能譜CT成像聯(lián)合血清鐵蛋白評(píng)估泡狀棘球蚴病患者肝臟鐵沉積的價(jià)值※

李國(guó)強(qiáng)，鮑海華

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院影像中心)

肝鐵含量的評(píng)價(jià)方法多種多樣，但都有不同的局限性。血清鐵蛋白是一種病理狀態(tài)下的急性期蛋白，因此其并不能準(zhǔn)確反映人體內(nèi)肝鐵沉積狀況[1]。能譜CT檢查不但可以提供病變形態(tài)及結(jié)構(gòu)信息，還可以通過(guò)最佳單能量、物質(zhì)分離等技術(shù)，為臨床疾病的發(fā)現(xiàn)、鑒別診斷和個(gè)體化治療等提供更多信息[2]，但也存在不足，如缺乏縱向?qū)Ρ燃皺M向?qū)Ρ荣Y料[3]。能譜CT成像聯(lián)合血清鐵蛋白評(píng)估肝泡狀棘球蚴病(hepatic alveolar echinococcosis，HAE)患者肝臟鐵沉積的價(jià)值值得探討，本課題就此開(kāi)展研究。

1 資料與方法

1.1 資料

收集2019年9月至2020年11月間來(lái)青海大學(xué)附屬醫(yī)院就診且經(jīng)臨床及影像學(xué)檢查確診為HAE的患者36例作為研究組，年齡19～67歲，平均(40±15.6)歲；選取30例體檢健康者作為對(duì)照組，年齡28～64歲，平均(39.7±16.6)歲。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①能譜CT檢查失敗者(偽影)；②既往診斷為HAE并經(jīng)臨床干預(yù)者；③合并其他影響肝鐵沉積疾病的患者，如血液病、肝臟炎癥、既往鐵代謝紊亂疾病病史者等。

本研究通過(guò)青海大學(xué)附屬醫(yī)院倫理審查委員會(huì)審查。

1.2 方法

1.2.1 CT檢查方法

采用GE Revolution CT機(jī)，選用上腹部GSI能譜平掃模式進(jìn)行掃描?？崭箼z查。掃描參數(shù)：兩種kVp(即140kVp和80kVp)瞬時(shí)切換；固定管電流365 mA；層厚5 mm；層間距5 mm。所有原始圖像數(shù)據(jù)傳輸至AW4.7后處理工作站。

1.2.2 圖像分析與測(cè)量方法

利用AW 4.7的GSI后處理軟件獲得鐵基(水)物質(zhì)分離圖、能譜曲線圖。研究組選取病灶最大層面且同時(shí)距病灶2～4 cm范圍內(nèi)的正常肝組織來(lái)勾畫(huà)感興趣區(qū)域，對(duì)照組選取第一肝門(mén)上方水平肝實(shí)質(zhì)較為均勻的肝左葉、肝右葉、尾狀葉來(lái)勾畫(huà)感興趣區(qū)域。勾畫(huà)感興趣區(qū)域時(shí)盡量避開(kāi)肉眼所見(jiàn)的明顯小血管、膽管及偽影區(qū)域，感興趣區(qū)面積約100 mm2，所有數(shù)據(jù)測(cè)量3次，然后取平均值。由兩名影像科專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，以兩名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果進(jìn)行后續(xù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。能譜曲線斜率計(jì)算公式：λ= (HU40keV-HU100keV)/60。用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)評(píng)價(jià)兩名醫(yī)師所測(cè)數(shù)據(jù)的一致性，ICC 分別為0.714、0.685 和0.912、0.879，此數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)兩名醫(yī)師測(cè)量的對(duì)照組和研究組的數(shù)據(jù)一致性良好。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 能譜CT平掃表現(xiàn)及相關(guān)指標(biāo)

