Gd-EOB-DTPA增强MRI评估功能性肝体积与肝功能Child-Pugh分级的相关性

蔡佳乐，王兆洪，陈辉，童洪飞

（1.温州医科大学 护理学院，浙江 温州 325035；2.温州医科大学附属第二医院育英儿童医院 肝胆外科，浙江 温州 325027）

全肝体积的个体化测定以及术后残肝体积的预计对患者肝切除术的切除范围估计和手术安全性有非常重要的意义[1]。钆塞酸二钠（gadoxetic acid，Gd-EOB-DTPA）是一种新型的MRI造影剂，肝细胞的功能状态与其吸收水平状态相关。伴有纤维化或硬化等慢性疾病的肝脏，其肝细胞的功能在空间分布上不均，Gd-EOB-DTPA增强MRI肝胆期的信号强度可以从空间上直接反映肝细胞吸收程度并间接反映肝功能。以往检测肝脏体积的方法往往只考虑解剖性因素，而整体或局部的肝细胞功能状态易被忽略[2]。本研究结合Gd-EOB-DTPA增强MRI平扫期和肝胆特异期的信号对比增强率（contrast enhancement ratio，CER）和CT三维重建所得到的解剖性肝脏体积（anatomical liver volume，ALV）计算得到功能性肝脏体积（functional liver volume，FLV），并分析FLV与肝功能Child-Pugh分级的相关性。

1 对象和方法

1.1 对象 回顾性分析温州医科大学附属第二医院育英儿童医院2014年1月至2019年4月同时行增强CT和Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描的肝硬化患者的临床资料。纳入标准：无明显原发肝内病灶，常规肝功能资料齐全，CT和MRI的扫描参数一致，无系统性或区域性化疗史，无冷冻治疗史，无热消融史，无胆道梗阻和肝内胆管结石等病史。本研究获医院伦理委员会批准，所有患者均已签署知情同意书。共纳入25例符合标准的患者，其中肝功能Child-Pugh分级A级10例（男6例，女4例），年龄（54.1±11.6）岁；B级8例（男5例，女3例），年龄（56.6±8.8）岁；C级7例（男3例，女4例），年龄（58.7±7.9）岁。

1.2 方法

图1 第I至第IV肝段的Gd-EOB-DTPA增强MRI平扫期和肝胆特异期以及三维重建图片

1.2.1 Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描：采用飞利浦3.0磁共振仪，所有患者的磁共振扫描参数均相同，Gd-EOB-DTPA作为增强扫描剂，与增强CT扫描间隔在24 h以上。具体扫描参数如下：T1WI扫描TR/TE：3.0～10.0/1.0～2.0 ms，翻转角：10°～15°，层厚：4 mm，矩阵：192×256；经肘静脉以2.0 mL/s注入10 mL Gd-EOB-DTPA注射液（德国拜耳先灵制药公司），再以30 mL的0.9%氯化钠溶液冲管，注射20 min后再次行肝胆特异期扫描。

1.2.2 Gd-EOB-DTPA增强MRI肝实质信号CER分析：在Gd-EOB-DTPA增强MRI平扫期和肝胆特异期的各个肝段区域的相同部位分别标记感兴趣区域（region of interesting，ROI），然后测量ROI的信号强度。每个选定的ROI为椭圆形或圆形区域，避免包括胆管和血管区域、坏死组织区域，大小为113.5～160.8（129.4±10.7）mm2。分别测量Gd-EOB-DTPA增强MRI平扫期和肝胆特异期同一部位肝脏实质组织内ROI的信号强度。ROI的肝胆特异期对平扫期的CER由一位高年资放射科医师计算获得。肝脏的不同肝段选取相应典型磁共振图片，见图1-2。

ROI的肝胆特异期对平扫期的CER的公式：CER=SIlh-SIlu/SIlu，其中SIlh（SIliverhepatobiliaryphase）代表肝胆特异期肝脏实质的信号强度，SIlu（SIliverunhancementphase）代表平扫期肝脏实质的信号强度。

1.2.3 增强CT扫描和三维重建肝脏图像：常规上腹部增强扫描，完成相应的扫描后，将患者的CT原始数据DICOM格式转化后导入医学图像三维可视化系统（medical image 3-dimensional visualization system，MI-3DVS），提取肝脏信息利用3D动态自适应区域的生长方法，自动化分割序列，然后运用移动立方体进行自动配准，以得到相应三维模型。基于肝脏Couinaud分段法，运用MI-3DVS对每位患者的各个肝段和肝脏实施三维重建和对应体积的计算。肝脏的不同肝段的三维重建图片见图1-2。

1.2.4 FLV的计算：每个肝段的体积乘以相应的CER，之后所得的各个数值相加，即可得到FLV。相应的公式为：FLV=Ivol×ICER+IIvol×IICER+IIIvol×IIICER……+VIIIvol×VIIICER，vol是指体积。

