能谱CT成像联合血清铁蛋白评估泡状棘球蚴病患者肝脏铁沉积的价值※

李国强，鲍海华

(青海大学附属医院影像中心)

肝铁含量的评价方法多种多样，但都有不同的局限性。血清铁蛋白是一种病理状态下的急性期蛋白，因此其并不能准确反映人体内肝铁沉积状况[1]。能谱CT检查不但可以提供病变形态及结构信息，还可以通过最佳单能量、物质分离等技术，为临床疾病的发现、鉴别诊断和个体化治疗等提供更多信息[2]，但也存在不足，如缺乏纵向对比及横向对比资料[3]。能谱CT成像联合血清铁蛋白评估肝泡状棘球蚴病(hepatic alveolar echinococcosis，HAE)患者肝脏铁沉积的价值值得探讨，本课题就此开展研究。

1 资料与方法

1.1 资料

收集2019年9月至2020年11月间来青海大学附属医院就诊且经临床及影像学检查确诊为HAE的患者36例作为研究组，年龄19～67岁，平均(40±15.6)岁；选取30例体检健康者作为对照组，年龄28～64岁，平均(39.7±16.6)岁。

排除标准：①能谱CT检查失败者(伪影)；②既往诊断为HAE并经临床干预者；③合并其他影响肝铁沉积疾病的患者，如血液病、肝脏炎症、既往铁代谢紊乱疾病病史者等。

本研究通过青海大学附属医院伦理审查委员会审查。

1.2 方法

1.2.1 CT检查方法

采用GE Revolution CT机，选用上腹部GSI能谱平扫模式进行扫描。空腹检查。扫描参数：两种kVp(即140kVp和80kVp)瞬时切换；固定管电流365 mA；层厚5 mm；层间距5 mm。所有原始图像数据传输至AW4.7后处理工作站。

1.2.2 图像分析与测量方法

利用AW 4.7的GSI后处理软件获得铁基(水)物质分离图、能谱曲线图。研究组选取病灶最大层面且同时距病灶2～4 cm范围内的正常肝组织来勾画感兴趣区域，对照组选取第一肝门上方水平肝实质较为均匀的肝左叶、肝右叶、尾状叶来勾画感兴趣区域。勾画感兴趣区域时尽量避开肉眼所见的明显小血管、胆管及伪影区域，感兴趣区面积约100 mm2，所有数据测量3次，然后取平均值。由两名影像科专业医师进行独立测量，以两名医师测量结果的平均值作为最终结果进行后续统计学分析。能谱曲线斜率计算公式：λ= (HU40keV-HU100keV)/60。用组内相关系数(ICC)评价两名医师所测数据的一致性，ICC 分别为0.714、0.685 和0.912、0.879，此数据显示，经两名医师测量的对照组和研究组的数据一致性良好。

1.2.3 统计学方法

2 结果

2.1 能谱CT平扫表现及相关指标

36例HAE患者均呈现为以混杂密度为主的不规则实性肿块性病变，边界不清，34例病灶实质可见点片状钙化，2例无明显钙化，但有肝包膜凹陷。36例HAE患者检出43个病灶，病灶最大直径范围从3.9～18.2 cm。91.7%(33例)的HAE患者有1个或多个肝功能异常指标，其中3例血清铁蛋白水平超出检测范围。(表1)

表1 研究组临床指标Table 1 Clinical indicators of the study group

两组间在肝实质铁含量、能谱曲线斜率上有统计学意义(t=-8.382、-8.502，P均小于0.05)；研究组肝实质内铁含量、能谱曲线斜率较对照组高。(表2，图1～2)

表2 对照组和研究组肝实质铁含量和能谱曲线斜率Table 2 Virtual iron concentration and slope of energy spectrum curve in control group and study

女性，46岁，HAE病灶(红色箭头为病灶)A为铁基物质图，铁浓度2.32mg/cm3；B为能谱曲线图，曲线斜率为0.42；C图上的红点为伪彩图像，可见明显的铁沉积图1 研究组患者肝脏能谱CT图Figure 1 Results of liver energy spectrum CT examination in the study group

女性，48岁，健康对照组患者A为铁基物质图，铁浓度0.85mg/cm3；B为能谱曲线图，曲线斜率为0.17；C图上的红点为伪彩图像图2 对照组健康体检者肝脏能谱CT图Figure 2 Results of liver energy spectrum CT examination of healthy subjects in the control group

