肝細(xì)胞肝癌一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注CT掃描方案的優(yōu)化及二者參數(shù)的相關(guān)性

馮萌云，呂培杰，梁盼，王會(huì)霞，李偉然，高劍波

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 放射科，河南 鄭州 450052)

肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的惡性腫瘤之一，具有高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高死亡率的特點(diǎn)[1]。HCC血流灌注特點(diǎn)與其惡性程度有關(guān)，因此術(shù)前診斷及評(píng)估腫瘤微循環(huán)至關(guān)重要[2]。增強(qiáng)CT是目前篩查HCC的主要手段，但其檢出率在一定程度上受掃描時(shí)間影響。CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)不僅可顯示組織內(nèi)部形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，亦可評(píng)估腫瘤微循環(huán)狀態(tài)[3]，但因輻射劑量高、探測器寬度等原因而應(yīng)用受限。本研究通過使用寬體探測器、全模型實(shí)時(shí)迭代重建技術(shù)(adaptive statistical iterative reconstruction-VEO，ASiR-V)等解決以上難題[4]，實(shí)現(xiàn)一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描，獲得CTP和雙期增強(qiáng)圖像，且陶奉明等[4]也證實(shí)全肝灌注一站式成像可行。本研究目的為優(yōu)化HCC一站式CT掃描方案并進(jìn)一步評(píng)估增強(qiáng)和灌注參數(shù)間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性收集2017年6—9月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院接受上腹部一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注CT檢查的20例HCC患者的臨床資料，其中男16例，女4例，年齡37～70歲，平均(57.7±8.86)歲，7例患者有飲酒史，16例患者有乙肝病史，11例患者患肝硬化。前瞻性收集2017年9—12月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院確診為HCC的40例患者(手術(shù)確診30例，穿刺活檢確診10例)的臨床資料，剔除圖像存在嚴(yán)重運(yùn)動(dòng)偽影的3例和已接受放療、化療或其他影響腫瘤血供的治療的4例患者后，最終納入33例，包括男25例，女8例，年齡34～70歲，平均(54.84±10.27)歲，10例患者有飲酒史，24例患者有乙肝病史，1例患者有丙肝病史，23例患者患肝硬化。本研究經(jīng)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過，所有患者或其家屬簽署本研究知情同意書。

1.2 檢查方法患者取仰臥位，用腹帶將其束縛在CT檢查床上，囑其平靜呼吸，采用GE Revolution多層螺旋CT儀進(jìn)行掃描。管電壓100 kV，管電流80 mAs。ASiR-V前后均設(shè)置為40%，球管旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，矩陣512×512，掃描層厚和層間距均為5 mm，重建層厚和層間距均為1.25 mm。首先行上腹部CT平掃，確定腫瘤位置、范圍等，使用雙筒高壓器(德國Ulrich公司)，經(jīng)肘前靜脈以5 mL·s-1的速度注射50 mL非離子型碘對(duì)比劑(碘海醇，350 mgI·mL-1)，接著以相同速率注入40 mL生理鹽水。一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描方案：注藥后5 s開始行CTP掃描，流入期每2 s(曝光時(shí)間0.5 s，間隔1.5 s)采集1次圖像，共采集11次，回顧性部分為打藥后23 s后進(jìn)行動(dòng)脈期掃描，前瞻性部分為打藥后29 s后進(jìn)行動(dòng)脈期掃描，流出期每2 s(曝光時(shí)間0.5 s，間隔1.5 s)采集1次圖像，共采集8次，60 s和120 s后開始靜脈期與延遲期掃描[5]，掃描范圍同平掃。

