320排容積CT全腫瘤灌注測量與常規軸位最大層面測量對肝細胞癌診斷價值的對比分析*

梁長華，毛華杰，岳軍艷，張會杰，王東東，戶彥龍，竇文廣，高劍波

CT灌注成像（CT perfusion imaging，CTP）不僅可顯示組織內部的解剖學特點，亦可活體評估腫瘤的微循環狀態，在評估腫瘤生物學特性和療效預測等方面具有重要的臨床應用價值[1，2]。有學者認為，在肺癌最大層面勾畫腫瘤輪廓作為感興趣區可最大程度地減小測量誤差[3]。研究證實[4]，腫瘤組織內部的血供分布與新生血管空間分布有一定的差異或不均衡，不僅表現在CT灌注掃描橫斷位圖像上，在Z軸方向上亦可出現不均一性。因此，選擇單層面或局部幾個層面分析腫瘤的灌注參數并不能代表腫瘤整體的血流灌注和血流分布特點，可能影響灌注數據測量的準確性和可重復性。本研究通過對56例肝細胞癌患者行320排容積CT灌注成像，將在最大層面逐層勾畫腫瘤輪廓測量法與軸位最大層面測量法獲得的灌注參數進行比較分析，并對測量結果的可重復性和一致性進行了研究，旨在提高CT灌注成像的最優測量方法。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2013年1月～2016年1月我院診治的肝細胞癌患者56例，男37例，女19例；年齡24～77歲，平均年齡60±5.8歲。診斷符合第八屆全國肝癌學術會議通過的《原發性肝癌臨床診斷標準》，其中經手術后組織病理學檢查證實42例，肝穿刺活檢證實14例。本研究獲得新鄉醫學院第一附屬醫院醫學倫理委員會審批通過，所有患者或其家屬簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 使用東芝Aquilion ONE 320排CT行灌注成像檢查。首先，行上腹部CT平掃，選擇全肝層面，確定腫瘤的位置和范圍。采用動態容積模式行CT灌注成像，采用非離子型對比劑碘海醇注射液（350 mg/ml）40 ml用雙筒高壓注射器經右臂肘前靜脈注射，注射速率為5 ml/s，隨即給予氯化鈉水溶劑30 ml以同等速率注入[5]。在對比劑注射后延遲8 s開始掃描，在8～28 s內，每2 s掃描1次，在 34～52 s，每 3 s掃描 1次，59～69 s每 5 s掃描1次，最終獲得21個動態容積數據。每個容積數據包含320幅圖像，共有6720幅圖像。管電壓80 kVp，管電流80 mAs。層厚與層間距均為0.5 mm，矩陣 512×512，掃描速度為 0.5 s/r。

1.3 圖像分析及數據處理 將數據傳至Aquilion ONE后處理工作站Toshiba Vitrea 6.3，由兩名腹部影像科醫生應用工作站進行獨立分析，全腫瘤測量法即每個層面均進行測量，軸位最大層面測量法即在軸位圖像上找到腫瘤最大截面，只進行該層面的參數測量。應用工作站隨機配備的體部灌注軟件Body Perfusion進行分析。感興趣區（ROI）的選擇合適，不到達組織邊緣，避免部分容積效應的干擾，避開大血管、膽管以及壞死、囊變和鈣化區。瘤旁肝組織定義為尚未出現形態學改變但位于鄰近瘤灶的肝組織。正常肝組織定義為距離瘤體5 cm以上且與瘤體不在一個肝段的肝組織。分別測量3次，求平均值，即獲得瘤旁肝組織的肝動脈灌注量（HAP）、門靜脈灌注量（PVP）和肝動脈灌注指數（HAPI）。然后，在腫瘤所在層面，自上而下依次勾畫腫瘤最大輪廓，將所有層面的灌注參數相加并除以所有層數，即獲得全腫瘤的灌注參數。

1.4 統計學分析 應用SPSS 20.0統計軟件包完成統計分析，以P＜0.05代表差異有統計學意義。所有計量資料以±s表示，采用Kolmogorov-Smirnor法檢驗數據是否符合正態性分布，采用Levene法評估數據是否符合方差齊性檢驗。對符合正態分布的兩組灌注參數，采用獨立樣本的t檢驗，多組灌注參數采用單因素方差分析，方差齊性的組間各灌注參數比較采用LSD法，否則采用Games-Howell法或Kruskal-Wallis法。采用非參數檢驗分析不滿足正態分布的各組間灌注參數。采用Pearson相關分析肝細胞癌全腫瘤灌注參數與軸位最大層面灌注參數之間的相關性。對于觀測者之間和同一觀測者前后得到的灌注參數是否存在差異采用t檢驗分析。

