雙源CT灌注成像在肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前后的臨床應用研究

賈彥斌，王書行，齊曉輝，劉 晶，王煒娜，時高峰*

(1.河北省石家莊市第三醫(yī)院CT、MRI科，河北 石家莊 050011；2.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院CT室，河北 石家莊 050011)

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·論 著·

雙源CT灌注成像在肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前后的臨床應用研究

賈彥斌1，王書行1，齊曉輝2，劉 晶2，王煒娜1，時高峰2*

(1.河北省石家莊市第三醫(yī)院CT、MRI科，河北 石家莊 050011；2.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院CT室，河北 石家莊 050011)

目的通過雙源CT灌注成像觀察肝轉(zhuǎn)移瘤的血流動力學特征、肝動脈栓塞化療(transcatheter hepatic arterial chemoembolization，TACE)后肝轉(zhuǎn)移瘤灌注參數(shù)特征和改變，以及雙源CT灌注成像評價TACE的效果。方法應用第二代西門子雙源CT對28例肝轉(zhuǎn)移瘤患者在TACE前和TACE后25～35 d行CT灌注掃描檢查。測量治療前后肝轉(zhuǎn)移瘤和周圍正常肝實質(zhì)的CT灌注參數(shù)。結果TACE前肝轉(zhuǎn)移瘤CT灌注參數(shù)肝動脈灌注量(hepatic arterial perfusion，ALP)、肝動脈灌注指數(shù)(hepatic perfusion index，HPI)、門靜脈灌注量(portal vein perfusion，PVP)均大于周圍正常肝實質(zhì)，血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volumn，BV)、表面通透性(permeability surface，PMB)均小于周圍正常肝實質(zhì)(P<0.05)。TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤CT灌注參數(shù)BF、BV、PMB、ALP均較TACE前減低，PVP、HPI均較TACE前增高(P<0.05)；TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤PVP、HPI均大于周圍正常肝實質(zhì)，BF、BV、PMB、ALP均小于周圍正常肝實質(zhì)(P<0.05)。 結論第二代雙源CT灌注成像能夠客觀反映肝轉(zhuǎn)移瘤的血流動力學特征，并能夠評價TACE前后肝轉(zhuǎn)移瘤的血供變化，為臨床治療提供有價值的指導。

肝腫瘤；化學療法,腫瘤,局部灌注;體層攝影術,螺旋計算機

因肝臟具有肝動脈及門靜脈雙重供血，且周圍毗鄰器官較多，故成為許多晚期惡性腫瘤患者發(fā)生血行轉(zhuǎn)移的常見器官之一，其整體預后較差，曾有研究發(fā)現(xiàn)未經(jīng)治療的肝轉(zhuǎn)移瘤患者6個月和1年生存率僅為36.8%和23.6%[1]。肝轉(zhuǎn)移瘤由于數(shù)目、部位及體積等因素限制，臨床能夠切除者甚少，而經(jīng)肝動脈栓塞化療是不能切除肝轉(zhuǎn)移瘤的重要手段[2-4]。肝轉(zhuǎn)移瘤的血供特點復雜程度高于原發(fā)性肝癌，實際臨床工作中需要一種能夠及時反映肝轉(zhuǎn)移瘤治療效果，同時具有檢測方便、可量化、重復性好的方法和指標。CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTP)作為一種無創(chuàng)傷性功能成像方法，可評價器官、組織灌注狀態(tài)，對肝臟疾病的評價顯示出明顯的優(yōu)勢，可對腫瘤的殘留、復發(fā)作出早期診斷。雙源CT灌注能全面反映大范圍肝臟病變及全肝灌注狀況，因此能更準確、完整地反映肝動脈栓塞化療(transcatheter hepatic arterial chemoembolization，TACE)后血流動力學變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院2013年3—12月經(jīng)臨床檢查和病理確診為肝轉(zhuǎn)移瘤患者28例。其中包括初診已發(fā)現(xiàn)肝臟轉(zhuǎn)移者和(或)非介入治療后隨訪發(fā)現(xiàn)肝臟轉(zhuǎn)移瘤患者，男性20例，女性8例，年齡49～72歲，平均(62.51±2.19)歲。所有患者均采用Seldinger技術經(jīng)皮股動脈穿刺插管, 使用導管插至腹腔干開口處，然后超選擇插管至腫瘤供血動脈內(nèi)，進行TACE。

