99mTc—GSA肝功能顯像圖像采集方法探討

胡楠+巴建濤+杜延榮+李方+朱朝暉

[摘 要] 肝癌是最常見惡性腫瘤之一，我國癌發病率和死亡率遠高于西方發達國家。對于尚未出現遠處轉移的肝癌，手術切除是首選的方法之一。然而，肝癌患者往往同時伴有慢性肝病和肝功能受損，手術前精準判斷殘余肝臟功能對于避免患者術后肝功能失代償非常重要。為此，研究團隊在99mTc-GSA顯像預測術后肝臟功能方面開展了系列基礎和臨床研究。本研究從圖像采集方法學的角度，探討如何優化99mTc-GSA肝功能顯像的采集信息和參數，以更方便、精準地評估肝臟儲備功能。

[關鍵詞] 肝癌；99mTc-GSA；肝功能顯像；圖像采集；定量分析

中圖分類號：R445.2 文獻標識碼： A 文章編號：2095-5200（2016）01-005-05

肝癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，在癌癥相關死亡原因中排名第二[1]。我國是肝癌高發國家，發病率和死亡率遠高于西方發達國家[2]。目前，對于尚未出現遠處轉移的肝癌，首選治療方案是手術切除。然而，多數肝癌患者往往同時合并慢性肝病和肝硬化等，導致肝臟儲備功能嚴重受損，因此術前謹慎地評估肝臟儲備功能非常重要[3-4]。肝切除手術前對肝臟儲備功能進行精準評估，可幫助選擇恰當的手術范圍，或者選擇更保守的非手術治療方案，避免患者雖成功地對肝臟腫瘤進行了徹底切除，卻因術后肝功能失代償而死亡。

目前，臨床常用于評估肝臟功能的血液指標有血清白蛋白和凝血酶原時間等，也包括肝促凝血活酶試驗、血清膽堿酯酶活度測定和吲哚菁綠15分鐘吸收試驗等，綜合性評估包括Child-Pugh評分、終末期肝病評分系統、CLIP評分等[3-4]。然而，以上這些方法都是對肝臟整體功能評估，即使結合CT或MRI獲得切除和保留部分體積，從而推測術后肝臟功能是否能夠代償也有缺陷，原因是這一方法完全沒有考慮肝臟各部分功能的不均勻性。實際上，肝癌患者往往伴有肝硬化等慢性肝臟病變，肝臟的儲備功能及各部分功能差異可能非常顯著，因此，單純基于CT、MRI等解剖影像的肝臟儲備功能評估往往不夠準確。

用分子影像的方法精確評估肝臟各部分的功能是近年來逐漸發展起來的新技術，其中以99m锝-半乳糖人血清白蛋白（99mTc-GSA）為示蹤劑的單光子發射計算機斷層顯像（single photon emission computed tomography， SPECT）是一種無創、簡便、經濟的方法。GSA是去唾液酸糖蛋白的類似物，能夠特異地與哺乳動物肝細胞表面的去唾液酸糖蛋白受體結合，從而有效地反映有功能活性的肝細胞多少及其分布。作者所在的研究團隊利用99mTc-GSA SPECT進行了系列基礎和臨床研究，初步證明了這是一種安全、有效的精準評估肝功能方法[5-9]。本研究在前期工作基礎上，結合臨床操作實際，探討如何優化99mTc-GSA 顯像的采集方法和參數，以便更快速、準確地進行肝臟儲備功能臨床檢測。

1 材料與方法

1.1 患者基本信息

99mTc-GSA SPECT肝臟功能顯像的臨床研究獲得了本單位倫理委員會批準。本研究為探討如何優化99mTc-GSA SPECT顯像的采集方法和參數，回顧性地分析57例患者（男性40例，女性17例，18～78歲）的圖像，并且前瞻性地采集了8例患者的30s/幀和15s/幀的兩種斷層圖像，以便分析適當縮短采集時間是否會顯著影響檢測結果。

