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肝臟CT容積灌注:基礎與臨床(上)

由 澎湃線上 發表于 遊戲2022-01-23
簡介由於病變內灌注引數BF和BV的減少,可以在介入治療後直接預測成功的經動脈化療栓塞術(TACE)(圖7、8,Kaufmann S et al

灌注指數pi0.33正常嗎

原創 趙喜同學 XI區

肝臟CT容積灌注:基礎與臨床(上)

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灌注的是指單位時間內血液透過特定容積的過程。這發生在微血管水平,因此與大血管中的血流分開。利用容積灌注計算機斷層掃描(VPCT),可以透過在靜脈注射造影劑之前、期間和之後的時間內重複進行密度測量來客觀地量化灌注。測量的亨氏單位(HU)密度與檢查區域中造影劑的數量成正比,造影劑覆蓋血管內和血管外間隙。透過在傳入動脈中放置一個“感興趣區域”(ROI)並比較隨時間變化的密度曲線,就可以計算出各種灌注引數(Petralia G et al。 Radiol Med 2010; 115: 843–857)。

肝臟CT容積灌注:基礎與臨床(上)

圖片源自網路

由於其雙重供血,肝臟對VPCT提出了特殊的挑戰。動脈肝灌注和門靜脈灌注(ALP和PVP)是透過在脾和門靜脈中放置ROI來分別計算的,因為脾和肝同時透過各自的動脈供應血液。然後根據ALP和PVP計算肝臟灌注指數,這與肝臟總血流量的動脈成分相對應,在正常肝臟中約為25%(HPI=ALP/(ALP+PVP))。

量化採用雙“最大斜率”模型。因此,這項技術取代了以前常用的基於導管的侵入性CT肝動脈造影術,而這項技術需要複雜的多支血管探針。根據所使用的方案,以高時間解析度(每次測量1-1。5秒)連續進行20多次動脈測量,即使是最小的病變也可以透過瞬間對比劑團注顯示出來。此外,所有這些低劑量螺旋掃資料疊加在一起,可以產生一個高質量的MIP影象,這在質量上優於普通的螺旋CT,並且所有的時間點都可以被導航到。使用基於軟體的運動校正和濾波,患者可以在資料採集過程中自由呼吸(Spira D et al。 Eur J Radiol 2012; 81: 1471–1478)。肝臟灌注測量的有效劑量取決於所使用的方案,平均為7 mSv,但對於較大的肝臟,則可能更高(Kaufmann S et al。 Eur J Radiol 2015; 84: 1029–1035)。

透過計算上述和進一步的灌注引數,如通透性(k-trans)、血流量(BF)和血容量(BV),可以精確描述肝臟佔位性病變。此外,VPCT可用於區域性或全身治療後的治療監測以及腫瘤或治療相關併發症的檢測。

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圖1 IVa段孤立性血管良好的肝癌,高血流量(BF)、血容量(BV)和肝動脈灌注(ALP),門脈灌注彩圖(PVP)顯示灌注缺失。

佔位性病變的檢測和特徵描述

VPCT的一個主要適應症是早期發現和鑑別肝細胞癌(HCC),尤其是肝硬化患者(圖1)。與正常肝組織的雙重供血不同,隨著去分化程度的增加,肝細胞癌透過動脈的供血增多,而透過門靜脈的供血減少。因此,在動態對比劑CT掃描中,肝細胞癌通常表現為動脈期增強,門靜脈期迅速消失(Bota S et al。 Liver Cancer 2012; 1: 190–200)。診斷沒有這種典型模式的HCCs更難(Lim JH et al。 AJR Am J Roentgenol 2002; 179: 67–73)。在這些罕見的例外情況下,單憑動態CT成像診斷困難。使用VPCT,HCC顯示BF和BV增加;使用HPI,可以確定動脈化程度,這使得精確的分化成為可能(Kaufmann S et al。 Eur J Radiol 2015; 84:1029–1035)。

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圖2 a、 b多個不同分化程度的肝癌病灶。這些病灶與動脈化程度有關。b顯示ROI中的絕對值(HPI:100%/77%)。

肝硬化背景下肝臟病變動脈化程度的量化與腫瘤分化程度有很好的相關性,新的資料也表明,血管生成因子或其細胞受體(如VEGFR2)的表達存在著強烈的相關性(圖2,Thaiss WM et al。 Eur J Radiol 2016; 85: 2036–2041)。此外,灌注測量還可以與動脈假性病變進行鑑別,後者在動態CT成像中常常類似於HCC,例如動脈門靜脈分流。與HCC不同的是,PVP被保留下來,病變的形態沒有任何懷疑腫瘤的理由(圖3,Fischer MA et al。 Eur Radiol 2017; 27:1074-1080)。

