CT灌注成像在評價肝癌肝靜脈系統及肝門靜脈中的應用研究進展

天津市第二人民醫院放射科導管室 （天津 300192）

內容提要： 灌注主要是指血液通過毛細血管將營養物質以及氧等物質輸送給組織細胞的功能。采用影像學技術對活體灌注過程進行直觀顯示，或者進行定量或者半定量分析的方式叫做灌注成像。隨著影像學技術的不斷發展，各種檢查方式已經從單純反映組織解剖形態改變向著能夠從宏觀形態學和微觀對組織代謝的功能演變進行揭示的方向發展。CT灌注成像是臨床上常見的一種檢查方式，具有很高的空間分辨率，掃描速度快，能夠在一次掃描當中對解剖細節以及組織的灌注信息等進行有效地顯示，各種疾病的影像學檢查當中具有很好的應用效果。CT灌注成像能夠對患者肝臟局部血流進行測定，獲取相應肝區的肝血容量、肝血流量以及肝動脈灌注指數等指標。本研究主要探討CT灌注成像在評價肝癌肝靜脈系統及肝門靜脈中的應用研究進展，以下為具體分析。

近年來，肝臟CT灌注成像（hepatic CT perfusion imaging，HCTPI）技術的發展速度比較快，特別是64層螺旋CT全肝灌注成像，其掃描范圍比較廣，空間分辨率高血流測量準確，并且可重復操作，在肝癌的診斷當中具有重要的意義[1]。正常肝臟實質主要是通過門靜脈供血，當肝內結構逐漸從低級別再生結節向小肝癌演變的時候，肝動脈的血流會不斷增加門靜脈的血流比例會減小[2]。如果檢查到高流量的動脈灌注，就提示有腫瘤的生長、侵襲、轉移以及手術后的治療效果有限。肝癌細胞的擴散途徑主要是微血管侵犯，對預后有重要的影響[3]。CT灌注成像作為一種有創的檢查方式，可以對組織器官的血流狀態進行評價，對患者術前、術后肝癌瘤體以及相關區域的血流灌注轉臺進行監控，為微血管侵犯、浸潤范圍等進行確定，為術后是否有殘留或復發提供有力的依據[4]。

1.肝臟CT灌注成像的發展

因人體肝臟血供存在一定的特殊性，其兩套供血系統分別為門靜脈和肝動脈。其中門靜脈系統為肝臟提供75%左右的血液，而肝動脈系統為肝臟提供25%左右的血液，這種特殊的血供系統造成了肝臟比其他人體的臟器具有更為復雜的血流灌注方式。1980年Axel在指出CT同層動態增強掃描可以用來研究人體器官和組織的血流灌注情況，并對該理論進行了分析[5]。由于增強CT掃描所采用的碘對比劑符合非彌散型示蹤劑的基本要求，因此可利用稀釋核醫學放射性示蹤劑的原理和中央容積定律，在無對比劑外滲以及消除對比劑再循環的條件下，同層動態掃描選定的層面，根據各個像素的時間-密度曲線（time-density curve，TDC）計算出其血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）和對比劑通過的平均時間（mean transit time，MTT）三個參數[6]。

在二十世紀七十年代末，動脈造影CT（computed tomographic areriolography，CTA）在肝臟血流灌注的研究當中逐漸開始運用。CTA主要包括肝動脈造影CT（computer tomography hepatic areriolography，CTHA）以及動脈性門脈造影CT（computer tomography arterial portography，CTAP）。肝腫瘤基本上不會出現門靜脈供血，其部分為動脈供血，因此，和正常肝實質相比，選擇脾動脈、腸系膜上動脈或肝動脈插管CT造影其顯示的肝腫瘤出現不同程度的密度異常病灶，根據CT造影結果的不同鑒別和診斷，并評估其血流灌注情況。然而CTA本身的操作較為復雜，手術過程中會對機體造成一定的創傷，其在常規的臨床檢查中應用價值并不高，導致該技術的發展受到限制[7]。

實施CT同層動態增強掃描，Miles在1991年就提出肝臟CT灌注這一的概念，增加了一項新的評價指標，可以利用色階進行賦值，產生灌注影像。和CTA技術相比，該檢查手段能夠更加全面、直觀的觀察到肝臟和肝臟病變區域的血流灌注情況、血管特性。隨著影像學技術的不斷發展，螺旋CT出現，這就大大提高了肝臟CT灌注成像的空間分辨率和時間分辨率，聯合應用數字模型和多層同層動態掃描技術等，可大大地提高肝臟CT灌注成像的臨床診斷價值。

2.肝臟CT灌注成像的相關信息

2.1 肝臟CT灌注成像的定義

肝臟CT灌注成像是通過靜脈注射造影劑，選定肝臟層面，然后進行同層動態掃描。根據造影劑的濃度以及組織密度的線性關系得到每一像素的TDC，根據TDC采用不同的數字模型將每一像素的各種灌注參數進行計算，根據參數大小進行色階賦值，得到參數偽彩圖。對所得圖像的異常灌注區進行觀察，判斷相關區域的性質，然后做出診斷。

2.2 肝臟CT灌注成像的計算方法以及參數

肝臟CT灌注成像一般有兩種計算方法。最大斜率法計算需要測定的參數有肝動脈灌流量（hepatic arterial perfusion，HAP）、門靜脈灌流量（portal vein perfusion，PVP）、肝動脈灌注指數（hepatic arterial perfusion index，HAPI）以及總肝流量（total liver perfusion，TLP）。其中的TLP=PVP+HAP，HAPI=HAP/TLP。去卷積法是用來測量肝血流量（hepatic blood flow，HBF）、肝血容量（hepatic blood volume，HBV）、通過的平均時間（mean transit time，MTT）、HAPI以及毛細血管通透性（permeability surface，PS）等，其中HBV=HBF×MTT，HAP=HBF×HAPI，PVP=HBF×(1-HAPI)，HBF= HAP+PVP。和去卷積法比較，最大斜率法對造影劑的注射速率要求比較高，很多患者在檢查的過程中難以忍受，并且參數的計算比較少，對肝臟微循環的反應不夠全面，因此，臨床上對肝臟CT灌注成像多選擇去卷積法。

肝臟CT灌注成像大多是通過靜脈快速團注對比劑后，連續性的掃描感興趣的區層面，然后利用電腦軟件計算出TDC。正常人體的肝組織TDC動脈期呈平緩上升趨勢，而門靜脈期處于快速上升趨勢，至峰值后曲線開始逐漸呈平滑趨勢。肝癌患者TDC動脈期快速上升趨勢，至峰值后曲線開始遷移，接下來快速下降至保持平衡。利用數字模型和TDC能夠獲取各種灌注參數，通過肝臟腫瘤的血流量、灌注量、血容量以及毛細血管通透性等反映出腫瘤內部組織的新生血管功能及血流動力學情況等。

CT灌注成像能夠對肝臟腫瘤的血流動力學進行分析，數字化的對肝癌、腫瘤旁組織等進行反映，了解各個區域的血流灌注差異，以及對經肝動脈化療栓塞治療的效果進行評價。有效地檢出病灶以及確定腫瘤浸潤范圍，具有很高的應用價值。