±0.450.75±0.300.73±0.290.74±0.310.72±0.280.86±0.391.0250.422肝功能正常組(n=211.60±0.511.51±0.601.45±0.511.25±0.341.50±0.481.48±0.471.42±0.431.45±0.433.842<0.001F值16.54116.13313.04310.54119.4425.23023.81914.188——P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001——

表4 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲20 min時各肝段RE比較(±s)

表4 不同肝功能組Gd-EOB-DTPA增強MRI延遲20 min時各肝段RE比較(±s)

組別S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A級組(n=48)1.12±0.451.09±0.461.00±0.391.04±0.441.03±0.410.94±0.350.99±0.400.97±0.413.676<0.001Child-Pugh B級組(n=40)0.88±0.330.84±0.370.84±0.340.89±0.390.82±0.330.75±0.290.74±0.320.81±0.352.5840.026Child-Pugh C級組(n=11)0.88±0.410.74±0.330.71±0.310.71±0.330.63±0.250.60±0.260.59±0.260.81±0.392.3320.034肝功能正常組(n=21)1.03±0.341.03±0.451.00±0.360.77±0.330.97±0.370.96±0.360.93±0.410.96±0.375.819<0.001F值3.3843.9843.3243.5064.7905.5615.9101.740——P值0.021<0.0010.0240.021<0.001<0.001<0.0010.170——

表5 注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min全肝RE與實驗室指標的相關(guān)性

圖5 不同肝功能組間注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min全肝RE比較(**：P<0.001)

肝功能正常者注射Gd-EOB-DTPA后1 min肝細胞便開始攝取對比劑[6-7]，10～20 min肝實質(zhì)增強達峰值[8]。肝細胞受損及肝功能障礙者肝實質(zhì)強化程度降低，但在注射對比劑后20 min增強效果也可達到理想狀態(tài)[9]。直接測量肝實質(zhì)信號強度可評估肝功能，但MRI信號強度是相對值，受掃描參數(shù)的影響[10]，故本研究選擇肝臟RE作為評價肝功能的參數(shù)。Verloh等[2]分析Gd-EOB-DTPA增強后20 min肝膽期肝臟RE與肝功能的相關(guān)性，認為肝功能受損影響肝細胞攝取對比劑。Lee等[11]研究表明Gd-EOB-DTPA增強后肝臟對比增強指數(shù)與肝硬化的嚴重程度和肝功能相關(guān)。Wibmer等[12]對51例肝移植術(shù)后患者隨訪1年，認為Gd-EOB-DTPA增強MRI肝臟RE與移植生存率相關(guān)。

本研究中，肝功能正常者及Child-Pugh A、B、C級患者全肝及各肝段RE在延遲3 min、10 min、20 min時差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，提示肝臟RE隨基于Child-Pugh評分的肝功能不同而變化，即隨肝功能受損程度增加，RE呈遞減趨勢。肝功能受損者肝細胞表面OATP表達數(shù)降低或MRP上調(diào)導(dǎo)致肝細胞攝取Gd-EOB-DTPA能力下降，同時Gd-EOB-DTPA排泄增加，故肝實質(zhì)相對強化程度減低[11]。

本研究發(fā)現(xiàn)肝功能正常組及Child-Pugh A級組在各時間點8段間RE差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，Child-Pugh B級組在延遲10 min、20 min時各肝段間RE差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，而Child-Pugh C級組僅在延遲20 min時各肝段間RE差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.034)，提示肝功能正常者及Child-Pugh A、B、C級患者不同肝段間的儲備功能存在差異，與梁明龍等[13]研究結(jié)果一致，推測可能是不同肝段血管及膽管分布不同所致。肝功能正常者及肝功能輕度受損者肝細胞對對比劑攝取的能力相對較強，在增強后較早期(3 min、10 min)各段間RE差異即可顯現(xiàn)；隨著肝功能受損程度加重，肝細胞對對比劑攝取能力下降，需要延遲足夠時間，以待肝細胞攝取足夠量的對比劑。結(jié)合文獻[8]，對肝功能輕度受損患者，可于延遲掃描10 min評估其肝功能，而對肝功能中重度受損者則應(yīng)根據(jù)具體情況適當增加延遲掃描時間。

本組增強后不同時間點全肝RE與各實驗室指標均相關(guān)，與白蛋白水平呈正相關(guān)，與總膽紅素、PT、ALT、AST、ALP水平呈負相關(guān)，提示隨著肝功能受損加重，肝實質(zhì)對Gd-EOB-DTPA攝取能力下降，進一步表明Gd-EOB-DTPA增強MRI肝臟RE可反映肝功能情況。

本研究不足：①Child-Pugh C級組樣本量較少，可能影響統(tǒng)計結(jié)果準確性；②僅對各肝段RE進行總體差異比較，未行肝段間兩兩比較。

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