320排CT灌注成像在肝癌診斷中的臨床應用

邱國欽，劉昌華，陳玉強，吳貴華

(本文編輯:張仲書; 英文編輯:王建東)

320 排 CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTPI)是評價原發性肝癌(primary liver cancer，PLC)血流動力學的最佳影像學檢查［1］，既能提供腫瘤的形態學信息，又能準確檢測血流灌注特點及血管特性，可為PLC的臨床診斷、評估預后及指導介入治療等方面提供可靠的依據，已得到臨床的廣泛應用并成為研究熱點，但目前多以螺旋CT研究為主［2-3］。為此本文應用具有快速、清晰及低輻射優勢的非螺旋單次掃描320排CT［4］對PLC患者行全肝CTPI，旨在探討其對PLC的診斷及評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2010年8月－2012年8月我院收治的103例行介入治療的中晚期PLC初診患者，均經臨床、CT、AFP或病理檢查等確診。其中男64例、女39例;年齡19～78歲，平均年齡52.6歲;肝功能分級，Child-Pugh A級75例、B級28例。所有患者均在介入治療前1～3天行320排CT肝臟CTPI。

1.2 檢查方法 采用東芝Aquilion One 320排CT機，以動態容積模式，320 mm×0.5 mm探測器準直Range160 mm、轉速 0.5 s/rot、管電流 75 ～100 mA、管電壓100 kV、FOV-L進行掃描。先行上腹部平掃，確定肝臟范圍后再行全肝灌注掃描。高壓注射器經靜脈團注優維顯(370 mgI/ml)50～60 ml，速率5.0 ml/s，延遲8 s采集數據，同時包含目標腫瘤，肝實質、脾臟、主動脈及門靜脈的層面，以腫瘤面積盡量大的層面作為掃描中心層面，同層動態掃描，掃描時間共60 s。

1.3 數據處理 掃描數據同步傳至隨機的Displaying Monitor進行后處理。確定閾值為－120～300 Hu，標識腹主動脈為輸入動脈、門靜脈為輸入靜脈。分別在主動脈、門靜脈、肝臟及脾臟選擇圓形感興趣區(region of interest，ROI)，由肝臟灌注軟件包自動生成時間-密度曲線(time-density curve，TDC)。ROI的選取范圍應盡量大，正常肝組織取遠離腫瘤邊緣2 cm以上的組織，瘤旁肝組織取腫瘤外＜1 cm的組織，腫瘤組織取腫瘤最大層面且強化最明顯的部位，避開大血管、壞死區及膽管，獲得系統生成各ROI的四維灌注彩圖及其參數。主要灌注參數為肝血流量(blood flow，BF)、肝血容量(blood volume，BV)、平均通過時間(mean transit time，MTT)、毛細血管表面通透性(probability of surface area product，PS)、肝動脈灌注指數(hepatic perfusion index，HPI)、肝動脈灌流量(hepatic arterial persusion，HAP)、門靜脈灌流量(portal vein perfusion，PVP)。

1.4 統計學處理 應用SPSS 16.0軟件包，計量資料以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用配對t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

圖1 PLC的CTPI與DSA表現

2.1 常規CT的表現 103例中，PLC單發灶36例、多發灶67例;其中巨塊型29例、結節型68例、彌漫型6例;腫瘤最大徑3.2～19.0 cm，平均8.2 cm;腫瘤均勻強化者34例，不均勻強化者69例，其中強化明顯者97例，無明顯強化者6例;腫瘤強化最明顯處CT值為69～341(153.46±79.82)Hu。

2.2 灌注圖像的表現 見圖1。以DSA結果為標準，全肝CTPI對103例肝內瘤灶的診斷符合率為100%。在HAP彩圖上，腫瘤組織均表現為程度不同的高血流灌注，且明顯高于周圍正常肝組織，其中34例呈均勻高灌注，69例不均勻高灌注;有5例腫瘤中心壞死區呈明顯的低灌注，但仍低于邊緣部的灌注程度，其余液化壞死區無血流灌注。在HPI彩圖上，周圍肝組織、腫瘤及其鄰近區域的表現與HAP基本一致，但中心壞死區在HPI上明顯減低，腫瘤輪廓更清晰。在PVP彩圖上，腫瘤組織均呈程度不同的低血流灌注，且明顯低于正常肝組織;少數腫瘤邊界清晰，但多數與周圍肝組織無明確的界限，邊緣部分通常較中心灌注程度高。而對于邊緣模糊的瘤灶，CTPI所示的腫瘤面積較常規增強圖像略大

2.3 灌注參數的比較 與正常肝組織比較，腫瘤組織的 BF、BV、PS、HAP、HPI參數值均明顯升高，而MTT、PVP值則明顯降低，差異均有統計學意義(P＜0.05，表1)。

3 討論

理論上腫瘤的CT強化程度與其血管數目和進入組織間隙對比劑數量成正比，結合腫瘤大體形態學特點，可對其作出可能的定性診斷和血供程度的大概評價。但病變表現不典型或期相時間不準確時常規CT常難以定性。而CTPI通過靜脈團注對比劑后對選定層面快速掃描和采集，獲得該層面內每一像素的TDC及各種灌注參數值，在良好顯示解剖細節的同時可更進一步通過宏觀灌注參數的變化來反映腫瘤內部新生血管微觀功能狀態，有助于了解PLC血管血供特性和定性診斷，因此在PLC中的應用優于常規CT及其他影像檢查［5］。

