128-MSCT全肝灌注功能成像在肝硬化及肝癌定量分析中的临床研究

【摘要】研究背景：肝硬化及肝癌是世界范围的常见病多发病,尤其在中国,临床上目前使用的定量评估方法十分有限,如：穿刺活检、清除率试验、Child-Pugh评分系统等等,但受干预因素多,取样误差大。CT灌注技术在神经系统的评估应用已趋成熟,但肝脏位置特殊,独特的双血供系统及复杂的血流动力学改变,使得其成为CT灌注成像中最富挑战的技术之一。本研究致力于,优化128-MSCT全肝灌注检查技术；进而应用全肝CT灌注参数,分肝叶段定量综合评估肝纤维化/肝硬化程度；最后探索肝癌的CT灌注参数能否术前评估癌灶的病理级别和微血管密度分析。第一部分128-MSCT全肝灌注成像技术分析目的：优化128-MSCT全肝灌注扫描技术方案材料与方法：在128-MSCT上,2只家猪动物试验全肝CT灌注检查,观察独立无重叠的整肝血流的特征。90例临床病例进行全肝CT灌注扫描,平均52.1±4.2岁,随机分为3组,每组30例,进行不同管电压(100kVp对比120kVp)、不同对比剂注射率(5ml/s对比8ml/s)、不同对比剂浓度(300mgI/ml对比370mgI/ml)、运动校正和滤过技术前后图像质量对照分析。分组比较分析不同技术方案下肝脏伪影、组织噪声、时间密度曲线(TimeDensityCurve,TDC)达峰时间和达峰高度值。最后,进行同一观察者采集数据的可重复性检测。结果：家猪注射对比剂后16s,容积成像显示肝动脉“树”；21s时,观察到肝脏毛细血管网；28s时,肝动脉“树”完全消失,肝静脉“树”显现。临床试验显示,不同管电压(100kVp对比120kVp)组间伪影及组织噪声进行双因素方差分析比较结果,P>0.05,差异无统计学意义。比较300mgI/ml与370mgI/ml不同对比剂浓度,方差分析显示,肝动脉两组间达峰高度T值8.011,门脉两组间T值9.106,脾脏两组间T值8.809,P值均<0.001,不同的组间达峰高度有显著性差异。比较5ml/s与8ml/s对比剂注射速率,方差分析显示,肝动脉两组间达峰时间T值9.909,门脉两组间T值7.842,脾脏两组间T值5.776,P值均<0.0001,不同组间达峰时间有统计学差异。配对T检验运动校正及滤过技术前后伪影比较,有统计学差异。同一观察者不同时间点分别测量全肝肝脏灌注参数,无明显统计学差异。结论：1、128-MSCT可行全肝灌注成像；2、采用100kVp、8ml/s对比剂注射速率和370mgI/ml对比剂浓度是更优化的CT全肝灌注扫描方案；3、使用运动校正和滤过技术可保证数据录入的准确性,同一观察者之间的可重复性好。第二部分128-MSCT全肝灌注成像与病理对照肝纤维化/肝硬化程度相关性研究目的：应用128-MSCT全肝灌注检查定量分析肝纤维化/肝硬化,探讨各项CT灌注参数与肝纤维化/肝硬化程度之间的相关性。对象与方法：51例临床病例,平均年龄53.9±5.1岁,根据Scheuer病理标准分组,其中S0期5例,S1期5例,S2期9例,S3期9例,S4期23例。所有病例术前1月内进行128-MSCT全肝灌注检查,统计学比较分析各组内肝右前叶、右后叶、左内叶、左外叶及尾叶5叶各项CT灌注参数,进一步分析不同病理级别肝纤维化/肝硬化各组间与CT灌注参数的关系。结果：方差分析显示,SO期肝脏右前叶、右后叶、左内叶、左外叶及尾叶各叶段CT灌注参数BF、BV、ALP、PVP、HPI、P值之间有统计学差异,P<0.05。S2期肝脏右前叶、右后叶、左内叶、左外叶及尾叶各部位CT灌注参数BV、AKP、P值没有统计学差异,P>0.05,BF、PVP、HPI值有统计学差异,P<0.05。