多模态影像融合技术在肝内胆管癌诊断与治疗中的应用价值

唐亮　刘春艳　洪林巍

[摘要] 目的 探究多模態影像融合技术在肝内胆管癌诊断与治疗中的应用价值。方法 选取2019年1月至2020年10月辽宁中医药大学附属医院收治的14例肝内胆管癌患者，均接受CT、MRI检查，并建立CT-MRI融合图像肝脏3D模型，观察三种方式术前评估结果、手术规划方案与实际手术方式情况。结果 CT-MRI融合图像对分支血管检出率均为100.00%，MRI扫描中分支血管检出率为50.00%，差异有统计学意义（P<0.05）;CT-MRI融合图像对肿瘤边界检出率均为100.00%，CT扫描中肿瘤边界检出率为42.86%，差异有统计学意义（P<0.05）;CT-MRI融合图像手术规划方案符合率均为100.00%，较CT（57.14%）、MRI（71.43%）高，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 在对肝内胆管癌患者临床诊断、治疗中，与CT技术及MRI技术相比，应用多模态影像融合技术，可有效评估患者病灶状态，并且可提升手术规划方案的准确性。

[关键词] 肝内胆管癌;多模态影像融合技术;CT;MRI

[中图分类号] R445          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2022）07-0112-04

Application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma

TANG Liang1 LIU Chunyan1 HONG Linwei2

1.Medical Imaging Center， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang  110032， China; 2.Department of Ultrasonography， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang  110032， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma. Methods A total of 14 patients with intrahepatic cholangiocarcinoma admitted to the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine from January 2019 to October 2020 were selected. They were all examined by computed tomography （CT） and magnetic resonance imaging （MRI）， and a 3D model of liver with CT-MRI fusion image was established. The preoperative evaluation results， surgical planning scheme and actual surgical methods of the three methods were observed. Results The detection rate of branch vessels in CT-MRI fusion image was 100.00%， while those in MRI scan was 50.00%， with statistically significant differences （P<0.05）. The detection rate of tumor boundary in CT-MRI fusion image was 100.00%， and that in CT scan was 42.86%， with statistically significant differences （P<0.05）. The coincidence rate of surgical planning scheme of CT-MRI fusion image was 100.00%， which was higher than 57.14% of CT and 71.43% of MRI， with statistically significant differences （P<0.05）. Conclusion In the clinical diagnosis and treatment of patients with intrahepatic cholangiocarcinoma， compared with CT technology and MRI technology， the application of multi-modal image fusion technology can effectively evaluate the lesion status of patients and improve the accuracy of surgical planning scheme.

[Key words] Intrahepatic cholangiocarcinoma; Multi-modal image fusion technology; Computed tomography; Magnetic resonance imaging

肝内胆管癌为临床常见恶性肿瘤，其发病率仅次于肝细胞癌，主要表现为上腹部肿块、恶心、黄疸、腹痛等症状，且发病率、死亡率较高[1]。手术切除治疗为该病主要治疗方式，术前需以影像学诊断评估肿瘤状态，以便制订针对性手术治疗方案，提升手术切除率，提升患者生存率[1-2]。电子计算机断层扫描（computed tomography，CT）、核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）均为临床常见影像学检查方式，但在肝内胆管癌诊断中，受肿瘤体积、呼吸运动伪影等因素影响，可能会出现肿瘤边界、肝内血管显示不清等情况，影响手术方案制订的准确性。多模态影像融合技术是在影像学检查中融合多种成像以满足图像互补的影像学技术，能进一步提升图像显示精准性，对评估患者术前病灶情况并制定针对性手术措施具有积极意义[3-4]。为此，本研究选取14例肝内胆管癌手术患者，术前评估中分别应用CT、MRI及多模态影像融合技术检查，评估多模态影像融合技术临床价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1月至2020年10月辽宁中医药大学附属医院收治的14例肝内胆管癌患者，其中男8例、女6例，年龄30～75岁，平均（55.61±12.43）岁。本研究获得医院医学伦理委员会批准。

纳入标准：①均经手术病理检查确诊为肝内胆管癌;②肝功能Child-Pugh分级A、B级;③切除术后剩余肝脏体积>30%，若伴有基础肝脏疾病，则切除后剩余肝脏体积>40%;④患者对研究知情同意并签署知情同意书。排除标准：①肿瘤远端转移者;②合并其他恶性肿瘤者;③既往有肝脏手术史者;④术前接受放化疗者;⑤精神状态异常，难以配合完成检查及手术治疗者。

