双源CT灌注成像在活体肝移植后对移植肝的评价作用

刘佳雄，陈晓霞，何绪成，姚鼎铭，韩文娟，柳牧青，滑蓉蓉，王贵生

众所周知，活体肝移植(living donor liver transplantation, LDLT)已经成为治疗终末期急、慢性肝病的首选治疗方案，填补了由于供肝资源短缺而造成患者死亡的空白。血管狭窄是移植受体主要并发症之一，尤其是肝动脉狭窄。多普勒超声是评价血管并发症的首选方法，虽然可对血管内血液的流速做出评价，但无法测量肝实质血流量，且操作员人为偏倚较大，最终限制其应用。CT灌注成像不仅能对血管的结构及血管内的通畅性做出评价，还能反映肝脏微循环的特点，并进行定量评估，进而评价肝功能的状态。本研究旨在探讨双源CT灌注成像在活体肝移植后对移植肝血流灌注的评价作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象 招募我院2013-06至2018-11活体肝移植术后1个月无狭窄患者25例。同时招募活体肝移植术后3个月的患者61例，经多普勒超声及CT血管造影检查，依据肝动脉管腔的狭窄程度分为无狭窄组(25例)、轻度狭窄组(≤50%，13例)、中度狭窄组(51%～75%，12例)、重度狭窄组(≥76%，11例)。其中有肝动脉狭窄患者进行灌注扫描后7 d内进行谷丙转氨酶(ALT)的测评。对照组为因怀疑有肝脏肿瘤行CT灌注扫描，后经临床及影像证实无肿瘤的患者，共25例。以上各组人群的性别、年龄情况见表1，所有患者均签署知情同意术。

1.2 方法

1.2.1 双源CT灌注成像技术 采用第二代双源64层CT扫描仪(SIEMENS Definition Flash)进行全肝灌注扫描，所有接受CT灌注扫描的患者至少禁食6 h。在扫描前15 min,使患者饮用纯净水500 ml以保证胃腔充盈。扫描范围为膈下区至肝下缘10～15 cm的区域，使用自动高压注射器Optivantage用20-G针以5 ml/s的速率经右肘部静脉注射70 ml造影剂碘佛醇(Optiray 320 mg/ml Canada)。主要扫描参数；管电压为80 kV,管电流为100 mA,准直器为128×0.6 mm,螺距为1.375，层厚为5 mm,总扫描时间为37.08 s,共得到980幅图像，4D Range选取150 mm，1.5 s。在扫描过程中，所有患者均配备腹带，其目的是保证患者平稳呼吸，以避免呼吸运动的影响。20 min后进行四期成像，扫描参数如上所示。

1.2.2 图像后处理及灌注参数的分析 由本科一名具有8年放射经验的医师对图像进行评估，并记录扫描结果，采用最大斜率法进行灌注参数的计算，两个感兴趣区(ROI)，一个置于腹主动脉水平，另一个置于门静脉水平。在肝脏的最大平面选取3个ROI,每个ROI的面积在25 mm,同时保证每个ROI距离肝脏的边缘至少1 cm，还要避开肝内主要的血管结构，这样可以尽可能减少部分容积效应的影响。笔者选用由ROI区测得的灌注参数包括肝动脉灌注指数(HAP)、门静脉灌注指数(PVP)、肝动脉灌注指数(HPI)以及其相对应的伪彩图(图1)。其计算方法如下：(1)HAP=脾脏峰值时间前的肝脏 TDC最大斜率(s)/腹主动脉强化峰值；(2) PVP=脾脏峰值时间后的肝脏 TDC最大斜率(s)/门静脉强化峰值；(3) TLP=HAP+PVP。

2 结 果

术后1个月无狭窄组HAP与对照组比较，差异有统计学意义(<0.05)，其余灌注参数无统计学意义(表2)。术后3个月无狭窄组与对照组比较，各灌注参数差异均无统计学意义。在肝动脉轻度狭窄组各灌注参数与对照组比较，差异无统计意义。肝动脉中度、重度狭窄组， HAP、PVP及HPI等3个灌注参数与对照组比较，差异均有统计学意义(<0.05，表3)。在肝动脉狭窄的情况下，谷丙转氨酶对数作为因变量(y)，HAP的对数作为自变量(x),做一元线性回归分析，模型统计量=70.042，<0.001，=0.67，相关系数为-0.717，<0.001，所得一元线性回归方程为y=1.162-0.937x。

