双能CT影像学在肝癌肝动脉栓塞化疗术后效果判定中的应用价值分析

胡 伟, 盛兆国, 李正腾, 张奉海

(1.山东省济宁市第一人民医院核医学科, 山东 济宁 272000 2.山东省济宁市嘉祥惠民医院, 山东 济宁 272400 3.山东省莒县中医医院, 山东 莒县 276500)

原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是全球癌症相关死亡的第四大常见原因，因起病隐匿，患者确诊时往往已经进展至晚期，或因远处转移而丧失手术治疗时机[1]。肝动脉栓塞化疗术为治疗中、晚期肝癌的首选疗法，其疗效取决于肿瘤血管栓塞程度。据报道[2]，评估肝动脉栓塞化疗术后疗效的关键是检测肝癌残留病灶，尤其是Ⅰ、Ⅱ型(碘油沉积面积占病灶>60%、20～60%)HCC肝动脉栓塞化疗术后碘油沉积区域的血供情况，这对医生把握治疗时机、制定合理方案有重要意义。CT是目前评估HCC肝动脉栓塞化疗术后疗效的最常用影像学手段，随着CT影像学工具不断更新，双能CT应运而生，其图像质量更高，且具有多种定量分析方法，如CT双能碘图的碘浓度值(iodine concentration，IC)、标准化碘浓度值(nornalized iodine concentration，NIC)，在识别HCC肝动脉栓塞化疗术后残留及复发病灶方面有良好前景[3]。然而，我国在双能CT影像学评估HCC肝动脉栓塞化疗术后疗效的价值研究方面鲜有报道。故本研究以常规CT为参照，分析双能CT在判断HCC术后残留病灶及其活性方面的实用性，以供临床借鉴。

1 资料与方法

1.1一般资料:回顾性分析2019年1月至2020年1月收治的40例经肝动脉栓塞化疗术治疗的HCC患者影像学资料，男23例，女17例，年龄36～75岁，中位年龄55.14岁，肝动脉栓塞化疗术前和术后4周，采取数字减影血管造影技术(digital subtraction angiography，DSA)和CT检查。纳入标准：①术前经同期多排CT扫描和动态对比增强MRI检查显示有肝脏占位病变，并有肝硬化、乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒感染症状，符合《原发性肝癌诊疗规范》[4]中的中、晚期HCC的诊断标准；②无法手术切除HCC，经肝动脉栓塞化疗术治疗后存活1个月以上；③术后CT扫描资料完整。排除标准：①弥漫性或浸润性肝癌；②10个病灶以上多发性HCC；③合并急性爆发性肝炎，或动脉期碘油弥漫性分布等，影响术后疗效评价；④碘油过敏；⑤合并严重心脑血管疾病和肝肾功能障碍，不宜参与本研究；⑥同时参与其他项目研究。

1.2方 法

1.2.1CT检查方法:本组患者均仰卧于双能CT扫描床，常规腹部体位，屏息，先行定位像扫描，再行肝脏扫描(参数为螺距0.9，间隔1.2mm，层厚1.5mm，电压120kV，电流230mA)。平扫结束后，取300mgI/mL的碘普罗胺80～120mL进行肘静脉注射，速度3.5mL/s，延迟25s后采集动脉期图像，70s后采集门静脉器图像，180s后采集延迟期图像。动脉期采取双能量扫描模式，扫描参数为：A管电压140kV，电流96mA，FOV500mm×500mm，B管电压80kV，电流404mA，FOV260mm×260mm，准直器宽度24×1.2mm，视野260mm，旋转时间0.5s/周，螺距0.9，重组层厚1.5mm，间隔1.2mm，卷积核B31f，融合系数0.3。增强扫描的门静脉期与延迟期采取平扫参数设置，结束后单独将动脉期双能量数据掉入Liver VNC软件生成平扫图像，将混合比例调节到100%覆盖，获得双能碘图，测定碘含量，再将四期扫描数据传送到双能CT后处理工作站进行分析处理，获得常规CT图像。

