釓塞酸二鈉增強(qiáng)T1 mapping成像肝功能評(píng)估肝膽期掃描時(shí)間的優(yōu)化

曹勃玲， 陳海東， 陳維鵬， 吳春曉

1. 暨南大學(xué)附屬珠海醫(yī)院，珠海市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，珠海 519000 2. 暨南大學(xué)附屬珠海醫(yī)院，珠海市人民醫(yī)院肝病科，珠海 519000

釓塞酸二鈉(gadolinium-ethoxybenzyl-diethylenetria-mine pentaacetic acid, Gd-EOB-DTPA)是一種肝細(xì)胞特異性MR對(duì)比劑，靜脈注射后通過T1mapping成像測量肝實(shí)質(zhì)T1弛豫時(shí)間可定量評(píng)估肝功能[1-4]，但目前對(duì)于肝膽期掃描時(shí)間的選擇尚未有明確定論。本研究通過比較分析不同級(jí)別肝功能組患者增強(qiáng)后不同掃描時(shí)間T1弛豫時(shí)間及相關(guān)參數(shù)，探討Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)T1mapping成像合理的肝膽期掃描時(shí)間。

1 資料與方法

1.1 一般資料 自2015年6月至2017年7月共124例患者納入研究，男性83例，女性41例，年齡25～80歲，平均(55±11)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：慢性乙型肝炎肝硬化臨床懷疑肝臟病變需行MRI檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)肝臟彌漫性病變或巨塊型占位；(2)肝臟部分切除、射頻消融或栓塞手術(shù)史；(3)門靜脈栓塞或膽道梗阻。其中，肝硬化肝功能為Child-Pugh A級(jí)(LCA)者63例、Child-Pugh B級(jí)(LCB)47例、Child-Pugh C級(jí)(LCC)14例。患者的Child-Pugh分級(jí)依據(jù)肝性腦病、腹水、白蛋白、總膽紅素及凝血酶原時(shí)間情況，所有臨床化驗(yàn)結(jié)果均在MRI檢查前一周內(nèi)完成。另納入同期23例無肝病病史、肝功能正常的健康體檢者(normal liver function, NLF)作為對(duì)照組，其中男性13例，女性10例，年齡26～69歲，平均年齡(49±14)歲。本研究為前瞻性研究，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，檢查前均簽署知情同意書。

1.2 MRI掃描方法 采用3.0 T MR 掃描儀(荷蘭，Philips Achieva)、16通道相控陣體線圈(SENSE-XL-TORSO)行上腹部平掃及增強(qiáng)掃描。對(duì)比劑采用Gd-EOB-DTPA(商品名為普美顯，德國拜耳醫(yī)藥保健有限公司生產(chǎn))，經(jīng)外周靜脈注射，劑量0.025 mmoL/kg，速率1 mL/s，注射完畢后用20 mL生理鹽水沖洗，速率1 mL/s。常規(guī)MRI掃描：平掃序列包括T2WI、T1WI(雙回波序列)、DWI(b值=0.800 mm2/s)；采用T1高分辨率各向同性容積激發(fā)掃描(T1high resolution isotropic volume excitation, THRIVE)序列行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，分別于注射對(duì)比劑前及注射對(duì)比劑后20 s、60 s及180 s掃描平掃、動(dòng)脈期、門靜脈期及移行期，于注射對(duì)比劑后9 min、19 min掃描肝膽期。T1mapping掃描：采用Look-Locker序列分別于注射對(duì)比劑前及注射對(duì)比劑后10 min、15 min及20 min于近肝門層面采集一層圖像，掃描參數(shù)：TR 5.0 ms，TE 1.7 ms，F(xiàn)lip Angle 7°，TI 47 ms，層厚8.0 mm，NSA 1，F(xiàn)OV 380 mm×380 mm，矩陣98×288，共56期，掃描時(shí)間20 s。

