双源CT灌注成像在肝转移瘤TACE前后的临床应用研究

贾彦斌，王书行，齐晓辉，刘 晶，王炜娜，时高峰*

(1.河北省石家庄市第三医院CT、MRI科，河北 石家庄 050011；2.河北医科大学第四医院CT室，河北 石家庄 050011)



·论 著·

双源CT灌注成像在肝转移瘤TACE前后的临床应用研究

贾彦斌1，王书行1，齐晓辉2，刘 晶2，王炜娜1，时高峰2*

(1.河北省石家庄市第三医院CT、MRI科，河北 石家庄 050011；2.河北医科大学第四医院CT室，河北 石家庄 050011)

目的通过双源CT灌注成像观察肝转移瘤的血流动力学特征、肝动脉栓塞化疗(transcatheter hepatic arterial chemoembolization，TACE)后肝转移瘤灌注参数特征和改变，以及双源CT灌注成像评价TACE的效果。方法应用第二代西门子双源CT对28例肝转移瘤患者在TACE前和TACE后25～35 d行CT灌注扫描检查。测量治疗前后肝转移瘤和周围正常肝实质的CT灌注参数。结果TACE前肝转移瘤CT灌注参数肝动脉灌注量(hepatic arterial perfusion，ALP)、肝动脉灌注指数(hepatic perfusion index，HPI)、门静脉灌注量(portal vein perfusion，PVP)均大于周围正常肝实质，血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volumn，BV)、表面通透性(permeability surface，PMB)均小于周围正常肝实质(P<0.05)。TACE后肝转移瘤CT灌注参数BF、BV、PMB、ALP均较TACE前减低，PVP、HPI均较TACE前增高(P<0.05)；TACE后肝转移瘤PVP、HPI均大于周围正常肝实质，BF、BV、PMB、ALP均小于周围正常肝实质(P<0.05)。 结论第二代双源CT灌注成像能够客观反映肝转移瘤的血流动力学特征，并能够评价TACE前后肝转移瘤的血供变化，为临床治疗提供有价值的指导。

肝肿瘤；化学疗法,肿瘤,局部灌注;体层摄影术,螺旋计算机

因肝脏具有肝动脉及门静脉双重供血，且周围毗邻器官较多，故成为许多晚期恶性肿瘤患者发生血行转移的常见器官之一，其整体预后较差，曾有研究发现未经治疗的肝转移瘤患者6个月和1年生存率仅为36.8%和23.6%[1]。肝转移瘤由于数目、部位及体积等因素限制，临床能够切除者甚少，而经肝动脉栓塞化疗是不能切除肝转移瘤的重要手段[2-4]。肝转移瘤的血供特点复杂程度高于原发性肝癌，实际临床工作中需要一种能够及时反映肝转移瘤治疗效果，同时具有检测方便、可量化、重复性好的方法和指标。CT灌注成像(CT perfusion imaging， CTP)作为一种无创伤性功能成像方法，可评价器官、组织灌注状态，对肝脏疾病的评价显示出明显的优势，可对肿瘤的残留、复发作出早期诊断。双源CT灌注能全面反映大范围肝脏病变及全肝灌注状况，因此能更准确、完整地反映肝动脉栓塞化疗(transcatheter hepatic arterial chemoembolization，TACE)后血流动力学变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集河北医科大学第四医院2013年3—12月经临床检查和病理确诊为肝转移瘤患者28例。其中包括初诊已发现肝脏转移者和(或)非介入治疗后随访发现肝脏转移瘤患者，男性20例，女性8例，年龄49～72岁，平均(62.51±2.19)岁。所有患者均采用Seldinger技术经皮股动脉穿刺插管, 使用导管插至腹腔干开口处，然后超选择插管至肿瘤供血动脉内，进行TACE。

本研究经医院伦理委员会批准，患者均自愿同意并签署CT强化协议。

1.2 检查方法 所有患者均于TACE前和TACE后25～35 d再次行CTP扫描。先行肝脏常规平扫，而后选择体部灌注扫描模式进行全肝灌注扫描。检查使用非离子型对比剂碘海醇(50 mgI/mL)，应用高压注射器经肘静脉注射，注射速率为5.0 mL/s，延迟2 s。扫描参数：管电压100 kV，管电流150 mAs，旋转时间0.28 s，单次往返扫描时间1.5 s，准直器宽度24×1.2 mm，扫描层厚3.0 mm。扫描时间控制在60 s内。