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，患者均自愿同意并簽署CT強化協(xié)議。

1.2 檢查方法 所有患者均于TACE前和TACE后25～35 d再次行CTP掃描。先行肝臟常規(guī)平掃，而后選擇體部灌注掃描模式進行全肝灌注掃描。檢查使用非離子型對比劑碘海醇(50 mgI/mL)，應用高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射，注射速率為5.0 mL/s，延遲2 s。掃描參數(shù)：管電壓100 kV，管電流150 mAs，旋轉(zhuǎn)時間0.28 s，單次往返掃描時間1.5 s，準直器寬度24×1.2 mm，掃描層厚3.0 mm。掃描時間控制在60 s內(nèi)。

1.3 圖像分析及數(shù)據(jù)處理 將灌注所得原始數(shù)據(jù)輸入到Siemens definition MEDPC影像操作站，選用西門子Body VPCT軟件進行數(shù)據(jù)處理。應用肝臟灌掃描模型，首先確定所選定的CT值范圍，閾值一般設置為80～240 Hu，在同一層面內(nèi)，選擇輸入動脈為腹主動脈，輸出靜脈一般為門靜脈。經(jīng)過工作站后處理自動生成時間-密度曲線(time-density curve，TDC)及各種灌注參數(shù)以及偽彩功能圖。灌注參數(shù)主要有：血容量(blood volumn，BV)；血流量(blood flow，BF)；表面通透性(permeability surface，PMB)；門靜脈灌注量(portal vein perfusion，PVP)；肝動脈灌注量(hepatic arterial perfusion，ALP)；肝動脈灌注指數(shù)(hepatic perfusion index，HPI)。于轉(zhuǎn)移瘤組織、正常的肝組織原始圖上選取感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)：包括病灶選取轉(zhuǎn)移瘤較明顯的部位，即轉(zhuǎn)移瘤的實性部分。不選擇或避開腫瘤的壞死區(qū)、肝臟大血管，以及碘油沉積區(qū)。所有ROI邊緣距離肝臟邊緣約1 cm，同時還要避免部分容積效應。通過計算所選取不同層面ROI的平均值作為最終的測量結果。應用測量病灶最大直徑的傳統(tǒng)形態(tài)學方法，通過測量選定的轉(zhuǎn)移瘤的最大直徑。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料比較分別采用t檢驗和配對t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

所有患者均在TACE前和TACE后25～35 d進行CT灌注。共分析轉(zhuǎn)移灶78個，右葉42個，左葉24個，尾葉12個，病灶直徑10.5～147.6 mm，平均5.7 mm。TACE前肝轉(zhuǎn)移病灶在CTP上ALP、HPI表現(xiàn)為肝動脈灌注增高，高于正常肝組織，而壞死區(qū)則明顯無血流灌注，BF、BV表現(xiàn)為低門靜脈灌注，低于周圍的肝實質(zhì)(圖1)。TACE前肝轉(zhuǎn)移瘤CT灌注參數(shù)ALP、HPI、PVP大于周圍正常肝實質(zhì)，BF、BV、PMB小于周圍正常肝實質(zhì)，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤CT灌注參數(shù)BF、BV、PMB、ALP均較TACE前減低，PVP、HPI均較TACE前增高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤PVP、HPI均大于周圍正常肝實質(zhì)，BF、BV、PMB、ALP均小于周圍正常肝實質(zhì)，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

圖1 肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前CT灌注圖像

Figure 1 CT perfusion images of liver metastases before TACE

表1 肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前后CT灌注參數(shù)

