MSCT测量肝体积的临床应用及在伽玛刀治疗大肝癌中的展望

吕博杰， 张 宏， 杨静茹， 刘海英, 宋 文， 李淑侠, 郭晓玲

(中国人民解放军第266医院， 河北 承德 067000)

MSCT测量肝体积的临床应用及在伽玛刀治疗大肝癌中的展望

吕博杰， 张 宏， 杨静茹， 刘海英, 宋 文， 李淑侠, 郭晓玲*

(中国人民解放军第266医院， 河北 承德 067000)

多层螺旋CT； 肝体积； 临床应用； 伽玛刀； 大肝癌

多层螺旋CT(MSCT)是CT扫描和三维重建技术的综合应用，医学界广泛认可其对肝脏体积的测量，并广泛的运用于临床实践，甚至被认为是测量肝脏体积的金标准。肝脏体积可以反应肝脏的大小、容量、肝细胞的数量以及肝脏的血流灌注和代谢能力，视作与肝功能和Child-Pugh分级同等重要的肝储备功能评估指标[1～3]。因目前根治性肝切除术仍是治疗肝癌首选和最有效的治疗方法[4]，故肝脏体积和术后残肝功能的研究也就成了肝脏外科的研究热点，对肝癌患者治疗方案的制定、术后肝功能衰竭的预测及整体预后的判断有十分重要的意义。近几年来，随着医疗技术的飞速发展，伽玛刀在肝癌治疗，尤其是局限性大肝癌的治疗中崭露头角，并且显示出了较好的临床疗效，因此，肝体积的研究在伽玛刀治疗局限性大肝癌方面的潜在意义及临床应用价值也值得我们进一步探讨和展望。

1 MSCT测量肝体积与其他测量方法的比较

目前，肝脏体积的测量方法多样，水浸法准确度高，最接近客观实际，但该方法在活体上的应用受到限制，在临床实践过程中的应用受到限制。超声、CT、MR和SPECT等影像学都可行肝脏体积测量，但在临床应用中各有特点，如B超精度好，但对操作者依赖性太强，主观影响较多，而且关于其直接测量肝体积的研究较少；MR对肝脏边界形态描记清晰、准确、无辐射，且McNeal等[5]也报道MR测得肝脏体积绝对误差<8%，与实际肝体积的一致性是可以接受的，但MR检查价格昂贵，对设备要求较高；除此之外，Kwon等[6]应用SPECT测量肝脏体积，Strauss等[7]和Mut等[8]应用SPECT测量标准模型体积，平均误差分别为3.4%和2.8%，得出了SPECT在肝脏体积测量方面也有有较高应用价值的结论，但SPECT也同样面临着价格昂贵，不易在临床普及的缺点。CT可以显示组织、器官的密度变化，有较高的组织结构分辨率，而且可以清楚的分辨肝脏与周围组织结构的关系，有较高的准确性和重复性[9]，是肝脏体积测量的一项较为成熟的技术，而且其测得的肝体积与肝脏实际体积非常相近，是目前测量活体肝体积和占位体积的最佳方法之一[10]。据Coon WW等[11]报道，CT测量肝体积，其准确率达95%。Moss等[12]也以CT测量肝体积并与水测法测得的肝体积进行比较，证实了前者的结论。

近年来，影像学技术有了较快的发展，设备性能的提升使得CT对肝脏体积的测量更加准确，尤其是多层螺旋CT(MSCT)采用容积扫描方式，可以在短暂的屏气时间内对全肝进行薄层扫描，扫描时Z轴方向可同时开启探测器信道接受信息，加快数据采集，使得具有较好的各向同时性，从而血管重建图像更真实，不仅保证了图像良好的对比而且可以得到血管全貌，其次多种后处理技术可以得出高质量的三维影像信息及清楚的显示细小血管结构，可以显著提高图像质量和分辨细微结构，增加测量的准确性。术前进行MSCT检查，可以精确的模拟全肝体积、拟切除肝体积及残肝体积等体积参数，为肝癌手术前的风险评估及预后的预测提供非常重要的依据，具有很高的临床应用价值及广阔的前景。