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圖3 肝硬化伴多個再生結節。在第VIII/VII節段只有一個病灶顯示明顯動脈灌注強化,因此懷疑是HCC。這一發現經組織學證實。

由於灌注行為相似,單獨使用VPCT無法區分HCC和繼發性佔位性病變,特別是轉移瘤。更精確的鑑別通常可以結合患者的病史。因此,在肝硬化的背景下,具有典型造影劑強化特徵的佔位性病變總是被懷疑是HCC(圖4,Kaufmann S et al。 Eur J Radiol 2015; 84: 1029–1035)。使用ALP彩色圖,即使是低灌注的轉移瘤也可以很容易地被檢測出來,因為它們是以門靜脈供血的肝實質為背景的動脈供血。所謂的隱匿性轉移或HCCs也可以主要透過肝臟實質動脈化的區域性顯著增加而被發現,因為它們主要導致肝臟受累區域的動脈供應增加(圖5)。

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圖4 在肝硬化和門靜脈高壓的情況下,由於灌注引數的改變(高BF、BV和ALP),HCC很容易被發現。

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圖5 組織學證實肝細胞癌在左肝葉的第II段和第III段有浸潤,相應部分的動脈灌注增加。這相當於一個沒有CT/MRI相關性形態的隱匿性浸潤。

治療監測

肝灌注引數的測定不僅適用於肝癌的定性和檢測,而且在治療監測中發揮著越來越重要的作用。在治療過程中腫瘤灌注的變化程度取決於腫瘤本身和治療的型別。尤其是經常作為單一療法使用的血管生成抑制劑,在評估腫瘤灌注方面起著關鍵作用。肝癌全身治療過程中發生的變化可以透過蛋白激酶抑制劑索拉非尼(sorafenib)的例子來證明,它也抑制了VEGF訊號通路(圖6)。在治療有反應者(而非無反應者)中,索拉非尼病灶內給藥可降低ALP和HPI,而無反應者BF和BV升高。動脈灌注下降的原因要麼是腫瘤壞死,要麼是藥物誘導的腫瘤血管生成暫時“關閉”。(Kaufmann S et al。 Acta Radiol 2015; 56: 1283–1292; Thaiss WM et al。 Eur J Radiol 2016; 85: 2036–2041)。

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圖6 正在用酪氨酸激酶抑制劑索拉非尼治療的HCC的VPCT。由於BF,BV和ALP增加(上面:基線,中心:五週後,下面:三個月後),進展清晰可見(箭頭)。

區域性治療的成功也可以被檢驗。由於病變內灌注引數BF和BV的減少,可以在介入治療後直接預測成功的經動脈化療栓塞術(TACE)(圖7、8,Kaufmann S et al。 Eur J Radiol 2015; 84: 2548–2554)。它還可以提供關於藥物洗脫微珠單獨或稍後由於給藥而導致的直接栓塞效果的程度的資訊。HCCs或肝轉移瘤射頻消融(RFA)後,ALP和PLP的顯著降低在中央壞死區尤為明顯,而周圍區域由於反應性高灌注而增加。介入治療後立即進行灌注檢查,邊緣部分HPI超過76%是殘留腫瘤組織的標誌物,使得干預的直接成功監測成為可能(Marquez HP et al。 Cardiovasc Intervent Radiol 2017; 40: 90–98)。使用TACE,在介入治療後(24-48小時),不會出現干擾性充血,因此任何殘留的高HPI腫瘤灌注必須被評估為不完全栓塞(圖9)。

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圖7 肝細胞癌的VPCT。這是典型單純動脈供血。

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圖8 與圖7相同的病人,TACE後一天。無動脈灌注的穿孔狀缺損證實完全栓塞。血管造影(TACE)中的高密度造影劑位於病變中心(箭頭)。

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圖9 肝細胞癌TACE術後的狀況。動脈灌注(箭頭)仍然可以區分,是不完全栓塞的證據。這在外周或包膜下區域的HCC並不少見,因為它們還由肝包膜血管供血。

肝臟佔位性病變選擇性體內放射治療(SIRT)後,初步經驗顯示“邊緣強化”,即佔位病灶邊界區域的反應性充血,是良好反應的預後標誌。VPCT還允許早期發現不希望出現的栓塞效果,例如在非選擇性阻塞葉動脈或肝外動脈血管時。後者是顆粒迴流(particle reflux)的結果。

關於肝臟CT容積灌注的臨床應用還有很多,下期我們繼續分享。

2020年7月31日

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