1.2 99mTc-GSA的合成和標記

按已報道方法進行99mTc-GSA的合成和標記[7]，

簡述如下：DTPA-GSA制成無菌藥盒，每只含3.2 mg DTPA-GSA原料。加入0.5～2.0 mL新鮮淋洗Na99mTcO4，常溫下混合標記15 min。薄層層析法測定標記率大于>95%后臨床使用。

1.3 顯像方法

所用設備為Philips公司Precedence SPECT/CT儀。檢查過程如下：

1） 滿針計數采集：用無菌注射器取劑量約185 MBq（5 mCi）的99mTc-GSA溶液，采集30 s滿針的放射性計數。

2） 動態采集：雙探頭前位及后位對準心臟及肝臟區域，彈丸注射后行動態采集，先按2 s一幀采集60幀，然后按30 s一幀采集56幀。采集矩陣為128×128。

3） 斷層顯像：雙探頭以肝臟為中心進行SPECT斷層圖像采集，采集矩陣為128×128。上下探頭各圍繞肝臟旋轉180?，每6?一幀，每幀采集30 s，其中8例患者加采了每幀15 s的斷層圖像進行比較。并采集肝臟區域低劑量CT用于衰減校正和解剖定位。

4） 全身掃描：雙探頭前位及后位自頭頂勻速掃描至足底，速度為20 cm/min。

5） 空針計數采集：采集30 s空針的放射性計數。

1.4 分析方法

由同一操作者用設備本身攜帶的軟件處理圖像，并通過感興趣區勾畫方法獲得心臟和肝臟區域放射性計數隨時間的變化曲線；在肝臟斷層圖像上勾畫感興趣區，比較肝臟病變區域和周圍正常組織的放射性攝取比值；分析探討以上顯像方法和采集條件的優勢與不足。

1.5 統計方法

用自身對照t檢驗比較每幀采集30 s和15 s兩種采集條件的效果。P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 99mTc-GSA動態顯像

圖1A為彈丸注射后2 s一幀動態采集的部分圖像，顯示放射性藥物依次從上腔靜脈進入右心房、右心室、肺動脈、肺靜脈、左心房、左心室、主動脈、肝臟和其他臟器。圖1B為 2 min后開始的30 s一幀采集的圖像，心血池內的放射性很快降低，而肝臟的放射性逐漸增加，約15 min左右可見清晰的膽囊顯影，且放射性逐漸增高。

動態圖像

在心臟和肝臟區域繪制感興趣區，分別獲得心臟和肝臟內的放射性計數隨時間變化的曲線（圖2）。彈丸注射的99mTc-GSA首次時，心臟區域可見一高峰，隨后心血池內的放射性逐漸降低，而肝臟區域的放射性逐漸增高（圖2A）。對于正常人，血液中的99mTc-GSA很快被肝臟攝取，約10～15 min（600～900 s），肝臟內的放射性即達到平臺期，而心臟內的放射性則迅速被清除（圖2B）。對于不同程度肝臟細胞功能受損的患者，肝臟對99mTc-GSA的攝取逐漸緩慢，攝取總量逐漸降低，而心血池內放射性的清除也明顯變緩（圖2C和2D）。從曲線中可見，前面15 min的采集，足可以將不同肝功能受損的情況區分開來。

2.2 99mTc-GSA SPECT/CT斷層顯像

本研究中，99mTc-GSA SPECT斷層圖像約在注射后35～50 min期間采集。如圖3，通過將衰減校正后的SPECT圖像與低劑量CT圖像融合顯示，發現腫瘤病灶區域放射性明顯減低或缺失，部分患者肝臟區域的放射性分布明顯不均勻。圖像采集時膽囊區的放射性濃集較高。

8例患者進行了15 s一幀和30 s一幀兩種采集方式的比較。通過對所獲得的斷層圖像進行視覺比較分析，發現雖然15 s一幀采集獲得的圖像質量略低于30 s一幀的圖像，但足以顯示肝內放射分布的差異（圖4）。從表1所示半定量分析可見，按15 s一幀采集，肝臟內每個像素的平均放射性計數為149.3～1 208.0，雖然遠低于30 s一幀采集時的372.6～3 089.4，但半定量分析腫瘤與肝臟計數的比值，兩種方法差異無統計學意義（P=0.375）。每幀采集時間從30 s縮短至15 s，對利用軟件虛擬切除肝臟腫瘤，評估殘余肝臟功能可能影響不大。

