基于平扫的肝个体化时间点增强扫描方式的临床应用

刘 欣,马嘉敏,徐 彪,雷淑妃,张鹏程,黄从云,朱剑华(汕头大学医学院附属粤北人民医院核医学科,韶关 506;韶关市妇幼保健院放射影像科;汕头大学医学院附属粤北人民医院肝胆外科)

肝癌现在是我国癌症死因第二位,我国肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的发病特点大多遵循乙型肝炎—肝硬化—肝癌的三部曲[1],HCC在肝硬化患者中发病率要远高于非肝硬化患者[2]。肝脏多期增强扫描在肝硬化患者的评估及发现癌前病变中占有重要地位[3],但正常肝组织与不同程度肝硬化组织因其门静脉系统血流增加和(或)受阻不同,对比剂峰值出现时间亦不同[4],使用统一固定时间点增强扫描方式检查得到的肝实质强化程度亦有差异。临床发现随着肝硬化程度的加重,对比增强效果呈下降趋势。

本研究设计采用队列研究方法,通过测量受检者在固定时间点和个体化时间点多期扫描下,各期肝实质、门静脉、肝静脉的CT值,探讨基于肝平扫图像采用个体化时间点扫描方式的可行性,及其对比固定时间点扫描的差异,旨在评估采用个体化时间点增强扫描方式能否提高不同肝硬化程度下肝各部位的对比效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续选择2018年2月至2019年10月我院行肝脏检查的患者共399例,其中男性266例,女性133例,最大年龄88岁,最小年龄18岁,平均年龄56.8岁。采用队列研究分组,其中每逢星期一、三、五时间段来受检患者选为实验组共254人,采用个体化时间点扫描方式;每逢星期二、四时间段来受检患者选为对照组共145人,采用固定时间点扫描方式。本研究通过医院伦理委员会审查,并取得受检者知情同意。

1.2 平扫肝硬化影像分级及个体化扫描时间点标准

1.2.1 平扫肝硬化影像分级标准制定 选取肝体积缩小、肝缘锐利度降低、出现腹水、血管顺畅度降低、出现侧支循环5项作为评价指标,阅读平片判断这些指标是否出现,如出现则记为阳性(+),阴性为(-),总和5项征象阳性数量最后得出相应的影像评分级别(见表1)。

表1 基于平扫图像分级标准

注:+为阳性,-为阴性

1.2.2 个体化扫描时间点设置标准的制定 根据上述平扫图像中5项指标评分结果得到的图像级别,给予相对应的扫描时间点方法(见表2)。

表2 个体化时间点扫描方法

1.3 扫描方式

检查前禁食4 h,扫描前10 min嘱受检者饮水1 500 ml。检查设备:GE Discovery VCT(美国通用公司)64层螺旋CT扫描仪。扫描范围从气管隆突至肝下缘,经肘静脉团注非离子型对比剂(碘帕醇300 mgI/ml,上海博莱科信谊药业公司)1.5 ml/kg,随即追加生理盐水20 ml团注,注射速率为3.0-4.0 ml/s。球管电压120 keV,层厚2.5 mm,DFOV 36 cm,自动毫安技术。对照组固定时间点扫描方式:设定阈值(腹主动脉CT值≥150 Hu)触发扫描肝动脉期,动脉期35 s后、80 s后分别行门静脉期和肝实质期扫描。实验组按照个体化扫描时间点执行。

1.4 数据采集

平扫、动脉期、门静脉期、实质期肝左、右叶肝实质CT值,门静脉期、实质期肝静脉CT值,门静脉期、实质期门静脉CT值,共12项。在需要测量的部位选择3处感兴趣区(正常组织优先),测量其CT值并取其平均值。肝叶如部分缺如,以残肝测量值代替。

1.5 统计分析

将5个级别患者进行分层分析,实验组和对照组分别分为4组:0级为正常组;1级为轻度组;2级为中度组;3,4级为重度组。使用Excel 2013和SPSS 22软件对采集的各组CT值及其差值分别进行散点趋势图和相同分层中两组样本t检验,P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 平扫肝硬化程度分层结果比较

对照组和实验组受检者平扫肝硬化程度分层结果见表3。

2.2 两组受检者多期增强扫描CT值变化趋势结果

采集实验组和对照组多期增强扫描后各期感兴趣区CT值,并计算相关差值,使用Excel 2013软件分别绘制两组增强扫描CT值变化的散点趋势图,结果显示,两组受检者肝感兴趣区在各个期像中的趋势均表现为:随着肝硬化程度的加重,各测量数据均呈现下降趋势,且各测量数据之间的差值也呈缩小趋势(见图1)。