1.2 方法

1.2.1 影像学检查  ①CT检查。仪器：飞利浦256层螺旋CT;参数：层厚5 mm，螺距0.99 mm，层间距5 mm，旋转时间0.5 s，管电压120 kV;扫描范围：膈肌上方至肝脏下缘;以非离子碘对比剂经右肘静脉注射（80 ml，370 mg/ml），注射速度为3.5 ml/s，后追加30 ml生理盐水（速度为3.5 ml/s）;平扫结束后增强扫描，动静脉延迟30 s、60 s，平衡期延迟180 s。收集患者平扫期、动脉期、门静脉期、肝静脉期薄层CT图像。

②MRI检查。仪器：美国GE 1.5T超导磁共振扫描仪;参数：T1加权成像（T1 weighted imaging，T1WI）中，重复时间（time of repetition，TR）、回波时间（time of echo，TE）为500 ms、20 ms;T2加权成像（T2 weighted imaging，T2WI）中TR、TE为3800 ms、200 ms;层厚4 mm，层距0.7 mm，矩阵256×256;患者注射钆塞酸二钠（Gd-EOB-DTPA）后进行检查，收集患者平扫期、动脉期、门静脉期及肝胆特异性期MRI扫描图像。

构建CT-MRI融合图像肝脏3D模型：将CT、MRI检查所得图像数据导入三维可视化图像系统，以CT数据检查肿瘤、肝脏血管、肝脏3D模型，以MRI数据构建肿瘤、门静脉及肝脏3D模型;使用门静脉约束算法，融合CT、MRI 3D模型。

1.2.2 手术规划  对CT、MRI图像进行观察，评估肝内血管、肿瘤在肝脏的位置，依据其解剖学关系制订手术方案;利用三维可视化图像系统，对CT-MRI融合图像进行虚拟化切除，依据肝脏体积、剩余肝脏体积、肿瘤体积、血管位置制订手术规划。

1.3 观察指标

①比较3种影像学对肿瘤边界及肝内分支血管检出率;②比较3种影像学方法制订的手术方案与實际手术治疗方式符合率。

1.4 统计学方法

采用SPSS 24.0统计学软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验;计数资料以[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种影像学对肿瘤边界及肝内分支血管检出率比较

CT扫描中肿瘤边界检出率为42.86%，分支血管检出率为100.00%;MRI扫描中分支血管检出率为50.00%，肿瘤边界检出率为100.00%;CT-MRI对分支血管、肿瘤边界检出率均为100.00%，其中分支血管检出率较MRI高，肿瘤边界检出率较CT高（P<0.05）。见表1。

2.2 三种影像学方法制订的手术方案与实际手术治疗方式符合率比较

CT-MRI融合图像对右肝后叶切除术、扩大右半肝切除术、左肝外叶切除术、部分肝Ⅷ段切除术、右半肝切除术、左半肝切除术、肝中叶切除术、左半肝+肝Ⅷ段切除术规划方案符合率均为100.00%，较CT（57.14%）、MRI（71.43%）高（P<0.05）。见表2。

3 讨论

肝内胆管癌属人类相对少见的恶性肿瘤，其发病危险因素与慢性胆管炎、胆石症、酒精性肝病等因素相关，多发生于老年群体，而近年来随着我国人口老龄化加剧，其发病率呈现逐年上升状态，严重影响患者的生命安全[6-7]。肝内胆管癌属乏血供肿瘤，单纯化学药物治疗存在一定局限性，癌症病灶内很难达到有效药物浓度，因此目前肝内胆管癌主要治疗方式为手术切除治疗[8-9]。术前影像学评估是保证手术治疗准确性的基础环节，可通过影像学资料设计制订手术方案，包括了解肿瘤位置、数量、肿瘤边界情况、肝内脉管分布与走向等，避免因评估不准确而增加手术不确定性，以保证手术精确性、提升肿瘤完全切除率，改善预后。

