肝脏分段功能的影像学评价进展

张燕燕，刘屹

（中国医科大学附属第一医院放射科，沈阳 110001）

准确评价肝脏病变患者的肝功能储备是肝脏病变治疗前的重点和难点［1］，包括准确评估病灶或肝段切除术、局灶性射频消融术、经皮乙醇注射治疗或经肝动脉化疗栓塞术（trans-artery chemoembolization，TACE）前后的肝功能。肝脏病变治疗过程中需要保留的肝组织数量不是单纯取决于保留肝组织的体积、血供等，更主要的是取决于保留肝组织的功能。目前，在我国，部分肝切除术、TACE以及射频消融等局部病灶损毁治疗是肝癌的常规治疗方法。但很多肝癌患者常常同时合并有不同程度的肝炎及肝硬化等肝损害，肝脏的受损并不是均匀一致的，即单位体积内的肝功能损害程度不同，这就会造成部分患者在肝脏病变治疗后出现同等体积残留肝组织的功能不同。如果术后剩余肝功能不足的患者在评估不良的状态下进行了上述治疗，往往会造成因肝功能不足所致的死亡和并发症。而另外一些有机会治疗的巨大肝脏占位病变，由于评估系统不够完善，主治医师可能会因为没有把握保留足够的有功能的残留肝脏组织而放弃治疗。由此可见，术前良好的肝脏分段功能评估对肝脏病变患者的预后非常重要。

目前，国内外常见的肝功能评估方法主要有以下5种：Child-Turcotte-Pugh 评分和终末期肝病模型（model for end stage liver disease，MELD）评分系统、吲哚青绿（indocyanine green，ICG）排泄试验、计算机体层摄影（computer tomography，CT）或核磁共振成像（nuclear magnetic resonance imaging，MRI）肝脏体积测量、肝脏去唾液酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor，ASGPR）功能显像技术和采用肝脏可摄取的钆类磁共振造影剂评价肝功能。其中，前2种方法是以化验检查方法为主的肝脏功能评价方法，只能进行肝脏总体功能的评价，而后3种方法是以影像学检查方法为主的肝脏功能评价方法，可以进行肝脏分段功能的评价。

1 Child-Turcotte-Pugh 评分和MELD评分系统

以血液生化指标为基础的Child-Turcotte-Pugh评分和MELD评分系统虽然因客观、获得简单、易于计算等优点在肝病诊治中广泛应用，但做为手术患者的肝功能评价方法仍有不足之处，胆红素、肌酐、凝血酶原时间等生化指标容易受非肝病因素的影响，只能评价肝脏的整体功能，不能评价各个肝叶或肝段的肝功能损害程度，也就无法评价残留肝组织功能［2］。

2 ICG排泄试验

由于ICG在体内分布快，排泄快，不参与体内化学反应，无肠肝循环，即进入肠管的ICG不再吸收入血，无淋巴反流，不从肾脏等肝脏以外其他脏器排泄，因此，作为检测肝脏排泄功能的方法，近年来被广泛推崇和应用。与之相似的检测肝脏排泄功能的方法还有磺溴酞钠排泄试验和锝［99mTc］依替菲宁（technetium ［99mTc］etifenininjection，99mTc-EHIDA）核素显像方法等。但是，做为肝脏肿瘤患者的肝功能评价方法，它的不足之处在于这些方法除受肝细胞功能影响外，还受有效肝脏血流量及胆道梗阻的影响，而且也不能评价各个肝叶或肝段的肝功能损害程度，也就无法评价残留肝组织功能［3-5］。

3 CT或MRI肝脏体积测量

随着计算机技术的逐渐发展，基于CT或MRI图像的术前模拟三维肝切除技术已经日趋成熟，目前已经可以精确地判断门脉各分支的供血区域以及3支肝静脉的回流区域，并准确地描述肿瘤与临近血管、胆管的位置关系，进而可以准确地计算出解剖性肝切除后的剩余肝体积，帮助外科医师确定手术范围。但是，这种方法报告的只是体积，而非功能，只能间接反映肝组织内肝细胞在数量上的储备，不能直接反映肝组织在功能上的储备。肝脏的体积与功能缺乏直线相关性，尤其是在肝脏疾病时，如慢性肝炎、胆管炎及胆道梗阻时，肝细胞存在，但功能下降；或者肝硬化时，大量纤维组织的存在造成肝脏体积不变，但具有功能的肝细胞数量减少［6-8］。所以，虽然CT或MRI体积测量只是间接反映肝脏功能，但是可以达到分段功能检测的目的。

