CT灌注成像在評(píng)價(jià)肝癌肝靜脈系統(tǒng)及肝門靜脈中的應(yīng)用研究進(jìn)展

天津市第二人民醫(yī)院放射科導(dǎo)管室 （天津 300192）

內(nèi)容提要： 灌注主要是指血液通過(guò)毛細(xì)血管將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及氧等物質(zhì)輸送給組織細(xì)胞的功能。采用影像學(xué)技術(shù)對(duì)活體灌注過(guò)程進(jìn)行直觀顯示，或者進(jìn)行定量或者半定量分析的方式叫做灌注成像。隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種檢查方式已經(jīng)從單純反映組織解剖形態(tài)改變向著能夠從宏觀形態(tài)學(xué)和微觀對(duì)組織代謝的功能演變進(jìn)行揭示的方向發(fā)展。CT灌注成像是臨床上常見(jiàn)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(dāng)中對(duì)解剖細(xì)節(jié)以及組織的灌注信息等進(jìn)行有效地顯示，各種疾病的影像學(xué)檢查當(dāng)中具有很好的應(yīng)用效果。CT灌注成像能夠?qū)颊吒闻K局部血流進(jìn)行測(cè)定，獲取相應(yīng)肝區(qū)的肝血容量、肝血流量以及肝動(dòng)脈灌注指數(shù)等指標(biāo)。本研究主要探討CT灌注成像在評(píng)價(jià)肝癌肝靜脈系統(tǒng)及肝門靜脈中的應(yīng)用研究進(jìn)展，以下為具體分析。

近年來(lái)，肝臟CT灌注成像（hepatic CT perfusion imaging，HCTPI）技術(shù)的發(fā)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(cè)量準(zhǔn)確，并且可重復(fù)操作，在肝癌的診斷當(dāng)中具有重要的意義[1]。正常肝臟實(shí)質(zhì)主要是通過(guò)門靜脈供血，當(dāng)肝內(nèi)結(jié)構(gòu)逐漸從低級(jí)別再生結(jié)節(jié)向小肝癌演變的時(shí)候，肝動(dòng)脈的血流會(huì)不斷增加門靜脈的血流比例會(huì)減小[2]。如果檢查到高流量的動(dòng)脈灌注，就提示有腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移以及手術(shù)后的治療效果有限。肝癌細(xì)胞的擴(kuò)散途徑主要是微血管侵犯，對(duì)預(yù)后有重要的影響[3]。CT灌注成像作為一種有創(chuàng)的檢查方式，可以對(duì)組織器官的血流狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)患者術(shù)前、術(shù)后肝癌瘤體以及相關(guān)區(qū)域的血流灌注轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控，為微血管侵犯、浸潤(rùn)范圍等進(jìn)行確定，為術(shù)后是否有殘留或復(fù)發(fā)提供有力的依據(jù)[4]。

1.肝臟CT灌注成像的發(fā)展

因人體肝臟血供存在一定的特殊性，其兩套供血系統(tǒng)分別為門靜脈和肝動(dòng)脈。其中門靜脈系統(tǒng)為肝臟提供75%左右的血液，而肝動(dòng)脈系統(tǒng)為肝臟提供25%左右的血液，這種特殊的血供系統(tǒng)造成了肝臟比其他人體的臟器具有更為復(fù)雜的血流灌注方式。1980年Axel在指出CT同層動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描可以用來(lái)研究人體器官和組織的血流灌注情況，并對(duì)該理論進(jìn)行了分析[5]。由于增強(qiáng)CT掃描所采用的碘對(duì)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(yī)學(xué)放射性示蹤劑的原理和中央容積定律，在無(wú)對(duì)比劑外滲以及消除對(duì)比劑再循環(huán)的條件下，同層動(dòng)態(tài)掃描選定的層面，根據(jù)各個(gè)像素的時(shí)間-密度曲線（time-density curve，TDC）計(jì)算出其血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）和對(duì)比劑通過(guò)的平均時(shí)間（mean transit time，MTT）三個(gè)參數(shù)[6]。

