肝細胞肝癌一站式增強聯合灌注CT掃描方案的優化及二者參數的相關性

馮萌云，呂培杰，梁盼，王會霞，李偉然，高劍波

(鄭州大學第一附屬醫院 放射科，河南 鄭州 450052)

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是最常見的惡性腫瘤之一，具有高發病率、高復發率、高死亡率的特點[1]。HCC血流灌注特點與其惡性程度有關，因此術前診斷及評估腫瘤微循環至關重要[2]。增強CT是目前篩查HCC的主要手段，但其檢出率在一定程度上受掃描時間影響。CT灌注成像(CT perfusion imaging，CTP)不僅可顯示組織內部形態學特點，亦可評估腫瘤微循環狀態[3]，但因輻射劑量高、探測器寬度等原因而應用受限。本研究通過使用寬體探測器、全模型實時迭代重建技術(adaptive statistical iterative reconstruction-VEO，ASiR-V)等解決以上難題[4]，實現一站式增強聯合灌注掃描，獲得CTP和雙期增強圖像，且陶奉明等[4]也證實全肝灌注一站式成像可行。本研究目的為優化HCC一站式CT掃描方案并進一步評估增強和灌注參數間的相關性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料回顧性收集2017年6—9月于鄭州大學第一附屬醫院接受上腹部一站式增強聯合灌注CT檢查的20例HCC患者的臨床資料，其中男16例，女4例，年齡37～70歲，平均(57.7±8.86)歲，7例患者有飲酒史，16例患者有乙肝病史，11例患者患肝硬化。前瞻性收集2017年9—12月于鄭州大學第一附屬醫院確診為HCC的40例患者(手術確診30例，穿刺活檢確診10例)的臨床資料，剔除圖像存在嚴重運動偽影的3例和已接受放療、化療或其他影響腫瘤血供的治療的4例患者后，最終納入33例，包括男25例，女8例，年齡34～70歲，平均(54.84±10.27)歲，10例患者有飲酒史，24例患者有乙肝病史，1例患者有丙肝病史，23例患者患肝硬化。本研究經鄭州大學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本研究知情同意書。

1.2 檢查方法患者取仰臥位，用腹帶將其束縛在CT檢查床上，囑其平靜呼吸，采用GE Revolution多層螺旋CT儀進行掃描。管電壓100 kV，管電流80 mAs。ASiR-V前后均設置為40%，球管旋轉時間0.5 s，矩陣512×512，掃描層厚和層間距均為5 mm，重建層厚和層間距均為1.25 mm。首先行上腹部CT平掃，確定腫瘤位置、范圍等，使用雙筒高壓器(德國Ulrich公司)，經肘前靜脈以5 mL·s-1的速度注射50 mL非離子型碘對比劑(碘海醇，350 mgI·mL-1)，接著以相同速率注入40 mL生理鹽水。一站式增強聯合灌注掃描方案：注藥后5 s開始行CTP掃描，流入期每2 s(曝光時間0.5 s，間隔1.5 s)采集1次圖像，共采集11次，回顧性部分為打藥后23 s后進行動脈期掃描，前瞻性部分為打藥后29 s后進行動脈期掃描，流出期每2 s(曝光時間0.5 s，間隔1.5 s)采集1次圖像，共采集8次，60 s和120 s后開始靜脈期與延遲期掃描[5]，掃描范圍同平掃。

1.3 圖像分析所有平掃、CTP及增強圖像傳送至美國GE Healthcare ADW 4.7后處理工作站，利用CT Perfusion 4D體部灌注模型進行分析。使用矯正心臟運動偽影的序列矯正因輕微呼吸運動所造成的層面不一致，糾正后生成新序列，再進入Liver perfusion進行分析，通過勾畫腹主動脈及門脈感興趣區(region of interest，ROI)得到動靜脈峰值，然后計算得到時間-密度曲線(time-density curve，TDC)，獲得各灌注參數偽彩圖。在灌注圖像及雙期增強圖像上選取腫瘤的最大層面獨立手動勾畫ROI，盡量避開大血管及壞死區域，ROI的選擇盡量保持一致，記錄HCC與肝實質灌注動脈期不同時間點所對應的CT值、HCC灌注參數值[達峰時間(TTP)、平均上升斜率(MSI)、血流量(BV)、血容量(BF)、平均通過時間(MTT)、肝動脈灌注分數(HAF)、毛細血管表面通透性(PS)]及動靜脈期CT值[HCC動脈期CT值(CTHCC-AP)、HCC靜脈期CT值(CTHCC-VP)]，測量3次，取平均值，計算灌注圖像動脈期不同時間點所對應腫塊與正常肝實質的差值，動靜脈HCC與正常肝實質的比值[動脈期HCC與正常肝實質的比值(λCT-AP)、靜脈期HCC與正常肝實質的比值(λCT-VP)]和差值絕對值[動脈期HCC與正常肝實質差值的絕對值(△CT-AP)、靜脈期HCC與正常肝實質差值的絕對值(△CT-VP)]。