2 結果

2.1 兩種測量方法測量結果比較 見圖1和圖2。

2.2 肝細胞癌瘤體、瘤周肝組織和正常肝組織各灌注參數比較 順利完成對56例HCC患者全肝灌注成像和測量。26個腫瘤呈均勻高灌注，30個呈不均勻高灌注；瘤體各灌注參數與瘤周肝組織或正常肝組織比較，差異均有顯著統計學意義（P＜0.05，表1）。

2.3 兩種測量方法測量的肝細胞癌指標比較 兩種測量方法測量的指標值無顯著統計學差異（P＞0.05，表2）。

2.4 全腫瘤測量值與軸位最大層面測量值的可重復性分析 兩測量者測量數據間無統計學差異（P＞0.05，表3）。

表1 肝細胞癌瘤體、瘤周肝組織和正常肝組織各灌注參數（±s）的比較

表1 肝細胞癌瘤體、瘤周肝組織和正常肝組織各灌注參數（±s）的比較

與瘤體比，①P＜0.05

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圖1 全腫瘤測量法測量獲得的某一層面參數

圖2 軸位最大層面測量法獲得的參數

表2 兩種測量方法測量值（±s）的比較

表2 兩種測量方法測量值（±s）的比較

HAP（ml/min·100 ml）PVP（ml/min·100 ml）HAPI（%）最大層面測量 107.9±10.6 79.8±6.1 66.2±4.9全腫瘤測量 106.4±9.9 79.6±5.9 66.1±4.2 t值 0.6813 0.366 0.443 P值 0.534 0.750 0.675

表3 甲乙測量者采用全腫瘤測量與軸位最大層面測量值（±s）的比較

表3 甲乙測量者采用全腫瘤測量與軸位最大層面測量值（±s）的比較

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3 討論

CTP作為一種直觀、定量評價組織器官微循環灌注的檢查方法，通過靜脈團注對比劑對ROI層面進行動態掃描，獲得該區域的時間-密度曲線（time-density curve，TDC），利用不同的數學模型計算出灌注參數，包括肝臟的HAP值、PVP值和HAPI值，綜合各種灌注參數的變化以及采用不同的組合方式可全面評價肝細胞癌組織的微循環灌注狀態[6]。通過了解動脈灌注可判斷肝癌的微循環與生物學行為之間的聯系，被廣泛用于肝癌患者預后的評估[7]。在肝細胞癌灌注測量方法方面的研究，國內外文獻報道較少[8]。

320 排容積CT灌注成像一次檢查即可完成包括灌注成像、血管重建和增強檢查等多個任務，克服既往由于掃描寬度的限制，不能全肝灌注的缺陷，單圈掃描即可覆蓋整個肝臟，完成其動態增強檢查以提供詳細而準確的功能信息，經專業的后處理軟件分析后，即可提供不受病變位置及范圍影響的血流灌注信息[5，9，10]。盡管針對正常肝臟的 320 排容積CT灌注成像檢查已經較為成熟，但文獻報道其仍有一定的差異性[11]。馬淑華等[11]通過比較50例肝硬化患者和50例非肝硬化患者的肝臟CT灌注成像參數，得到非肝硬化患者HAP值、PVP值和HPI值分別為（0.32±0.09）ml/min·ml、（1.27±0.30）ml/min·ml和（21.29±5.88）。肖國明[12]報道 20 例正常肝臟經CT灌注掃描的HAP值為（27.06±3.61）ml/min·100 ml、PVP 值為 （105.19±10.7）ml/min·100 ml、HPI值為（0.20±0.04）ml/min·100 ml。本研究結果顯示，所有患者瘤體在HAP和HAPI方面均表現為不同程度的高灌注狀態，其中26例表現為均勻高灌注，其余呈不均勻高灌注，瘤周肝組織和正常肝組織均明顯低于瘤體。所有患者瘤體在PVP上均呈不同程度的灌注減低，明顯低于同層正常肝組織灌注值，表明肝細胞癌內部新生腫瘤血管較多，血流速度較快，血管內皮細胞結構欠完整，肝動脈供血明顯增加，門靜脈供血相應減少，HAPI亦顯示肝動脈供血比例高于門靜脈[13，14]。不典型增生結節逐漸惡變的過程亦是打破原有門靜脈供血為主的過程，逐漸形成以肝動脈高灌注而門靜脈相對低灌注狀態，即HAPI逐漸增加的過程[14]。通過CT灌注成像可早期發現形態上無明顯改變但已出現血流灌注改變的病變，能夠更好地顯示腫瘤的實際范圍以及肝內隱匿性病變。

迄今，灌注參數的測量存在許多差異，客觀原因可能與掃描設備、處理CT灌注圖像的數學模型不同，并且依賴于后處理軟件分析的弊端，導致可能受到多種數學模型算法以及具體操作人員的干擾[15，16]等。由于需要手工勾畫ROI，可能受到腫瘤位置、大小、形態、密度以及腫瘤邊緣等因素的影響，且勾畫的ROI多在腫瘤的最大層面，較難避免由于呼吸、運動等偽影對數據測量造成的影響，且得到的結果僅能反映當前層面的血流灌注信息。因此，根據軸位最大層面獲得的CT灌注參數可能存在不科學性及不可重復性。國外有學者證實，在單一、狹窄的空間內獲得的灌注參數可能存在較大的測量誤差，即通過單個層面或局部數個層面的灌注測量值，不能說明整體腫瘤的血流動力學狀態。