肝臟為門靜脈和肝動脈雙重供血，肝結節隨著惡性程度的提高，動脈供血不斷增加而門靜脈供血不斷減少［6］。CTPI就是居于這種血供的變化，根據掃描層面內不同區域各參數值不同賦予彩階及其顏色的差異來評價組織的血流灌注狀態，從而作出病變程度的判斷。高血流灌注在CTPI彩圖上呈現紅色或黃色的區域，而無灌注則呈現黑色的區域。本研究顯示，在HAP彩圖上，103例患者的腫瘤組織均表現為程度不同的高血流灌注，其中34例呈均勻高灌注，69例不均勻高灌注。有5例腫瘤中心壞死區呈明顯的低灌注，低于邊緣部的灌注程度，其余液化壞死區無血流灌注。HPI圖的表現與HAP基本一致，但顯示的腫瘤輪廓更清晰。在PVP圖上，腫瘤均呈程度不同的低灌注，且明顯低于肝組織;少數腫瘤邊界清晰，但多數與肝組織無明確界限，邊緣部分通常較中心灌注程度高，且中心壞死區亦呈低灌注，表明PLC基本屬于富血型且主要由肝動脈供血，而門靜脈幾乎不提供血運，壞死區通常少或無血流灌注。

腫瘤新生血管是腫瘤形成的前提和基礎，以往認為血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和微血管密度計數(microvessel density，MVD)是血管生成量化的標準，但其為僅采集極小區域腫瘤標本行免疫組化的繁瑣方法，難以反映腫瘤整體的血管生成狀態和血管活性。而CTPI雖不能直接觀察到微血管，但作為一種無創簡單的功能成像，其參數與MVD和VEGF密切相關［7］，不僅能反映肝臟及腫瘤動脈、門靜脈供血情況，而且能在毛細血管水平上反映腫瘤內部微循環血流特點，從而間接評價腫瘤血管生成情況和組織代謝功能。

腫瘤的灌注不同于正常組織，因腫瘤內大量的VEGF促進血管生成［8］，腫瘤無序生長，致使腫瘤的BF和BV較正常肝組織顯著增加并顯高灌注狀態。肝結節癌變逐漸形成的動脈高灌注和門靜脈低灌注，理論上是肝動脈供血比例HPI逐漸增加的過程。本研究顯示，腫瘤的HAP、HPI均較肝組織明顯升高，PVP明顯降低，與肝組織相比呈明顯倒置傾向，該結果與CTPI彩圖的表現一致，充分證實了PLC以肝動脈供血為主，BF動脈血成分的增加，打破了原有的血供平衡改變了正常肝組織的血供組成比例，使腫瘤的HAP和HPI明顯上升，特別是HPI最能評價腫瘤的血流狀態和供血比例，對腫瘤良惡性的鑒別更具意義，也為PLC的介入治療提供了一定的理論依據。MTT和PS理論上均可反映腫瘤新生血管特性。本研究顯示，腫瘤的MTT較肝組織明顯縮短，因腫瘤組織無正常肝竇水平的緩慢血循環，血流可迅速通過微血管及瘤內動靜脈瘺使得MTT明顯縮短。PS顯著升高間接說明了腫瘤微血管內皮發育不良，血管通透性高的特點。因此，CTPI可通過參數圖像及數據直接地反映腫瘤的血流動力學改變情況，提高了PLC的正確診斷率。

本研究通過常規CT與CTPI圖像的對比發現，常規CT難以直觀顯示瘤旁浸潤情況，對于邊緣模糊的瘤灶，參數彩圖顯示的腫瘤面積較常規增強圖像略大，腫瘤邊緣區和瘤旁肝組織的BV、BF、PS、HAP及 HPI均增高，這與國內外文獻報告［9-10］相符，說明了瘤細胞已向瘤周侵犯，該區域存在大量新生血管，血流灌注量大。而CTPI可早期發現形態上無改變而僅有血流動力學改變的病變;對一些無明顯假包膜的腫瘤，CTPI則可更好地顯示腫瘤實際范圍，這為臨床確定腫瘤大小提供了很好的參考，也有利于PLC的早期檢出率。

表1 腫瘤組織與正常肝組織灌注參數的比較(x ± s，n=103)

傳統CTPI基本能滿足臨床對PLC診斷的需要，但其掃描范圍窄，不利于顯示器官的全貌，易漏診;加上掃描時間長，呼吸引起的層面漂移總是難免，不利于參數分析;輻射劑量始終是限制CTPI發展的一大問題，并隨著全肝CTPI的應用將進一步增加輻射量［3］。而320排CTPI在很大程度上緩解了以上問題，首先是掃描速度為傳統CT的4倍，輻射劑量可減少約35% ～65%，機架只需旋轉1圈即可獲得全肝掃描數據，真正實現全肝四維功能成像［11-13］，更利于高質量、即時及動態顯示整個肝臟的灌注情況和血管立體結構，即使遠離肝門區的病灶也能很好的顯示;其次是320排CT后處理功能使時間和空間分辨率的顯著提高，無需屏氣配合，無螺旋和漂移偽影，提高了微小病灶和血管的顯示能力;再則是將灌注和血管重建及增強檢查融為一體，實現了1次檢查完成多重任務，避免了傳統CT同時檢查需分步驟、分次造影，明顯減少檢查時間、輻射量、造影劑用量和費用，提高了患者的舒適感和安全性［12，14］。本研究103例患者 DSA 所顯示的瘤灶均在CTPI得以檢出，較好地顯示了局部灌注信息。利用320排CTPI檢查的參數測量和診斷更為可靠，對PLC的早期診斷、生物學特征評價及指導介入治療等有著較高的應用價值，也為目前因不同CT設備差異較大的正常肝臟灌注參數研究提供了一個新的研究途徑和領域。

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