多模態影像融合技術在肝內膽管癌診斷與治療中的應用價值

唐亮　劉春艷　洪林巍

[摘要] 目的 探究多模態影像融合技術在肝內膽管癌診斷與治療中的應用價值。方法 選取2019年1月至2020年10月遼寧中醫藥大學附屬醫院收治的14例肝內膽管癌患者，均接受CT、MRI檢查，并建立CT-MRI融合圖像肝臟3D模型，觀察三種方式術前評估結果、手術規劃方案與實際手術方式情況。結果 CT-MRI融合圖像對分支血管檢出率均為100.00%，MRI掃描中分支血管檢出率為50.00%，差異有統計學意義（P<0.05）;CT-MRI融合圖像對腫瘤邊界檢出率均為100.00%，CT掃描中腫瘤邊界檢出率為42.86%，差異有統計學意義（P<0.05）;CT-MRI融合圖像手術規劃方案符合率均為100.00%，較CT（57.14%）、MRI（71.43%）高，差異有統計學意義（P<0.05）。 結論 在對肝內膽管癌患者臨床診斷、治療中，與CT技術及MRI技術相比，應用多模態影像融合技術，可有效評估患者病灶狀態，并且可提升手術規劃方案的準確性。

[關鍵詞] 肝內膽管癌;多模態影像融合技術;CT;MRI

[中圖分類號] R445? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2022）07-0112-04

Application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma

TANG Liang1 LIU Chunyan1 HONG Linwei2

1.Medical Imaging Center， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang? 110032， China; 2.Department of Ultrasonography， the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine， Shenyang? 110032， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of multi-modal image fusion technology in diagnosis and treatment of intrahepatic cholangiocarcinoma. Methods A total of 14 patients with intrahepatic cholangiocarcinoma admitted to the Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine from January 2019 to October 2020 were selected. They were all examined by computed tomography （CT） and magnetic resonance imaging （MRI）， and a 3D model of liver with CT-MRI fusion image was established. The preoperative evaluation results， surgical planning scheme and actual surgical methods of the three methods were observed. Results The detection rate of branch vessels in CT-MRI fusion image was 100.00%， while those in MRI scan was 50.00%， with statistically significant differences （P<0.05）. The detection rate of tumor boundary in CT-MRI fusion image was 100.00%， and that in CT scan was 42.86%， with statistically significant differences （P<0.05）. The coincidence rate of surgical planning scheme of CT-MRI fusion image was 100.00%， which was higher than 57.14% of CT and 71.43% of MRI， with statistically significant differences （P<0.05）. Conclusion In the clinical diagnosis and treatment of patients with intrahepatic cholangiocarcinoma， compared with CT technology and MRI technology， the application of multi-modal image fusion technology can effectively evaluate the lesion status of patients and improve the accuracy of surgical planning scheme.

[Key words] Intrahepatic cholangiocarcinoma; Multi-modal image fusion technology; Computed tomography; Magnetic resonance imaging

肝內膽管癌為臨床常見惡性腫瘤，其發病率僅次于肝細胞癌，主要表現為上腹部腫塊、惡心、黃疸、腹痛等癥狀，且發病率、死亡率較高[1]。手術切除治療為該病主要治療方式，術前需以影像學診斷評估腫瘤狀態，以便制訂針對性手術治療方案，提升手術切除率，提升患者生存率[1-2]。電子計算機斷層掃描（computed tomography，CT）、核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）均為臨床常見影像學檢查方式，但在肝內膽管癌診斷中，受腫瘤體積、呼吸運動偽影等因素影響，可能會出現腫瘤邊界、肝內血管顯示不清等情況，影響手術方案制訂的準確性。多模態影像融合技術是在影像學檢查中融合多種成像以滿足圖像互補的影像學技術，能進一步提升圖像顯示精準性，對評估患者術前病灶情況并制定針對性手術措施具有積極意義[3-4]。為此，本研究選取14例肝內膽管癌手術患者，術前評估中分別應用CT、MRI及多模態影像融合技術檢查，評估多模態影像融合技術臨床價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2020年10月遼寧中醫藥大學附屬醫院收治的14例肝內膽管癌患者，其中男8例、女6例，年齡30～75歲，平均（55.61±12.43）歲。本研究獲得醫院醫學倫理委員會批準。

