活体肝移植供体术前影像评估方法研究进展

谢双双，沈文（天津市第一中心医院放射科，天津 300192）

肝移植是终末期肝病患者唯一有效的治疗方法，我国慢性肝病的发病率高，供肝资源匮乏尤为严重［1］。为了扩大供肝资源，1988年Raia等［2］开创了首例活体肝移植，随后，该技术在亚洲得到迅速开展。随着人们生活水平的提高，脂肪肝的发病率逐年上升，对功能肝质量产生直接影响，而且肝内血管及胆管的变异率也较高，这些都直接影响着手术的难易程度和供受体的存活率。因此，为了确保手术的成功率，术前需要对患者的这些变化进行全面评估。

一直以来，脂肪肝诊断的金标准为穿刺活检，血管造影、内镜逆行性胰胆管造影（ERCP）或术中胆管造影是发现血管和胆管解剖变异的金标准。然而，这些方法均为有创检查，增加了供体的痛苦，并存在一定程度的并发症风险。随着医疗技术的进展，逐渐出现了各种无创的影像学检查，能够在术前对肝实质病变、血管及胆管解剖和肝脏体积进行准确呈现，对手术方案的制定具有重要的指导意义。

1 超声成像（US）

US操作简便，在肝移植供体评估中可用于肝实质病变的初筛和肝内门静脉、肝静脉主要解剖结构的显示。脂肪肝在US上表现为肝实质弥漫性回声增强，对30%以上程度脂肪肝诊断的敏感度可达到81.8%，但对轻度脂肪肝的发现却很有限［3-4］。并且US诊断脂肪肝缺乏定量指标，主要依赖于操作者的视觉评估，因此操作者依赖性较大［5］。

US还可用于测量肝脏体积。早期二维超声推荐采用椭圆体法计算脏器或肿块的体积，但因人体很多器官的结构并不规则，差异很大，故未见肝脏方面的应用。随着三维US技术的出现，平面体积测量法将US肝脏体积测量达成现实。早期多采用手动逐层勾画被测体的轮廓，随后，为了简化临床操作过程出现了自动测量技术。Laudy等［6］很早便将三维US测量技术应用于胎儿肝脏体积测量，估计胎儿的发育状况。随后，Hausken等［7］采用猪和兔肝进行体外实验，验证其用于肝脏体积测量的准确性，结果发现其测量结果与真实肝脏排水法的结果具有很好的相关性。何恩辉等［8］将其用于活体肝移植供体右半肝体积测量，显示其测量结果与术中真实右半肝体积和质量存在很好的相关性。然而，由于受声窗的限制，US很难在一个断面下显示完整的肝脏，不能显示的部分多通过估计沟边，增加了人为误差。而活体肝移植供体术前体积评估要求全肝和移植肝均进行准确测量，故限制了其在移植领域的推广。

2 计算机断层扫描（CT）

CT扫描成像速度快且获取的图像分辨率高，在临床中广泛用于各种病变的诊断。在活体肝移植供体评估方面，常规CT平扫和双能量扫描可用于肝内占位性病变的发现及脂肪肝的定量。常规平扫用于脂肪肝的评估多基于肝脾CT值的差值或比值。Limanond等［9］研究显示，当肝脾CT差值＞5 HU时，预测脂肪含量为0%～5%，差值在-10～-5HU时，预测脂肪含量为6%～30%，差值＜-10 HU时，预测脂肪含量在30%以上。然而，由于肝脏CT值会受到矿物质沉积、放射损伤等因素的影响，该方法只对30%以上的脂肪肝诊断敏感。双能量CT扫描采用两种管电压进行成像，根据不同组织在不同能量图像上CT值的变化特点进行物质分离。由于脂肪在低能量图像上会出现CT值的减低，而在高能量图像上则会增加，存在脂肪肝时会增加高低能量图像上肝实质 CT值的差异［10］。Mendler等［11］研究显示，存在脂肪肝时肝实质的CT值在80 kVp和140 kVp管电压扫描图像上的CT值之差至少为9 HU。此外，由于增强后的双能量扫描图像可以得到虚拟平扫图像，因此，增强后的图像也可用于脂肪肝的诊断。Hur等［12］采用增强后的双能量CT图像进行脂肪定量，发现其与病理及多回波磁共振成像（MRI）的结果均有很好的相关性，且对5%以上脂肪肝诊断的敏感度和特异度与MRI类似［5］。

CT对肝脏血管解剖的显示主要借助于多期增强检查，人体注射对比剂后，在血管的峰值显像时刻采集图像，并且结合特有的图像分析软件，三维图像显示血管分支及走行，自动对肝脏进行分割，测量整体及各肝段的体积。Kamel等［13］采用多期增强CT对40例成人右半肝移植供体进行筛选，发现动脉期及门脉期图像对肝动脉和门静脉及其分支的显示与血管造影结果一致，且15%的潜在供者能够通过术前CT检查发现肝实质病变、肝内血管或胆管解剖变异及供肝体积过小被排除，这明显降低了不必要的开腹手术比例。Ringe等［14］回顾性分析了CT扫描在供体筛选中的价值，发现1/3的潜在供体均因CT检查发现移植禁忌而被排除，且CT显示的脂肪变性均被活检所证实。目前，CT扫描得到移植医生的高度认可，可作为活体肝移植供体筛选的必备方法。

