多層螺旋CT灌注成像下肝癌結節血流動力學的改變

黃大慶 曾 波 牟忠亮 周 石

多層螺旋CT(MSCT，Multi-slice CT)采用多排探測器及錐形X線束，旋轉速度增加，掃描時間大大縮短，目前已廣泛用于各類臨床疾病的輔助診斷[1]。本研究分析98例MSCT灌注成像下肝癌結節血流動力學的改變，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2008年1月-2013年1月我院收診的98例肝癌患者。診斷標準[2]：①排除妊娠、生殖腺胚胎源性腫瘤、活動性肝病后，腫瘤指標AFP>400 mg/ml且持續4周以上；②CT檢查發現腫瘤直徑在1.0 cm以上，B超檢查發現腫瘤直徑在2 cm以上，放射性核素掃描提示腫瘤直徑在3～5 cm以上；③影像學檢查發現占位性病變且呈典型的肝癌表現，排除轉移性腫瘤及肝血管瘤，腫瘤指標AFP>20 mg/ml，血性腹腔積液且腹腔積液中發現腫瘤細胞。④穿刺活檢確診。納入標準：符合診斷標準，患者病情較為穩定，可進行MSCT等相關輔助檢查。排除標準：①繼發性肝臟腫瘤，由其他部位腫瘤轉移至肝臟形成；②先天性肝臟血管畸形；③依從性差，無法正常進行MSCT等檢查。

在所選取的98例肝癌患者中，男性57例，女性41例，年齡49～83歲，平均(67.57±11.25)歲，病程1～23個月，平均(4.45±1.38)個月，臨床表現為不明原因發熱、消瘦47例，腹痛、腹脹、納差73例，肝腫大36例，脾腫大21例，腹腔積液20例。肝癌結節最大為8 cm×8 cm×9 cm,最小為1 cm×1.5 cm×2 cm，單發結節73例，多發結節25例。

1.2 方法

1.2.1 MSCT灌注掃描方案 采用美國GE16排螺旋CT(國食藥監械(進)字2010第3300342號)，檢查前10 min所有患者進行必要的胃腸道準備及屏氣訓練。取仰臥位腹帶固定，先對全肝進行常規平掃，找到腫瘤結節相對較大且包括肝門區的層面。每次掃描范圍設定為20 mm厚，分4層。造影劑歐乃派克(300 mg/ml)加熱至37℃后由肘正中靜脈以5.0 ml/s的速度注射，8 s后囑患者吸氣后屏氣，掃描時采用電影模式收集圖像，連續掃描50 s，共獲取200幅重建圖像。掃描時，層距5 mm，矩陣512×512，電壓為120 kV，電流80 mA。

1.2.2 MSCT灌注掃描后處理 將重建圖片中病變處掃描清晰、涉及到門靜脈面積大的挑選出來，傳送至Brilliance TM Workspace Release 2.0工作站，應用Perfusion 3肝臟灌注軟件進行數據處理，將腹主動脈及門靜脈作為輸入動靜脈，分別選取肝臟結節病灶中心、肝癌結節與正常組織交界處、正常組織三個感興趣點測量各項灌注參數值(每個點測量3次取平均值)，建立時間密度曲線的數學模型后采用卷積云算法計算[3]，分別獲取肝血流量(hepatic blood flow，HBF)，肝動脈灌注指數(hepatic arterial perfusion index，HPI)，門靜脈灌注量(portal venous perfusion，HPP)，肝動脈灌注量(hepatic arterial perfusion，HAP)，肝血容量(hepatic blood volume，HBV)，峰值到達時間(time to peak，TTP)，強化峰值(peak enhancement，PEI)。各個興趣點的選擇要避開鈣化或者液化壞死嚴重的區域，盡量減少對數據準確性的影響。再選取肝癌結節較大(>5 cm×6 cm×6 cm)的26例患者，采集其病灶中心、交界內1 cm、交界處、交界外1 cm及正常組織五個興趣點處上述參考值。