納入標準：①均經手術病理檢查確診為肝內膽管癌;②肝功能Child-Pugh分級A、B級;③切除術后剩余肝臟體積>30%，若伴有基礎肝臟疾病，則切除后剩余肝臟體積>40%;④患者對研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準：①腫瘤遠端轉移者;②合并其他惡性腫瘤者;③既往有肝臟手術史者;④術前接受放化療者;⑤精神狀態異常，難以配合完成檢查及手術治療者。

1.2 方法

1.2.1 影像學檢查? ①CT檢查。儀器：飛利浦256層螺旋CT;參數：層厚5 mm，螺距0.99 mm，層間距5 mm，旋轉時間0.5 s，管電壓120 kV;掃描范圍：膈肌上方至肝臟下緣;以非離子碘對比劑經右肘靜脈注射（80 ml，370 mg/ml），注射速度為3.5 ml/s，后追加30 ml生理鹽水（速度為3.5 ml/s）;平掃結束后增強掃描，動靜脈延遲30 s、60 s，平衡期延遲180 s。收集患者平掃期、動脈期、門靜脈期、肝靜脈期薄層CT圖像。

②MRI檢查。儀器：美國GE 1.5T超導磁共振掃描儀;參數：T1加權成像（T1 weighted imaging，T1WI）中，重復時間（time of repetition，TR）、回波時間（time of echo，TE）為500 ms、20 ms;T2加權成像（T2 weighted imaging，T2WI）中TR、TE為3800 ms、200 ms;層厚4 mm，層距0.7 mm，矩陣256×256;患者注射釓塞酸二鈉（Gd-EOB-DTPA）后進行檢查，收集患者平掃期、動脈期、門靜脈期及肝膽特異性期MRI掃描圖像。

構建CT-MRI融合圖像肝臟3D模型：將CT、MRI檢查所得圖像數據導入三維可視化圖像系統，以CT數據檢查腫瘤、肝臟血管、肝臟3D模型，以MRI數據構建腫瘤、門靜脈及肝臟3D模型;使用門靜脈約束算法，融合CT、MRI 3D模型。

1.2.2 手術規劃? 對CT、MRI圖像進行觀察，評估肝內血管、腫瘤在肝臟的位置，依據其解剖學關系制訂手術方案;利用三維可視化圖像系統，對CT-MRI融合圖像進行虛擬化切除，依據肝臟體積、剩余肝臟體積、腫瘤體積、血管位置制訂手術規劃。

1.3 觀察指標

①比較3種影像學對腫瘤邊界及肝內分支血管檢出率;②比較3種影像學方法制訂的手術方案與實際手術治療方式符合率。

1.4 統計學方法

采用SPSS 24.0統計學軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗;計數資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三種影像學對腫瘤邊界及肝內分支血管檢出率比較

CT掃描中腫瘤邊界檢出率為42.86%，分支血管檢出率為100.00%;MRI掃描中分支血管檢出率為50.00%，腫瘤邊界檢出率為100.00%;CT-MRI對分支血管、腫瘤邊界檢出率均為100.00%，其中分支血管檢出率較MRI高，腫瘤邊界檢出率較CT高（P<0.05）。見表1。

2.2 三種影像學方法制訂的手術方案與實際手術治療方式符合率比較

CT-MRI融合圖像對右肝后葉切除術、擴大右半肝切除術、左肝外葉切除術、部分肝Ⅷ段切除術、右半肝切除術、左半肝切除術、肝中葉切除術、左半肝+肝Ⅷ段切除術規劃方案符合率均為100.00%，較CT（57.14%）、MRI（71.43%）高（P<0.05）。見表2。

3 討論

肝內膽管癌屬人類相對少見的惡性腫瘤，其發病危險因素與慢性膽管炎、膽石癥、酒精性肝病等因素相關，多發生于老年群體，而近年來隨著我國人口老齡化加劇，其發病率呈現逐年上升狀態，嚴重影響患者的生命安全[6-7]。肝內膽管癌屬乏血供腫瘤，單純化學藥物治療存在一定局限性，癌癥病灶內很難達到有效藥物濃度，因此目前肝內膽管癌主要治療方式為手術切除治療[8-9]。術前影像學評估是保證手術治療準確性的基礎環節，可通過影像學資料設計制訂手術方案，包括了解腫瘤位置、數量、腫瘤邊界情況、肝內脈管分布與走向等，避免因評估不準確而增加手術不確定性，以保證手術精確性、提升腫瘤完全切除率，改善預后。