1.3 圖像處理及分析 T1mapping圖像的后處理由2名具有10年以上腹部MRI診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師采用MR Map軟件盲法獨(dú)立完成，測量前先進(jìn)行培訓(xùn)，取平均值作為最終結(jié)果。分別在肝臟左外葉、左內(nèi)葉、右前葉及右后葉各放置一個(gè)ROI，面積約為100 mm2，避開大血管、膽管、病灶及偽影，不同患者不同掃描時(shí)間ROI盡量放置于同一解剖部位。測量增強(qiáng)前、增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min肝臟T1弛豫時(shí)間(T1增強(qiáng)前、T110 min、T115 min、T120 min)，計(jì)算增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min肝臟T1弛豫時(shí)間減低率(reduction rate of T1relaxation time, ΔT1)[4-5]及肝臟T1弛豫率增加值(increase of relaxation rate, ΔR1)[6]。ΔT1=[(T1增強(qiáng)前-T1增強(qiáng)后)/T1增強(qiáng)前]×100%；ΔR1=(1/T1增強(qiáng)后)-(1/T1增強(qiáng)前)。

2 結(jié) 果

2.1 不同級(jí)別肝功能組增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1結(jié)果(表1、圖1)表明：NLF、LCA、LCB組增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min T1弛豫時(shí)間逐漸減低，ΔT1及ΔR1逐漸增加，LCC組增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min T1弛豫時(shí)間逐漸增加，ΔT1逐漸減低。T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1不同組別與時(shí)間之間均存在交互作用(F=8.374，9.144，11.327，P=0.000)；不同時(shí)間點(diǎn)T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=23.125，28.061，67.421，P=0.000)，各參數(shù)組內(nèi)兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；不同組別T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=82.686，49.041，70.963，P=0.000)，各參數(shù)組內(nèi)兩兩比較除NLF與LCA組ΔT1外余差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 不同肝功能組增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min T1弛豫時(shí)間(ms)、ΔT1(%)及ΔR1(×10-3)

圖1 不同Child-Pugh分級(jí)患者肝臟T1 mapping弛豫時(shí)間

增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min肝臟T1mapping圖像，隨時(shí)間延長，Child-Pugh A級(jí)肝臟T1弛豫時(shí)間分別為371、353、330 ms；Child-Pugh B級(jí)分別為465、431、407 ms；Child-Pugh C級(jí)分別為593、624、664 ms.各組間不同時(shí)間點(diǎn)T1弛豫時(shí)間均隨著肝功能損害程度加重而逐漸升高，肉眼可見偽彩色逐漸增強(qiáng)

2.2 增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的效能 增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min的T1弛豫時(shí)間鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的ROC下面積分別為0.959、0.949、0.952，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min的ΔT1鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的ROC下面積分別為0.880、0.879、0.894，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min的ΔR1鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的ROC下面積分別為0.942、0.934、0.939，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表2)。

表2 增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min T1弛豫時(shí)間(ms)、ΔT1(%)及ΔR1(×10-3)鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的效能

3 討 論

Gd-EOB-DTPA同時(shí)具有非特異性細(xì)胞外間隙對(duì)比劑和肝細(xì)胞特異性對(duì)比劑的特性，靜脈注射后，首先分布于細(xì)胞外間隙由腎小球?yàn)V過并經(jīng)腎臟排泄，隨后通過肝細(xì)胞膜上的有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽從細(xì)胞外間隙轉(zhuǎn)運(yùn)至肝細(xì)胞內(nèi)，由肝細(xì)胞特異性攝取，再通過多藥抵抗蛋白載體經(jīng)膽道排泄，正常情況下，兩種排泄方式各占50%左右，且兩種排泄方式可相互代償[4,7-8]。正常情況下肝細(xì)胞對(duì)Gd-EOB-DTPA的攝取由靜脈注射后1.5 min開始，20 min時(shí)攝取量達(dá)到注射量的50%，且可持續(xù)至少60 min[7]。因此多采用延遲20 min作為肝膽期掃描時(shí)間，但時(shí)間過長不利于臨床廣泛應(yīng)用。Tamada等[9]研究發(fā)現(xiàn)，使用1.5 T MRI，延遲10 min采集肝膽期肝實(shí)質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度已達(dá)到20 min時(shí)的85%以上。因此采用3.0 T MRI對(duì)不同級(jí)別肝功能組患者行T1mapping成像，進(jìn)一步探討延遲10 min掃描肝膽期的臨床可行性。

