99mTc—GSA肝功能显像图像采集方法探讨

胡楠+巴建涛+杜延荣+李方+朱朝晖

[摘 要] 肝癌是最常见恶性肿瘤之一，我国癌发病率和死亡率远高于西方发达国家。对于尚未出现远处转移的肝癌，手术切除是首选的方法之一。然而，肝癌患者往往同时伴有慢性肝病和肝功能受损，手术前精准判断残余肝脏功能对于避免患者术后肝功能失代偿非常重要。为此，研究团队在99mTc-GSA显像预测术后肝脏功能方面开展了系列基础和临床研究。本研究从图像采集方法学的角度，探讨如何优化99mTc-GSA肝功能显像的采集信息和参数，以更方便、精准地评估肝脏储备功能。

[关键词] 肝癌；99mTc-GSA；肝功能显像；图像采集；定量分析

中图分类号：R445.2 文献标识码： A 文章编号：2095-5200（2016）01-005-05

肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，在癌症相关死亡原因中排名第二[1]。我国是肝癌高发国家，发病率和死亡率远高于西方发达国家[2]。目前，对于尚未出现远处转移的肝癌，首选治疗方案是手术切除。然而，多数肝癌患者往往同时合并慢性肝病和肝硬化等，导致肝脏储备功能严重受损，因此术前谨慎地评估肝脏储备功能非常重要[3-4]。肝切除手术前对肝脏储备功能进行精准评估，可帮助选择恰当的手术范围，或者选择更保守的非手术治疗方案，避免患者虽成功地对肝脏肿瘤进行了彻底切除，却因术后肝功能失代偿而死亡。

目前，临床常用于评估肝脏功能的血液指标有血清白蛋白和凝血酶原时间等，也包括肝促凝血活酶试验、血清胆碱酯酶活度测定和吲哚菁绿15分钟吸收试验等，综合性评估包括Child-Pugh评分、终末期肝病评分系统、CLIP评分等[3-4]。然而，以上这些方法都是对肝脏整体功能评估，即使结合CT或MRI获得切除和保留部分体积，从而推测术后肝脏功能是否能够代偿也有缺陷，原因是这一方法完全没有考虑肝脏各部分功能的不均匀性。实际上，肝癌患者往往伴有肝硬化等慢性肝脏病变，肝脏的储备功能及各部分功能差异可能非常显著，因此，单纯基于CT、MRI等解剖影像的肝脏储备功能评估往往不够准确。

用分子影像的方法精确评估肝脏各部分的功能是近年来逐渐发展起来的新技术，其中以99m锝-半乳糖人血清白蛋白（99mTc-GSA）为示踪剂的单光子发射计算机断层显像（single photon emission computed tomography， SPECT）是一种无创、简便、经济的方法。GSA是去唾液酸糖蛋白的类似物，能够特异地与哺乳动物肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体结合，从而有效地反映有功能活性的肝细胞多少及其分布。作者所在的研究团队利用99mTc-GSA SPECT进行了系列基础和临床研究，初步证明了这是一种安全、有效的精准评估肝功能方法[5-9]。本研究在前期工作基础上，结合临床操作实际，探讨如何优化99mTc-GSA 显像的采集方法和参数，以便更快速、准确地进行肝脏储备功能临床检测。

1 材料与方法

1.1 患者基本信息

99mTc-GSA SPECT肝脏功能显像的临床研究获得了本单位伦理委员会批准。本研究为探讨如何优化99mTc-GSA SPECT显像的采集方法和参数，回顾性地分析57例患者（男性40例，女性17例，18～78岁）的图像，并且前瞻性地采集了8例患者的30s/帧和15s/帧的两种断层图像，以便分析适当缩短采集时间是否会显著影响检测结果。

1.2 99mTc-GSA的合成和标记

按已报道方法进行99mTc-GSA的合成和标记[7]，

简述如下：DTPA-GSA制成无菌药盒，每只含3.2 mg DTPA-GSA原料。加入0.5～2.0 mL新鲜淋洗Na99mTcO4，常温下混合标记15 min。薄层层析法测定标记率大于>95%后临床使用。

