三维可视化技术在原发性肝癌经动脉化疗栓塞术中的应用

张雷鸣，张庆桥，沙俊诚，曹阳，肖晋昌，韩星，黄乾鑫，高之振，谭玉林，徐浩

1 徐州医科大学附属医院介入科，江苏徐州221006；2 蚌埠医学院第一附属医院介入中心

经动脉化疗栓塞术（TACE）是中晚期肝癌的首选治疗方法之一，由于原发性肝癌的供血动脉比较复杂，因此全面了解肿瘤供血情况并且不遗漏供血动脉的栓塞是做到精细TACE的要求之一。临床上通常在TACE术中采用超选择性血管造影来寻找肝癌的供血动脉，不仅具有盲目性、手术时间长等不足，而且可能遗漏肝外供血动脉。目前，TACE术前显示肝癌供血动脉的方法主要为腹腔动脉CT血管造影（CTA）和MRI动态增强血管成像，CTA对比剂用量大，后处理三维成像无法同时整体、清晰显示出肿瘤的供血动脉，特别是肝外血供动脉，而且对供血动脉细小分支显示不佳［1-2］；而MRI动态增强血管成像对肝癌供血动脉的显示不如CTA［3］。三维可视化技术可整体显示目标区域的空间位置信息，在肝癌外科精确治疗、布加综合征血管成像及门静脉血管成像等领域得到广泛应用［4-6］。但目前有关三维可视化技术在TACE术前对肝癌供血动脉显示的文献尚未见报道。本研究对24例原发性肝癌患者的供血动脉构建三维可视化模型，探讨其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2021年8月—2022年3月在徐州医科大学附属医院及蚌埠医学院第一附属医院行TACE治疗的原发性肝癌患者。纳入标准：符合原发性肝癌诊疗指南（2022年）中的诊断标准［7］；术前行双低剂量肝脏灌注CT检查及肝癌供血动脉三维可视化模型构建。排除标准：转移性肝癌；肝功能Child-Pugh分级C级；心肾功能不全或凝血功能严重异常；合并严重感染。共纳入24例患者，其中男18例、女6例，年龄43～84（61.5 ± 10.6）岁，肿瘤最大直径19.8～156.9（72.9 ± 39.1）mm，Child-Pugh分级A级19例、B级5例，有乙型肝炎病史21例，血清AFP升高17例。本研究经徐州医科大学附属医院医学伦理委员会批准（批号：XYFY2021-KL060），患者均签署知情同意书。

1.2 肝脏CT灌注检查 使用Revolution 256排CT机（美国GE公司）行双低剂量条件肝脏灌注CT检查。患者仰卧于CT检查床上，先行腹部平扫，扫描范围从膈顶至肝脏下缘。经高压注射器于肘前静脉注射低浓度碘克沙醇（每毫升含碘270 mg），流速5.0～5.5 mL/s，总量50～65 mL，低管电压80 kV，以肝脏占位区域为中心进行灌注扫描，扫描层厚和层间距均为5 mm。注射对比剂5 s后开始扫描，连续扫描28次，相邻两次扫描间隔2 s（其中曝光时间0.5 s），扫描时间共54.5 s，获得28组动态容积数据。对原始数据进行1.25 mm层厚和层间距拆薄重建，并对图像进行灌注分析处理，标注感兴趣区，生成时间密度曲线。

1.3 肝癌供血动脉三维可视化模型构建 采用GE ADW 4.7工作站及其后处理软件对行肝脏CT灌注扫描的薄层图像进行重建及分析，从多个灌注期相中分别选出显示动脉血管最清晰丰富的动脉期序列以及显示肿瘤轮廓最清晰的门脉期序列，采用血管生长技术在动脉期重建追踪勾画出腹腔动脉、肝动脉、脾动脉、膈下动脉、肠系膜上动脉、肾动脉、肋间动脉等动脉血管，通过三维融合的方式获取肿瘤与供血血管的图像，再经光滑、染色、剪切等后期处理，获得三维可视化模型，观察肿瘤和供血动脉的关系及肝动脉分级。分级标准：肝固有动脉主干为1级肝动脉，肝左动脉、肝右动脉为2级肝动脉，肝左动脉及肝右动脉的下一级分支为3级肝动脉，细小分支为4级肝动脉。