CT胆道造影类似于CT血管显像，在注射胆源性对比剂后特定延迟采集图像时间，可清晰显示肝内外胆管的解剖情况［15］。随后有研究者推荐进行CT一站式成像，先静脉注射胆源性对比剂，在延迟25分钟后采集胆道图像，然后紧接着注射血管对比剂，通过血管监测在相应的时间点采集动脉期和门脉期的图像［16-18］。这种方法可以简化评估过程，让所有评估无创化，并且可以将血管及胆管进行三维融合显像，这将更有利于术前手术方案的制定。然而，由于患者服用胆道对比剂后不良反应的发生率较高，目前在临床中未得到推广。

3 MRI

MRI能进行多参数、多方位成像且无辐射性，一直是临床研究的热点。MRI的多种成像方法可用于肝移植供体术前各项禁忌证的筛选。

3.1 脂肪肝评估：研究显示对脂肪肝诊断敏感的MRI技术包括T1同反相位成像、T2脂肪抑制成像、MR波普成像（MRS）和水脂分离磁共振成像（DIXON）技术。

T1同反相位成像是以脂肪和水分子中氢质子的化学位移效应为基础，选择合适的回波时间获取水脂信号相加的同相位图像和水脂信号相减的反相位图像，然后根据反相位图像上肝实质信号的衰减情况对脂肪肝进行诊断。由于同反相位成像缺乏直接定量指标，临床研究多采用同反相位图像中肝实质的信号变化来代替。T2脂肪抑制成像是根据化学位移或反转恢复序列特点使脂肪信号被压制，根据压脂前后图像的信号差异来定量脂肪含量。MRS是以不同物质内氢质子震动频率的差异为基础，形成一系列代表不同物质成分的波，然后根据脂肪波固有的位置和波下面积对其进行诊断和定量。Maruzzelli等［19］以病理结果为参照，比较CT、T1同反相位和T2脂肪抑制成像对脂肪肝定量诊断的准确性，发现三者评估脂肪含量的准确度类似，但T2脂肪抑制成像对5%或10%以下脂肪含量评估的准确度高于其他两种成像方法。van Werven等［20］将T1同反相位和MRS对脂肪肝诊断的准确度与US和CT进行比较，发现T1同反相位和MRS测量结果可鉴别病理显示的所有程度脂肪肝，与病理结果明显相关，且明显高于US和CT。

DIXON技术也叫水脂分离技术，利用水和脂肪的共振频率差异，一次屏气扫描即可同时获取同相位、反相位、水相和脂肪相图像，成像迅速方便。然而，双回波DIXON成像会受到自由衰减信号的影响，其测得的脂肪分数与实际存在差异，尤其是合并铁沉积者。为了改善上述缺点，在DXION技术的基础上出现了可以任意选择回波时间的mDIXON技术，其通过直接在脂肪分数图上放置感兴趣区（ROI），测量任意ROI内组织的脂肪含量。马静等［21］将双回波DIXON和三回波mDIXON技术对脂肪定量的准确性进行对比，发现两者均与病理结果相关，但三回波mDIXON技术对各种程度脂肪肝的诊断效能高于双回波DXION技术，故认为三回波mDIXON技术是一种更准确的脂肪定量方法。Kukul等［22］将双回波DIXON、六回波mDIXON和MRS测量结果的准确性进行了比较，也发现六回波mDIXON技术的测量结果与MRS、病理结果均有很好的相关性，可准确用于肝脏脂肪的定量，但双回波测量结果则低于其他两种成像方法，故不推荐使用。

既往的研究结果表明，MRS和mDIXON技术均为定量诊断脂肪肝的有效方法。然而，MRS扫描及其后续处理过程相对复杂，且取样比较局限，而肝实质内脂肪含量的分布并不均匀，尤其是重度脂肪肝患者，因此，局部取样不能真实反映整个肝实质的脂肪变性情况［23］，故一直未在临床中得到广泛使用。多回波mDIXON技术则成像迅速、测量简便且可在任意部位取样，其更有希望成为穿刺活检的替代方法用于脂肪定量。

3.2 血管评估：随着MRI检查技术的发展，单次屏气可以实现三维高分辨且近乎各向同性的腹部成像，这推动了磁共振血管造影（MRA）的发展。Carr等［24］采用MRA与真实稳态进动快速成像（FISP）相结合的方法对活体肝移植供体进行术前血管评估，结果证实其对动脉变异的显示与术中所见的一致性为91%，门静脉与肝静脉变异的显示则与术中所见完全一致，且FISP有利于门静脉分支的显示。Streitparth等［25］采用MRA对肝移植供体进行术前血管评估，显示MRA对肝动脉、门静脉及肝静脉解剖变异的诊断与术中所见均有很高的一致性（≥91%）。