1.3 显像方法

所用设备为Philips公司Precedence SPECT/CT仪。检查过程如下：

1） 满针计数采集：用无菌注射器取剂量约185 MBq（5 mCi）的99mTc-GSA溶液，采集30 s满针的放射性计数。

2） 动态采集：双探头前位及后位对准心脏及肝脏区域，弹丸注射后行动态采集，先按2 s一帧采集60帧，然后按30 s一帧采集56帧。采集矩阵为128×128。

3） 断层显像：双探头以肝脏为中心进行SPECT断层图像采集，采集矩阵为128×128。上下探头各围绕肝脏旋转180?，每6?一帧，每帧采集30 s，其中8例患者加采了每帧15 s的断层图像进行比较。并采集肝脏区域低剂量CT用于衰减校正和解剖定位。

4） 全身扫描：双探头前位及后位自头顶匀速扫描至足底，速度为20 cm/min。

5） 空针计数采集：采集30 s空针的放射性计数。

1.4 分析方法

由同一操作者用设备本身携带的软件处理图像，并通过感兴趣区勾画方法获得心脏和肝脏区域放射性计数随时间的变化曲线；在肝脏断层图像上勾画感兴趣区，比较肝脏病变区域和周围正常组织的放射性摄取比值；分析探讨以上显像方法和采集条件的优势与不足。

1.5 统计方法

用自身对照t检验比较每帧采集30 s和15 s两种采集条件的效果。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 99mTc-GSA动态显像

图1A为弹丸注射后2 s一帧动态采集的部分图像，显示放射性药物依次从上腔静脉进入右心房、右心室、肺动脉、肺静脉、左心房、左心室、主动脉、肝脏和其他脏器。图1B为 2 min后开始的30 s一帧采集的图像，心血池内的放射性很快降低，而肝脏的放射性逐渐增加，约15 min左右可见清晰的胆囊显影，且放射性逐渐增高。

动态图像

在心脏和肝脏区域绘制感兴趣区，分别获得心脏和肝脏内的放射性计数随时间变化的曲线（图2）。弹丸注射的99mTc-GSA首次时，心脏区域可见一高峰，随后心血池内的放射性逐渐降低，而肝脏区域的放射性逐渐增高（图2A）。对于正常人，血液中的99mTc-GSA很快被肝脏摄取，约10～15 min（600～900 s），肝脏内的放射性即达到平台期，而心脏内的放射性则迅速被清除（图2B）。对于不同程度肝脏细胞功能受损的患者，肝脏对99mTc-GSA的摄取逐渐缓慢，摄取总量逐渐降低，而心血池内放射性的清除也明显变缓（图2C和2D）。从曲线中可见，前面15 min的采集，足可以将不同肝功能受损的情况区分开来。

2.2 99mTc-GSA SPECT/CT断层显像

本研究中，99mTc-GSA SPECT断层图像约在注射后35～50 min期间采集。如图3，通过将衰减校正后的SPECT图像与低剂量CT图像融合显示，发现肿瘤病灶区域放射性明显减低或缺失，部分患者肝脏区域的放射性分布明显不均匀。图像采集时胆囊区的放射性浓集较高。

8例患者进行了15 s一帧和30 s一帧两种采集方式的比较。通过对所获得的断层图像进行视觉比较分析，发现虽然15 s一帧采集获得的图像质量略低于30 s一帧的图像，但足以显示肝内放射分布的差异（图4）。从表1所示半定量分析可见，按15 s一帧采集，肝脏内每个像素的平均放射性计数为149.3～1 208.0，虽然远低于30 s一帧采集时的372.6～3 089.4，但半定量分析肿瘤与肝脏计数的比值，两种方法差异无统计学意义（P=0.375）。每帧采集时间从30 s缩短至15 s，对利用软件虚拟切除肝脏肿瘤，评估残余肝脏功能可能影响不大。