2.2 肝功生化指标与血清铁蛋白水平

研究组肝铁浓度与血清铁蛋白水平、病灶最大直径、总胆红素水平、直接胆红素水平、间接胆红素水平呈中度正相关；与总蛋白、白蛋白水平呈负相关，而与丙氨酸氨基转移酶、谷氨酰基转移酶、碱性磷酸酶、天冬氨酸氨基转移酶和球蛋白水平无相关性。(表3)

表3 HAE患者肝脏内铁含量与各临床指标的相关性Table 3 Correlation between virtual iron concentration and clinical indexes among patients withhepatic alveolar echinococcosis(HAE)

3 讨论

HAE患者存在血清铁蛋白不同程度升高和肝功能受损情况[4]。由于肝脏是铁沉积氧化应激损伤的主要脏器，过量的铁储存在肝脏等器官中可造成器官功能下降，最终导致器官衰竭[5]。因此，课题组认为，对肝脏铁含量的准确评估非常重要，但目前对HAE的肝铁代谢研究尚少。

能谱CT成像所提供的物质分离技术可定量测定脏器组织中的铁含量且检查时间短[6，7]。本研究利用肝脏能谱平扫模式，通过分析研究组与对照组间肝铁含量的变化，探讨HAE患者肝铁沉积情况的差异性及对肝功能的影响，以便加深对HAE的认识。

HAE酷似恶性肿瘤，呈浸润性、转移性生长，可直接破坏和吞噬正常肝组织，造成肝脏的不可逆损伤。肝脏损伤时，肝铁代谢会出现紊乱，过量的铁沉积会产生活性氧自由基并诱导肝实质产生纤维化信号，在长时间的潜伏和无症状感染阶段后，HAE可发展至不可逆的肝硬化阶段并导致局部器官功能损害，如门脉海绵样变性等[8，9]。本研究的创新之处在于利用能谱CT物质分离方面的成像优势并联合血清学检查达到有效评估HAE患者肝铁沉积的目的。

本研究发现研究组较对照组肝铁浓度及能谱曲线斜率升高，两组之间的差异有统计学意义且研究组肝铁浓度与血清铁蛋白呈中度正相关(rs=0.669，P<0.001)，这与以往的研究结果一致[4]。

HAE不断产生大小不等的囊泡可直接破坏肝组织[10]，导致肝细胞数目减少和肝细胞变性坏死，坏死的肝细胞释放出细胞内贮存铁，造成肝铁过度沉积；极易外漏的囊泡囊液可继发肝脏炎性反应，在持续的炎性微环境状态下肝细胞的正常功能受损，使肝细胞正常铁转化的能力下降[11]；中晚期患者常因肝门部管道的压迫引起各种并发症，使肝实质有效灌注降低，进一步加剧患者的肝铁代谢和肝功能紊乱[12]，肝脏损害越严重，则参与调节铁代谢的各种因子及铁调素合成越少[13]，使铁在代谢过程中越容易沉积于肝脏，造成肝铁过度沉积。随着肝铁的过度沉积，利用物质分离算法得到的肝铁浓度值越高，在伪彩图上表现为红色分布的点状影。

进一步的研究结果显示，肝铁浓度与总蛋白、白蛋白呈负相关，与病灶大小等也有一定相关性，这说明HAE患者的肝铁沉积造成了肝功能的储备下降，过量的铁离子通过Fenton反应会导致内皮细胞的损伤及肝储备功能的下降，使肝脏代偿能力和合成功能受损，最终导致肝功能下降。本研究发现某些肝功能指标，如丙氨酸氨基转移酶等与肝铁浓度无相关性，课题组分析其中可能的原因：①肝脏合成能力的个体差异性和病灶浸润部位的随机性会有不同，如病灶是否累及肝门[14]；②寄生虫体复杂的生命周期及长病史导致的滞后性可能会在慢性肝功能损害中表现为正常[15]；③肝脏异常铁沉积是否会对HAE患者肝功能造成影响具有不确定性。

综上所述，HAE患者肝脏内存在肝铁异常沉积，能谱CT成像可用于无创评估HAE患者肝脏铁沉积的严重程度，是动态评估铁负荷较为理想的补充手段。因HAE患者禁忌穿刺而缺乏病理对照，无法用病理结果加以证实；研究样本量较少，实验结果可能会存在一定偏倚，故需做深层次研究。