肝臟分段功能的影像學評價進展

張燕燕，劉屹

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，沈陽 110001）

準確評價肝臟病變患者的肝功能儲備是肝臟病變治療前的重點和難點［1］，包括準確評估病灶或肝段切除術、局灶性射頻消融術、經皮乙醇注射治療或經肝動脈化療栓塞術（trans-artery chemoembolization，TACE）前后的肝功能。肝臟病變治療過程中需要保留的肝組織數量不是單純取決于保留肝組織的體積、血供等，更主要的是取決于保留肝組織的功能。目前，在我國，部分肝切除術、TACE以及射頻消融等局部病灶損毀治療是肝癌的常規治療方法。但很多肝癌患者常常同時合并有不同程度的肝炎及肝硬化等肝損害，肝臟的受損并不是均勻一致的，即單位體積內的肝功能損害程度不同，這就會造成部分患者在肝臟病變治療后出現同等體積殘留肝組織的功能不同。如果術后剩余肝功能不足的患者在評估不良的狀態下進行了上述治療，往往會造成因肝功能不足所致的死亡和并發癥。而另外一些有機會治療的巨大肝臟占位病變，由于評估系統不夠完善，主治醫師可能會因為沒有把握保留足夠的有功能的殘留肝臟組織而放棄治療。由此可見，術前良好的肝臟分段功能評估對肝臟病變患者的預后非常重要。

目前，國內外常見的肝功能評估方法主要有以下5種：Child-Turcotte-Pugh 評分和終末期肝病模型（model for end stage liver disease，MELD）評分系統、吲哚青綠（indocyanine green，ICG）排泄試驗、計算機體層攝影（computer tomography，CT）或核磁共振成像（nuclear magnetic resonance imaging，MRI）肝臟體積測量、肝臟去唾液酸糖蛋白受體（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）功能顯像技術和采用肝臟可攝取的釓類磁共振造影劑評價肝功能。其中，前2種方法是以化驗檢查方法為主的肝臟功能評價方法，只能進行肝臟總體功能的評價，而后3種方法是以影像學檢查方法為主的肝臟功能評價方法，可以進行肝臟分段功能的評價。

1 Child-Turcotte-Pugh 評分和MELD評分系統

以血液生化指標為基礎的Child-Turcotte-Pugh評分和MELD評分系統雖然因客觀、獲得簡單、易于計算等優點在肝病診治中廣泛應用，但做為手術患者的肝功能評價方法仍有不足之處，膽紅素、肌酐、凝血酶原時間等生化指標容易受非肝病因素的影響，只能評價肝臟的整體功能，不能評價各個肝葉或肝段的肝功能損害程度，也就無法評價殘留肝組織功能［2］。

2 ICG排泄試驗

由于ICG在體內分布快，排泄快，不參與體內化學反應，無腸肝循環，即進入腸管的ICG不再吸收入血，無淋巴反流，不從腎臟等肝臟以外其他臟器排泄，因此，作為檢測肝臟排泄功能的方法，近年來被廣泛推崇和應用。與之相似的檢測肝臟排泄功能的方法還有磺溴酞鈉排泄試驗和锝［99mTc］依替菲寧（technetium ［99mTc］etifenininjection，99mTc-EHIDA）核素顯像方法等。但是，做為肝臟腫瘤患者的肝功能評價方法，它的不足之處在于這些方法除受肝細胞功能影響外，還受有效肝臟血流量及膽道梗阻的影響，而且也不能評價各個肝葉或肝段的肝功能損害程度，也就無法評價殘留肝組織功能［3-5］。

3 CT或MRI肝臟體積測量

隨著計算機技術的逐漸發展，基于CT或MRI圖像的術前模擬三維肝切除技術已經日趨成熟，目前已經可以精確地判斷門脈各分支的供血區域以及3支肝靜脈的回流區域，并準確地描述腫瘤與臨近血管、膽管的位置關系，進而可以準確地計算出解剖性肝切除后的剩余肝體積，幫助外科醫師確定手術范圍。但是，這種方法報告的只是體積，而非功能，只能間接反映肝組織內肝細胞在數量上的儲備，不能直接反映肝組織在功能上的儲備。肝臟的體積與功能缺乏直線相關性，尤其是在肝臟疾病時，如慢性肝炎、膽管炎及膽道梗阻時，肝細胞存在，但功能下降；或者肝硬化時，大量纖維組織的存在造成肝臟體積不變，但具有功能的肝細胞數量減少［6-8］。所以，雖然CT或MRI體積測量只是間接反映肝臟功能，但是可以達到分段功能檢測的目的。

