Gd-EOB-DTPA enhanced MRI in assessing whole liver and segmental liver function

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(Department of Radiology, the Third People's Hospital of Nantong,Nantong 226006, China)

我国慢性肝炎及肝炎后肝硬化发生率较高，准确评估肝脏储备功能有利于选择治疗方案。目前尚无公认的能够全面评估全肝及各肝段肝脏储备功能的方法。钆塞酸二钠(gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid, Gd-EOB-DTPA)是一种新型MRI对比剂，可被肝细胞特异性摄取。本研究探讨Gd-EOB-DTPA增强MRI评估全肝及各肝段肝脏储备功能的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2015年1月—2016年12月于我院就诊、临床疑似肝脏病变需接受Gd-EOB-DTPA增强MR检查的乙型肝炎肝硬化患者99例；另选同期无慢性肝病病史、肝功能正常、因其他疾病需行Gd-EOB-DTPA增强MR检查患者21例(肝功能正常组)。排除标准：①肝脏手术或介入治疗史；②肝脏巨块型或弥漫型占位性病变；③胆道梗阻或门静脉栓塞。记录MR检查前后1周内血清白蛋白水平、血清总胆红素水平、凝血酶原时间(prothrombin time， PT)、肝性脑病及血清酶学检查指标[丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase， ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase， AST)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)] 及有无腹腔积液。乙型肝炎肝硬化患者中，肝功能Child-Pugh A级48例(肝功能Child-Pugh A级组)、B级40例(肝功能Child-Pugh B级组)、C级11例(肝功能Child-Pugh C级组)。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 仪器与方法 采用Philips Achieva 3.0T MR扫描仪，16通道相控阵体部线圈(SENSE-XL-TORSO)。平扫采用脂肪抑制TSE T2W(TR 2 000 ms，TE 70 ms)、T1W正反相位(TR 3 751 ms，TE 54 ms)和DWI序列(TR 77 ms，TE 1.15 ms)。增强扫描对比剂采用Gd-EOB-DTPA(商品名：普美显)，剂量0.025 mmol/kg体质量，以2 ml/s流率经外周静脉团注，注射完毕后以20 ml生理盐水冲洗。注射后20 s(动脉期)、60 s(门静脉期)和3 min(平衡期)采用肝脏增强T1高分辨率各向同性容积激发扫描(T1 high resolution isotropic volume excitation， THRIVE)序列扫描全肝，TR 3 ms，TE 1.4 ms，FOV 36 cm×36 cm，翻转角10°，矩阵250×220，层厚2.5 mm，层间距 0.25 mm，层数64～72层；于注射对比剂后10 min、20 min扫描肝胆特异期，扫描序列同前。

1.3 图像分析 由2名具有2年以上腹部阅片经验的影像科医师共同阅片和测量。根据Couinaud分段法，将肝脏分为5叶8段(S1～S8)。选择平扫、注射对比剂后3 min、10 min和20 min图像，于每个肝段放置3个面积为80～200 mm2圆形ROI，尽量确保同一患者不同时相同一肝段的ROI相同，避开血管、胆管及占位性病变，测量肝脏各段ROI的信号强度，并取平均值；以肝脏8段信号强度均值作为全肝平均信号强度。计算全肝及各肝段不同扫描时间点的相对强化程度(relative enhancement, RE)，RE=(增强后信号强度-增强前信号强度)/增强前信号强度。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。以Komogorov-Smirnov法对计量资料行正态分布检验，符合正态分布者用±s表示。采用单因素方差分析比较肝功能正常组及Child-Pugh A级、B级、C级组间年龄、身高、体质量、总胆红素、白蛋白。PT、ALT、AST、ALP数据不符合正态性，通过对数转换后以单因素方差分析比较其差异。肝脏全肝及各肝段增强后3 min、10 min、20 min肝脏RE比较采用单因素方差分析，如方差齐，两两比较采用LSD法，如方差不齐则采用Games-Howell检验。采用Spearman秩相关分析观察全肝RE与实验室指标的相关性。计数资料用频数表示，以Fisher精确检验法比较4组间性别差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

Child-Pugh A级、B级、C级组及肝功能正常组间性别、身高、体质量差异无统计学意义(P均>0.05)，年龄及总胆红素、白蛋白、PT、ALT、AST和ALP水平间差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表1。