1.3 圖像分析所有平掃、CTP及增強(qiáng)圖像傳送至美國GE Healthcare ADW 4.7后處理工作站，利用CT Perfusion 4D體部灌注模型進(jìn)行分析。使用矯正心臟運(yùn)動(dòng)偽影的序列矯正因輕微呼吸運(yùn)動(dòng)所造成的層面不一致，糾正后生成新序列，再進(jìn)入Liver perfusion進(jìn)行分析，通過勾畫腹主動(dòng)脈及門脈感興趣區(qū)(region of interest，ROI)得到動(dòng)靜脈峰值，然后計(jì)算得到時(shí)間-密度曲線(time-density curve，TDC)，獲得各灌注參數(shù)偽彩圖。在灌注圖像及雙期增強(qiáng)圖像上選取腫瘤的最大層面獨(dú)立手動(dòng)勾畫ROI，盡量避開大血管及壞死區(qū)域，ROI的選擇盡量保持一致，記錄HCC與肝實(shí)質(zhì)灌注動(dòng)脈期不同時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的CT值、HCC灌注參數(shù)值[達(dá)峰時(shí)間(TTP)、平均上升斜率(MSI)、血流量(BV)、血容量(BF)、平均通過時(shí)間(MTT)、肝動(dòng)脈灌注分?jǐn)?shù)(HAF)、毛細(xì)血管表面通透性(PS)]及動(dòng)靜脈期CT值[HCC動(dòng)脈期CT值(CTHCC-AP)、HCC靜脈期CT值(CTHCC-VP)]，測量3次，取平均值，計(jì)算灌注圖像動(dòng)脈期不同時(shí)間點(diǎn)所對(duì)應(yīng)腫塊與正常肝實(shí)質(zhì)的差值，動(dòng)靜脈HCC與正常肝實(shí)質(zhì)的比值[動(dòng)脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)的比值(λCT-AP)、靜脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)的比值(λCT-VP)]和差值絕對(duì)值[動(dòng)脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)差值的絕對(duì)值(△CT-AP)、靜脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)差值的絕對(duì)值(△CT-VP)]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，雙期增強(qiáng)參數(shù)與灌注參數(shù)采用Pearson相關(guān)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 TDC曲線由回顧性灌注數(shù)據(jù)得到TDC曲線，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)HCC與正常肝實(shí)質(zhì)差值最大時(shí)對(duì)應(yīng)的灌注動(dòng)脈期時(shí)間點(diǎn)中位數(shù)及眾數(shù)均為24 s，加上延遲5 s，即29 s時(shí)掃描動(dòng)脈期病灶顯示最佳，有6例患者掃描最佳時(shí)間點(diǎn)為24 s，5例為35 s，2例為38 s。見圖1。

曲線a～d分別表示主動(dòng)脈、門靜脈、HCC和正常肝實(shí)質(zhì)的TDC。

圖1HCC患者一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描TDC

2.2 增強(qiáng)與灌注CT參數(shù)的相關(guān)性一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描中，CTHCC-AP和CTHCC-VP均與MSI、BV、MTT呈正相關(guān)(均P<0.05)，λCT-VP與MSI、MTT呈正相關(guān)(均P<0.05)，余參數(shù)間無顯著相關(guān)性(均P>0.05)。見表1。

表1 HCC患者雙期增強(qiáng)CT參數(shù)與灌注CT參數(shù)間的相關(guān)性

注：雙期增強(qiáng)CT參數(shù)：CTHCC-AP—HCC動(dòng)脈期CT值，CTHCC-VP—HCC靜脈期CT值，λCT-AP—?jiǎng)用}期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)的比值，λCT-VP—靜脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)的比值，△CT-AP—?jiǎng)用}期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)差值的絕對(duì)值，△CT-VP—靜脈期HCC與正常肝實(shí)質(zhì)差值的絕對(duì)值。灌注參數(shù)：TTP—達(dá)峰時(shí)間，MSI—平均上升斜率，BV—血流量，BF—血容量，MTT—平均通過時(shí)間，HAF—肝動(dòng)脈灌注分?jǐn)?shù)，PS—毛細(xì)血管表面通透性。