3 讨 论

近几年采用大量的影像学方法评估肝脏血流动力学，CT灌注扫描作为一种无创的方法，因其分辨率高、易于实现且分析肝灌注的特点可靠性高而逐步为大众所接受，但是该方法在活体肝移植方面的应用还比较少。目前计算肝灌注的数学模型有去卷积法、双输入单室模型法及最大斜率法。本文采用最大斜率法，其优点是计算偏差小，能更加真实地反映肝内血流动力学的变化。

本研究结果显示，正常肝脏的HAP为(0.28±0.13)ml/(min·ml)，PVP为(1.23±0.62)ml/(min·ml)。Miles等所得结果HAP为0.17 ml/(min·ml)，PVP为0.34 ml/(min·ml)。1995年，Blomey等所测得的结果为0.19 ml/(min·ml)，PVP为0.93 ml/(min·ml)。Blomey等改进了Miles等的测量方法，他认为肝脾都属于实质器官，因而在动脉期二者具有相似的血流动力学。将动脉期肝脏时间-密度曲线的最大斜率除以脾脏时间-密度曲线的最大斜率得到动脉期肝脾灌注量之比R，将脾时间-密度曲线按比率R绘制，即可得到肝动脉灌注时间-密度曲线。肝门静脉灌注时间-密度曲线由肝脏时间-密度曲线减去肝动脉灌注时间-密度曲线得到，而PVP的具体数值依据前述公式便可得出。这样就可以区分HAP与PVP，所得结果将更为精确。由于受试者的群体、测试机型、扫描方式及扫描条件、测量灌注的方式及造影剂等方面的差异，上述所得出的结果不近相同，但总体PVP与HAP基本上趋于3∶1～4∶1，这符合肝动脉及门静脉的供血比例。

本研究发现，活体肝移植术后1个月无狭窄的人群HAP显著高于对照组，这与Tamandl等的研究结果类似，其原因可能是在活体肝移植过程中，冷缺血和再灌注不可避免地会造成肝细胞的损害，这样会导致代谢物的聚集，尤其是腺苷的聚集，肝动脉受到腺苷的刺激会反应性扩张，因而导致肝动脉灌注量增加。而静脉系统对腺苷的反应性较差，故门静脉灌注量未见明显上升。在活体肝移植术后3个月无狭窄的人群与对照组比较，各灌注参数差异均无统计学意义，这表明CT灌注成像对活体肝移植的随访具有评价意义。

在肝动脉轻度狭窄组中，各灌注参数值没有统计学意义，而在肝动脉重度狭窄的人群中，肝动脉灌注量及肝动脉灌注指数逐渐下降，门静脉灌注量逐渐上升，这与Tamandl等中的结果类似，虽然与中度狭窄的人群中PVP差异无统计学意义，但其均数有上升趋势。其原因可以用肝动脉缓冲理论来解释，即肝脏是由门静脉及肝动脉双重供血，当肝动脉供血减少时，门静脉供血量增加，以维持肝总灌注量，肝动脉与门静脉之间形成负反馈调节。因此，我们认为，在肝动脉轻度狭窄的人群中可能只需要进性肝动脉狭窄程度的随访，而不需要进一步治疗，这样就有可能使轻度狭窄患者避免做支架或者重新进行肝移植的治疗。

Tsushima等发现，肝硬化的患者门静脉灌注量与凝血酶原比率(PTR)成正相关。本研究将肝动脉狭窄患者的肝动脉灌注量及ALT取对数，发现两者之间线性相关，表明肝动脉灌注指数能一定程度上反映肝损害的程度，对临床具有一定的指导意义。

总之，活体肝移植有效缓解了供肝来源不足的状况，双源CT作为一种新手段可以对活体肝移植术后的移植肝做出血流动力学的定量评价，并且能进一步预测肝功能损伤的程度，有助于为临床治疗提供依据。