1.3 图像分析及数据处理 将灌注所得原始数据输入到Siemens definition MEDPC影像操作站，选用西门子Body VPCT软件进行数据处理。应用肝脏灌扫描模型，首先确定所选定的CT值范围，阈值一般设置为80～240 Hu，在同一层面内，选择输入动脉为腹主动脉，输出静脉一般为门静脉。经过工作站后处理自动生成时间-密度曲线(time-density curve，TDC)及各种灌注参数以及伪彩功能图。灌注参数主要有：血容量(blood volumn，BV)；血流量(blood flow，BF)；表面通透性(permeability surface，PMB)；门静脉灌注量(portal vein perfusion，PVP)；肝动脉灌注量(hepatic arterial perfusion，ALP)；肝动脉灌注指数(hepatic perfusion index，HPI)。于转移瘤组织、正常的肝组织原始图上选取感兴趣区(regions of interest，ROI)：包括病灶选取转移瘤较明显的部位，即转移瘤的实性部分。不选择或避开肿瘤的坏死区、肝脏大血管，以及碘油沉积区。所有ROI边缘距离肝脏边缘约1 cm，同时还要避免部分容积效应。通过计算所选取不同层面ROI的平均值作为最终的测量结果。应用测量病灶最大直径的传统形态学方法，通过测量选定的转移瘤的最大直径。

1.4 统计学方法 应用SPSS13.0统计软件进行数据分析，计量资料比较分别采用t检验和配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

所有患者均在TACE前和TACE后25～35 d进行CT灌注。共分析转移灶78个，右叶42个，左叶24个，尾叶12个，病灶直径10.5～147.6 mm，平均5.7 mm。TACE前肝转移病灶在CTP上ALP、HPI表现为肝动脉灌注增高，高于正常肝组织，而坏死区则明显无血流灌注，BF、BV表现为低门静脉灌注，低于周围的肝实质(图1)。TACE前肝转移瘤CT灌注参数ALP、HPI、PVP大于周围正常肝实质，BF、BV、PMB小于周围正常肝实质，差异均有统计学意义(P<0.05)。TACE后肝转移瘤CT灌注参数BF、BV、PMB、ALP均较TACE前减低，PVP、HPI均较TACE前增高，差异有统计学意义(P<0.05)。TACE后肝转移瘤PVP、HPI均大于周围正常肝实质，BF、BV、PMB、ALP均小于周围正常肝实质，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

图1 肝转移瘤TACE前CT灌注图像

Figure 1 CT perfusion images of liver metastases before TACE

表1 肝转移瘤TACE前后CT灌注参数

Table 1 CT perfusion parameters of liver metastase before and after TACE

部位BF(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后BV(mL/L)TACE前TACE后PMB(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后肝转移瘤 27.15±15.9419.29±10.50*10.55±5.617.62±4.93*28.77±23.7919.18±12.17*正常肝实质34.74±15.8226.86±10.2115.91±5.5313.33±5.4448.38±22.3140.13±20.12t' 3.0984.7376.2367.1285.5118.166P <0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05部位ALP(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后PVP(mL·100mL-1·min-1)TACE前TACE后HPI(%)TACE前TACE后肝转移瘤 24.30±14.3116.16±12.12*156.57±21.86855.55±31.15*71.85±25.4584.08±21.26*正常肝实质20.47±10.3520.36±10.2657.25±31.8948.96±28.9137.71±21.2037.37±27.61t' 1.9882.42423.544173.94812.21412.285P <0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05

*P<0.05与TACE前比较(配对t检验)

3 讨 论

3.1 转移瘤的特点 肝脏同时接受门静脉和肝动脉供血，约25%的血供来自肝动脉，另外75%的血供来自门静脉，两者间存在交通。转移瘤的血管生成通过2个机制促进形成：第一，肝脏是富血供脏器，有丰富的血流、高糖及低氧含量状态；第二，由于肝血窦覆衬的内皮细胞上有约 0.1 μm的小孔，几乎没有基底膜，排列连续性较差，没有隔膜，呈一种筛孔样结构，与细胞外间隙开放沟通。因此，使肝内血窦间隙难以形成正常的屏障作用来抵御转移瘤细胞，从而使其成为肝转移瘤的最佳生长环境。富血供与乏血供的血流灌注存在差异，但有其共同特点：较周围肝实质，PVP减低，而HPI及ALP均增加，TTP明显缩短。推测无论是富血供转移瘤还是乏血供转移瘤，主要是由肝动脉供血[5]。

