肝脏CT灌注成像临床应用进展

黄求理，林元为

肝脏CT灌注成像临床应用进展

黄求理，林元为

随着CT设备的不断发展更新，CT成像不仅能获得传统的形态学资料，也可以进一步了解组织器官的功能变化。CT灌注成像（CTP）作为评价器官、组织血流灌注情况的一种非介入性功能成像，在肝脏及其疾病的诊断中较传统CT影像学具有明显的优势。肝脏血流动力学在各种病理情况下将发生变化，正确认识和评价肝脏病理情况下的血流动力学改变，对于肝脏疾病的诊断、治疗及预后评估具有非常重要的价值。

1　肝脏CTP原理

肝脏灌注的概念最早在20世纪90年代初由Miles等提出，其主要原理是静脉团注对比剂后，一定时间范围内对肝脏选定层面进行连续动态扫描，在血管和组织内选定感兴趣区（ROI），以获得该层面ROI内的密度随强化时间而变化的曲线，即时间-密度曲线（TDC）。采用诸如最大斜率法、间室分析法及去卷积法等数学模型分析TDC来获得灌注值，理论基础是对比剂所引起的密度改变直接与对比剂聚集的浓度成线性关系，以及对比剂的血流动力学与血液相同。

2　肝脏CTP的观察指标

肝脏CT的灌注参数主要包括：（1）血流量（BF），单位时间内流经定量组织的血容量；（2）血容量（BV），表示局部区域的血流数量；（3）平均通过时间（MTT），对比剂通过ROI毛细血管网所耗费的时间；（4）总肝灌注量（TLP），肝动脉灌注量（HAP）、门静脉灌注量（PVP）之和；（5）PVP，门静脉供给肝脏的血量；（6）HAP，肝动脉供给肝脏的血量；（7）肝动脉灌注指数（HPI），HAP在TLP占的比例；（8）分布容积（DV），组织内对比剂所分布空间的体积和组织体积之比；（9）对比剂量到达时间（IRF TO），表示对比剂到达指定位置的时间，为推动剩余函数不为0时的时间；（10）渗透表面积乘积（PS），对比剂由毛细血管内皮进入细胞间隙的单向传输速率。根据中心容积定律及放射性示踪剂稀释原理，血流量、血容量、平均通过时间3者存在如下关系：血容量=血流量×平均通过时间，HAP=肝动脉灌注时间密度曲线最大斜率/肝动脉强化峰值，PVP=门静脉灌注时间密度曲线最大斜率/门静脉强化峰值。

3　肝脏CTP的临床应用

3.1正常肝脏早期很多研究着眼于正常肝脏的CTP参数，通过对正常人群进行肝脏CTP可以得出正常肝脏各项灌注参数指标范围，但不同的研究其结果存在一定的差异性。究其原因可能是由于研究对象、注射速率、ROI选取、测量误差、设备精确度、计算方法等研究因素选择不同造成的。总体来看，HAP与PVP之比为1∶3～4，与生理状态下肝动脉、门静脉供血比例大致相近。

3.2肝纤维化与肝硬化肝纤维化是多种慢性肝病的重要病理特征，并且也是发展为肝硬化以致肝癌的必经阶段。许多学者明确提出肝纤维化甚至是严重的纤维化是可逆的。早诊断并进行有效的治疗将抑制肝纤维化的进展，并且在一定程度上逆转肝纤维化，减少肝硬化、肝癌的发生。由于肝脏在肝纤维化及早期肝硬化阶段没有显著的形态学改变，传统医学影像学检查手段难以为该类病变的早期诊断提供有价值的信息，但有研究表明此时肝脏已经有了血液动力学的变化，肝脏CTP有助于发现这些血流动力学改变，为肝纤维化与肝硬化的早期诊断及准确分期提供有价值的帮助。Ronot等发现慢性丙肝患者在肝纤维化早期、中期存在灌注改变，且该方法具有较高的敏感度和特异度，因此认为CTP在肝纤维化分期诊断中具有价值。王皓等发现 CTP可以捕捉到肝纤维化各期的灌注变化，对S2、S3、S4期纤维化可以作出分期诊断。龙莉玲等发现 CTP可用于肝纤维化定量分级及判断肝纤维化程度。陈勇等、王汝良等发现 CTP对肝硬化的分级诊断可以提供有价值的影像学依据。