4 ASGPR功能顯像技術

ASGPR是肝臟細胞膜表面介導去唾液酸糖蛋白（asialoglycoprotein，ASGP）胞吞作用的特異性受體。ASGPR是一種跨膜蛋白，顯著特異性表達于哺乳動物肝臟竇狀隙和基底外側的肝細胞表面。ASGPR 主要由H1和H2亞基組成，二者聯合具有內吞作用。每個正常肝細胞大約有500 000個受體分子，具有特異性識別、結合并內吞血液循環中的一些失去末端唾液酸而暴露半乳糖殘基和N-乙酰半乳糖胺殘基的糖蛋白、脂蛋白及凋亡細胞，使其在肝細胞中分解代謝。當發生肝癌、肝硬化及肝炎等肝臟疾病時，肝細胞表面的ASGPR表達數量及功能會下降，依此可以間接評價肝臟功能損傷程度。目前，在日本，臨床上已經用99mTc-半乳糖基二亞乙基三胺五乙酸人血白蛋白（99mTc-GSA）進行ASGPR成像分析和肝臟功能的定量評估，在國內只有少量相關的動物實驗及臨床試驗研究。常用的檢查手段分為GSA平面顯像和利用單光子發射型計算機進行斷層顯像（single photon emissions computed tomography，SPECT）。前者常用于計算99mTc-GSA在肝臟中的聚集程度和血液清除率，后者常用的指標有99mTc-GSA清除率和功能性肝體積、預測殘肝指數（predietive residual index，PRI）等。近幾年采用的SPECT/CT圖像融合顯像技術增加了肝臟不同區域間邊界劃分的準確性，提高了分段肝功能評估的可靠性。但是核素的放射性以及CT的輻射始終是限制這項檢測方法廣泛應用的因素［9-12］。

5 采用肝臟可攝取的釓類磁共振造影劑評價肝功能

此類磁共振造影劑兼具細胞外造影劑和肝細胞特異性造影劑的特性，主要是釓-多貝酸二葡甲胺（gadobenate dimeglumine，Gd-BOPTA）和釓噴替酸葡甲胺（gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA）。Gd是順磁性物質，因此它主要縮短組織的T1橫向弛豫時間，在T1加權像上增強組織信號。此類造影劑注射后早期快速掃描，可以達到磁共振細胞外造影劑（Gd-DTPA）相同效果的多期動態增強圖像，用于常規增強磁共振診斷。同時，有功能的肝細胞在Gd-BOPTA 和Gd-EOBDTPA首過肝臟時即開始對其持續攝取，即通過肝細胞膜上的有機陰離子轉運系統，也就是膽色素轉運系統，進入肝細胞內，在肝細胞內可滯留數小時至24 h之久，為磁共振提供了一個相當長的掃描時間窗，最終經膽道排泄。因此，此類造影劑的肝膽期掃描圖像為肝臟病變的進一步鑒別診斷提供了更為豐富的影像學依據。Gd-BOPTA在人體內僅5%被肝細胞吸收后經膽道排泄，而肝細胞對Gd-EOB-DTPA的吸收量大約為50%，通過膽道排泄，其余50%經腎臟排泄。Gd-EOB-DTPA經肝細胞攝取并經膽道排泄，這一過程中其化學結構不發生任何改變。同樣，功能異常的肝細胞對Gd-BOPTA和Gd-EOB-DTPA的攝取減低，且這2種造影劑都具有縮短組織T1的效應，因此，測量肝實質增強前后的T1值可定量評價肝實質對Gd-EOB-DTPA的攝取狀況，由此評價肝功能［13-15］。已有文獻報道中采用Gd-EOB-DTPA增強MRI進行肝功能評價的定量參數主要是信號強度比［14-16］、各種不同方法測量的肝組織T1值［8，16-20］和肝細胞攝取指數［7-8，17，20］，這3種磁共振參數都可以直接用于肝臟分段功能的檢測。總結文獻結果，在這3種磁共振參數中，肝細胞攝取指數的計算方法最為復雜和多樣化，因此，與金標準ICG排泄試驗的對照研究結果顯示，采用這3種磁共振參數間接反映肝功能的準確率時，肝細胞攝取指數最準確，其次是肝組織T1值，最后是信號強度比。同時，普遍認為如果加入肝組織體積這一因素，采用Gd-EOB-DTPA增強MRI進行肝功能檢測的結果會更加準確。但是，不同文獻報道對肝組織體積參數的使用方法不同，多數文獻［7-8］認為采用上述3種參數乘以肝組織體積可以更準確地反映全肝和分段肝功能，也有文獻［16］采用除以肝組織體積的方法，即采用肝組織體積進行上述參數的標準化，以預測全肝功能。目前，采用Gd-BOPTA和Gd-EOB-DTPA增強MRI評價肝功能尚存在一個非常嚴重的缺點，由于這2種造影劑在肝細胞內的攝取及排泄途徑與膽色素轉運系統一致，因此，在膽道梗阻、膽管炎以及膽色素異常時，可能影響肝功能評價的結果，這也是目前各個造影劑公司及研究機構努力研發其他可以進行磁共振肝功能檢測的新型造影劑的原因。

6 MRI檢查

另外，眾所周知，近年來隨著磁共振技術的日益發展，MRI檢查做為一種無創性檢查技術，由于安全無輻射、分辨率高、不同掃描序列可以反映組織及病變的多種生物學特性，在肝臟病變的診斷、個性化治療方案的選擇及療效評價方面具有絕對優勢，所以，也有文獻報道采用彌散成像技術（diffusion weighted imaging，DWI），尤其是彌散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）及水通道蛋白（aquaporin，AQP）分子成像［21-22］、核磁共振彈性成像技術（nuclear magnetic resonance elastography，MR elastography）［21，23］、T2值［24-25］和納米鐵顆粒檢測肝臟Kupffer細胞功能［26］來反映肝硬化的肝纖維化進程，其實也是間接反映肝功能的改變。

總之，影像學評價肝功能，尤其是評價分段肝功能，越來越受到影像醫生和臨床醫生的重視。雖然目前已經可以采用多種方法進行評價，但仍然是各有優缺點。因此，還需要繼續創造新方法和完善已有的各種方法。