Table 1 CT perfusion parameters of liver metastase before and after TACE

部位BF(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后BV(mL/L)TACE前TACE后PMB(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤 27.15±15.9419.29±10.50*10.55±5.617.62±4.93*28.77±23.7919.18±12.17*正常肝實質(zhì)34.74±15.8226.86±10.2115.91±5.5313.33±5.4448.38±22.3140.13±20.12t' 3.0984.7376.2367.1285.5118.166P <0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05部位ALP(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后PVP(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后HPI(%)TACE前TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤 24.30±14.3116.16±12.12*156.57±21.86855.55±31.15*71.85±25.4584.08±21.26*正常肝實質(zhì)20.47±10.3520.36±10.2657.25±31.8948.96±28.9137.71±21.2037.37±27.61t' 1.9882.42423.544173.94812.21412.285P <0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05

*P<0.05與TACE前比較(配對t檢驗)

3 討 論

3.1 轉(zhuǎn)移瘤的特點 肝臟同時接受門靜脈和肝動脈供血，約25%的血供來自肝動脈，另外75%的血供來自門靜脈，兩者間存在交通。轉(zhuǎn)移瘤的血管生成通過2個機制促進形成：第一，肝臟是富血供臟器，有豐富的血流、高糖及低氧含量狀態(tài)；第二，由于肝血竇覆襯的內(nèi)皮細胞上有約 0.1 μm的小孔，幾乎沒有基底膜，排列連續(xù)性較差，沒有隔膜，呈一種篩孔樣結構，與細胞外間隙開放溝通。因此，使肝內(nèi)血竇間隙難以形成正常的屏障作用來抵御轉(zhuǎn)移瘤細胞，從而使其成為肝轉(zhuǎn)移瘤的最佳生長環(huán)境。富血供與乏血供的血流灌注存在差異，但有其共同特點：較周圍肝實質(zhì)，PVP減低，而HPI及ALP均增加，TTP明顯縮短。推測無論是富血供轉(zhuǎn)移瘤還是乏血供轉(zhuǎn)移瘤，主要是由肝動脈供血[5]。

3.2 肝轉(zhuǎn)移瘤的雙源CT灌注特點 灌注反映器官組織微循環(huán)的血流動力學狀態(tài)，其實是氧和營養(yǎng)物質(zhì)在組織細胞內(nèi)的交換過程。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個復雜的生物學過程，實體腫瘤的生長需要新生血管形成以獲取血液供應，目前公認的評價腫瘤血管生成的“金標準”是腫瘤新生血管的微血管密度。多數(shù)研究采用CD31、CD34、α平滑肌肌動蛋白等標記物檢測微血管密度[6-9]。CTP能夠反映組織器官生理性或病理性改變的過程和特征，利用無創(chuàng)的方式對肝內(nèi)腫瘤血供特點進行分析，因為大多數(shù)新生腫瘤血管直徑是正常微血管的5倍，而這些新生血管主要來自肝動脈[10]。本研究通過雙源CT灌注分析肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前后灌注參數(shù)的變化，反映肝轉(zhuǎn)移瘤的供血情況，表明新生血管主要來自肝動脈。在時間-密度曲線上，富血供肝轉(zhuǎn)移瘤呈速升緩降型，與病灶三期增強掃描特點較一致，即動脈期病灶明顯不均勻強化，門脈期可見對比劑排出，強化緩慢減退，而乏血供肝轉(zhuǎn)移瘤的時間-密度曲線呈緩升緩降趨勢，動脈期病灶輕度強化，門脈期強化達到最大程度，這可能與肝動脈持續(xù)增強或門靜脈參與供血有關。李敏達等[11]分析發(fā)現(xiàn)肝細胞癌時間-密度曲線多呈速升速降趨勢，在30 s前達到峰值，肝轉(zhuǎn)移瘤時間-密度曲線一般在30 s后達到峰值。但本研究未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移瘤有速升速降型曲線，可能與本研究例數(shù)少有關。