3.2 肝转移瘤的双源CT灌注特点 灌注反映器官组织微循环的血流动力学状态，其实是氧和营养物质在组织细胞内的交换过程。肿瘤的发生发展是一个复杂的生物学过程，实体肿瘤的生长需要新生血管形成以获取血液供应，目前公认的评价肿瘤血管生成的“金标准”是肿瘤新生血管的微血管密度。多数研究采用CD31、CD34、α平滑肌肌动蛋白等标记物检测微血管密度[6-9]。CTP能够反映组织器官生理性或病理性改变的过程和特征，利用无创的方式对肝内肿瘤血供特点进行分析，因为大多数新生肿瘤血管直径是正常微血管的5倍，而这些新生血管主要来自肝动脉[10]。本研究通过双源CT灌注分析肝转移瘤TACE前后灌注参数的变化，反映肝转移瘤的供血情况，表明新生血管主要来自肝动脉。在时间-密度曲线上，富血供肝转移瘤呈速升缓降型，与病灶三期增强扫描特点较一致，即动脉期病灶明显不均匀强化，门脉期可见对比剂排出，强化缓慢减退，而乏血供肝转移瘤的时间-密度曲线呈缓升缓降趋势，动脉期病灶轻度强化，门脉期强化达到最大程度，这可能与肝动脉持续增强或门静脉参与供血有关。李敏达等[11]分析发现肝细胞癌时间-密度曲线多呈速升速降趋势，在30 s前达到峰值，肝转移瘤时间-密度曲线一般在30 s后达到峰值。但本研究未发现转移瘤有速升速降型曲线，可能与本研究例数少有关。

3.3 肝转移瘤TACE前后肝转移瘤的血流改变 肝转移瘤的血供90%～100%来源于肝动脉。理论上肝转移瘤的TACE治疗应与原发性肝癌相同，另外由于肝脏为单一脏器，肝动脉较粗，走行易于插管，介入操作技术简单实用。CTP通过各个灌注参数值，反映转移瘤或存在转移瘤的局部肝组织血流动力学改变[12]。本研究28例肝转移瘤患者在TACE后行CTP发现，BF、BV、PMB、ALP小于正常肝组织，说明TACE后肝动脉的血流减少较TACE前明显；而PVP、HPI大于正常肝实质，可能是由于研究的例数较少及观察治疗的时间相对短所致。同时也表明病灶仍然存有比TACE后较强的血管生长所需的血供，这可能与化疗不彻底及栓塞效果不佳而导致肿瘤仍有一定残余有关，临床上需进一步治疗。本研究肝转移瘤CTP参数在TACE前与TACE后相比较，BF、BV、PMB、ALP均减低，由此可看出BF、BV、ALP均参与肝转移瘤的动脉血供给，与其血管密度相关，同时也表明TACE后肝转移瘤的动脉供血相应减少，说明肿瘤的生长与其动脉血供应密切相关，TACE对肝转移瘤有一定的疗效。而术后PVP增高，未达到预期效果，可能与门静脉参与供血有关。

总之，CTP可以较为真实地反映肝转移瘤在TACE后的血流动力学变化，证实TACE对肝转移瘤有较为明显的疗效。本研究使用第二代双源CT对肝转移瘤行灌注扫描，进一步证实CTP对转移瘤的诊断至关重要，同时对后续治疗也有重要的指导意义。

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Clinical study of dual-source CT perfusion imaging in liver metastases before and after treatment of TACE

JIA Yan-bin1， WANG shu-hang1, QI Xiao-hui2， LIU Jing2， WANG Wei-na1, SHI Gao-feng2*

(1.Department of CT and MRI Room， the Third Hospitol of Shijiazhuang City， Hebei Province，Shijiazhuang 050011， China； 2.Department of CT Room， the Fourth Hospitol of Hebei Medical University， Shijiazhuang 050011， China)

Objective To study the application of dual-source CT perfusion imaging in evaluating the effect of transcatheter hepatic arterial chemoembolization(TACE) of liver Metastases, by analyzing the parameter of hemodynamic characteristic before and after TACE. Methods 28 patients with hepatic metastases were included in the study. All the patients were underwent duai-source CT perfusion imaging scans before and after TACE(range from 25-35 d).The CT perfusion parameters of liver metastases and surrounding normal liver parenchyma before and after TACE were measured. Results Before TACE the hepatic arterial perfusion(ALP)， hepatic perfusion index(HPI)， portal vein perfusion(PVP) of the liver metastases were higher than that of surrounding normal liver parenchyma,while the blood flow(BF)， blood volume(BV)， permeability surface(PMB) were lower(P<0.05). After TACE the BF， BV， PM， ALP of liver metastases were lower than that of before TACE, and the PVP, HPI of liver metastases were higher than that of before TACE(P<0.05). After TACE, the PVP，HPI of liver metastases were higher than that of surrounding normal liver parenchyma, while the BF， BV， PMB， ALP were lower(P<0.05). Conclusion Dual-source CT perfusion imaging can objectively reflect the hemodynamic characteristics of liver metastases, and evaluate the blood supply of liver metastases before and after hepatic artery embolism chemotherapy, providing valuable guidance for clinical treatment.

liver neoplasms; chemotherapy, cancer, regional perfusion; tomography, spiral computed

2015-11-02；

2015-12-13

贾彦斌(1977-)，男，河北井陉人，河北省石家庄市第三医院主治医师，医学硕士，从事医学影像诊断研究。

*通讯作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.04.014

R735.7

A

1007-3205(2016)04-0427-04

赵丽洁)