CT、MRI均為肝內膽管癌術前主要影像學檢查方式，前者在影像學檢驗中能夠清晰地提供肝內血管信息資料，包括肝內門靜脈、肝靜脈細小分支（4～5級分支），能在手術切除中準確評價腫瘤與血管之間關系，對降低患者術中血管功能損傷、降低術中出血風險具有積極意義;但此種檢驗方式對細小病灶檢出率較低，一般對于直徑≤1.0 cm微小病灶、腫瘤分化程度較低、腫瘤包膜不完整時，難以通過CT掃描明確腫瘤邊界，會影響手術切緣選擇標準的制訂。MRI掃描中，利用Gd-EOB-DTPA增強MRI掃描，能夠清晰地觀察到腫瘤邊界，且對肝臟內細小病灶檢出率較高，對提升腫瘤完全切除率、降低術后腫瘤復發風險意義重大，能夠彌補CT檢查結果的局限性，但因其檢查用時較長，若患者在檢查中未能保持均勻呼吸狀態，可能會因患者呼吸狀態而出現血管偽影，進而影響MRI對肝內分支血管檢出率。因此，在對肝內膽管癌影像學診斷中，單純使用CT、MRI掃描結果均會存在一定局限性，本次研究結果也可證明，CT對腫瘤邊界以及MRI對肝內分支血管檢出率存在一定局限性[10]。而兩者影像學檢查優勢與缺點存在互補關系，因此考慮進行影像融合，以保證診斷效果。

本研究對肝內膽管癌患者應用CT-MRI影像融合技術，改變單一模態二維檢查結果，將CT、MRI圖像實現時間及空間上的統一，不僅能夠充分發揮兩者優勢，同時可彌補兩者不足之處，使結果更加全面、精確;同時此種操作方式可結合3D影像模擬手術路徑，為臨床實際手術提供最佳治療方案。本研究對肝內膽管癌患者實施CT、MRI及CT-MRI融合圖像檢查，結果發現，無論在術前腫瘤邊界及肝內分支血管檢出率比較中、還是在手術方案符合率比較中，CT-MRI技術均表現出理想價值，考慮原因為肝內膽管癌位置較深，常規影像學方案對病灶特點診斷難度較大，且受腫瘤大小、呼吸運動偽影等因素影響，極易出現漏診、誤診情況，可能會影響醫師手術方案制訂的準確性，出現手術方案與實際手術解剖學結構不符情況，需要醫師在手術期間結合主觀判斷能力完成手術內容，在一定程度上增加手術不確定性，可能會影響腫瘤完全切除率，或增加術中出血風險;而在實施CT-MRI融合后，能夠充分發揮兩種影像學檢查優勢，提升對腫瘤病灶不同特征檢出率，盡量還原出患者實際肝內膽管癌解剖學結構，包括腫瘤位置、腫瘤與肝內分支血管關系、腫瘤大小等，以最大程度減少醫師在實際手術過程中誤判情況;同時利用三維動態模擬辦法，能夠通過動畫圖像演示制訂手術流程、評估手術結果，使醫師在實際手術治療中，可依據術前手術方案準確進行手術治療，以保證手術效率，最大程度降低手術風險，保證手術治療的安全性[11-14]。楊劍等[15]在研究中對11例肝內膽管癌患者進行多模態影像融合技術診斷，結果發現，利用CT-MRI融合圖像對病灶數量、分支血管、腫瘤邊界檢出率均較增強CT、增強MRI掃描顯著提升，且依據影像學結果制訂手術方案，與實際手術方案符合率為100.00%，與本次研究結果一致。說明在對肝內膽管癌術前診斷及手術方案制訂中，與單純使用CT或MRI相比，CT-MRI影像融合技術能夠更好地滿足實際臨床診斷需求，最大程度上模擬出實際病灶解剖學結構，對評估患者病情、制訂針對性手術治療方案具有積極意義。