36例HAE患者均呈現(xiàn)為以混雜密度為主的不規(guī)則實(shí)性腫塊性病變，邊界不清，34例病灶實(shí)質(zhì)可見(jiàn)點(diǎn)片狀鈣化，2例無(wú)明顯鈣化，但有肝包膜凹陷。36例HAE患者檢出43個(gè)病灶，病灶最大直徑范圍從3.9～18.2 cm。91.7%(33例)的HAE患者有1個(gè)或多個(gè)肝功能異常指標(biāo)，其中3例血清鐵蛋白水平超出檢測(cè)范圍。(表1)

表1 研究組臨床指標(biāo)Table 1 Clinical indicators of the study group

兩組間在肝實(shí)質(zhì)鐵含量、能譜曲線斜率上有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-8.382、-8.502，P均小于0.05)；研究組肝實(shí)質(zhì)內(nèi)鐵含量、能譜曲線斜率較對(duì)照組高。(表2，圖1～2)

表2 對(duì)照組和研究組肝實(shí)質(zhì)鐵含量和能譜曲線斜率Table 2 Virtual iron concentration and slope of energy spectrum curve in control group and study

女性，46歲，HAE病灶(紅色箭頭為病灶)A為鐵基物質(zhì)圖，鐵濃度2.32mg/cm3；B為能譜曲線圖，曲線斜率為0.42；C圖上的紅點(diǎn)為偽彩圖像，可見(jiàn)明顯的鐵沉積圖1 研究組患者肝臟能譜CT圖Figure 1 Results of liver energy spectrum CT examination in the study group

女性，48歲，健康對(duì)照組患者A為鐵基物質(zhì)圖，鐵濃度0.85mg/cm3；B為能譜曲線圖，曲線斜率為0.17；C圖上的紅點(diǎn)為偽彩圖像圖2 對(duì)照組健康體檢者肝臟能譜CT圖Figure 2 Results of liver energy spectrum CT examination of healthy subjects in the control group

2.2 肝功生化指標(biāo)與血清鐵蛋白水平

研究組肝鐵濃度與血清鐵蛋白水平、病灶最大直徑、總膽紅素水平、直接膽紅素水平、間接膽紅素水平呈中度正相關(guān)；與總蛋白、白蛋白水平呈負(fù)相關(guān)，而與丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、谷氨?；D(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和球蛋白水平無(wú)相關(guān)性。(表3)

表3 HAE患者肝臟內(nèi)鐵含量與各臨床指標(biāo)的相關(guān)性Table 3 Correlation between virtual iron concentration and clinical indexes among patients withhepatic alveolar echinococcosis(HAE)

3 討論

HAE患者存在血清鐵蛋白不同程度升高和肝功能受損情況[4]。由于肝臟是鐵沉積氧化應(yīng)激損傷的主要臟器，過(guò)量的鐵儲(chǔ)存在肝臟等器官中可造成器官功能下降，最終導(dǎo)致器官衰竭[5]。因此，課題組認(rèn)為，對(duì)肝臟鐵含量的準(zhǔn)確評(píng)估非常重要，但目前對(duì)HAE的肝鐵代謝研究尚少。

能譜CT成像所提供的物質(zhì)分離技術(shù)可定量測(cè)定臟器組織中的鐵含量且檢查時(shí)間短[6，7]。本研究利用肝臟能譜平掃模式，通過(guò)分析研究組與對(duì)照組間肝鐵含量的變化，探討HAE患者肝鐵沉積情況的差異性及對(duì)肝功能的影響，以便加深對(duì)HAE的認(rèn)識(shí)。