表3 399例数据分组情况 (例)

横轴显示每例受检者随肝硬化分层逐渐加重，纵轴为每例受检者感兴趣区的CT值和相应差值图1 实验组和对照组多期增强扫描后各期感兴趣区CT值以及差值变化散点趋势图Figure 1 The scatter plot of CT value and difference in ROI after multiphase contrast-enhanced scanning in experimental group and control group

2.3 肝硬化分层分析

实验组和对照组在肝硬化各相同分层级别进行两样本t检验,其中在轻度肝硬化患者中,门静脉期门静脉CT值、实质期门静脉CT值、实质期肝实质平均CT值、门静脉期肝静脉与肝实质平均值差值绝对值4项差异具有统计学意义(P<0.05),其余各项差异无统计学意义(见表4)。

表4 对照组及实验组相同分层中两组样本之间的t检验结果 (P值)

实验组与对照组比较,*P<0.05

2.4 两种扫描方式图像效果对比的典型病例

选择75岁男性肝细胞癌患者伴轻度肝硬化分别用两种扫描方式进行图像效果对比,结果显示,两种扫描方式均可见肝S8肝癌结节(蓝色箭示)在个体化扫描方案中“快进快出”的影像特征显示更好(见图2)。

A.固定时间点扫描动脉期 B.固定时间点扫描门静脉期 C.个体化扫描方案下的动脉期 D.个体化扫描方案下的门静脉期图2 75岁男性肝细胞癌患者伴轻度肝硬化分别用两种扫描方式图像效果对比Figure 2 Comparison of CT scanning efficacy in a 75-year-old male patient with hepatocellular carcinoma with mild cirrhosis by two scanning methods

3 讨论

肝硬化能直接导致门静脉血流阻力的增加,且门静脉阻力增加与肝硬化程度呈正相关。门静脉阻力增加进而导致门静脉循环血流速度减慢,表现为对比剂的峰值出现时间延迟,对比剂的在门静脉血流中的“弹丸”效应也随之降低,即峰值绝对值降低。在扫描图像上表现为门静脉及肝静脉与肝实质最佳对比时间出现延迟,并且对比度下降,从而影响到临床诊断。有研究表明,在重度肝硬化患者,门静脉血流循环时间较正常人延长40-50 s[5]。这种病理改变是肝多期增强扫描的基础,也是影响各期扫描质量的最主要因素。从本次实验得到的各期组织CT值上反映,随着肝硬化程度的加重,不管对照组还是实验组,增强扫描后各期肝实质、门静脉、肝静脉的CT值走向均呈降低、聚集趋势。因此个体化扫描方式本身并不能改变增强扫描在不同程度肝硬化表现的总体趋势,尤其是在中度和重度肝硬化患者,其对比增强效果未见改善(见图1)。

本次研究在设置个体化扫描时间时,重度肝硬化组并未将门静脉期和实质期扫描时间依据理论门静脉循环时间进一步延长,原因是在以往的重度肝硬化患者扫描中,我们发现如延长到肝动脉期后60 s后扫描,尽管可能稍微增加门静脉对比剂的CT值,但是正好是非门静脉血流(肝动脉)的第二次经肝时间,二者总和反而降低了相互之间的对比度[5-7]。而在轻度肝硬化患者,既可以适当延长门静脉扫描时间,同时又有足够的间隙避免第二次非门静脉血流中对比剂经肝的干扰,故而在轻度肝硬化患者中,个体化扫描方案能有效提示图像对比度(见图2),本次研究结果证实了这一点。

本次研究不足之处首先是样本中重度肝硬化患者数量相对较少,在统计时可能出现较大的随机效应;其次为力求操作可行性,让检查者能在平扫后迅速给予肝硬化程度的分期,本次研究在选定平扫图像评估参数时,尽可能做到简便易行。但必须认识到,这种简便快速的方式难免会影响肝硬化评估准确性,因此还需要对检查者进行培训,力求做到最大程度的准确度。最后,本次研究在评估门静脉血流循环时,并未将患者身高、体重、体脂率及心功能等考虑到影响因素中。

总之,基于平扫的肝个体化时间点扫描方式是探索怎样更好地检测出肝硬化患者肝内病灶,及早发现、提高诊断正确率的一种的尝试,研究表明在中、重度肝硬化患者中,图像质量未能得到改善,但在轻度肝硬化患者中,采用个体化扫描方案有助于提升图像质量,具有一定的临床应用价值。