3.3肝脏肿瘤

3.3.1原发性肝癌原发性肝癌在我国是一种发病率高且预后欠佳的疾病，其中以肝细胞癌的发病率最高。以往对肝细胞癌诊断的金标准是血管造影检查。但是，血管造影对于病灶的组织学分型及血流动力学的改变显示十分有限，难以评价。随着CTP的逐步使用，以上问题得到了很好的解决。有研究对25例肝细胞癌患者行CT灌注扫描，结果显示肝细胞癌组的血流量及 HPI较正常组显著增高，而MTT显著降低。上述灌注参数印证了肝细胞癌以动脉供血为主的特点，通过CT灌注研究可以反映原发性肝细胞癌血流动力学变化，从而为肝细胞癌的诊断提供线索与依据。文利等对18例不同分化程度的肝细胞癌患者进行CT灌注研究并分析其与微血管密度（MVD）的相关性，结果表明不同分化程度的肝细胞癌其灌注指标会发生变化，同时肝细胞癌的恶性程度与MVD呈正相关，肿瘤恶性程度越高，MVD越高，而且在肿瘤内的分布区不一，说明灌注指数是反映肿瘤恶性程度及MVD的可靠指标，为肝细胞癌的诊断、分级及化疗提供可靠的依据。

3.3.2肝脏转移瘤转移瘤的形成开始于循环血液中的肿瘤细胞向肝组织迁移。肿瘤长到一定大小时，血管生成是维持生长的必要条件。新生血管逐渐形成与原发性肝癌相似的血管特点，瘤周组织肝窦不断发生“毛细血管化”。多数临床研究表明，肝转移瘤尽管在常规CT检查上常为“乏血供肿瘤”，但在CTP上都表现“富血供行为”，即HAP及HPI升高，同时PVP下降。HAP增加的程度更取决于原发病灶的部位和性质，因为转移瘤的血管生成与原发病灶有关，增加的原因就是肿瘤血管生成的结果。研究发现，肝动脉灌注增加与肝转移瘤相关，没有明显病灶的动脉期强化增加预示患者在其后18个月内会出现可观察到的转移灶。Tsushima等发现肝转移患者的正常肝实质PVP明显减少，HAP较对照组明显增加。虽然目前尚无明确临床证据论证肝脏CTP能提早发现隐匿性肝转移瘤，但Cuenod等的动物实验研究发现，有隐匿性微小转移时，PVP较对照组减少34%。因此肝脏CT灌注扫描技术有望发展成为隐匿性肝转移的早期诊断技术，为早期治疗肝转移提供依据。

3.3.3肝脏良恶性肿瘤的鉴别恶性肿瘤的生物学特性是在诱导血管生成的基础上形成局部浸润与远处转移灶，新生肿瘤血管产生高微血管密度，肝脏CTP利用组织灌注差异评价微血管的信息。原发性肝癌和继发转移瘤等肝脏恶性肿瘤，主要是由肝动脉进行供血，理论上HAP应该表现为升高；良性肿瘤多不由肝动脉进行供血，理论上HAP一般无明显变化。Miles等研究发现，肿瘤病灶内HAP升高与微血管密度升高一致，组织学上可见微小动脉形成；临近组织肝动脉灌注量升高意味着肝组织新生血管化，提示可能是恶性的，其范围往往比常规CT范围大，这可能是由于微转移所致。该研究还提出，患者的预后与病灶及病灶周围肝组织的灌注相关等观点。因此肝脏 CTP可能成为肝脏良恶性肿瘤鉴别的新途径而应用于临床实践。