2 MSCT测量肝体积在肝脏外科中的应用研究

当前肝脏肿瘤的主要治疗方法为外科手术，肝脏手术切除的原则是防止肿瘤复发的基础上保留足够的残肝体积(remnant liver volume,RLV)，以保证术后肝功能的需要，如切除过多、残肝体积过少，代偿能力不足可导致术后肝衰竭。因此，外科医生追求的是精准肝切除，通过运用现代一系列的先进技术和科学理论，整合应用、集成创新，获得最小的创伤侵袭和最大的肝脏保护，得到最优的康复效果。肝体积是反应肝功能储备的重要指标，有报道，在基本病理状态下，肝脏体积越大，其储备功能越好，对手术的耐受也越强。肝脏的切除体积与其术后发生肝功能代偿不全关系密切，因此残肝体积的大小对肝脏手术的切除范围和安全性有着非常重要的价值[13]。临床发现，肝脏体积随身高、体重、健康状况等的差异变化较大，故仅根据体格检查、身高、体重评估肝脏体积存在明显缺陷，故必须通过影像学的方法准确测量，多层螺旋CT(MSCT)在通过多年的科研及临床实践被证实为准确测量肝体积的优选方法，已得到了广泛的认可和应用。而且外科学者们通过应用多层螺旋CT(MSCT)测量肝体积、残肝体积的研究过程中，进一步提出了残肝分数(relative residual liver volume,RLV%)和标准残肝体积(standard remnant liver volume,SRLV)的概念。残肝分数(RLV%)=残肝体积(RLV)/(肝脏体积-肿瘤体积)×100%。通过临床实践发现，残肝分数对术后肝衰竭和感染的发生有更好的预测价值[13,14]。得出残肝分数越大，肝脏储备及代偿能力越强，术后肝衰风险越低、肝功能恢复越快。潘华锋等报道，应用CT测量肝脏肿瘤体积、全肝体积、拟切除肝体积，并以此计算残肝分数，其预测肝癌手术切除安全性达到73.3%(P<0.001)的符合率。标准残肝体积=残肝体积/体表面积，Shirabe等[15]观察80例肝切除患者，发现标准残肝体积与发生术后肝衰竭的关系密切。有报道，SRLV小于250mL/m2者术后肝衰竭发生率为38%(7/20)，而大于250mL/m2者发生率为0，所有死于术后肝衰竭的患者中SRLV均小于250mL/m2。陈熙等的研究分析发现SRLV小于416mL/m2的患者有较大的术后肝功能中重度代偿不全的发生风险，在手术方案的制定上需慎重。虽然无论是RLV还是SRLV，目前临床上都缺乏统一认可的安全临界值，但残肝体积作为评估肝储备功能的重要指标已广泛获得认可，也越来越多的同Child-Pugh分级一起应用于临床。众多文献证实了CT用于术前预估肝切除术后残肝体积的可行性。Soyer[16]等于术前用CT对25名肝转移瘤切除患者的术后残肝体积进行了预估，并划定残肝体积>35%为肝脏切除的安全界限，术后无一例患者出现肝衰竭。因此，肝体积的测量在肝脏外科的治疗方案和预后评估方面占据了重要地位。

除传统的肝脏肿瘤切除术，肝移植也是肝脏外科医生所青睐的终末期肝脏疾病治疗方法之一。肝脏体积对肝移植也同样具有重要意义。在肝移植中，理想的移植肝应与受体原肝大小相仿，移植肝过大而受体腹腔较小，则会导致移植肝受压，血流灌注障碍,从而引起肝功能异常，甚至导致肝动脉和门静脉栓塞；移植肝过小而受体腹腔较大时,则会引起肝功能衰竭或初始肝脏无功能[17],同时有可能因受体门静脉血流灌注过多而引发移植肝的损伤，或增加排斥风险。因此，在活体肝移植前，要准确评估受、供体肝脏的大小,不但确保供体肝满足受体肝功能的需要，而且保证供体剩余肝能满足其再生过程中的肝功能需要,从而有效地防止供体术后并发症和受体术后的“小肝”综合征[18]，确保供、受体安全。目前，肝移植术前使用MSCT测量肝体积已成为常规检查。因此，MSCT测量肝体积在肝脏外科中有着十分重要的价值。