CT、MRI均为肝内胆管癌术前主要影像学检查方式，前者在影像学检验中能够清晰地提供肝内血管信息资料，包括肝内门静脉、肝静脉细小分支（4～5级分支），能在手术切除中准确评价肿瘤与血管之间关系，对降低患者術中血管功能损伤、降低术中出血风险具有积极意义;但此种检验方式对细小病灶检出率较低，一般对于直径≤1.0 cm微小病灶、肿瘤分化程度较低、肿瘤包膜不完整时，难以通过CT扫描明确肿瘤边界，会影响手术切缘选择标准的制订。MRI扫描中，利用Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描，能够清晰地观察到肿瘤边界，且对肝脏内细小病灶检出率较高，对提升肿瘤完全切除率、降低术后肿瘤复发风险意义重大，能够弥补CT检查结果的局限性，但因其检查用时较长，若患者在检查中未能保持均匀呼吸状态，可能会因患者呼吸状态而出现血管伪影，进而影响MRI对肝内分支血管检出率。因此，在对肝内胆管癌影像学诊断中，单纯使用CT、MRI扫描结果均会存在一定局限性，本次研究结果也可证明，CT对肿瘤边界以及MRI对肝内分支血管检出率存在一定局限性[10]。而两者影像学检查优势与缺点存在互补关系，因此考虑进行影像融合，以保证诊断效果。

本研究对肝内胆管癌患者应用CT-MRI影像融合技术，改变单一模态二维检查结果，将CT、MRI图像实现时间及空间上的统一，不仅能够充分发挥两者优势，同时可弥补两者不足之处，使结果更加全面、精确;同时此种操作方式可结合3D影像模拟手术路径，为临床实际手术提供最佳治疗方案。本研究对肝内胆管癌患者实施CT、MRI及CT-MRI融合图像检查，结果发现，无论在术前肿瘤边界及肝内分支血管检出率比较中、还是在手术方案符合率比较中，CT-MRI技术均表现出理想价值，考虑原因为肝内胆管癌位置较深，常规影像学方案对病灶特点诊断难度较大，且受肿瘤大小、呼吸运动伪影等因素影响，极易出现漏诊、误诊情况，可能会影响医师手术方案制订的准确性，出现手术方案与实际手术解剖学结构不符情况，需要医师在手术期间结合主观判断能力完成手术内容，在一定程度上增加手术不确定性，可能会影响肿瘤完全切除率，或增加术中出血风险;而在实施CT-MRI融合后，能够充分发挥两种影像学检查优势，提升对肿瘤病灶不同特征检出率，尽量还原出患者实际肝内胆管癌解剖学结构，包括肿瘤位置、肿瘤与肝内分支血管关系、肿瘤大小等，以最大程度减少医师在实际手术过程中误判情况;同时利用三维动态模拟办法，能够通过动画图像演示制订手术流程、评估手术结果，使医师在实际手术治疗中，可依据术前手术方案准确进行手术治疗，以保证手术效率，最大程度降低手术风险，保证手术治疗的安全性[11-14]。杨剑等[15]在研究中对11例肝内胆管癌患者进行多模态影像融合技术诊断，结果发现，利用CT-MRI融合图像对病灶数量、分支血管、肿瘤边界检出率均较增强CT、增强MRI扫描显著提升，且依据影像学结果制订手术方案，与实际手术方案符合率为100.00%，与本次研究结果一致。说明在对肝内胆管癌术前诊断及手术方案制订中，与单纯使用CT或MRI相比，CT-MRI影像融合技术能够更好地满足实际临床诊断需求，最大程度上模拟出实际病灶解剖学结构，对评估患者病情、制订针对性手术治疗方案具有积极意义。

但在实际临床应用中，尽管CT-MRI融合的3D肝脏模型能够较好地帮助医师了解患者肝脏变异、血管走向、肿瘤关系等特点，但受图像融合技术影响，融合结果与实际解剖学结构可能会存在一定偏差[16-17];同时受影像学诊断与手术时间的分离，在实际手术期间仍需医师凭借主观判断进行重要血管的辨别与解剖，因此同样存在一定的解剖学风险。尽管在实际手术治疗期间可利用肝脏三维图像投射技术实现图像同步融合，但受肝脏软组织变形、图像与实际解剖学结构校正等问题影响，结果仍存在一定局限性。

综上所述，在对肝内胆管癌诊断与手术治疗中，利用CT-MRI融合技术，能够提升肿瘤边界、肝内分支血管检出率，且利用此项技术能够最大程度上提升术前手术方案制订的准确性，与CT、MRI技术相比效果理想，对保证诊断及手术治疗准确性意义重大，具有深入研究价值。

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（收稿日期：2021-03-03）