1.2.2肝动脉栓塞化疗术:患者仰卧于DSA手术台，常规双侧腹股沟与会阴消毒，铺无菌单，Seldinger穿刺有股动脉后植入5F血管鞘，引入5F-RH导管，在导丝引导下插管至肝总动脉、腹腔动脉以及肠系膜动脉，完成DSA造影。发现肿瘤染色，使用微导管在肿瘤主要供血动脉中注入化疗药物，可选择丝裂霉素、奥沙利铂以及吡柔比星。以超液化碘油为栓塞剂，用量一般在10～20mL内。根据患者肝功能、肿瘤体积以及超选择插管情况，适当追加微球或明胶海绵颗粒。术中进行镇静、止呕干预，术后在股动脉穿刺点压迫止血，用弹力绑带加压包扎。

1.3图像评估:由两位经验丰富的放射科医师，采取盲法对双能CT碘图和常规CT图像进行量化评估，标准如下：①常规CT图像显示病灶动脉期明显强化，门静脉期表现为低密度，或双能CT碘图缺损区色彩亮度高于正常暗红色肝组织，可诊断为有残留活性病灶，即阳性病灶；②动脉期无明显强化，或双能CT碘图缺损区色彩亮度低于正常肝组织，可诊断为未残留活性病灶，即阴性病灶。两位医师的图像评价有分歧时，需共同讨论，获得一致评价。

1.4观察指标:①以DSA为金标准，比较双能CT和常规CT检测HCC术后残留病灶的敏感度、特异度和准确度；②绘制受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)，根据ROC曲线下面积(AUC)分析双能CT碘图与常规CT对HCC残留病灶的诊断效能。③根据双能CT碘图，比较HCC术后残留活性病灶与正常肝组织中的IC值和NIC值差异。其中，双能CT碘图IC值测量方法为：避开血管走形区域、碘油伪影严重区域和邻近骨，在各期双能CT碘图的相同层面选择两个感兴趣区(面积为0.2cm2)，每处感兴趣区各选3个点测量，取得均值，即IC值。NIC(ANIC)=感兴趣区IC值/腹主动脉IC值。

2 结 果

40例HCC患者肝动脉栓塞化疗术后均接受DSA复查，共检测出病灶77个，包括动脉期肿瘤血管染色病灶47个，无染色病灶30个。以DSA检查结果为金标准，双能CT检测HCC术后残留病灶的敏感性、特异性及准确性均高于常规CT，比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1、2。ROC曲线显示：双能CT诊断HCC术后残留病灶的AUC为0.861，大于常规CT的0.658，见图1。HCC术后残留活性病灶的IC、NIC值高于正常肝组织，比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表1 双能CT和常规CT对HCC术后残留病灶的检测结果(n)

表2 双能CT和常规CT检测HCC术后残留病灶的敏感性特异性和准确性

图1 两种CT检查方式对HCC术后残留病灶的诊断效能

表3 HCC术后残留活性病灶与正常肝组织的IC NIC值差异

3 讨 论

肝脏作为一个血流极丰富的器官，正常情况下人体70～75%血液源自肝脏门静脉，但在HCC中99%血液源于肝动脉，门静脉仅作为肿瘤组织的引流静脉，在肿瘤包膜及周围等部位少量供血[5]。HCC特殊的供血方式不但为CT诊断创造了条件，还为肝动脉栓塞化疗术的实施提供了理论依据。Chen等[6]报道，HCC患者肝动脉栓塞化疗术后生存期与其肿瘤内碘油沉积情况密切相关，碘油沉积良好的患者无进展率显然高于碘油沉积不良者。然而，绝大部分HCC患者首次肝动脉栓塞化疗术后，病灶无法彻底栓塞，也就无法使肿瘤彻底病理性坏死，残留病灶仍有继续生长的可能，因而需要多次重复治疗，确保肿瘤全部坏死。鉴于此，准确评价HCC术后疗效，检出活性病灶，对合理设计进一步的栓塞手术方案有重要意义。