1.3 觀察項目

分別比較正常組織、肝癌結節、交界處的HBF、HPI、HPP、HAP、HBV；比較上述三個興趣點TTP及PEI；比較大結節患者病灶中心、交界內1 cm、交界處、交界外1 cm及正常組織的HBF、HPI、HPP、HAP、HBV、TTP、PEI。

1.4 統計學分析

2 結果

正常組織、肝癌結節、交界處HBF、HPI、HPP、HAP、HBV值比較，均有明顯差異(P<0.05)，見表1。

表1 正常組織、肝癌結節、交界處HBF、HPI、HPP、HAP、HBV值比較

正常組織、肝癌結節、交界處TTP及PEI值比較，具有明顯差異(P<0.05)，見表2。

表2 正常組織、肝癌結節、交界處TTP及PEI值比較

大結節患者病灶中心、交界內1 cm、交界處、交界外1 cm及正常組織的HBF、HPI、HPP、HAP、HBV、TTP、PEI值比較，有顯著差異(P<0.05)，見表3。

3 討論

多層螺旋CT采用多排探測器，掃描速度和效率大大增加，圖像數量和質量都明顯改善。掃描后可任意進行三維重建，幫助醫生多方位、系統分析病情[4]。利用造影劑及數學模型，可以對灌注血管血流量進行評估?；颊邫z查過程中需要屏氣，可以避免呼吸過程引起的偽影，進一步保證了圖像重建的準確性[5]。

正常肝臟血供發達，門靜脈占75%左右，肝動脈占25%左右。肝臟發生異常增生的結節或腫瘤性占位時，往往出現血供從以門靜脈為主向以肝動脈為主轉變，因為當腫瘤結節增大后對門靜脈壓迫，肝臟灌流量下降后會通過肝動脈代償[6]。但肝動脈代償量無法完全彌補門靜脈減少量，最終導致肝臟總灌注量的下降。當肝動脈受壓血流變化時，肝靜脈受內臟靜脈調節，不能代償性增加入肝血量，同樣表現為血灌流量的下降。而在腫瘤結節附近，由于癌栓堵塞動靜脈血管或組織增生過快[7]，容易造成癌灶局部及其與正常組織交界處血液灌流不足，表現為HBF、HPP、HBV、HBV HPI、HAP、TTP、PEI等指標的降低或增高。常規CT及增強CT可發現相關病灶的血流動力學改變，但難以精確驗證，而MSCT通過各個興趣點的定量測量，對相關問題的研究更加科學，更具有說服性[8]。大量研究顯示，肝臟邊緣的血供情況還可以反應腫瘤浸潤程度、生長情況，從而可以判斷其良惡性。HAI、HAP、HPP均可描述腫瘤結節附近血流動力學情況，與惡性程度密切相關。部分血流動力學指標顯示癌結節與正常肝臟差異不明顯，可能是因為血供的代償機制使肝臟整體處于較為平衡之中[9]。MSCT灌注成像需要改進的地方有很多，時間和空間分辨率不足會錯過很多小肝癌的發現及研究。進行三維重建時最好根據個人血管差異采取更符合其實際情況的數學模型分析問題，灌注成像還可以與形態學、功能性影像技術綜合運用，更加徹底、全面的評估病灶情況[10]。

表3 五個興趣點處HBF、HPI、HPP、HAP、HBV、TTP、PEI值比較(ml/min·100 mg)

本次研究結果中，正常組織、肝癌結節、交界處HBF、HPI、HPP、HAP、HBV具有明顯差異；三者TTP及PEI值具有明顯差異說明肝癌結節附近血流動力學改變明顯。選取結節較大的腫瘤作為測量的興趣點，病灶中心、交界內1 cm、交界處、交界外1 cm及正常組織的HBF、HPI、HPP、HAP、HBV、TTP、PEI呈現明顯差異，說明從腫瘤病灶處向正常組織過渡時，血流動力學發生明顯改變，腫瘤的生長及浸潤情況可通過交界內1 cm、交界處、交界外1 cm變化情況判斷，為手術等治療方案制定提供科學依據。

綜上所述，我們認為MSCT灌注成像可以很好的反應肝癌結節附近血流動力學改變情況，對疾病的診斷與治療具有積極意義，值得臨床推廣。

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