本研究顯示，T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1不同組別與時(shí)間之間均存在交互作用，增強(qiáng)后不同時(shí)間點(diǎn)及不同組別T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1均有顯著差異。NLF、LCA、LCB組T1弛豫時(shí)間隨著掃描時(shí)間延長而逐漸減低，ΔT1及ΔR1隨著掃描時(shí)間延長而增加，與Zhou等[10]研究結(jié)果不同，說明NLF、LCA、LCB組增強(qiáng)后至20 min肝實(shí)質(zhì)仍然在持續(xù)攝取對(duì)比劑。本研究中，LCC組增強(qiáng)后隨著掃描時(shí)間延長，T1弛豫時(shí)間逐漸增加，ΔT1逐漸減低，LCC組增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1的變化不同于其他各組，考慮與LCC組患者肝功能極差有關(guān)，肝功能損傷嚴(yán)重時(shí)肝細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)及功能紊亂，使肝細(xì)胞對(duì)Gd-EOB-DTPA攝取減少的同時(shí)排泄增加，此外腎臟發(fā)揮代償機(jī)制、更多對(duì)比劑經(jīng)腎臟排泄，經(jīng)肝細(xì)胞攝取、膽道排泄的對(duì)比劑總量減少，反映了對(duì)于肝功能極差患者，延長掃描時(shí)間對(duì)肝功能的評(píng)估價(jià)值不大[1]。本研究增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min T1弛豫時(shí)間均隨著肝功能損害程度加重而逐漸升高，ΔT1及ΔR1逐漸減低，與文獻(xiàn)[1,4]報(bào)道基本一致。

Zhou等[10]研究發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)后10 min與20 min T1弛豫時(shí)間、ΔT1鑒別LCB或LCC組與其他肝功能組的效能較高(ROC下面積多在0.800～1.000間)，鑒別NLF與LCA組的效能較低(均在0.500～0.600)。本研究中，增強(qiáng)后10 min、15 min及20 min的T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的ROC下面積均大于0.800，敏感度和特異度大部分大于80%，且增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min各參數(shù)間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，也說明采用Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)T1mapping成像評(píng)估肝功能方面，肝膽期掃描時(shí)間采用10 min已足夠。Zhou等[11]通過對(duì)兔纖維化模型行Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)T1mapping成像發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)后10 min與20 min T1弛豫時(shí)間與吲哚菁綠排泄試驗(yàn)R15顯著正相關(guān)、ΔT1與R15顯著負(fù)相關(guān)，從而推薦10 min作為肝功能評(píng)估的肝膽期掃描時(shí)間。本研究主要采用Child-Pugh肝功能分級(jí)法，亦得到相同結(jié)論。

本研究具有以下局限性。(1)對(duì)肝功能的分組僅采用了Child-Pugh分級(jí)法；(2)采用Look-Locker序列行肝臟T1mapping成像，僅能采集一層圖像。

綜上所述，本研究通過采用Gd-EOB-DTPA增強(qiáng)T1mapping成像后，比較增強(qiáng)后10 min、15 min與20 min T1弛豫時(shí)間、ΔT1及ΔR1對(duì)肝功能的評(píng)估能力發(fā)現(xiàn)，于增強(qiáng)后10 min采集肝膽期圖像可滿足診斷需求，有利于臨床推廣應(yīng)用。