4 ASGPR功能显像技术

ASGPR是肝脏细胞膜表面介导去唾液酸糖蛋白（asialoglycoprotein，ASGP）胞吞作用的特异性受体。ASGPR是一种跨膜蛋白，显著特异性表达于哺乳动物肝脏窦状隙和基底外侧的肝细胞表面。ASGPR 主要由H1和H2亚基组成，二者联合具有内吞作用。每个正常肝细胞大约有500 000个受体分子，具有特异性识别、结合并内吞血液循环中的一些失去末端唾液酸而暴露半乳糖残基和N-乙酰半乳糖胺残基的糖蛋白、脂蛋白及凋亡细胞，使其在肝细胞中分解代谢。当发生肝癌、肝硬化及肝炎等肝脏疾病时，肝细胞表面的ASGPR表达数量及功能会下降，依此可以间接评价肝脏功能损伤程度。目前，在日本，临床上已经用99mTc-半乳糖基二亚乙基三胺五乙酸人血白蛋白（99mTc-GSA）进行ASGPR成像分析和肝脏功能的定量评估，在国内只有少量相关的动物实验及临床试验研究。常用的检查手段分为GSA平面显像和利用单光子发射型计算机进行断层显像（single photon emissions computed tomography，SPECT）。前者常用于计算99mTc-GSA在肝脏中的聚集程度和血液清除率，后者常用的指标有99mTc-GSA清除率和功能性肝体积、预测残肝指数（predietive residual index，PRI）等。近几年采用的SPECT/CT图像融合显像技术增加了肝脏不同区域间边界划分的准确性，提高了分段肝功能评估的可靠性。但是核素的放射性以及CT的辐射始终是限制这项检测方法广泛应用的因素［9-12］。

5 采用肝脏可摄取的钆类磁共振造影剂评价肝功能

此类磁共振造影剂兼具细胞外造影剂和肝细胞特异性造影剂的特性，主要是钆-多贝酸二葡甲胺（gadobenate dimeglumine，Gd-BOPTA）和钆喷替酸葡甲胺（gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid，Gd-EOB-DTPA）。Gd是顺磁性物质，因此它主要缩短组织的T1横向弛豫时间，在T1加权像上增强组织信号。此类造影剂注射后早期快速扫描，可以达到磁共振细胞外造影剂（Gd-DTPA）相同效果的多期动态增强图像，用于常规增强磁共振诊断。同时，有功能的肝细胞在Gd-BOPTA 和Gd-EOBDTPA首过肝脏时即开始对其持续摄取，即通过肝细胞膜上的有机阴离子转运系统，也就是胆色素转运系统，进入肝细胞内，在肝细胞内可滞留数小时至24 h之久，为磁共振提供了一个相当长的扫描时间窗，最终经胆道排泄。因此，此类造影剂的肝胆期扫描图像为肝脏病变的进一步鉴别诊断提供了更为丰富的影像学依据。Gd-BOPTA在人体内仅5%被肝细胞吸收后经胆道排泄，而肝细胞对Gd-EOB-DTPA的吸收量大约为50%，通过胆道排泄，其余50%经肾脏排泄。Gd-EOB-DTPA经肝细胞摄取并经胆道排泄，这一过程中其化学结构不发生任何改变。同样，功能异常的肝细胞对Gd-BOPTA和Gd-EOB-DTPA的摄取减低，且这2种造影剂都具有缩短组织T1的效应，因此，测量肝实质增强前后的T1值可定量评价肝实质对Gd-EOB-DTPA的摄取状况，由此评价肝功能［13-15］。已有文献报道中采用Gd-EOB-DTPA增强MRI进行肝功能评价的定量参数主要是信号强度比［14-16］、各种不同方法测量的肝组织T1值［8，16-20］和肝细胞摄取指数［7-8，17，20］，这3种磁共振参数都可以直接用于肝脏分段功能的检测。总结文献结果，在这3种磁共振参数中，肝细胞摄取指数的计算方法最为复杂和多样化，因此，与金标准ICG排泄试验的对照研究结果显示，采用这3种磁共振参数间接反映肝功能的准确率时，肝细胞摄取指数最准确，其次是肝组织T1值，最后是信号强度比。同时，普遍认为如果加入肝组织体积这一因素，采用Gd-EOB-DTPA增强MRI进行肝功能检测的结果会更加准确。但是，不同文献报道对肝组织体积参数的使用方法不同，多数文献［7-8］认为采用上述3种参数乘以肝组织体积可以更准确地反映全肝和分段肝功能，也有文献［16］采用除以肝组织体积的方法，即采用肝组织体积进行上述参数的标准化，以预测全肝功能。目前，采用Gd-BOPTA和Gd-EOB-DTPA增强MRI评价肝功能尚存在一个非常严重的缺点，由于这2种造影剂在肝细胞内的摄取及排泄途径与胆色素转运系统一致，因此，在胆道梗阻、胆管炎以及胆色素异常时，可能影响肝功能评价的结果，这也是目前各个造影剂公司及研究机构努力研发其他可以进行磁共振肝功能检测的新型造影剂的原因。

6 MRI检查

另外，众所周知，近年来随着磁共振技术的日益发展，MRI检查做为一种无创性检查技术，由于安全无辐射、分辨率高、不同扫描序列可以反映组织及病变的多种生物学特性，在肝脏病变的诊断、个性化治疗方案的选择及疗效评价方面具有绝对优势，所以，也有文献报道采用弥散成像技术（diffusion weighted imaging，DWI），尤其是弥散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）及水通道蛋白（aquaporin，AQP）分子成像［21-22］、核磁共振弹性成像技术（nuclear magnetic resonance elastography，MR elastography）［21，23］、T2值［24-25］和纳米铁颗粒检测肝脏Kupffer细胞功能［26］来反映肝硬化的肝纤维化进程，其实也是间接反映肝功能的改变。

总之，影像学评价肝功能，尤其是评价分段肝功能，越来越受到影像医生和临床医生的重视。虽然目前已经可以采用多种方法进行评价，但仍然是各有优缺点。因此，还需要继续创造新方法和完善已有的各种方法。