3 討論

HCC是世界范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一[1]，全球每年約有100萬人因其死亡，其中中國患者約占一半[6]。HCC是富血供腫瘤，它的生長、向周圍的侵襲及轉(zhuǎn)移都依賴于腫瘤血管的生成[7]。CTP不僅可顯示組織的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)，還可反映腫瘤的微循環(huán)狀態(tài)[2,8]，但因探測器寬度、輻射劑量、耗時(shí)等諸多限制未能普及。增強(qiáng)CT檢查雖應(yīng)用廣泛，卻不能反映腫瘤血管新生情況，且HCC掃描時(shí)間的選擇影響病灶的檢出率。

本研究采用GE Revolution 16 cm寬體探測器，可實(shí)現(xiàn)軸位肝臟灌注，一次掃描即可獲得全肝CTP圖像和增強(qiáng)圖像，可避免MSCT往返掃描過程中因呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的漂移偽影[9]，另外也可獲得肝動(dòng)脈CTA及門靜脈CTV圖像。對(duì)比劑注射一次就可獲得多項(xiàng)檢查結(jié)果，降低了造影劑對(duì)腎臟的損害，同時(shí)也縮短了檢查時(shí)間，減少了經(jīng)濟(jì)支出，其配備AsiR-V技術(shù)可降低輻射劑量，還可獲得低噪聲、高質(zhì)量的圖像[10]。本研究CTP后處理采用符合肝臟雙重血供特點(diǎn)的去卷積模型，對(duì)比劑注射速率無需太快即可獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，適用于大多數(shù)患者[11]?，F(xiàn)一站式掃描已廣泛應(yīng)用于腎臟、胃及胰腺等多部位的檢查[12-14]，在肝臟方面也有諸多報(bào)道[4,15]，但尚未見通過一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注檢查優(yōu)化掃描方案及探討兩者間相關(guān)性的報(bào)道。

本研究表明，一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描方案中動(dòng)脈期為注藥后29 s后開始掃描病灶顯示最佳，與Gordic等[16]研究一致，有7例患者掃描時(shí)間延遲，考慮與患者合并肝硬化有關(guān)。有研究表明BV為判斷病變區(qū)域血供狀況的有效指標(biāo)，造影劑通過新生血管時(shí)，單位體積腫瘤內(nèi)造影劑量增多[17]，BV越高，MTT越長，當(dāng)然CT值也越高，但也有研究表明，MVD、VEGF與BF、PS、HAI一致，與BV、MTT無關(guān)[18]，造成這種結(jié)果可能是因?yàn)楸狙芯繀?shù)采用去卷積法原理得到，由于HAP、PVP、TLP、HBF及HBV數(shù)據(jù)為絕對(duì)數(shù)，受心功能及腫瘤內(nèi)血管分布的雙重影響，個(gè)體間差異大[19]，也有可能是掃描機(jī)器、掃描方案不一致所致，此解釋有待進(jìn)一步研究證實(shí)，HCC雙期CT值與MSI呈正相關(guān)，從另一個(gè)方面驗(yàn)證了HCC是富血供腫瘤，強(qiáng)化方式為快進(jìn)快出。

本文的不足與展望：(1)本研究樣本量小，所得結(jié)論缺乏大量數(shù)據(jù)支持及相關(guān)文獻(xiàn)佐證；(2)ROI的勾畫在一定程度上受主觀因素影響，雙期增強(qiáng)序列與灌注序列不能同時(shí)分析，因此不能保證完全在同一層面；(3)本研究采用腫瘤最大層面進(jìn)行勾畫，而非全腫瘤，可能無法反映腫瘤整體情況(但有研究表明，全腫瘤測量法與腫瘤最大層面測量的灌注參數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[20]；(4)因輻射劑量等原因未設(shè)置對(duì)照組進(jìn)行比較。

綜上所述，通過一站式增強(qiáng)聯(lián)合灌注掃描數(shù)據(jù)知，注射造影劑后29 s行動(dòng)脈期掃描，HCC病灶顯示最佳，CTHCC-AP、CTHCC-VP與MSI、BV、MTT呈正相關(guān)，λCT-VP與MSI、MTT呈正相關(guān)。因此在未行灌注掃描時(shí)，增強(qiáng)參數(shù)可間接反映部分灌注成像指標(biāo)，為臨床診療提供更多信息。