1.4 統計學方法應用SPSS 21.0統計軟件包進行統計處理，雙期增強參數與灌注參數采用Pearson相關分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 TDC曲線由回顧性灌注數據得到TDC曲線，計算后發現HCC與正常肝實質差值最大時對應的灌注動脈期時間點中位數及眾數均為24 s，加上延遲5 s，即29 s時掃描動脈期病灶顯示最佳，有6例患者掃描最佳時間點為24 s，5例為35 s，2例為38 s。見圖1。

曲線a～d分別表示主動脈、門靜脈、HCC和正常肝實質的TDC。

圖1HCC患者一站式增強聯合灌注掃描TDC

2.2 增強與灌注CT參數的相關性一站式增強聯合灌注掃描中，CTHCC-AP和CTHCC-VP均與MSI、BV、MTT呈正相關(均P<0.05)，λCT-VP與MSI、MTT呈正相關(均P<0.05)，余參數間無顯著相關性(均P>0.05)。見表1。

表1 HCC患者雙期增強CT參數與灌注CT參數間的相關性

注：雙期增強CT參數：CTHCC-AP—HCC動脈期CT值，CTHCC-VP—HCC靜脈期CT值，λCT-AP—動脈期HCC與正常肝實質的比值，λCT-VP—靜脈期HCC與正常肝實質的比值，△CT-AP—動脈期HCC與正常肝實質差值的絕對值，△CT-VP—靜脈期HCC與正常肝實質差值的絕對值。灌注參數：TTP—達峰時間，MSI—平均上升斜率，BV—血流量，BF—血容量，MTT—平均通過時間，HAF—肝動脈灌注分數，PS—毛細血管表面通透性。

3 討論

HCC是世界范圍內常見的惡性腫瘤之一[1]，全球每年約有100萬人因其死亡，其中中國患者約占一半[6]。HCC是富血供腫瘤，它的生長、向周圍的侵襲及轉移都依賴于腫瘤血管的生成[7]。CTP不僅可顯示組織的形態學特點，還可反映腫瘤的微循環狀態[2,8]，但因探測器寬度、輻射劑量、耗時等諸多限制未能普及。增強CT檢查雖應用廣泛，卻不能反映腫瘤血管新生情況，且HCC掃描時間的選擇影響病灶的檢出率。

本研究采用GE Revolution 16 cm寬體探測器，可實現軸位肝臟灌注，一次掃描即可獲得全肝CTP圖像和增強圖像，可避免MSCT往返掃描過程中因呼吸運動產生的漂移偽影[9]，另外也可獲得肝動脈CTA及門靜脈CTV圖像。對比劑注射一次就可獲得多項檢查結果，降低了造影劑對腎臟的損害，同時也縮短了檢查時間，減少了經濟支出，其配備AsiR-V技術可降低輻射劑量，還可獲得低噪聲、高質量的圖像[10]。本研究CTP后處理采用符合肝臟雙重血供特點的去卷積模型，對比劑注射速率無需太快即可獲得準確數據，適用于大多數患者[11]。現一站式掃描已廣泛應用于腎臟、胃及胰腺等多部位的檢查[12-14]，在肝臟方面也有諸多報道[4,15]，但尚未見通過一站式增強聯合灌注檢查優化掃描方案及探討兩者間相關性的報道。

本研究表明，一站式增強聯合灌注掃描方案中動脈期為注藥后29 s后開始掃描病灶顯示最佳，與Gordic等[16]研究一致，有7例患者掃描時間延遲，考慮與患者合并肝硬化有關。有研究表明BV為判斷病變區域血供狀況的有效指標，造影劑通過新生血管時，單位體積腫瘤內造影劑量增多[17]，BV越高，MTT越長，當然CT值也越高，但也有研究表明，MVD、VEGF與BF、PS、HAI一致，與BV、MTT無關[18]，造成這種結果可能是因為本研究參數采用去卷積法原理得到，由于HAP、PVP、TLP、HBF及HBV數據為絕對數，受心功能及腫瘤內血管分布的雙重影響，個體間差異大[19]，也有可能是掃描機器、掃描方案不一致所致，此解釋有待進一步研究證實，HCC雙期CT值與MSI呈正相關，從另一個方面驗證了HCC是富血供腫瘤，強化方式為快進快出。

本文的不足與展望：(1)本研究樣本量小，所得結論缺乏大量數據支持及相關文獻佐證；(2)ROI的勾畫在一定程度上受主觀因素影響，雙期增強序列與灌注序列不能同時分析，因此不能保證完全在同一層面；(3)本研究采用腫瘤最大層面進行勾畫，而非全腫瘤，可能無法反映腫瘤整體情況(但有研究表明，全腫瘤測量法與腫瘤最大層面測量的灌注參數差異無統計學意義[20]；(4)因輻射劑量等原因未設置對照組進行比較。

綜上所述，通過一站式增強聯合灌注掃描數據知，注射造影劑后29 s行動脈期掃描，HCC病灶顯示最佳，CTHCC-AP、CTHCC-VP與MSI、BV、MTT呈正相關，λCT-VP與MSI、MTT呈正相關。因此在未行灌注掃描時，增強參數可間接反映部分灌注成像指標，為臨床診療提供更多信息。