2.1 全肝RE比较 注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min，Child-Pugh A级、B级、C级组及肝功能正常组全肝RE差异均有统计学意义(F=7.721、28.454、6.809，P均<0.001，图1～5)。

表1 Child-Pugh A级、B级、C级组及肝功能正常组间一般资料和实验室检查指标比较

图1 患者女，39岁，肝功能正常 A～C.分别为Gd-EOB-DTPA增强MR延迟3 min、10 min、20 min图像 图2 患者女，45岁，肝功能Child-Pugh A级 A～C.分别为Gd-EOB-DTPA增强MR延迟3 min、10 min、20 min图像 图3 患者男，54岁，肝功能Child-Pugh B级 A～C.分别为Gd-EOB-DTPA增强MR延迟3 min、10 min、20 min图像 图4 患者男，67岁，肝功能Child-Pugh C级 A～C.分别为Gd-EOB-DTPA增强MR延迟3 min、10 min、20 min图像

2.2 各肝段RE比较 除注射Gd-EOB-DTPA后20 min时S8段外，注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min，Child-Pugh A级、B级、C级组及肝功能正常组间各肝段RE差异均有统计学意义(P均<0.05)。各时间点肝功能正常组及Child-Pugh A级组各肝段间RE差异均有统计学意义(P均<0.05)；Child-Pugh B级组注射Gd-EOB-DTPA后10 min、20 min和Child-Pugh C级组注射后20 min各肝段间RE差异有统计学意义(P均<0.05)，见表2～4。

2.3 相关性分析 全部患者全肝RE与实验室指标均具有相关性，与白蛋白水平呈正相关，与总胆红素、PT、ALT、AST、ALP水平呈负相关，见表5。

3 讨论

目前常用的肝功能评估方法只能对全肝肝功能进行评估，临床需要既可提供肝脏解剖信息又能评估局部肝功能的方法[1]。Gd-EOB-DTPA是肝胆特异性MRI对比剂，具有多期动态增强效果，可观察肝脏解剖和病变[2-4]，并通过肝细胞膜上的有机阴离子转运多肽(organic anion-transporting polypeptide， OATP)由细胞外间隙转运至肝细胞内而被肝细胞特异性摄取，再由肝脏毛细胆管细胞膜多药抵抗蛋白(multidrug resistance-associated protein, MRP)载体排泄入胆汁[5]。Gd-EOB-DTPA为顺磁性对比剂，可有效缩短组织T1时间；增强前后肝实质信号改变可反映肝细胞对Gd-EOB-DTPA的摄取能力。

表2 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟3 min时各肝段RE比较(±s)

表2 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟3 min时各肝段RE比较(±s)

组别S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A级组(n=48)1.14±0.281.09±0.351.06±0.311.05±0.231.07±0.291.01±0.211.01±0.231.02±0.272.1810.036Child-Pugh B级组(n=40)0.98±0.350.89±0.290.90±0.260.92±0.260.90±0.290.88±0.320.98±0.360.91±0.311.5810.141Child-Pugh C级组(n=11)0.97±0.390.98±0.311.18±0.400.90±0.270.88±0.210.96±0.311.00±0.451.01±0.351.5040.180 肝功能正常组(n=211.25±0.321.20±0.331.13±0.341.03±0.191.14±0.271.18±0.321.14±0.231.16±0.282.8970.007F值4.1335.3113.1412.7815.3634.6817.6523.734——P值<0.001<0.0010.0280.044<0.001<0.001<0.0010.013——

表3 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟10 min时各肝段RE比较(±s)

表3 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟10 min时各肝段RE比较(±s)

组别S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A级组(n=48)1.31±0.311.38±0.371.26±0.381.28±0.351.26±0.341.19±0.281.17±0.291.21±0.343.732<0.001Child-Pugh B级组(n=40)0.93±0.370.89±0.400.89±0.370.96±0.400.87±0.370.79±0.330.78±0.310.87±0.382.2570.030Child-Pugh C级组(n=11)0.93±0.420.79±0.440.82±0.450.75±0.300.73±0.290.74±0.310.72±0.280.86±0.391.0250.422肝功能正常组(n=211.60±0.511.51±0.601.45±0.511.25±0.341.50±0.481.48±0.471.42±0.431.45±0.433.842<0.001F值16.54116.13313.04310.54119.4425.23023.81914.188——P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001——