S1、S3、S4期肝5叶各项CT灌注参数没有统计学差异,P>0.05。线性趋势分析显示,肝纤维化/肝硬化SO→S4期,不同位置CT灌注参数的肝血流量、血流率、门脉灌注量及表面通透性呈线性下降趋势,肝动脉灌注分值在大部分位置(除右前叶)呈线性上升趋势。血流量、血流率、门脉灌注量、肝动脉灌注分值和表面通透性在可逆转(S1和S2)和不可逆转肝纤维化/肝硬化(S3和S4)期中有所不同。结论：1、全肝CT灌注参数可区分不同肝叶定量评估肝纤维化/肝硬化程度；2、肝纤维化/肝硬化S0-S4期,CT灌注参数BV、BF、PVP、P及HPI一般具有线性关系,BV、BF、PVP及P呈正相关,HPI呈负相关；3、BV、BF、PVP、HPI和P在可逆性和不可逆性肝纤维化/肝硬化之间有差异。第三部分128-MSCT全肝灌注参数定量分析在肝癌评估中的临床应用研究目的：应用128-MSCT全肝灌注定量分析肝细胞肝癌(HepatocellularCarcinoma,HCC),探讨CT灌注参数与HCC病理分级、微血管密度之间的相关性。对象与方法：选择在复旦附属中山医院行手术切除并经病理证实的肝细胞肝癌患者39例,术前2周内行全肝CT灌注检查,入选病例检查前均未经过治疗。采用SiemensDefinitionAS128-MSCT全肝灌注检查,随后VPCTBody-Tumor分析软件后处理。获得HCC病灶内及周围背景肝实质的血流灌注曲线及相关参数,包括：血流率(BloodFlow,BF)、血流量(BloodVolume,BV)、平均通过时间(MeanTranslateTime,MTT)、表面通透性(Permeability,PMB)。应用统计学方法比较分析128-MSCT全肝灌注参数与不同病理分级及癌灶微血管密度(MicroVesselDensity,MVD)CD31、CD34组内组间的关系。结果：两因素方差分析显示,病灶与背景肝脏BF参数比较,F=105.21,P<0.001；不同病理分级组间比较,F=2.83,P=0.00445；病灶与背景肝脏BV参数比较,F=89.11,P<0.0001;不同病理分级组间比较,F=5.10,P=-0.0029;病灶与背景肝脏PMB参数比较,F=0.22,P=0.6392;不同病理分级组间的比较,F=0.19,P=0.9046。病灶与周围背景肝脏MTT参数比较,F=23.78,P<0.0001;不同病理分级组间的比较,F=6.83,P＝0.0004。BF参数与CD34,BF参数、BV参数与CD31呈线性正相关,r值分别为0.40719,0.71335,0.44656,MTT与CD34、CD31呈线性负相关,r值分别为-0.33901,0.33508(Spearman相关检验,P<0.05)。CD34和CD31在各病理分级组间均存在显著差异(Kruskal-WallisTest,P<0.05).结论：1、CT灌注参数BV、BF、MTT在肝癌与背景肝脏中有统计学差异,其鉴别诊断的界值分别为51.4ml.100mg-1.min-1、10.9ml.100mg-1、14.3S;2、CT灌注参数BV、BF、MTT在HCC不同病理级别中有差异,随着病理分级由低到高,BV、MTT逐级降低；3、CT灌注参数与微血管密度相关,BF与CD34、BF与CD31BV与CD31呈线性正相关,MTT与CD31、CD34呈线性负相关；4、随着肝癌病理分级由低到高,CD34逐级升高。
【作者】汤敏；
【导师】曾蒙苏；
【作者基本信息】复旦大学，影像医学与核医学，2012，博士
【关键词】肝脏；CT灌注成像；肝纤维化/肝硬化；肝细胞肝癌；病理；微血管密度；

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