本研究為消除由于灌注軟件及運動呼吸的影響，故選擇腹主動脈為輸入動脈，避免以往檢查選取肝動脈為輸入動脈的弊端。門靜脈主干較為粗大，一般遠離腫瘤而較少受到腫瘤壓迫引起血流動力學的改變，故輸入靜脈盡量選擇門靜脈主干。本研究所有患者均順利完成CT灌注成像，同時進行全腫瘤測量法與軸位最大直徑測量法檢測灌注參數，發現兩種測量方法獲得的灌注參數無明顯統計學差異。本研究為了進一步評估原發性肝癌灌注參數測量的可重復性，根據實驗目的設計兩名臨床經驗豐富的從事腹部影像學診斷的醫生，并在實際測量前進行統一培訓，將其測量結果進行比較分析，本研究表明兩名測量者間的檢測數據具有一致性，且前后數據測量值亦表現為一致性較好。除HAPI外，全腫瘤測量法獲得的灌注參數可重復性更高。

[1]馬國林，姜慧杰，陳敏，等.肝癌結節血液動力學變化多層螺旋CT灌注成像觀察. 中華醫學雜志，2013，93（15）:1146-1149.

[2]馬恩森，任安，王武，等.高速CT灌注成像感興趣區的選擇對肺癌灌注參數的影響.中華放射學雜志，2012，46（9）:779-783.

[3]Goh V，Halligan S，Gharpuray A，et al.Quantitative assessment of colorectal cancer tumor vascular parameters by using perfusion CT:influence oftumor region ofinterest.Radiology，2008，247（3）:726-732.

[4]Motosugi U，Ichikawa T，Sou H，et al.Multi-organ perfusion CT in the abdomen using a 320-detector row CT scanner:preliminary results of perfusion changes in the liver，spleen，and pancreas of cirrhotic patients.Eur J Radiol，2012，81（10）:2533-2537.

[5]Ma GL，Bai RJ，Jiang HJ，et al.Early changes of hepatic hemodynamics measured by functional CT perfusion in a rabbit model of liver tumor.Hepatobiliary Pancreat Dis Int，2012，11（4）:407-411.

[6]Frampas E，Lassau N，Zappa M，et al.Advanced hepatocellular carcinoma:Early evaluation of response to targeted therapy and prognostic value of perfusion CT and dynamic contrast enhanced-ultrasound.Preliminary results.Eur J Radiol，2013，82（5）:e205-e211.

[7]Sanelli PC，Nicola G，Johnson R，et al.Effect of training and experience on qualitative and quantitative CT perfusion data.AJNR，2007，28（3）:428-432.

[8]Kanda T，Yoshikawa T，Ohno Y，et al.Perfusion measurement of the whole upper abdomen of patients with and without liver diseases:initial experience with 320-detector row CT.Eur J Radiol，2012，81（10）:2470-2475.

[9]顏榮華，謝斯棟，王勁，等.320排CT Surt-start成像與動態容積掃描對肝移植術后肝動脈并發癥的評價.中華醫學雜志，2014，94（43）:3374-3377.

[10]馬淑華，金鑫，黎葉芳，等.多層螺旋CT灌注成像診斷肝硬化分級的臨床價值分析. 醫學影像學雜志，2014，23（12）:2129-2131，2138.

[11]肖國明.CT灌注成像在診斷肝纖維化、肝硬化中的應用.中國醫藥科學，2015，12（13）:169-171，175.

[12]曲陽春，劉桂鋒，劉云霞，等.320排CT灌注成像在肝臟腫瘤診斷中的應用價值.中國老年學雜志，2013，33（2）:425-426.

[13]李保全，趙宏偉，白雪峰.肝硬化合并小肝癌與肝硬化再生結節多層螺旋CT灌注成像分析.實用醫藥雜志，2014，31（11）:1000-1001.

[14]Peynircioglu B，Hizal M，Cil B，et al.Quantitative liver tumor blood volume measurements by a C-arm CT post-processing software before and after hepatic arterial embolization therapy:comparison with MDCT perfusion.Diagn Interv Radiol，2015，21（1）:71-77.

[15]Bevilacqua A，Barone D，Malavasi S，et al.Quantitative assessment of effects of motion compensation for liver and lung tumors in CT perfusion.Acad Radiol，2014，21（11）:1416-1426.

[16]Hansen ML，Norling R，Lauridsen C，et al.Computed tomography（ct） perfusion in abdominal cancer: technical aspects.Diagnostics（Basel），2013，3:261-270.