2.3 全身掃描

本研究中患者在斷層掃描后進行全身掃描，掃描圖像雖然對了解99mTc-GSA的全身分布有價值，但未其對肝臟儲備功能評估提供更多價值。

2.4 滿針和空針的計數采集

滿針和空針的計數采集用于半定量分析校正。但這一采集過程增加了工作人員放射暴露。而且滿針采集時局部劑量較大，由于死時間的原因，可能低估放射性劑量。

3 討論

99mTc-GSA SPECT/CT作為一項新建立的測量肝臟儲備功能和肝臟各部分功能方法，此前設計的采集方法項目數較多、每項時間較長：動態采集時間達30 min，包括彈丸注射后2 s一幀共2 min的首次通過圖像采集，以及隨后30 s一幀長達28 min的對肝臟和心臟區域放射性分布的連續動態觀察；對肝臟區域的斷層按6?一幀，每幀30 s，采集時長超過15 min；此外，還進行了約10 min的全身采集；再加上滿針和空針采集時間，一例患者檢查時間超過1 h。期間，患者可能由于勞累、不能堅持而移動，影響檢查準確性；操作者也因為多次擺位及測量滿針、空針等，而接受較多的放射性暴露；而且，在隨后分析中發現，很多測量對最后測量結果幫助并不大。

通過對部分病例的回顧性分析，以及對斷層采集時間前瞻性自身對照研究，發現也許可以對以下采集方法和參數進行調整：

1）動態采集時間：前面2 s一幀的動態采集可以不變，但后面動態采集時間可以縮短。通過圖2可見，15 min的動態變化曲線已能較好地區分不同程度的肝臟受損。如按兩室模型測量肝臟攝取指數，15 min的動態采集數據夠用。縮短采集時間，患者更容易配合完成檢查。此外，時間太長還可能會導致膽囊內放射性過高而影響對肝臟的評估。

2）斷層采集：由于注射后99mTc-GSA在肝臟的濃聚較高，肝臟與病灶間差異較大（見圖3），故考慮縮短斷層采集時間。本研究通過對8例患者兩種采集參數自身比較發現，15 s/幀采集雖然計數量和圖像質量不如30 s/幀，但對肝臟各部分功能的半定量分析影響不大。如按此調整，患者超過15 min抱頭不動進行的斷層采集，時間可以縮短至8 min以內，大大增加了患者對檢查的耐受性，減少患者因移動導致測量不準的可能性。

3）其他：最初設計時認為全身采集有助于了解99mTc-GSA的全身分布情況，在后來分析時發現對肝臟代償功能及各部分功能分析幫助不大，可以不必做這一掃描。滿針和空針計數的測量，在最初設計時是為了校正由于注射劑量不同所造成的差異，在具體操作時發現并不方便，可能增加工作人員的放射性暴露，準確性也有不足。考慮可通過測量注射前和注射后空針的劑量來更準確地較正由于劑量不同所造成的計數差異。

本研究有以下不足之處：首先，研究主要建立在對前期研究病例分析基礎上，對采集方法和參數的優化調整還需要后續臨床病例研究進行證實；其次，雖然患者的采集時間可能由原來的1 h縮短到約0.5 h，但仍然較長，有必要探索更短的采集時間和更優化的采集條件。此外，因為正電子發射斷層（PET）的定量準確性遠高于SPECT技術[10]，基于PET技術評估肝臟儲備功能及肝臟各部分功能亦應為下一步探索的方向。

總之，本研究從方法學角度探討了如何優化一種用于肝臟儲備功能及肝臟各部分功能評估的新方法：99mTc-GSA SPECT/CT顯像。通過對已完成臨床研究病例進行回顧性分析，以及前瞻性自身對照研究，從動態采集時間和斷層采集時間等多個方面優化檢查方法，去除不必要檢查流程，從而在不影響最終檢查結果情況下，將檢查時間由原來的1 h縮短至0.5 h。

參 考 文 獻

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