HAE酷似惡性腫瘤，呈浸潤(rùn)性、轉(zhuǎn)移性生長(zhǎng)，可直接破壞和吞噬正常肝組織，造成肝臟的不可逆損傷。肝臟損傷時(shí)，肝鐵代謝會(huì)出現(xiàn)紊亂，過(guò)量的鐵沉積會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基并誘導(dǎo)肝實(shí)質(zhì)產(chǎn)生纖維化信號(hào)，在長(zhǎng)時(shí)間的潛伏和無(wú)癥狀感染階段后，HAE可發(fā)展至不可逆的肝硬化階段并導(dǎo)致局部器官功能損害，如門(mén)脈海綿樣變性等[8，9]。本研究的創(chuàng)新之處在于利用能譜CT物質(zhì)分離方面的成像優(yōu)勢(shì)并聯(lián)合血清學(xué)檢查達(dá)到有效評(píng)估HAE患者肝鐵沉積的目的。

本研究發(fā)現(xiàn)研究組較對(duì)照組肝鐵濃度及能譜曲線斜率升高，兩組之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且研究組肝鐵濃度與血清鐵蛋白呈中度正相關(guān)(rs=0.669，P<0.001)，這與以往的研究結(jié)果一致[4]。

HAE不斷產(chǎn)生大小不等的囊泡可直接破壞肝組織[10]，導(dǎo)致肝細(xì)胞數(shù)目減少和肝細(xì)胞變性壞死，壞死的肝細(xì)胞釋放出細(xì)胞內(nèi)貯存鐵，造成肝鐵過(guò)度沉積；極易外漏的囊泡囊液可繼發(fā)肝臟炎性反應(yīng)，在持續(xù)的炎性微環(huán)境狀態(tài)下肝細(xì)胞的正常功能受損，使肝細(xì)胞正常鐵轉(zhuǎn)化的能力下降[11]；中晚期患者常因肝門(mén)部管道的壓迫引起各種并發(fā)癥，使肝實(shí)質(zhì)有效灌注降低，進(jìn)一步加劇患者的肝鐵代謝和肝功能紊亂[12]，肝臟損害越嚴(yán)重，則參與調(diào)節(jié)鐵代謝的各種因子及鐵調(diào)素合成越少[13]，使鐵在代謝過(guò)程中越容易沉積于肝臟，造成肝鐵過(guò)度沉積。隨著肝鐵的過(guò)度沉積，利用物質(zhì)分離算法得到的肝鐵濃度值越高，在偽彩圖上表現(xiàn)為紅色分布的點(diǎn)狀影。

進(jìn)一步的研究結(jié)果顯示，肝鐵濃度與總蛋白、白蛋白呈負(fù)相關(guān)，與病灶大小等也有一定相關(guān)性，這說(shuō)明HAE患者的肝鐵沉積造成了肝功能的儲(chǔ)備下降，過(guò)量的鐵離子通過(guò)Fenton反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的損傷及肝儲(chǔ)備功能的下降，使肝臟代償能力和合成功能受損，最終導(dǎo)致肝功能下降。本研究發(fā)現(xiàn)某些肝功能指標(biāo)，如丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶等與肝鐵濃度無(wú)相關(guān)性，課題組分析其中可能的原因：①肝臟合成能力的個(gè)體差異性和病灶浸潤(rùn)部位的隨機(jī)性會(huì)有不同，如病灶是否累及肝門(mén)[14]；②寄生蟲(chóng)體復(fù)雜的生命周期及長(zhǎng)病史導(dǎo)致的滯后性可能會(huì)在慢性肝功能損害中表現(xiàn)為正常[15]；③肝臟異常鐵沉積是否會(huì)對(duì)HAE患者肝功能造成影響具有不確定性。

綜上所述，HAE患者肝臟內(nèi)存在肝鐵異常沉積，能譜CT成像可用于無(wú)創(chuàng)評(píng)估HAE患者肝臟鐵沉積的嚴(yán)重程度，是動(dòng)態(tài)評(píng)估鐵負(fù)荷較為理想的補(bǔ)充手段。因HAE患者禁忌穿刺而缺乏病理對(duì)照，無(wú)法用病理結(jié)果加以證實(shí)；研究樣本量較少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)存在一定偏倚，故需做深層次研究。