在二十世紀(jì)七十年代末，動(dòng)脈造影CT（computed tomographic areriolography，CTA）在肝臟血流灌注的研究當(dāng)中逐漸開(kāi)始運(yùn)用。CTA主要包括肝動(dòng)脈造影CT（computer tomography hepatic areriolography，CTHA）以及動(dòng)脈性門脈造影CT（computer tomography arterial portography，CTAP）。肝腫瘤基本上不會(huì)出現(xiàn)門靜脈供血，其部分為動(dòng)脈供血，因此，和正常肝實(shí)質(zhì)相比，選擇脾動(dòng)脈、腸系膜上動(dòng)脈或肝動(dòng)脈插管CT造影其顯示的肝腫瘤出現(xiàn)不同程度的密度異常病灶，根據(jù)CT造影結(jié)果的不同鑒別和診斷，并評(píng)估其血流灌注情況。然而CTA本身的操作較為復(fù)雜，手術(shù)過(guò)程中會(huì)對(duì)機(jī)體造成一定的創(chuàng)傷，其在常規(guī)的臨床檢查中應(yīng)用價(jià)值并不高，導(dǎo)致該技術(shù)的發(fā)展受到限制[7]。

實(shí)施CT同層動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，Miles在1991年就提出肝臟CT灌注這一的概念，增加了一項(xiàng)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以利用色階進(jìn)行賦值，產(chǎn)生灌注影像。和CTA技術(shù)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(qū)域的血流灌注情況、血管特性。隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，螺旋CT出現(xiàn)，這就大大提高了肝臟CT灌注成像的空間分辨率和時(shí)間分辨率，聯(lián)合應(yīng)用數(shù)字模型和多層同層動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)等，可大大地提高肝臟CT灌注成像的臨床診斷價(jià)值。

2.肝臟CT灌注成像的相關(guān)信息

2.1 肝臟CT灌注成像的定義

肝臟CT灌注成像是通過(guò)靜脈注射造影劑，選定肝臟層面，然后進(jìn)行同層動(dòng)態(tài)掃描。根據(jù)造影劑的濃度以及組織密度的線性關(guān)系得到每一像素的TDC，根據(jù)TDC采用不同的數(shù)字模型將每一像素的各種灌注參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)參數(shù)大小進(jìn)行色階賦值，得到參數(shù)偽彩圖。對(duì)所得圖像的異常灌注區(qū)進(jìn)行觀察，判斷相關(guān)區(qū)域的性質(zhì)，然后做出診斷。

2.2 肝臟CT灌注成像的計(jì)算方法以及參數(shù)

肝臟CT灌注成像一般有兩種計(jì)算方法。最大斜率法計(jì)算需要測(cè)定的參數(shù)有肝動(dòng)脈灌流量（hepatic arterial perfusion，HAP）、門靜脈灌流量（portal vein perfusion，PVP）、肝動(dòng)脈灌注指數(shù)（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(lái)測(cè)量肝血流量（hepatic blood flow，HBF）、肝血容量（hepatic blood volume，HBV）、通過(guò)的平均時(shí)間（mean transit time，MTT）、HAPI以及毛細(xì)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(duì)造影劑的注射速率要求比較高，很多患者在檢查的過(guò)程中難以忍受，并且參數(shù)的計(jì)算比較少，對(duì)肝臟微循環(huán)的反應(yīng)不夠全面，因此，臨床上對(duì)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(guò)靜脈快速團(tuán)注對(duì)比劑后，連續(xù)性的掃描感興趣的區(qū)層面，然后利用電腦軟件計(jì)算出TDC。正常人體的肝組織TDC動(dòng)脈期呈平緩上升趨勢(shì)，而門靜脈期處于快速上升趨勢(shì)，至峰值后曲線開(kāi)始逐漸呈平滑趨勢(shì)。肝癌患者TDC動(dòng)脈期快速上升趨勢(shì)，至峰值后曲線開(kāi)始遷移，接下來(lái)快速下降至保持平衡。利用數(shù)字模型和TDC能夠獲取各種灌注參數(shù)，通過(guò)肝臟腫瘤的血流量、灌注量、血容量以及毛細(xì)血管通透性等反映出腫瘤內(nèi)部組織的新生血管功能及血流動(dòng)力學(xué)情況等。

CT灌注成像能夠?qū)Ω闻K腫瘤的血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，數(shù)字化的對(duì)肝癌、腫瘤旁組織等進(jìn)行反映，了解各個(gè)區(qū)域的血流灌注差異，以及對(duì)經(jīng)肝動(dòng)脈化療栓塞治療的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。有效地檢出病灶以及確定腫瘤浸潤(rùn)范圍，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。