3.3 肝轉(zhuǎn)移瘤TACE前后肝轉(zhuǎn)移瘤的血流改變 肝轉(zhuǎn)移瘤的血供90%～100%來源于肝動脈。理論上肝轉(zhuǎn)移瘤的TACE治療應與原發(fā)性肝癌相同，另外由于肝臟為單一臟器，肝動脈較粗，走行易于插管，介入操作技術簡單實用。CTP通過各個灌注參數(shù)值，反映轉(zhuǎn)移瘤或存在轉(zhuǎn)移瘤的局部肝組織血流動力學改變[12]。本研究28例肝轉(zhuǎn)移瘤患者在TACE后行CTP發(fā)現(xiàn)，BF、BV、PMB、ALP小于正常肝組織，說明TACE后肝動脈的血流減少較TACE前明顯；而PVP、HPI大于正常肝實質(zhì)，可能是由于研究的例數(shù)較少及觀察治療的時間相對短所致。同時也表明病灶仍然存有比TACE后較強的血管生長所需的血供，這可能與化療不徹底及栓塞效果不佳而導致腫瘤仍有一定殘余有關，臨床上需進一步治療。本研究肝轉(zhuǎn)移瘤CTP參數(shù)在TACE前與TACE后相比較，BF、BV、PMB、ALP均減低，由此可看出BF、BV、ALP均參與肝轉(zhuǎn)移瘤的動脈血供給，與其血管密度相關，同時也表明TACE后肝轉(zhuǎn)移瘤的動脈供血相應減少，說明腫瘤的生長與其動脈血供應密切相關，TACE對肝轉(zhuǎn)移瘤有一定的療效。而術后PVP增高，未達到預期效果，可能與門靜脈參與供血有關。

總之，CTP可以較為真實地反映肝轉(zhuǎn)移瘤在TACE后的血流動力學變化，證實TACE對肝轉(zhuǎn)移瘤有較為明顯的療效。本研究使用第二代雙源CT對肝轉(zhuǎn)移瘤行灌注掃描，進一步證實CTP對轉(zhuǎn)移瘤的診斷至關重要，同時對后續(xù)治療也有重要的指導意義。

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Clinical study of dual-source CT perfusion imaging in liver metastases before and after treatment of TACE

JIA Yan-bin1， WANG shu-hang1, QI Xiao-hui2， LIU Jing2， WANG Wei-na1, SHI Gao-feng2*

(1.Department of CT and MRI Room， the Third Hospitol of Shijiazhuang City， Hebei Province，Shijiazhuang 050011， China； 2.Department of CT Room， the Fourth Hospitol of Hebei Medical University， Shijiazhuang 050011， China)

Objective To study the application of dual-source CT perfusion imaging in evaluating the effect of transcatheter hepatic arterial chemoembolization(TACE) of liver Metastases, by analyzing the parameter of hemodynamic characteristic before and after TACE. Methods 28 patients with hepatic metastases were included in the study. All the patients were underwent duai-source CT perfusion imaging scans before and after TACE(range from 25-35 d).The CT perfusion parameters of liver metastases and surrounding normal liver parenchyma before and after TACE were measured. Results Before TACE the hepatic arterial perfusion(ALP)， hepatic perfusion index(HPI)， portal vein perfusion(PVP) of the liver metastases were higher than that of surrounding normal liver parenchyma,while the blood flow(BF)， blood volume(BV)， permeability surface(PMB) were lower(P<0.05). After TACE the BF， BV， PM， ALP of liver metastases were lower than that of before TACE, and the PVP, HPI of liver metastases were higher than that of before TACE(P<0.05). After TACE, the PVP，HPI of liver metastases were higher than that of surrounding normal liver parenchyma, while the BF， BV， PMB， ALP were lower(P<0.05). Conclusion Dual-source CT perfusion imaging can objectively reflect the hemodynamic characteristics of liver metastases, and evaluate the blood supply of liver metastases before and after hepatic artery embolism chemotherapy, providing valuable guidance for clinical treatment.

liver neoplasms; chemotherapy, cancer, regional perfusion; tomography, spiral computed

2015-11-02；

2015-12-13

賈彥斌(1977-)，男，河北井陘人，河北省石家莊市第三醫(yī)院主治醫(yī)師，醫(yī)學碩士，從事醫(yī)學影像診斷研究。

*通訊作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.04.014

R735.7

A

1007-3205(2016)04-0427-04

趙麗潔)