1.4 TACE操作步骤 患者局麻，采用Seldinger技术穿刺右股动脉，置入导管鞘，在数字减影血管造影（DSA）仪（INNOVA 3100或IGS530，美国GE公司）透视下送入4 F肝弯导管，分别选择性插管至腹腔干、肠系膜上动脉、右膈下动脉及右肾动脉等进行血管造影，与术前三维可视化模型相对比，明确肿瘤位置、大小、数目及供血动脉。置入微导管，在三维可视化指导下超选择至肿瘤供血动脉，以化疗药物吡柔比星—碘化油乳剂栓塞肿瘤血管，再以明胶海绵栓塞肿瘤供血动脉，栓塞完成后复查造影。

1.5 手术效果评价 术后1个月复查肝脏增强MRI或CT检查，根据mRECIST标准评价疗效［8］。肿瘤完全缓解（CR）：病灶动脉期未见强化；部分缓解（PR）：病灶动脉期强化的直径总和缩小≥30%；疾病进展（PD）：病灶动脉期强化的直径总和增加≥20%或出现新的病灶；疾病稳定（SD）：病灶缩小程度未达到PR或增加程度未达到PD。以CR+PR计算客观应答率（ORR）。

1.6 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件。计量资料以表示，组间比较采用配对样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。以TACE术中DSA检查结果为金标准，采用自身对照分析三维可视化技术评估肝癌供血动脉的准确性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肝癌供血动脉三维可视化模型构建结果 24例患者均成功构建肝癌供血动脉的三维可视化模型，可全景、立体显示供血动脉的来源，可从任意角度旋转模型观察供血动脉走行、分支血管及供血范围。见OSID码图1。

2.2 三维可视化模型与DSA对肝癌供血动脉的显示结果比较 三维可视化模型显示供血动脉来源于肝右动脉22例，肝左动脉7例，肝外供血动脉10例（包括肠系膜上动脉3例、右膈下动脉3例、右肾动脉2例、胃左动脉1例、肋间动脉1例）；DSA显示供血动脉来源于肝右动脉22例，肝左动脉6例，肝外供血动脉9例（包括肠系膜上动脉3例、右膈下动脉3例、右肾动脉2例、肋间动脉1例）。两者对肝癌供血动脉的显示结果比较差异无统计学意义（P均＞0.05）。三维可视化模型对1～3级肝动脉的显示率为100%、4级肝动脉的显示率为83.3%，DSA对1～4级肝动脉的显示率为100%，两者比较差异无统计学意义（P均＞0.05）。三维可视化模型测量的肝左、右动脉直径分别为（1.9 ± 0.5）、（2.7 ± 1.0）mm，DSA测量的肝左、右动脉直径分别为（1.9 ± 0.4）、（2.6 ±0.9）mm，两者比较差异无统计学意义（P均＞0.05）。