3.3 胆道评估：临床中常用的MR胆道评估方法为基于胆道内水分子信号进行成像的MR胰胆管成像（MRCP）。早期MRCP主要采用迅速的二维成像，随着技术的进展出现了能进行薄层显像且图像信噪比更高的三维成像。由于三维MRCP的薄层图像利于肝内管径较小胆管的显示，适用于肝内胆管无病态扩张的活体肝移植供体。Song等［26］将三维MRCP用于活体肝移植供体术前评估，结果显示其对胆管解剖显示的准确性达到88.3%，且发现解剖变异的敏感度达到95.5%。Hsu等［27］类似的研究结果也显示MRCP对胆管解剖显示的准确性达到91.9%，与术中胆道成像具有很高的一致性。目前该技术已在肝移植领域中广泛使用。

此外，利用具有胆道排泄功能的MR对比剂也可进行增强磁共振胆道成像（CE-MRC）。研究显示能具有胆道排泄功能的对比剂包括锰福地吡三钠（泰乐影）、钆贝葡胺（莫迪司）和钆塞酸二钠（普美显）。Yeh等［28］将泰乐影CE-MRC对胆道的显示情况与CT胆道造影和常规MRCP进行比较，发现主胆管显示三者的评分无明显差异，但二级和三级胆管显示泰乐影CE-MRC评分与常规MRCP类似，且均明显低于CT胆管造影。Lim等［29］将莫迪司CE-MRC对胆道显示情况与常规MRCP进行比较，发现其图像质量评分高于MRCP，但胆道显示评分却低于MRCP。Lee等［30］将普美显CE-MRC对胆道显示情况与莫迪司CE-MRC进行比较，发现二者效果类似。且Xie等［31］研究中将普美显CE-MRC与常规MRCP进行比较，也得到类似的结果。由于CE-MRC需要使用对比剂，增加了检查的复杂性和费用， 对胆道的显示情况却与常规MRCP类似，故在临床中未得到推广。然而CE-MRC均只需单次屏气检查，需要患者呼吸配合的时间短，对于长期呼吸配合不良而使常规MRCP图像质量不佳的患者，推荐进行CE-MRC检查。

3.4 体积评估：肝脏体积测量需要图像能清晰显示肝脏及肝内大血管的边界。MRI具有高度软组织分辨率，可清晰显示肝脏边界，其平扫T2加权成像肝内大血管流空呈低信号，故可用于体积测量。黄加胜等［32］在T2压脂图像上进行肝脏体积测量，发现其与术中测量结果无差异。此外，类似于增强CT成像，增强MRI门脉期或静脉期的图像也可用于体积测量。Schroeder等［33］采用增强MRI静脉期的图像进行体积测量，显示其测量结果稍高于CT体积测量，但并无差异。在肝细胞特异性增强MRI时，由于肝细胞特异期肝实质呈高信号，肝内血管阴性对比呈低信号，因此，也可用于体积测量。Lee等［34］将普美显增强MRI肝细胞特异期肝脏体积测量结果与CT测量结果进行比较，发现二者具有很好的相关性。Xie等［31］研究中发现，肝细胞特异期MRI图像测量移植肝体积与术中真实结果的一致性高于CT。由于MRI图像层面内和层面间的分辨率不足，过去普遍认为MRI体积测量的准确性不佳。然而随着MRI技术的发展，影响体积测量准确性的因素被逐渐改善，且既往研究结果也证实其跟CT一样可用于移植肝体积的准确测量。因此，在临床使用过程中可根据患者的具体情况，选择合适的成像方式。

3.5 一站式评估方法：MRI通过不同的成像方式成功实现了活体肝移植供体的全面评估。为了简化评估过程，出现了多种一站式MRI评估方法。早期Cheng等［35］和Lee等［36］采用增强MRA与MRCP相结合的方式证实了一站式MRI在活体肝移植供体评估中的潜在价值。随后，Schroeder等［32］采用莫迪司增强MRI进行一站式评估，将肝细胞特异性增强MRI的价值最大化，显示其在血管、胆管及实质评估中均能达到满意效果。Mangold等［37］和Xie等［30］研究显示，普美显增强MRI也可用于一站式评估，其对门静脉、肝静脉、胆管、移植肝体积及肝实质的评估效果与增强CT和MRCP的结合类似，但对动脉解剖的显示还需要进一步提高图像质量。

4 总结及展望

影像检查能无创实现肝实质病变、血管、胆管及肝脏体积的全面评估，在活体肝移植供体的筛选中发挥着重要作用。目前，临床中常用的评估方法为增强CT与MRCP的结合，然而随着各种MRI成像序列的改进或出现，其在肝实质病变评估方面比CT更准确，血管及胆道评估也能达到诊断需求。此外，各种一站式MRI评估方法的出现简化了评估过程，由于这方面的研究尚不多见，需要更多的大样本临床研究来验证其价值及便捷性，相信在不久的将来，一站式MRI将会出现在临床的舞台上。