3.3.4肝细胞癌介入治疗监测肝动脉化疗栓塞（TACE）是治疗中晚期肝癌的有效方法，而介入治疗后导致的动脉闭塞和化疗药物会引起肝脏器质性损害，进而影响肝脏灌注参数的改变。CTP可以通过测量一系列灌注参数来反映肝动脉化疗栓塞疗效。Lin等对比TACE后7 d的HPI与TAE前的HPI之比小于0．85时，肿瘤在1个月内明显缩小的可能性增加。因此，肝脏CTP可以用于预测TACE的疗效。池嘉昌等比较TACE术后肿瘤区与非瘤区灌注参数，发现BF、BV、HPI和PVP均有差异，认为CTP能很好显示肝癌TACE术后局部病灶活性。Reiner等利用CTP研究经动脉钇-90放疗栓塞肝恶性肿瘤效果，发现放疗栓塞早期，肝转移瘤HAP减少，而肿瘤直径无明显改变。肝细胞肝癌HAP及肿瘤直径均无明显改变，肝转移瘤患者钇-90放射栓塞治疗后HAP下降程度与1年生存期升高存在相关性。

4　肝移植术后评价

活体肝移植已经在临床上用来治疗终末期肝病，肝移植后血管并发症是导致移植肝脏功能丧失和患者死亡的直接原因，病理证实早期移植肝内没有自然串联成网的动脉侧支循环，任何因素持续影响动脉或门静脉系统的血供，就会致肝移植的失败。早期诊断术后并发症并及时进行有效治疗是提高移植患者生存率和改善患者生命质量的重要因素。CTP能够监测肝移植后门静脉和肝动脉血流动力学变化，在肝移植后血管并发症的早期诊断及对指导临床治疗方面有重要价值。Zhuang等研究发现，与正常供体捐赠前相比，无小肝综合征（SFSS）受体患者在术后14 d和28 d时PVP明显增高，但术后28 d PVP较术后14d明显降低。无SFSS受体患者在术后14d，移植物-受体脾脏体积比与PVP存在明显的负相关性。SFSS组术后14 d PVP较无SFSS组明显增高。方圆等应用 CTP成像技术研究肝移植后发生肝动脉狭窄（HAS）患者的移植肝血流灌注情况，以明确HAS与缺血性胆道病变（ITBL）的关系，发现与无ITBL组患者比较，ITBL组患者HAP、HPI显著升高，PVP显著降低，两组患者间TLP无明显差异，他们认为肝移植后HAS患者HAP和HPI升高及PVP降低时，应警惕ITBL的发生。

5　320排动态容积CT肝脏CTP

320排CT是当今世界上最先进的影像检查设备，它是一款动态容积CT，320排0.5 mm探测器，一次性扫描覆盖160 mm，实现CT扫描从形态学检查到功能性成像的飞跃。大范围覆盖，不需采用目前CT的多次旋转采集和数据重叠常用方式，一圈覆盖全器官，很好的解决了以往CTP所面临的由于患者移动、呼吸运动会出现灌注层面不同层面情况，影响灌注值的准确性问题。另外扫描时间短，最少用0.35s扫描一圈就能将整个器官在瞬间内成像，从而减少辐射剂量，尽可能的减少了对人体的损伤是其另一大优势。因为 CTP要反复多次的对病变区域进行连续扫描，辐射剂量成为一个敏感的话题，而320排CT通过低剂量扫描，较好地解决了这个难题。

总之，CTP是一种功能成像，它通过观察血流灌注改变在肝脏疾病中的运用也越来越广泛。320排CT更是通过全肝扫描的模式，对肝脏进行整体性的分析。该机器在图像扫描及后处理上有着不可替代的优势；可以尽可能在肝脏疾病早期对其进行诊断及鉴别诊断，具有广阔的临床应用价值。

10.3969/j.issn.1671-0800.2016.05.003

R816.5

C

1671-0800(2016)05-0566-04

2016-04-30

（本文编辑：陈志翔）

315010宁波，宁波市第一医院

黄求理，主任医师，硕士生导师，浙江省医学会放射学分会委员，浙江省抗癌协会肿瘤介入治疗委员会副主任委员，宁波市医学会放射学分会副主任委员。Email：huang_qiuli@126.com