但在實際臨床應用中，盡管CT-MRI融合的3D肝臟模型能夠較好地幫助醫師了解患者肝臟變異、血管走向、腫瘤關系等特點，但受圖像融合技術影響，融合結果與實際解剖學結構可能會存在一定偏差[16-17];同時受影像學診斷與手術時間的分離，在實際手術期間仍需醫師憑借主觀判斷進行重要血管的辨別與解剖，因此同樣存在一定的解剖學風險。盡管在實際手術治療期間可利用肝臟三維圖像投射技術實現圖像同步融合，但受肝臟軟組織變形、圖像與實際解剖學結構校正等問題影響，結果仍存在一定局限性。

綜上所述，在對肝內膽管癌診斷與手術治療中，利用CT-MRI融合技術，能夠提升腫瘤邊界、肝內分支血管檢出率，且利用此項技術能夠最大程度上提升術前手術方案制訂的準確性，與CT、MRI技術相比效果理想，對保證診斷及手術治療準確性意義重大，具有深入研究價值。

[參考文獻]

[1]? ?Lunsford KE，Javle M，Heyne K，et al. Liver transplantation for locally advanced intrahepaticcholangiocarcinoma treated with neoadjuvant therapy：A prospective case-series[J].Lancet Gastroenterol Hepatol，2018，3（5）：337-348.

[2]? ?史景軼.開腹膽道旁路手術與開腹膽管切除術治療膽管癌患者的臨床療效觀察[J].中國現代醫生，2020，58（11）：58-60.

[3]? ?陶英波，趙炎，張壘，等.多模態影像融合技術在子宮動脈栓塞術中的應用[J].醫學影像學雜志，2019，29（8）：1379-1381.

[4]? ?楊劍，羅旺，項楠，等.多模態影像融合技術在肝內膽管癌診斷與治療中的應用價值[J].中華消化外科雜志，2019， 18（2）：176-182.

[5]? ?王葵，沈鋒.肝內膽管癌的診治進展[J].肝膽外科雜志，2019，27（1）：1-6.

[6]? ?陳亞進，曹君.腹腔鏡技術在肝內膽管癌手術中應用[J].中國實用外科雜志，2020，40（6）：78-81.

[7]? ?Sapisochin G，Ivanics T，Subramanian V，et al. Multidi- sciplinary treatment for hilar and intrahepatic cholang-iocarcinoma：A review of the general principles[J].Int J Surg，2020，82S：77-81.

[8]? ?葉正陳，陳曉星，王琳.可手術切除的肝門部膽管癌術前膽道引流治療爭議[J].中國普外基礎與臨床雜志，2020， 27（6）：763-767.

[9]? ?劉連新，尹大龍.肝內膽管癌多學科綜合治療優化選擇[J].中國實用外科雜志，2020，40（6）：85-89.

[10]? 薛丹丹.CT、MRI技術在肝內膽管癌診斷中的聯合應用價值研究[J].飲食保健，2019，6（3）：245.

[11]? 李成才，姚國杰，杜威，等.多模態影像融合在顱底腫瘤的診斷、治療中的應用價值[J].中國臨床神經外科雜志，2018，23（3）：145-148.

[12]? 李政良，徐亞明，李鳳菊，等.多模態影像融合技術在肝內膽管癌診斷與治療中的應用價值[J].影像研究與醫學應用，2020，4（11）：33-34.

[13]? 胡耒豪，章文博，彭歆.多模態影像融合在口腔頜面部腫瘤外科診治中的應用進展[J].中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志，2020，55（11）：1095-1099.

[14]? 趙之明，尹注增，潘立超，等.多模態影像融合導航在肝切除治療復雜泡型肝包蟲病中的初步應用[J].中華醫學雜志，2020，100（44）：3525-3528.

[15]? 楊劍，羅旺，項楠，等.多模態影像融合技術在肝內膽管癌診斷與治療中的應用價值[J].中華消化外科雜志，2019， 18（2）：176-182.

[16]&nbsp; Pereira da Silva N，Abreu I，Ser？觝dio M，et al. Advanced hepatic vasculobiliary imaging segmentation and 3D reconstruction as an aid in the surgical management of high biliary stenosis[J].BMC Med Imaging，2020，20（1）：120.

[17]? Lopez-Lopez V，Robles-Campos R，García-Calderon D，et al. Applicability of 3D-printed models in hepatobiliary surgey：Results from "LIV3DPRINT" multicenter study[J].HPB （Oxford），2021，23（5）：675-684.

（收稿日期：2021-03-03）