320排容积CT全肿瘤灌注测量与常规轴位最大层面测量对肝细胞癌诊断价值的对比分析*

梁长华，毛华杰，岳军艳，张会杰，王东东，户彦龙，窦文广，高剑波

CT灌注成像（CT perfusion imaging，CTP）不仅可显示组织内部的解剖学特点，亦可活体评估肿瘤的微循环状态，在评估肿瘤生物学特性和疗效预测等方面具有重要的临床应用价值[1，2]。有学者认为，在肺癌最大层面勾画肿瘤轮廓作为感兴趣区可最大程度地减小测量误差[3]。研究证实[4]，肿瘤组织内部的血供分布与新生血管空间分布有一定的差异或不均衡，不仅表现在CT灌注扫描横断位图像上，在Z轴方向上亦可出现不均一性。因此，选择单层面或局部几个层面分析肿瘤的灌注参数并不能代表肿瘤整体的血流灌注和血流分布特点，可能影响灌注数据测量的准确性和可重复性。本研究通过对56例肝细胞癌患者行320排容积CT灌注成像，将在最大层面逐层勾画肿瘤轮廓测量法与轴位最大层面测量法获得的灌注参数进行比较分析，并对测量结果的可重复性和一致性进行了研究，旨在提高CT灌注成像的最优测量方法。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2013年1月～2016年1月我院诊治的肝细胞癌患者56例，男37例，女19例；年龄24～77岁，平均年龄60±5.8岁。诊断符合第八届全国肝癌学术会议通过的《原发性肝癌临床诊断标准》，其中经手术后组织病理学检查证实42例，肝穿刺活检证实14例。本研究获得新乡医学院第一附属医院医学伦理委员会审批通过，所有患者或其家属签署知情同意书。

1.2 检查方法 使用东芝Aquilion ONE 320排CT行灌注成像检查。首先，行上腹部CT平扫，选择全肝层面，确定肿瘤的位置和范围。采用动态容积模式行CT灌注成像，采用非离子型对比剂碘海醇注射液（350 mg/ml）40 ml用双筒高压注射器经右臂肘前静脉注射，注射速率为5 ml/s，随即给予氯化钠水溶剂30 ml以同等速率注入[5]。在对比剂注射后延迟8 s开始扫描，在8～28 s内，每2 s扫描1次，在 34～52 s，每 3 s扫描 1次，59～69 s每 5 s扫描1次，最终获得21个动态容积数据。每个容积数据包含320幅图像，共有6720幅图像。管电压80 kVp，管电流80 mAs。层厚与层间距均为0.5 mm，矩阵 512×512，扫描速度为 0.5 s/r。

1.3 图像分析及数据处理 将数据传至Aquilion ONE后处理工作站Toshiba Vitrea 6.3，由两名腹部影像科医生应用工作站进行独立分析，全肿瘤测量法即每个层面均进行测量，轴位最大层面测量法即在轴位图像上找到肿瘤最大截面，只进行该层面的参数测量。应用工作站随机配备的体部灌注软件Body Perfusion进行分析。感兴趣区（ROI）的选择合适，不到达组织边缘，避免部分容积效应的干扰，避开大血管、胆管以及坏死、囊变和钙化区。瘤旁肝组织定义为尚未出现形态学改变但位于邻近瘤灶的肝组织。正常肝组织定义为距离瘤体5 cm以上且与瘤体不在一个肝段的肝组织。分别测量3次，求平均值，即获得瘤旁肝组织的肝动脉灌注量（HAP）、门静脉灌注量（PVP）和肝动脉灌注指数（HAPI）。然后，在肿瘤所在层面，自上而下依次勾画肿瘤最大轮廓，将所有层面的灌注参数相加并除以所有层数，即获得全肿瘤的灌注参数。

1.4 统计学分析 应用SPSS 20.0统计软件包完成统计分析，以P＜0.05代表差异有统计学意义。所有计量资料以±s表示，采用Kolmogorov-Smirnor法检验数据是否符合正态性分布，采用Levene法评估数据是否符合方差齐性检验。对符合正态分布的两组灌注参数，采用独立样本的t检验，多组灌注参数采用单因素方差分析，方差齐性的组间各灌注参数比较采用LSD法，否则采用Games-Howell法或Kruskal-Wallis法。采用非参数检验分析不满足正态分布的各组间灌注参数。采用Pearson相关分析肝细胞癌全肿瘤灌注参数与轴位最大层面灌注参数之间的相关性。对于观测者之间和同一观测者前后得到的灌注参数是否存在差异采用t检验分析。

2 结果

2.1 两种测量方法测量结果比较 见图1和图2。

2.2 肝细胞癌瘤体、瘤周肝组织和正常肝组织各灌注参数比较 顺利完成对56例HCC患者全肝灌注成像和测量。26个肿瘤呈均匀高灌注，30个呈不均匀高灌注；瘤体各灌注参数与瘤周肝组织或正常肝组织比较，差异均有显著统计学意义（P＜0.05，表1）。