2.3 TACE手术效果 24例患者均成功栓塞了全部供血动脉，术后未发生肝脓肿、肝功能衰竭等严重并发症。随访1个月，CR 1例、PR 15例、SD 4例、PD 4例，ORR为66.7%。

3 讨论

肝癌的供血动脉主要来自于肝动脉及一些肝外动脉，包括肠系膜上动脉、胃十二指肠动脉、膈下动脉、胸廓内动脉以及肋间动脉等。文献报道17%～27%的肝癌患者存在肝外供血动脉［9］。本研究24例肝癌患者中，9例患者存在肝癌异位供血动脉，与文献报道相似。目前以TACE术中超选择性血管插管造影作为确认肝癌供血动脉的金标准，但文献报道动脉造影对肝癌供血动脉判断的灵敏度仅为42.7%［10］，容易出现假阴性和假阳性。二维DSA图像容易受血管重叠影响，具有一定的局限性和盲目性，不利于术者对肿瘤供血血管的判断。三维DSA虽能多角度显示供血动脉，避免血管重叠的干扰，但需要患者屏气20～30 s，易产生呼吸运动伪影，膈顶病灶显示欠佳［11］。孔铭新等［12］对80例肝恶性肿瘤患者于TACE术中行锥形束CT检查，其中63例图像中有伪影且扫描感兴趣区范围较小。二维DSA、三维DSA和锥形束CT仅能显示导管所在血管的分支走行，如果要全面了解所有的供血动脉，需要将腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉、膈下动脉、肋间动脉、胸廓内动脉等血管均进行插管造影，不仅操作时间延长，对比剂用量、X线辐射剂量增大，而且可能遗漏上述血管之外的供血动脉。因此，TACE术前全面评估肝癌供血动脉显得尤为重要。

目前，TACE术前评估肝癌供血动脉的方法包括MRI动态增强血管成像和腹腔动脉CTA检查。MRI动态增强血管成像检查时间较长，对远端血管显示较差，而且由于扫描范围受限，容易遗漏或者不能完整显示肝外供血动脉。李保灿等［13］报道，对41例肝癌患者行DSA和MRI动态增强血管成像检查，DSA检出肝外动脉供血21例，而MRI检出9例、漏诊12例。腹腔动脉CTA经外周静脉注射对比剂，将感兴趣区置于腹主动脉进行触发扫描，由于采集时相短，对于供血动脉的细小分支显示较差，其后处理三维成像无法立体、完整显示出肝癌的全部供血动脉。文献报道220例同时行CTA和DSA检查的肝癌、胆管癌患者，DSA显示肝动脉图像质量优于CTA，CTA成像对肝动脉细小分支显示欠佳［2］。

与腹腔动脉CTA对肝癌供血动脉的显示不同，本研究所采用的三维可视化技术血管成像是基于低碘浓度对比剂、低管电压条件的肝脏CT灌注扫描的影像数据，具有采集时相足够长、间隔时间短、肝癌供血动脉显示全面且细小分支充盈好、可以多期融合等优点，能够整体、多角度显示肝癌供血血管的具体情况，而且患者检查的辐射剂量并未增加。文献报道，30例肝脏疾病患者采用双低剂量条件进行肝脏4D-CT灌注检查，其总辐射剂量为1 087～1 296 mGy·cm，与常规肝脏四期CT成像辐射剂量相近［14］。

三维可视化技术血管成像是在计算机辅助下对血管进行三维重建和还原，可以立体、全面、准确显示血管形态、大小和空间分布，目前已广泛应用于门静脉、肝静脉等复杂血管解剖结构的显示。张飞鸿等［15］报道336例正常肝脏受检者，采用三维可视化技术成功构建肝右静脉系统解剖路径图，有助于指导精准肝切除。徐伟等［6］报道12例巨块型肝癌患者，术前均可构建结构清晰、立体感强并可显示门静脉4级分支的三维可视化模型，并根据三维可视化模型成功施行了门静脉栓塞术。本研究24例原发性肝癌患者三维可视化模型对肝癌供血动脉的显示与DSA比较差异无统计学意义，并在三维可视化模型指导下成功施行了肝癌供血动脉栓塞术，与上述文献报道一致。

综上所述，三维可视化模型显示肝癌供血动脉可在TACE术前立体、全面显示肝癌的供血动脉及其细小分支情况，避免遗漏供血动脉；可从不同角度观察供血动脉的开口及走行方向，避免血管重叠的影响，起到TACE术前规划、术中精准寻找肿瘤供血动脉的作用。