除DSA外，CT成像已成为HCC诊断以及肝动脉栓塞化疗术后残留病灶评估的应用最广泛、发展最快的工具[7]。Ohta等[8]报道CT可准确识别HCC供血动脉，Li等[9]发现CT在引导HCC术后有挑战部位的病变再治疗中疗效显著。但传统CT仅能提供混合能量成像，混合能量穿越高密度碘油时可产生硬化伪影，影响其判断准确度。Park等[10]报道常规CT对HCC碘油累积不足者的诊断敏感性较低。相较于常规CT，双能CT装备了两套X线球管与相应探测器的双能CT在能量成像技术上实现了质的跨越：从传统CT混合能量转变为单能成像。据报道[11]，双能CT可根据被扫描组织对不同能级X线吸收系数不同，识别不同组织成分，而最具代表性的是对碘油的识别，消除了碘油与周围组织之间密度差较大而产生的伪影干扰，从而克服传统CT的弊端。本研究中，双能CT在检测本组HCC患者术后残留病灶时敏感性、特异性和准确性均高于常规CT。张慎和[12]等亦比较了双能CT和常规CT对HCC术后疗效的诊断效能，其对阳性病灶的检测敏感性为90.5%，特异性为86.0%，高于常规CT的76.2%和58.0%，本研究中双能CT检测敏感性95.74%和特异性86.67%与之高度类似，共同彰显了双能CT对HCC术后残留病灶的诊断效能。进一步绘制ROC曲线发现双能CT诊断HCC术后残留病灶的AUC为0.861，明显大于常规CT的0.658，进一步提示双能CT对HCC术后残留病灶检测中更具优越性。

双能CT碘图为CT能量成像工具之一，其工作原理是双能CT装备的两个探测器获得图像信息后，参考物质提取理论将物质分解成细胞、软组织与碘三种基物质，再通过分解空间图鉴别含碘像素，运用彩色编码技术显示图像中的碘分布情况[13]。在双能CT彩色编码图像中，HCC肝动脉栓塞化疗术后沉积的碘油呈亮橙色，若有强化病灶则表现为橘黄色，相较于周围暗红色的正常肝组织背景中对比十分明显，且病灶内强化越明显，对应彩色编码图像颜色则越亮，这对判断HCC术后残留病灶极为有利。本研究中，笔者通过双能CT碘图将HCC受残留活性病灶中的碘剂信息提取出来，特征性地反映其活性病灶强化程度，利用IC值和NIC值反映阳性病灶的活性程度，结果显示：HCC术后残留活性病灶的IC、NIC值高于正常肝组织，提示双能CT碘图可通过量化病灶活性程度鉴别诊断残留病灶情况。此外，双能CT因使用两个球管同时扫描，图像无空间结构配准问题，经复杂数学计算即可从增强图像获得虚拟平扫图像，从而减少曝光次数和扫描剂量，医生往往通过一次扫描即刻获取患者CT能量图像、密度图像，得到满足诊断所需的信息量。Lee等[14]证明双能CT碘图在HCC复发方面效果可媲美传统肝脏CT，同时还可以减少辐射剂量，缩短阅读时间，容易得到患者青睐。

综上，双能CT在评估HCC肝动脉栓塞化疗术疗效方面有独特优势，其对HCC术后残留病灶的诊断效能高，且可利用CT碘图量化残留病灶活性，在取代常规CT成为评估HCC疗效的主流CT工具方面有一定潜力。然而，本研究亦存在一些缺陷：纳入样本量较小；双能CT碘图分析仅限于动脉期碘图，未涉及门静脉期、实质期和延迟期等碘图；研究时间短，且为回顾性分析，未能观察手术切除病灶活性是否与双能CT碘图中的量化结果的一致性等，这些均会在以后研究中逐一完善。