2.3 全身扫描

本研究中患者在断层扫描后进行全身扫描，扫描图像虽然对了解99mTc-GSA的全身分布有价值，但未其对肝脏储备功能评估提供更多价值。

2.4 满针和空针的计数采集

满针和空针的计数采集用于半定量分析校正。但这一采集过程增加了工作人员放射暴露。而且满针采集时局部剂量较大，由于死时间的原因，可能低估放射性剂量。

3 讨论

99mTc-GSA SPECT/CT作为一项新建立的测量肝脏储备功能和肝脏各部分功能方法，此前设计的采集方法项目数较多、每项时间较长：动态采集时间达30 min，包括弹丸注射后2 s一帧共2 min的首次通过图像采集，以及随后30 s一帧长达28 min的对肝脏和心脏区域放射性分布的连续动态观察；对肝脏区域的断层按6?一帧，每帧30 s，采集时长超过15 min；此外，还进行了约10 min的全身采集；再加上满针和空针采集时间，一例患者检查时间超过1 h。期间，患者可能由于劳累、不能坚持而移动，影响检查准确性；操作者也因为多次摆位及测量满针、空针等，而接受较多的放射性暴露；而且，在随后分析中发现，很多测量对最后测量结果帮助并不大。

通过对部分病例的回顾性分析，以及对断层采集时间前瞻性自身对照研究，发现也许可以对以下采集方法和参数进行调整：

1）动态采集时间：前面2 s一帧的动态采集可以不变，但后面动态采集时间可以缩短。通过图2可见，15 min的动态变化曲线已能较好地区分不同程度的肝脏受损。如按两室模型测量肝脏摄取指数，15 min的动态采集数据够用。缩短采集时间，患者更容易配合完成检查。此外，时间太长还可能会导致胆囊内放射性过高而影响对肝脏的评估。

2）断层采集：由于注射后99mTc-GSA在肝脏的浓聚较高，肝脏与病灶间差异较大（见图3），故考虑缩短断层采集时间。本研究通过对8例患者两种采集参数自身比较发现，15 s/帧采集虽然计数量和图像质量不如30 s/帧，但对肝脏各部分功能的半定量分析影响不大。如按此调整，患者超过15 min抱头不动进行的断层采集，时间可以缩短至8 min以内，大大增加了患者对检查的耐受性，减少患者因移动导致测量不准的可能性。

3）其他：最初设计时认为全身采集有助于了解99mTc-GSA的全身分布情况，在后来分析时发现对肝脏代偿功能及各部分功能分析帮助不大，可以不必做这一扫描。满针和空针计数的测量，在最初设计时是为了校正由于注射剂量不同所造成的差异，在具体操作时发现并不方便，可能增加工作人员的放射性暴露，准确性也有不足。考虑可通过测量注射前和注射后空针的剂量来更准确地较正由于剂量不同所造成的计数差异。

本研究有以下不足之处：首先，研究主要建立在对前期研究病例分析基础上，对采集方法和参数的优化调整还需要后续临床病例研究进行证实；其次，虽然患者的采集时间可能由原来的1 h缩短到约0.5 h，但仍然较长，有必要探索更短的采集时间和更优化的采集条件。此外，因为正电子发射断层（PET）的定量准确性远高于SPECT技术[10]，基于PET技术评估肝脏储备功能及肝脏各部分功能亦应为下一步探索的方向。

总之，本研究从方法学角度探讨了如何优化一种用于肝脏储备功能及肝脏各部分功能评估的新方法：99mTc-GSA SPECT/CT显像。通过对已完成临床研究病例进行回顾性分析，以及前瞻性自身对照研究，从动态采集时间和断层采集时间等多个方面优化检查方法，去除不必要检查流程，从而在不影响最终检查结果情况下，将检查时间由原来的1 h缩短至0.5 h。

参 考 文 献

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