3 MSCT测量肝体积在大肝癌伽玛刀立体定向放射治疗中的应用前景

手术一直被认为是治疗肝癌的首选方法，但符合手术指征的患者较少，且术后复发率较高。体部伽玛刀自我国自主研发以来，逐步的应用于肝癌，尤其是大肝癌的治疗，其局控率和近期生存率都显示出了较高的疗效，为不能手术的患者提供了一个新选择。伽玛刀立体定向放射治疗属于精准放射外科技术，能精确的将高剂量集中在肿瘤靶区，而靶区外剂量急剧下降，在追求肿瘤区获得高剂量致死性消融和毁损的同时，最大限度控制射线束途经瘤周肝组织和散射性所致的肝损伤，从而确保剩余功能性肝体积最大化。但同肝脏外科医生一样，放疗学者也面临着肝癌放疗前安全性评估和预防严重放射性肝损伤的问题。目前，肝癌放疗前主要依靠肿瘤大小、Karnofsky功能状态评分(KPS评分)及Child-Pugh分级等指标制定伽玛刀立体定向放疗计划，并根据放疗医生的经验给予处方剂量，尤其在大肝癌的治疗方面，因病灶体积较大，而且我国肝癌患者还常常伴有肝炎、肝硬化等基础疾病，多数学者倾向给予偏小的处方剂量，确保安全性，但这种做法有可能带来疗效的降低。目前，多大的病灶、什么样的肝功能条件给予多大的处方剂量，在保证治疗安全的前提下达到最理想的治疗效果目前还无定论。因此，肝储备功能的评估在大肝癌伽马刀治疗前同样有着十分重要的地位。

借鉴肝脏外科理念，放疗学者也在逐步探索，有临床研究报告，大体肿瘤体积(gross tumor volume,GTV)可以作为肝癌放射治疗的独立预后因素[19,20]。意味着肿瘤体积越大，肿瘤细胞数量越多，从而影响放射治疗的疗效。GTV分级可能是评价肝癌放射治疗预后简单有效的指标，或可用于指导肝癌放疗的临床实践，但大体肿瘤体积是否可作为肝癌放射治疗的一项可靠预后指标，其临床应用价值及临界值的确定有待进一步探讨。除此之外，目前已知，部分肝照射时导致放射性肝损伤的主要因素之一为无肿瘤肝脏受照射的体积，无肿瘤肝组织体积超过1000cm3者V50%的大小是预测放射性肝损伤的主要指标。美国Michigan大学发现，无肿瘤肝V50%>66%、33%～66%、<33%时，放射性肝损伤发生率为20%、11.3%和13.6%。因肝脏的功能亚单位为肝小叶，肝脏由无数肝小叶以并联的形式组成，故放射性肝损伤的严重程度与无肿瘤肝组织受照射的体积密切相关。在伽马刀放射治疗临床实践过程中常根据剂量体积直方图来评估瘤周正常肝脏的耐受性，这就要求我们准确区分肿瘤边界及测量瘤周正常肝脏体积。多层螺旋CT(MSCT)在伽马刀治疗肝脏肿瘤过程中不但可以清晰显示肿瘤部位，协助靶区勾画，还可以准确测量肿瘤体积、残肝体积等体积参数，结合肝功能及Child-Pugh分级等指标对肝储备功能做出评价，在制定放疗计划时将健肝作为保护器官，通过对受照体积剂量的限定，以保证放疗后肝脏代偿，最终制定安全合理的治疗计划。同肝脏外科一样，残肝分数和标准残肝体积在肝癌伽马刀治疗前有可能也有较大应用价值，但目前为止，笔者暂未收集残肝体积等体积参数在放疗评估方面的详细报道。

4 讨 论

精准肝切除是目前肝脏外科的发展方向，术前通过MSCT测量肝体积并计算残肝体积，可以达到安全切除目标病灶的同时，尽可能多的保留正常肝组织，避免术后肝衰竭等严重并发症的发生。同样，伽玛刀治疗肝癌作为近几年新兴的技术手段，在大肝癌的治疗中取得了可喜的疗效，但重视疗效的同时，应像肝脏外科一样量化肝功能储备指标，关注放射治疗的安全性。通过MSCT不但可以明确诊断，还可以了解肿瘤与周围组织的关系，精确测量全肝体积、肿瘤体积及残肝体积，进而计算残肝分数、标准残肝体积等相关指标，结合Child-Pugh分级对功能性肝体积进行科学评估，把握安全照射范围、采取合适处方剂量，进而降低放射性肝功能衰竭发生风险。因此，多层螺旋CT(MSCT)在大肝癌伽玛刀立体定向放射治疗方面也存在着巨大的潜在价值，需要我们放疗学者的不断探索和总结。

[1] Heymsfield SB,Fulenwider T,Nordlinger B,et al.Accurate measurement of liver,kidney,and spleen volume and mass by computerized axial tomography[J].Ann Inter Med,1979,90:185～187.