2.3 两种测量方法测量的肝细胞癌指标比较 两种测量方法测量的指标值无显著统计学差异（P＞0.05，表2）。

2.4 全肿瘤测量值与轴位最大层面测量值的可重复性分析 两测量者测量数据间无统计学差异（P＞0.05，表3）。

表1 肝细胞癌瘤体、瘤周肝组织和正常肝组织各灌注参数（±s）的比较

表1 肝细胞癌瘤体、瘤周肝组织和正常肝组织各灌注参数（±s）的比较

与瘤体比，①P＜0.05

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图1 全肿瘤测量法测量获得的某一层面参数

图2 轴位最大层面测量法获得的参数

表2 两种测量方法测量值（±s）的比较

表2 两种测量方法测量值（±s）的比较

HAP（ml/min·100 ml）PVP（ml/min·100 ml）HAPI（%）最大层面测量 107.9±10.6 79.8±6.1 66.2±4.9全肿瘤测量 106.4±9.9 79.6±5.9 66.1±4.2 t值 0.6813 0.366 0.443 P值 0.534 0.750 0.675

表3 甲乙测量者采用全肿瘤测量与轴位最大层面测量值（±s）的比较

表3 甲乙测量者采用全肿瘤测量与轴位最大层面测量值（±s）的比较

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3 讨论

CTP作为一种直观、定量评价组织器官微循环灌注的检查方法，通过静脉团注对比剂对ROI层面进行动态扫描，获得该区域的时间-密度曲线（time-density curve，TDC），利用不同的数学模型计算出灌注参数，包括肝脏的HAP值、PVP值和HAPI值，综合各种灌注参数的变化以及采用不同的组合方式可全面评价肝细胞癌组织的微循环灌注状态[6]。通过了解动脉灌注可判断肝癌的微循环与生物学行为之间的联系，被广泛用于肝癌患者预后的评估[7]。在肝细胞癌灌注测量方法方面的研究，国内外文献报道较少[8]。

320 排容积CT灌注成像一次检查即可完成包括灌注成像、血管重建和增强检查等多个任务，克服既往由于扫描宽度的限制，不能全肝灌注的缺陷，单圈扫描即可覆盖整个肝脏，完成其动态增强检查以提供详细而准确的功能信息，经专业的后处理软件分析后，即可提供不受病变位置及范围影响的血流灌注信息[5，9，10]。尽管针对正常肝脏的 320 排容积CT灌注成像检查已经较为成熟，但文献报道其仍有一定的差异性[11]。马淑华等[11]通过比较50例肝硬化患者和50例非肝硬化患者的肝脏CT灌注成像参数，得到非肝硬化患者HAP值、PVP值和HPI值分别为（0.32±0.09）ml/min·ml、（1.27±0.30）ml/min·ml和（21.29±5.88）。肖国明[12]报道 20 例正常肝脏经CT灌注扫描的HAP值为（27.06±3.61）ml/min·100 ml、PVP 值为 （105.19±10.7）ml/min·100 ml、HPI值为（0.20±0.04）ml/min·100 ml。本研究结果显示，所有患者瘤体在HAP和HAPI方面均表现为不同程度的高灌注状态，其中26例表现为均匀高灌注，其余呈不均匀高灌注，瘤周肝组织和正常肝组织均明显低于瘤体。所有患者瘤体在PVP上均呈不同程度的灌注减低，明显低于同层正常肝组织灌注值，表明肝细胞癌内部新生肿瘤血管较多，血流速度较快，血管内皮细胞结构欠完整，肝动脉供血明显增加，门静脉供血相应减少，HAPI亦显示肝动脉供血比例高于门静脉[13，14]。不典型增生结节逐渐恶变的过程亦是打破原有门静脉供血为主的过程，逐渐形成以肝动脉高灌注而门静脉相对低灌注状态，即HAPI逐渐增加的过程[14]。通过CT灌注成像可早期发现形态上无明显改变但已出现血流灌注改变的病变，能够更好地显示肿瘤的实际范围以及肝内隐匿性病变。

迄今，灌注参数的测量存在许多差异，客观原因可能与扫描设备、处理CT灌注图像的数学模型不同，并且依赖于后处理软件分析的弊端，导致可能受到多种数学模型算法以及具体操作人员的干扰[15，16]等。由于需要手工勾画ROI，可能受到肿瘤位置、大小、形态、密度以及肿瘤边缘等因素的影响，且勾画的ROI多在肿瘤的最大层面，较难避免由于呼吸、运动等伪影对数据测量造成的影响，且得到的结果仅能反映当前层面的血流灌注信息。因此，根据轴位最大层面获得的CT灌注参数可能存在不科学性及不可重复性。国外有学者证实，在单一、狭窄的空间内获得的灌注参数可能存在较大的测量误差，即通过单个层面或局部数个层面的灌注测量值，不能说明整体肿瘤的血流动力学状态。

本研究为消除由于灌注软件及运动呼吸的影响，故选择腹主动脉为输入动脉，避免以往检查选取肝动脉为输入动脉的弊端。门静脉主干较为粗大，一般远离肿瘤而较少受到肿瘤压迫引起血流动力学的改变，故输入静脉尽量选择门静脉主干。本研究所有患者均顺利完成CT灌注成像，同时进行全肿瘤测量法与轴位最大直径测量法检测灌注参数，发现两种测量方法获得的灌注参数无明显统计学差异。本研究为了进一步评估原发性肝癌灌注参数测量的可重复性，根据实验目的设计两名临床经验丰富的从事腹部影像学诊断的医生，并在实际测量前进行统一培训，将其测量结果进行比较分析，本研究表明两名测量者间的检测数据具有一致性，且前后数据测量值亦表现为一致性较好。除HAPI外，全肿瘤测量法获得的灌注参数可重复性更高。

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