釓塞酸二鈉增強T1 mapping成像肝功能評估肝膽期掃描時間的優化

曹勃玲， 陳海東， 陳維鵬， 吳春曉

1. 暨南大學附屬珠海醫院，珠海市人民醫院醫學影像科，珠海 519000 2. 暨南大學附屬珠海醫院，珠海市人民醫院肝病科，珠海 519000

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

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。納入標準：慢性乙型肝炎肝硬化臨床懷疑肝臟病變需行MRI檢查者。排除標準：(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(LCA)者63例、Child-Pugh B級(LCB)47例、Child-Pugh C級(LCC)14例。患者的Child-Pugh分級依據肝性腦病、腹水、白蛋白、總膽紅素及凝血酶原時間情況，所有臨床化驗結果均在MRI檢查前一周內完成。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，經醫院倫理委員會批準，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掃描。對比劑采用Gd-EOB-DTPA(商品名為普美顯，德國拜耳醫藥保健有限公司生產)，經外周靜脈注射，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掃描(T1high resolution isotropic volume excitation, THRIVE)序列行動態增強掃描，分別于注射對比劑前及注射對比劑后20 s、60 s及180 s掃描平掃、動脈期、門靜脈期及移行期，于注射對比劑后9 min、19 min掃描肝膽期。T1mapping掃描：采用Look-Locker序列分別于注射對比劑前及注射對比劑后10 min、15 min及20 min于近肝門層面采集一層圖像，掃描參數：TR 5.0 ms，TE 1.7 ms，Flip Angle 7°，TI 47 ms，層厚8.0 mm，NSA 1，FOV 380 mm×380 mm，矩陣98×288，共56期，掃描時間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診斷經驗的醫師采用MR Map軟件盲法獨立完成，測量前先進行培訓，取平均值作為最終結果。分別在肝臟左外葉、左內葉、右前葉及右后葉各放置一個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間ROI盡量放置于同一解剖部位。測量增強前、增強后10 min、15 min及20 min肝臟T1弛豫時間(T1增強前、T110 min、T115 min、T120 min)，計算增強后10 min、15 min及20 min肝臟T1弛豫時間減低率(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增強前-T1增強后)/T1增強前]×100%；ΔR1=(1/T1增強后)-(1/T1增強前)。

2 結 果

2.1 不同級別肝功能組增強后10 min、15 min與20 min T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1結果(表1、圖1)表明：NLF、LCA、LCB組增強后10 min、15 min及20 min T1弛豫時間逐漸減低，ΔT1及ΔR1逐漸增加，LCC組增強后10 min、15 min及20 min T1弛豫時間逐漸增加，ΔT1逐漸減低。T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1不同組別與時間之間均存在交互作用(F=8.374，9.144，11.327，P=0.000)；不同時間點T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1差異均有統計學意義(F=23.125，28.061，67.421，P=0.000)，各參數組內兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05)；不同組別T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1差異均有統計學意義(F=82.686，49.041，70.963，P=0.000)，各參數組內兩兩比較除NLF與LCA組ΔT1外余差異均有統計學意義(P<0.05)。

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

圖1 不同Child-Pugh分級患者肝臟T1 mapping弛豫時間

增強后10 min、15 min及20 min肝臟T1mapping圖像，隨時間延長，Child-Pugh A級肝臟T1弛豫時間分別為371、353、330 ms；Child-Pugh B級分別為465、431、407 ms；Child-Pugh C級分別為593、624、664 ms.各組間不同時間點T1弛豫時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

2.2 增強后10 min、15 min與20 min T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的效能 增強后10 min、15 min與20 min的T1弛豫時間鑒別NLF-LCA與LCB-LCC組的ROC下面積分別為0.959、0.949、0.952，差異均無統計學意義(P>0.05)；增強后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，差異均無統計學意義(P>0.05)；增強后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，差異均無統計學意義(P>0.05，表2)。

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

3 討 論

Gd-EOB-DTPA同時具有非特異性細胞外間隙對比劑和肝細胞特異性對比劑的特性，靜脈注射后，首先分布于細胞外間隙由腎小球濾過并經腎臟排泄，隨后通過肝細胞膜上的有機陰離子轉運多肽從細胞外間隙轉運至肝細胞內，由肝細胞特異性攝取，再通過多藥抵抗蛋白載體經膽道排泄，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]。正常情況下肝細胞對Gd-EOB-DTPA的攝取由靜脈注射后1.5 min開始，20 min時攝取量達到注射量的50%，且可持續至少60 min[7]。因此多采用延遲20 min作為肝膽期掃描時間，但時間過長不利于臨床廣泛應用。Tamada等[9]研究發現，使用1.5 T MRI，延遲10 min采集肝膽期肝實質信號強度已達到20 min時的85%以上。因此采用3.0 T MRI對不同級別肝功能組患者行T1mapping成像，進一步探討延遲10 min掃描肝膽期的臨床可行性。

本研究顯示，T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1不同組別與時間之間均存在交互作用，增強后不同時間點及不同組別T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1均有顯著差異。NLF、LCA、LCB組T1弛豫時間隨著掃描時間延長而逐漸減低，ΔT1及ΔR1隨著掃描時間延長而增加，與Zhou等[10]研究結果不同，說明NLF、LCA、LCB組增強后至20 min肝實質仍然在持續攝取對比劑。本研究中，LCC組增強后隨著掃描時間延長，T1弛豫時間逐漸增加，ΔT1逐漸減低，LCC組增強后10 min、15 min及20 min T1弛豫時間、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，肝功能損傷嚴重時肝細胞轉運蛋白的表達及功能紊亂，使肝細胞對Gd-EOB-DTPA攝取減少的同時排泄增加，此外腎臟發揮代償機制、更多對比劑經腎臟排泄，經肝細胞攝取、膽道排泄的對比劑總量減少，反映了對于肝功能極差患者，延長掃描時間對肝功能的評估價值不大[1]。本研究增強后10 min、15 min及20 min T1弛豫時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[1,4]報道基本一致。

Zhou等[10]研究發現，增強后10 min與20 min T1弛豫時間、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，增強后10 min、15 min及20 min的T1弛豫時間、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%，且增強后10 min、15 min與20 min各參數間差異均無統計學意義，也說明采用Gd-EOB-DTPA增強T1mapping成像評估肝功能方面，肝膽期掃描時間采用10 min已足夠。Zhou等[11]通過對兔纖維化模型行Gd-EOB-DTPA增強T1mapping成像發現，增強后10 min與20 min T1弛豫時間與吲哚菁綠排泄試驗R15顯著正相關、ΔT1與R15顯著負相關，從而推薦10 min作為肝功能評估的肝膽期掃描時間。本研究主要采用Child-Pugh肝功能分級法，亦得到相同結論。

本研究具有以下局限性。(1)對肝功能的分組僅采用了Child-Pugh分級法；(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T1mapping成像后，比較增強后10 min、15 min與20 min T1弛豫時間、ΔT1及ΔR1對肝功能的評估能力發現，于增強后10 min采集肝膽期圖像可滿足診斷需求，有利于臨床推廣應用。