[2] Schiano TD,Bodian C,Schwartz ME,et al.Accuracy and significance of computed tomographic scan assessment of hepatic volume in patients undergoing liver transplantation[J].Transplantation,2000,69(4):545～550.

[3] Dunkelberg JC,Feranchak AP,Fitz JG.Liver cell volume regulation:size matter[J].Hepatology,2001,33(6):1349～1352.

[4] Fecht WJ Jr,Befeler AS.Hepatocellular carcinoma updates in primary prevention[J].Curr Gastroenterol Rep,2004,6(1):37～43.

[5] McNeal GR,Maynard WH,Branch RA,et al.Liver volume measurements and three-dimensional display from MR images[J].Radiology 1988,169:851～854.

[6] Kwon AH,Matsui Y,Ha-Kawa SK,et al.Functional hepatic volume measured by technetium-99m-galactosyl-human serum albumin liver scintigraphy:comparison between hepatocyte volume and liver volume by computed tomography[J].Am Gastroenterol,2001,96:541～546.

[7] Strauss LG,Clorius JH,Frank T,et al.Single photon emission computerized tomography(SPECT)for estimates of liver and spleen volume[J].Nucl Med,1984,25:81～85.

[8] Mut F,Glickman S,Marciano D,et al.Optimum processing protocols for volume determination of the liver and spleen from SPECT imaging with technetium-99m sulfur colloid[J].Nucl Med,1988,29:1768～1775.

[9] Imsamran W,Leelawat K,Leelawat T,et al.Simple technique in the measurement of liver volume[J].Med Assoc Thai,2003,86(2):151～156.

[10] Robertson F,Leander P,Ekberg O.Radiology of the spleen[J].Eur Radiol,2001,11(1):80～85.

[11] Coon WW.Surgical aspects of splenic disease and lymphoma Benign and malignant tumors[J].Curr Probl Surg,1998,35(7):600～608.

[12] Moss AA,Friedman MA,Btito AC,et al.Determination of liver and spleen volumes by computed tomography:an experiment study in dogs[J].T Comput Assist Tomogr,1981,5(1):12～14.

[13] Schindl MJ,Redhead DN,Fearon KC,et al.The value of residual liver volume as a predictor of hepatic dysfunction and infection after major liver resection[J].Gut,2005,54(2):289～296.

[14] Wakabayashi H,Ishimura K,Izuishi K,et al.Evaluation of liver function for hepatic resection for hepatocellular carcinoma in the liver with damaged parenchyma[J].Surg Res,2004,116(2):248～252.

[15] Shirabe K,Shimada M,Gion T,et al.Postoperative liver failure after major hepatic resection for hepatocellular carcinoma in the modern era with special reference to remnant liver volume[J].Am Coll Surg,1999,188(3):304～309.

[16] Soyer P, Roche A, Elias D, Levesque M. Hepatic metastases from colorectal cancer: influence of hepatic volumetric analysis on surgical decision making[J].Radiology,1992 ,184(3):695～697.

[17] Kayaalp C, Arda K, Oto A, Oran M. Liver volume measurement by spiral CT: an in vitro study[J].Clin Imaging,2002,26: 122～124.

[18] Tucker ON, Heaton N. The small for size liver syndrome[J].Curr Opin Crit Care,2005,11: 150～155.

[19] Liang SX,Zhu XD,Lu HJ,et al.Hypofractionated three-dimensional conformal radiation therapy for primary liver carcinoma[J].Cancer,2005,103(10):2181～2188.

[20] Li B,Yu J,Wang L,et al.Study of local three-dimensional conformal radiotherapy combined with transcatheter arterial chemoembolization for patients with stage Ⅲ hepatocellular carcinoma[J].Am Clin Oncol,2003,26(4):92～99.

1006-6233(2017)08-1401-04

A

10.3969/j.issn.1006-6233.2017.08.049

*【通讯作者】 郭晓玲