CT灌注成像在评价肝癌肝静脉系统及肝门静脉中的应用研究进展

天津市第二人民医院放射科导管室 （天津 300192）

内容提要： 灌注主要是指血液通过毛细血管将营养物质以及氧等物质输送给组织细胞的功能。采用影像学技术对活体灌注过程进行直观显示，或者进行定量或者半定量分析的方式叫做灌注成像。随着影像学技术的不断发展，各种检查方式已经从单纯反映组织解剖形态改变向着能够从宏观形态学和微观对组织代谢的功能演变进行揭示的方向发展。CT灌注成像是临床上常见的一种检查方式，具有很高的空间分辨率，扫描速度快，能够在一次扫描当中对解剖细节以及组织的灌注信息等进行有效地显示，各种疾病的影像学检查当中具有很好的应用效果。CT灌注成像能够对患者肝脏局部血流进行测定，获取相应肝区的肝血容量、肝血流量以及肝动脉灌注指数等指标。本研究主要探讨CT灌注成像在评价肝癌肝静脉系统及肝门静脉中的应用研究进展，以下为具体分析。

近年来，肝脏CT灌注成像（hepatic CT perfusion imaging，HCTPI）技术的发展速度比较快，特别是64层螺旋CT全肝灌注成像，其扫描范围比较广，空间分辨率高血流测量准确，并且可重复操作，在肝癌的诊断当中具有重要的意义[1]。正常肝脏实质主要是通过门静脉供血，当肝内结构逐渐从低级别再生结节向小肝癌演变的时候，肝动脉的血流会不断增加门静脉的血流比例会减小[2]。如果检查到高流量的动脉灌注，就提示有肿瘤的生长、侵袭、转移以及手术后的治疗效果有限。肝癌细胞的扩散途径主要是微血管侵犯，对预后有重要的影响[3]。CT灌注成像作为一种有创的检查方式，可以对组织器官的血流状态进行评价，对患者术前、术后肝癌瘤体以及相关区域的血流灌注转台进行监控，为微血管侵犯、浸润范围等进行确定，为术后是否有残留或复发提供有力的依据[4]。

1.肝脏CT灌注成像的发展

因人体肝脏血供存在一定的特殊性，其两套供血系统分别为门静脉和肝动脉。其中门静脉系统为肝脏提供75%左右的血液，而肝动脉系统为肝脏提供25%左右的血液，这种特殊的血供系统造成了肝脏比其他人体的脏器具有更为复杂的血流灌注方式。1980年Axel在指出CT同层动态增强扫描可以用来研究人体器官和组织的血流灌注情况，并对该理论进行了分析[5]。由于增强CT扫描所采用的碘对比剂符合非弥散型示踪剂的基本要求，因此可利用稀释核医学放射性示踪剂的原理和中央容积定律，在无对比剂外渗以及消除对比剂再循环的条件下，同层动态扫描选定的层面，根据各个像素的时间-密度曲线（time-density curve，TDC）计算出其血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）和对比剂通过的平均时间（mean transit time，MTT）三个参数[6]。

在二十世纪七十年代末，动脉造影CT（computed tomographic areriolography，CTA）在肝脏血流灌注的研究当中逐渐开始运用。CTA主要包括肝动脉造影CT（computer tomography hepatic areriolography，CTHA）以及动脉性门脉造影CT（computer tomography arterial portography，CTAP）。肝肿瘤基本上不会出现门静脉供血，其部分为动脉供血，因此，和正常肝实质相比，选择脾动脉、肠系膜上动脉或肝动脉插管CT造影其显示的肝肿瘤出现不同程度的密度异常病灶，根据CT造影结果的不同鉴别和诊断，并评估其血流灌注情况。然而CTA本身的操作较为复杂，手术过程中会对机体造成一定的创伤，其在常规的临床检查中应用价值并不高，导致该技术的发展受到限制[7]。

实施CT同层动态增强扫描，Miles在1991年就提出肝脏CT灌注这一的概念，增加了一项新的评价指标，可以利用色阶进行赋值，产生灌注影像。和CTA技术相比，该检查手段能够更加全面、直观的观察到肝脏和肝脏病变区域的血流灌注情况、血管特性。随着影像学技术的不断发展，螺旋CT出现，这就大大提高了肝脏CT灌注成像的空间分辨率和时间分辨率，联合应用数字模型和多层同层动态扫描技术等，可大大地提高肝脏CT灌注成像的临床诊断价值。

2.肝脏CT灌注成像的相关信息

2.1 肝脏CT灌注成像的定义

肝脏CT灌注成像是通过静脉注射造影剂，选定肝脏层面，然后进行同层动态扫描。根据造影剂的浓度以及组织密度的线性关系得到每一像素的TDC，根据TDC采用不同的数字模型将每一像素的各种灌注参数进行计算，根据参数大小进行色阶赋值，得到参数伪彩图。对所得图像的异常灌注区进行观察，判断相关区域的性质，然后做出诊断。

2.2 肝脏CT灌注成像的计算方法以及参数

肝脏CT灌注成像一般有两种计算方法。最大斜率法计算需要测定的参数有肝动脉灌流量（hepatic arterial perfusion，HAP）、门静脉灌流量（portal vein perfusion，PVP）、肝动脉灌注指数（hepatic arterial perfusion index，HAPI）以及总肝流量（total liver perfusion，TLP）。其中的TLP=PVP+HAP，HAPI=HAP/TLP。去卷积法是用来测量肝血流量（hepatic blood flow，HBF）、肝血容量（hepatic blood volume，HBV）、通过的平均时间（mean transit time，MTT）、HAPI以及毛细血管通透性（permeability surface，PS）等，其中HBV=HBF×MTT，HAP=HBF×HAPI，PVP=HBF×(1-HAPI)，HBF= HAP+PVP。和去卷积法比较，最大斜率法对造影剂的注射速率要求比较高，很多患者在检查的过程中难以忍受，并且参数的计算比较少，对肝脏微循环的反应不够全面，因此，临床上对肝脏CT灌注成像多选择去卷积法。

肝脏CT灌注成像大多是通过静脉快速团注对比剂后，连续性的扫描感兴趣的区层面，然后利用电脑软件计算出TDC。正常人体的肝组织TDC动脉期呈平缓上升趋势，而门静脉期处于快速上升趋势，至峰值后曲线开始逐渐呈平滑趋势。肝癌患者TDC动脉期快速上升趋势，至峰值后曲线开始迁移，接下来快速下降至保持平衡。利用数字模型和TDC能够获取各种灌注参数，通过肝脏肿瘤的血流量、灌注量、血容量以及毛细血管通透性等反映出肿瘤内部组织的新生血管功能及血流动力学情况等。

CT灌注成像能够对肝脏肿瘤的血流动力学进行分析，数字化的对肝癌、肿瘤旁组织等进行反映，了解各个区域的血流灌注差异，以及对经肝动脉化疗栓塞治疗的效果进行评价。有效地检出病灶以及确定肿瘤浸润范围，具有很高的应用价值。