表4 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟20 min时各肝段RE比较(±s)

表4 不同肝功能组Gd-EOB-DTPA增强MRI延迟20 min时各肝段RE比较(±s)

组别S1S2S3S4S5S6S7S8F值P值Child-Pugh A级组(n=48)1.12±0.451.09±0.461.00±0.391.04±0.441.03±0.410.94±0.350.99±0.400.97±0.413.676<0.001Child-Pugh B级组(n=40)0.88±0.330.84±0.370.84±0.340.89±0.390.82±0.330.75±0.290.74±0.320.81±0.352.5840.026Child-Pugh C级组(n=11)0.88±0.410.74±0.330.71±0.310.71±0.330.63±0.250.60±0.260.59±0.260.81±0.392.3320.034肝功能正常组(n=21)1.03±0.341.03±0.451.00±0.360.77±0.330.97±0.370.96±0.360.93±0.410.96±0.375.819<0.001F值3.3843.9843.3243.5064.7905.5615.9101.740——P值0.021<0.0010.0240.021<0.001<0.001<0.0010.170——

表5 注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min全肝RE与实验室指标的相关性

图5 不同肝功能组间注射Gd-EOB-DTPA后3 min、10 min、20 min全肝RE比较(**：P<0.001)

肝功能正常者注射Gd-EOB-DTPA后1 min肝细胞便开始摄取对比剂[6-7]，10～20 min肝实质增强达峰值[8]。肝细胞受损及肝功能障碍者肝实质强化程度降低，但在注射对比剂后20 min增强效果也可达到理想状态[9]。直接测量肝实质信号强度可评估肝功能，但MRI信号强度是相对值，受扫描参数的影响[10]，故本研究选择肝脏RE作为评价肝功能的参数。Verloh等[2]分析Gd-EOB-DTPA增强后20 min肝胆期肝脏RE与肝功能的相关性，认为肝功能受损影响肝细胞摄取对比剂。Lee等[11]研究表明Gd-EOB-DTPA增强后肝脏对比增强指数与肝硬化的严重程度和肝功能相关。Wibmer等[12]对51例肝移植术后患者随访1年，认为Gd-EOB-DTPA增强MRI肝脏RE与移植生存率相关。

本研究中，肝功能正常者及Child-Pugh A、B、C级患者全肝及各肝段RE在延迟3 min、10 min、20 min时差异均有统计学意义(P均<0.05)，提示肝脏RE随基于Child-Pugh评分的肝功能不同而变化，即随肝功能受损程度增加，RE呈递减趋势。肝功能受损者肝细胞表面OATP表达数降低或MRP上调导致肝细胞摄取Gd-EOB-DTPA能力下降，同时Gd-EOB-DTPA排泄增加，故肝实质相对强化程度减低[11]。

本研究发现肝功能正常组及Child-Pugh A级组在各时间点8段间RE差异均有统计学意义(P均<0.05)，Child-Pugh B级组在延迟10 min、20 min时各肝段间RE差异有统计学意义(P均<0.05)，而Child-Pugh C级组仅在延迟20 min时各肝段间RE差异有统计学意义(P=0.034)，提示肝功能正常者及Child-Pugh A、B、C级患者不同肝段间的储备功能存在差异，与梁明龙等[13]研究结果一致，推测可能是不同肝段血管及胆管分布不同所致。肝功能正常者及肝功能轻度受损者肝细胞对对比剂摄取的能力相对较强，在增强后较早期(3 min、10 min)各段间RE差异即可显现；随着肝功能受损程度加重，肝细胞对对比剂摄取能力下降，需要延迟足够时间，以待肝细胞摄取足够量的对比剂。结合文献[8]，对肝功能轻度受损患者，可于延迟扫描10 min评估其肝功能，而对肝功能中重度受损者则应根据具体情况适当增加延迟扫描时间。

本组增强后不同时间点全肝RE与各实验室指标均相关，与白蛋白水平呈正相关，与总胆红素、PT、ALT、AST、ALP水平呈负相关，提示随着肝功能受损加重，肝实质对Gd-EOB-DTPA摄取能力下降，进一步表明Gd-EOB-DTPA增强MRI肝脏RE可反映肝功能情况。

本研究不足：①Child-Pugh C级组样本量较少，可能影响统计结果准确性；②仅对各肝段RE进行总体差异比较，未行肝段间两两比较。

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