1.3 统计学处理方法 采用SPSS20.0统计学软件进行分析。不同肝功能分级的FLV的差别以单因素方差分析-最小显著性差异法来分析。ALV与FLV和肝功能Child-Pugh分级的相关性用Spearman相关系数来确定。利用散点图中的曲线拟合计算决定系数（R2）。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 全肝以及各个肝段的FLV 不同肝功能Child-Pugh分级每组的全肝以及各个肝段的FLV数据见表1，各组数据差异均有统计学意义（P＜0.05）。

表1 每组的各个肝段和全肝的FLV平均值（±s，mL）

表1 每组的各个肝段和全肝的FLV平均值（±s，mL）

肝段 Child-Pugh A级（n=10） Child-Pugh B级（n=8） Child-Pugh C级（n=7）I 15.14± 4.51 8.35± 1.42 5.28± 2.10 II 95.90± 31.26 50.42± 13.26 23.25± 8.12 III 81.75± 19.81 41.75± 12.72 23.32± 7.99 IV 94.03± 27.81 50.34± 6.61 28.85±10.13 V 111.75± 35.74 67.40± 21.90 29.19±12.34 VI 107.12± 28.27 70.91± 24.98 30.74±11.44 VII 114.60± 23.28 69.96± 22.94 40.84± 8.06 VIII 153.52± 27.82 97.22± 18.00 54.46±11.45总体积 773.80±114.84 456.35±102.77 235.93±64.82

2.2 ALV与FLV和肝功能Child-Pugh分级的相关性

肝功能Child-Pugh分级与ALV呈负相关（r=-0.792，P＜0.001），其曲线拟合的R2=0.63；肝功能Child-Pugh分级与FLV亦呈负相关（r=-0.911，P＜0.001），其曲线拟合的R2=0.80，见图3。说明FLV与肝功能Child-Pugh分级有更显著的负相关性。

图3 肝功能Child-Pugh分级与ALV和FLV的相关性比较

3 讨论

目前国内外评价患者肝脏储备功能的各项指标中，肝脏体积的评估与Child-Pugh分级被视为同等重要[3]。虽然标准肝体积的测算中引入了体表面积的情况，却仍然没有考虑到肝脏的功能状态的空间差异性，临床应用存在局限。肝切除术前的ALV和残余肝体积（residual liver volume，RLV）可以通过处理CT数据而进行精确地评估[4]。然而目前很多相关计算RLV和评估术前肝功能储备的策略都依赖于功能均一性的肝细胞分布[5]。理论上，从一个具有正常和均一性功能的肝脏中切除一个小肿瘤，其功能和体积是存在很好的相关性[6]，但对于有肝脏疾病背景的情况，肝脏的功能分布往往是不均一的，也会影响肝段或全肝的功能分布[7]。临床中对于出现上述情况的患者，单纯的ALV检测并不能精确反映肝脏的功能储备分布，这种情况也可以解释解剖性RLV和肝切除术后的临床过程中不存在紧密相关性的原因[6，8]。

FLV的检测应充分考虑到解剖性体积因素和肝脏局部的功能状态，尤其是肝脏功能分布的不均一状态，所以对FLV的分割更能反映每个需要细分的肝脏部分真实的功能情况。每个部分的FLV的结合则可以更精准地反映全肝的功能状态。FLV和残余FLV的计算应该与术后肝衰竭的发生率有更密切的相关性。

Gd-EOB-DTPA增强MRI扫描可以检测Gd-EOB-DTPA的肝细胞摄取情况[9]。具有正常功能的肝脏细胞可以摄取Gd-EOB-DTPA，其吸收的量可以反映相应正常肝细胞和肝细胞来源肝癌细胞的功能状态[10]。基于该造影剂的药代动力学特点，分析其肝胆特异期和平扫期的影像学资料可以间接反映局部肝脏的功能状态。KUBOTA等[11]对肝脏的储备功能和Gd-EOBDTPA增强MRI肝脏相对信号强度之间的相关性进行研究，发现不同的肝功能状态其肝胆特异期肝脏实质的强化程度亦不相同。也有研究比较不同Child-Pugh分级患者的Gd-EOB-DTPA增强MRI的肝胆特异期相对强化程度，发现C级组的强化程度低于A级组和B级组[12]。研究还发现，对Gd-EOB-DTPA增强MRI的相对增强指数的分析可以较好预测肝切除术后肝脏功能衰竭的发生情况[13]。

本研究对各个肝段的FLV进行测算，并计算总的FLV，发现FLV与肝功能Child-Pugh分级较ALV有更显著的负相关性，说明FLV的检测更好地反映肝脏功能的储备状况，并且还考虑到肝段的FLV，这也为进行术前精确地虚拟肝切除提供参考。